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手寫 Hibernate 系列

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前言

類似的還有其他系列，主要用於學習其中的原理。

Hibernate 屬於比較早的框架了，後期將實現一套 mybatis。

在開始實現 hibernate 之前，我們先熟悉一下 hibernate。

hibernate 是什麼？

Hibernate 是一個流行的開源對象關係映射（ORM）框架，它用於簡化 Java 應用程式與關係型資料庫之間的交互。

Hibernate 將 Java 類映射到資料庫表，將 Java 對象的屬性映射到表中的列，從而使開發人員可以使用面向對象的編程方式來操作資料庫。以下是 Hibernate 的一些關鍵特性和工作原理：

關鍵特性

對象-關係映射（ORM）：
- Hibernate 提供了強大的映射功能，可以將 Java 對象與資料庫表進行映射。這包括基本數據類型、集合、繼承、關聯（如一對一、一對多、多對多）等複雜映射。
自動生成 SQL：
- Hibernate 自動生成 SQL 查詢，以便將對象數據存儲到資料庫中，或從資料庫中檢索數據。這減少了開發人員編寫 SQL 查詢的負擔。
緩存機制：
- Hibernate 支持一級緩存（Session 緩存）和二級緩存（SessionFactory 緩存），提高了數據訪問性能。
資料庫無關性：
- Hibernate 支持多種資料庫，可以通過配置輕鬆切換資料庫，而無需修改應用程式代碼。
查詢語言（HQL）：
- Hibernate 提供了 Hibernate Query Language（HQL），它是一種面向對象的查詢語言，類似於 SQL，但操作的是類和屬性，而不是表和列。
事務管理：
- Hibernate 集成了 Java 事務 API（JTA），支持聲明式事務管理。
數據驗證：
- Hibernate 支持在持久化操作之前驗證數據，確保數據的一致性和完整性。

工作原理

配置文件：
- Hibernate 的核心配置文件是 hibernate.cfg.xml，它包含了資料庫連接信息、Hibernate 屬性以及映射文件的位置。
- 映射文件（如 User.hbm.xml）定義了 Java 類與資料庫表之間的映射關係。
SessionFactory：
- SessionFactory 是 Hibernate 的核心介面，用於創建 Session 對象。它是線程安全的，通常在應用程式啟動時創建，併在整個應用程式生命周期內使用。
Session：
- Session 是 Hibernate 與資料庫交互的主要介面。它負責執行 CRUD 操作、查詢、事務管理等。Session 不是線程安全的，通常在每個線程中創建一個新的 Session。
事務管理：
- Hibernate 提供了對事務的支持，可以通過 Session.beginTransaction() 開啟事務，通過 Transaction.commit() 或 Transaction.rollback() 提交或回滾事務。
持久化操作：
- Hibernate 提供了多種持久化操作方法，如 save(), update(), delete(), get(), load() 等，用於將對象狀態與資料庫同步。
查詢：
- Hibernate 支持使用 HQL 進行查詢，同時也支持使用 Criteria API 和原生 SQL 查詢。

入門例子

以下是一個簡單的示例，展示瞭如何使用 Hibernate 進行基本的 CRUD 操作：

配置文件（hibernate.cfg.xml）

<!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN" "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-configuration-3.0.dtd">
<hibernate-configuration>
    <session-factory>
        <property name="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.MySQLDialect</property>
        <property name="hibernate.connection.driver_class">com.mysql.cj.jdbc.Driver</property>
        <property name="hibernate.connection.url">jdbc:mysql://localhost:3306/your_database</property>
        <property name="hibernate.connection.username">your_username</property>
        <property name="hibernate.connection.password">your_password</property>
        <property name="hibernate.hbm2ddl.auto">update</property>
        <mapping class="com.example.User"/>
    </session-factory>
</hibernate-configuration>

映射類（User.java）

package com.example;

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.Id;

@Entity
public class User {
    @Id
    private int id;
    private String name;

    // Getters and setters
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

主類（Main.java）

package com.example;

import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.SessionFactory;
import org.hibernate.Transaction;
import org.hibernate.cfg.Configuration;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建 SessionFactory
        SessionFactory sessionFactory = new Configuration().configure().buildSessionFactory();
        
        // 創建 Session
        Session session = sessionFactory.openSession();
        
        // 開啟事務
        Transaction transaction = session.beginTransaction();
        
        // 創建新用戶對象
        User user = new User();
        user.setId(1);
        user.setName("John Doe");
        
        // 保存用戶對象到資料庫
        session.save(user);
        
        // 提交事務
        transaction.commit();
        
        // 關閉 Session
        session.close();
        
