基于Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ的對象持久化技術的研究

摘要：當今大部分的應用系統需要處理持久化數據，而在使用面向對象技術開發系統時，會遇到對象持久化的問題。同時使用關系數據庫存儲數據，存在對象模型與關系模型之間的“阻抗不匹配”問題。對廣泛使用的0／R映射框架Hibernate進行研究，使用Hibernate作為業務邏輯層和數據庫層之間的持久層，實現對象到關系數據庫的持久存儲。結合實際應用系統分析對象／關系映射在Hibernate持久化解決方案中的體現。

關鍵詞：對象持久化；持久層；對象／關系映射；Hibernate

中圖分類號：TP311

文獻標識碼：A

文章編號：1004－373X(2008)04－066－03

現今，面向對象開發技術已經普及到各種軟件開發領域中，他是用符合事物本原與適應人類自身思維方式的方法組織程序。面向對象技術是一種基于類和對象的應用程序開發技術，程序員通過使用類和對象，以及對他們繼承、封裝等操作，可以方便地開發出高質量的應用程序。同時當前大多的應用程序都使用關系數據庫作為數據的存儲機制。而面向對象的機制與關系模型有著很大的不同，他們之間存在阻抗不匹配(Impedance Mismatch)。面向對象設計基于軟件工程的一些原理如聚集、封裝等理論，其使用一組對象來完成任務；而關系模型基于數學原理，尤其是集合論的原理。因此，需要一種映射方法解決這種不匹配，對象關系映射便隨之產生。把對表直接進行的操作，變成對對象的屬性和方法的操作。Hibernate是一個基于Java的開放源代碼的對象關系映射框架，他對JDBC做了輕量級的封裝。目前Hibernate已被廣泛使用，作為企業應用和關系數據庫之間的中間件，以減輕和對象持久化有關的大量的JDBC編程工作。

1 對象持久化

1.1對象持久化的定義

在使用面向對象技術開發應用系統時，系統運行過程中構造的對象實例，都是瞬時或暫時性的，叫作暫態對象或臨時對象；他存在于內存之中，系統一旦停止運行，這些對象都將消失，信息不復存在。因此，需要將對象實例長期持久地保存，使之成為永久對象，這就是對象持久化。

1.2 實現對象持久化的方法

對象持久化技術是可以永久地存儲對象的方法，持久化機制包括基于操作系統的文件存儲、關系數據庫RDB和面向對象的數據庫OODB等。目前大多使用關系數據庫作為對象持久化的存儲機制，采用關系數據庫實現對象持久化的方法主要有：內嵌SQL語句、封裝成數據類以及使用對象持久層。

(1)內嵌SQL語句：這種方法最為常見，他是在類的源代碼中嵌入SQL語句。其優點是編碼快捷，適用于小型應用程序和原型模型中；缺點是難于維護和擴展，數據庫的小變化(如：列的重新命名)也會導致源代碼的改寫。模式圖如圖1所示。

(2)封裝成數據類：這種方法是將業務類里的SQL語句封裝到一個或幾個“數據類”里，例如存儲過程和EJB的實體Bean策略。這種方法適用于40～50個類的小型系統。但是當數據庫發生簡單變化時，仍會導致數據類的重新編譯。模式圖如圖2所示：

(3)對象持久層：持久層是應用程序與數據庫的隔離層，他封裝了與數據庫交互的底層細節。使用持久層時數據庫的簡單改變不會影響面向對象的代碼。程序員只需管理和使用面向對象的數據，而不必關心數據存儲的底層實現細節。模式圖如圖3所示。

2 對象／關系映射

面向對象的機制與關系模型之間存在著阻抗不匹配，兩者有著不同的理論基礎。對象模型側重于使用包含數據和行為的對象來構建應用程序；而關系模型則主要針對于數據的存儲。兩種機制的不同使他們的結合并不理想。因此，需要一種映射方法來解決兩者之間的不匹配。這種方法就是對象關系映射0bject／Relational Mapping(O／RMapping)。

