Hibernate框架持久化應用及原理探析

摘 要：針對Web應用開發中如何高效的與存儲層交互問題，討論了Hibernate框架的持久化機制以及實現原理，闡述Hibernate框架的適用場景；同時討論ORM的思想原理，最后說明Hibernate框架在Web開發中的重要作用。

關鍵詞：ORM；持久化；實體；事務；映射

前言

Hibernate框架最初是由一個名字為Gavin King的程序員，在2001年根據自己對ORM思想的理解，構建出來的一個Java持久化應用。在推出第一版后，很快得到了編程界的廣泛關注，并隨后被JBoss公司收購，從此Hibernate框架不斷推陳出新，在Java EE持久化領域獨占熬頭。

1 Hibernate框架應用

Hibernate作為一個持久化框架，其底層對JDBC的API進行了封裝，并在上層把自身的API暴露給應用程序業務層的一種全自動類型的持久化框架。其之所以能風靡編程界，與其自身的特性密切相關。

（1）Hibernate框架提供多個級別的緩存來加快數據的讀寫速度，如：一級的Session緩存、二級的插拔緩存。

（2）Hibernate框架的API及HQL語句具有開發性，能夠在不同的關系型數據庫中通用，可以實現一次編寫，隨處運行的思想。

（3）Hibernate框架的實體類中，只要求有對應的set、get方法，而無須引入其它類，因而它是一種非入侵的開發方式。

2 ORM原理與實現

ORM也叫對象關系映射（Object Relation Mapping），是面向對象語言操作持久層的一種有力工具。因面向對象語言與關系數據數據庫的交互存在一定的障礙，作為ORM的職責就是在它們中間建立一個交互的渠道，以方便程序與數據層的通信。

ORM的實現方式有很多種，Hibernate是其中的一種開源實現方式，具體實現過程如圖1所示。通過ORM插件的映射API及XML映射規則，面向對象語言域模型中的業務實體最終變成關系數據庫中的數據表，對象將成為表中記錄，屬性將映射成表中的字段。應用程序將通過Hibernate框架的HQL語句及實體對象與ORM插件模塊進行通信，而關系數據庫則通過SQL語句及數據關系與ORM插件模塊交互。

3 Hibernate框架組件

Hibernate框架的ORM運作機制以及跨數據庫平臺執行能力是通過五大核心組件支撐起來，如圖2所示。

Configuration接口：從配置文件hibernate.cfg.xml與實體映射文件*.hbm.xml文件中讀取相應的配置信息，負責程序運行環境初始化，并構建BeanFatory實例。

SessionFatory接口：代表關系數據庫中的邏輯數據源，為重量級組件，一個實例代表一個邏輯庫，不能隨意創建及銷毀。

Session接口：代表關系數據庫的連接，輕量級組件，從SessionFatory接口中可取得此實例，該實例中有對關系數據庫增、刪、改、查的操作API。

Query接口：框架中所有通過HQL語句去操作關系數據庫時，都必須通過此組件來實現，從Session接口中取得該實例。

Transaction接口：框架的事務管理接口，所有對關系數據庫的寫操作都必須在框架中開啟事務，否則不會提交到數據庫存儲層。

4 Hibernate對象管理

當應用程序通過Hibernate API與關系數據庫交互時，持久化框架內的實體對象存在著如圖3所示生命周期管理過程。

當業務實體對象被通過new的方式剛剛創建時，這時實體對象還未與任何持久化機制發生關聯，與普通的JavaBean對象完成一模一樣，此時實體對象的狀態稱之為臨時狀態，也叫瞬時狀態。

當實體對象進入Hibernate的Session緩存時，此時的對象已經跟持久化機制發生關聯，實體對象則處于持久化狀態。

當實體對象已經變成關系數據庫數據表中的某條記錄時，且已不存在Session中，此時則稱實體對象處于游離狀態或脫管狀態。

實體對象的狀態可以通過框架API的中方法，在三種狀態中進行相互的轉換。在臨時狀態下，通過save方法可以使對象變成持久化狀態，在持久化狀態下則可以通過delete方法，使對象重新返回到臨時狀態中。在持久化狀態下，則可以通過close、clear等方法使對象變成游離狀態，反過來，通過lock、update等方法則可以使對象的狀態從游離形式返回到持久化形式。在游離狀態下，還可以通過delete方法，直接使對象返回到臨時狀態。

5 結束語

Hibernate框架是一個持久層的優秀框架，同時也是一個主流的ORM工具，其可以讓開發人員以對象思維操作關系型數據庫，讓編碼過程變得更加簡潔、高效。但其也存在一定不足，如，數據庫特性功能被抹殺，不支持批量操作等，以上是可以進一步完善的方面。

參考文獻

[1]張少應，程傳旭.基于Hibernate的對象關系映射研究[J].電子設計工程，2016，24（6）：128-130.

[2]宮生文，王寧.Hibernate作為J2EE數據持久層的分析和研究[J].計算機與信息技術，2006（4）：36-38.

[3]卞林，鄭中華，唐曉新.一種基于Hibernate的并行查詢方法[J].電子技術與軟件工程，2016（7）：181-183.

[4]溫立輝.Java EE編程技術[M].北京：北京理工大學出版社，2016：125-155.

[5]王琦，袁鵬博，陳義明.Hibernate對象管理研究[J].電腦知識與技術：學術交流，2014（12）：8165-8166，8169.