        // 關閉 SessionFactory
        sessionFactory.close();
    }
}

這個示例展示瞭如何配置 Hibernate，定義實體類，並通過 Hibernate 將一個用戶對象保存到資料庫中。

通過這種方式，Hibernate 簡化了資料庫操作，提高了開發效率。

hibernate 有哪些優秀的設計？

Hibernate 是一個流行的Java持久化框架，它通過提供對象/關係映射（ORM）功能，簡化了Java應用程式與關係資料庫的交互。

以下是Hibernate的一些優秀設計特點：

自動且透明的對象/關係映射：Hibernate允許開發者像操作普通Java對象一樣與資料庫打交道，而無需考慮底層的SQL語句，從而解放了開發者，使他們能夠專註於應用程式的對象和功能。
輕量級解決方案：Hibernate是一個輕量級的ORM解決方案，它避免了一些商業產品或EJB標準的複雜性，使得開發人員不需要修改對象的行為方式，只需創建XML映射文檔即可。
靈活的查詢方式：Hibernate提供了HQL（Hibernate Query Language）和Criteria API，使得開發者可以以面向對象的方式編寫查詢，同時它也支持原生SQL操作，增加了靈活性。
動態構建Java類：Hibernate在運行時讀取映射文檔，動態構建Java類來管理資料庫與Java之間的轉換，提供了簡單直觀的API來執行查詢和數據操作。
代碼與資料庫無關：使用Hibernate，開發者編寫的代碼不需要關心使用的資料庫種類，這在資料庫廠商更換時尤其有用，只需修改Hibernate配置文件即可。
豐富的映射策略：Hibernate支持基本和高級的映射選項，包括處理繼承、集合以及複雜類關聯，同時也支持遺留資料庫模式的集成。
事務性數據處理：Hibernate提供了編程介面和方法來編寫事務性應用程式，並有效從資料庫載入數據。
分層和有會話意識的設計：Hibernate支持分層和有會話意識的Java資料庫應用程式的設計與實現，常用設計模式如Data Access Object（DAO）模式，使得Hibernate應用程式易於測試，並遵循最佳實踐。
Hibernate工具集：Hibernate提供了一套工具集，支持不同的工作流，如從映射文檔生成資料庫表，從映射文檔生成數據類，以及反向設計資料庫和類來擬定映射文檔。

為什麼國內 hibernate 沒有 mybatis 火爆？

國內MyBatis比Hibernate更火爆的原因可以從以下幾個方面進行分析：

技術特點：
- 靈活性：MyBatis更加靈活，支持定製化SQL、存儲過程以及高級映射，使得開發者可以根據實際需求進行定製。相比之下，Hibernate提供了更多的自動映射和查詢功能，但同時也需要更多的配置。在國內的開發環境中，由於項目需求多樣化，開發者更傾向於選擇靈活性更高的框架。
- SQL控制：MyBatis允許開發人員直接編寫SQL語句，提供了更直觀的資料庫訪問控制，適合需要定製化SQL語句的場景。而Hibernate則通過對象關係映射（ORM）自動生成SQL語句，減少了開發人員手動編寫SQL的工作量。
社區支持：
- MyBatis的社區規模和活躍度在國內明顯優於Hibernate。MyBatis有更多的國內技術博客、開源項目以及社區支持，這使得開發者在學習、交流和解決問題時更加方便。而Hibernate雖然也有一定的社區支持，但在國內相對較為有限。
實際應用案例：
- MyBatis在國內的應用案例比Hibernate更多。很多知名的互聯網公司都在使用MyBatis作為持久層框架，這也促使了更多開發者選擇MyBatis。同時，一些開源項目也傾向於使用MyBatis，這進一步推動了MyBatis在國內的流行。
開發速度和工作量：
- MyBatis框架相對簡單，容易上手，適合快速開發。雖然Hibernate在基本的增刪改查操作上更為便捷，但在複雜查詢和大型項目中，MyBatis的靈活性和直接控制SQL的能力使其更受歡迎。
- Hibernate的配置和學習成本較高，需要更多的時間來掌握，而MyBatis則相對簡單，易於學習和使用。
SQL優化和緩存機制：
- MyBatis的SQL是手動編寫的，因此可以按需求指定查詢的欄位，優化SQL比Hibernate方便很多。而Hibernate生成的SQL語句較為複雜，可能會影響查詢性能。
- 在緩存機制上，MyBatis的二級緩存配置可以在每個具體的表-對象映射中進行詳細配置，而Hibernate的二級緩存配置則在SessionFactory生成的配置文件中進行詳細配置。MyBatis的緩存機制在某些情況下可能更靈活。
項目需求和團隊偏好：
- 在實際項目中，開發人員可以根據項目需求和團隊技術棧選擇合適的持久化框架。如果項目需求多樣化且需要定製化開發，MyBatis可能是一個更好的選擇；如果團隊更傾向於全面、自動化的解決方案，Hibernate可能更適合項目需求。