2.1對象／關系映射模式

在研究對象／關系映射的模式時，通常采用如下的對應關系將對象與數據表關聯起來：

根據抽象對象與關系數據庫的特性，O／R Mapping在以下幾個方面實現：

(1)從類屬性到數據表列的映射。類屬性和表列并非一一對應。一個類屬性可對應O或多個實體表的字段。在設置主鍵時，通常采用無業務意義的字段對象標識符(Object Identifier，OID)作為各個實體表的主鍵，OlD也作為類與數據庫映射時的對象的惟一標識。

(2)從類到數據表的映射。當不同層次的父類和子類映射到數據表時，應該根據實際的系統設計結果，權篌采用怎樣的映射策略。這種映射主要是指繼承映射，可以采用的映射策略主要分為以下3種：1個類繼承樹1個表、1個具體類1個表和1類1表。

(3)類間關系映射為鍵值。這是映射的難點，主要是體現類關系中的關聯和聚集。關聯關系的映射中，一對一關聯、一對多關聯是通過在關聯的某一方引用對方的OIE實現；多對多的關聯需要創建關聯表，或者劃分成一對多和多對一。聚集關系的映射有2種模式，分別是單表聚集模式和外鍵聚集模式。

2.2 對象／關系映射框架

如今常用的持久層框架有：EJB，JDO，Hibernate。Cas—tor和TopLink等。其中Hibernate是一個開放源代碼的ORM框架，他給開發者提供了一個強大而易用的O／R映射機制，得到了廣泛的應用。

3 Hibernate

Hibernate是Gavin King于2001年開始開發的。他是一個基于Java的對象關系映射框架，對JDBC做了輕量級的封裝，以統一的接口方式支持多種數據庫，具有豐富、詳細的參考文檔。現在，越來越多的開發人員把Hiber－nate作為企業應用和關系數據庫之間的中間件。

3.1 Hibernate配置

使用Hibernate進行對象的持久化，需要一個配置文件對Hibernate進行配置和初始化。Hibernate有2種配置方式，分別是使用hibernate．properties文件和hiber－nate.cfg.xml文件，2種配置是一樣的。在配置文件中，可以配置數據庫的方言、連接驅動類、用戶名及密碼和URL等。此外，使用hibernate.cfg.xml文件進行配置時還可以指定mapping resource，在這里寫入持久化類的映射文件(類名．hbm.xml)。

3.2持久化類

Hibernate創建和使用的持久化對象大多是一種叫作POJO(Plain Ordinary Java Objeet)的對象，從字面上來講就是無格式普通Java對象，可以簡單地理解為一個不包含邏輯代碼的值對象(Value Objeet，VO)。

持久化類必須單獨定義一個主鍵ID，作為對象標識符OlD。另外，每個屬性都要有與之對應的getter和set—ter方法。

3.3 映射文件

每個持久化類都要有與之對應的映射文件，映射文件名為“類名.hbm.xml”。這個映射文件定義O／R映射的規則。例如持久化類Person具有屬性ID和name，其映射文件Person.hbm.xml可以描述如下：

其中主鍵應該用＜id＞描述，在該節點下用＜genera—tor＞節點聲明主鍵的生成策略，在使用中需根據實際需要選擇使用何種策略。

映射的內容除了主鍵ID、一般屬性外，還包括繼承的映射、關聯的映射和組件的映射等。本文所涉及的賓館管理系統使用了其中的一些映射模式，其說明如下：

(1)繼承的映射：對于有繼承關系的父類和子類的映射，只需建立父類的映射文件，然后在這個文件中描述子類的映射。繼承映射有3種映射策略，在Hibernate映射規則中都有相應實現，如可以使用“一個類繼承樹一個表”的映射策略l映射文件中使用標記來定義子類，并且要用類型鑒別器(Discriminator)區分父類與子類的類別。其映射文件中對應的部分如下：

3.4持久化對象的操作

首先，映射文件要將持久化類映射到相應的數據庫表，這里需要用Configuration類配置，并建立起映射關系，然后在這個配置基礎上建立一個會話工廠SessionFacto-

創建會話工廠后，就可以從中獲取會話Session，每次Session操作，代表應用程序和持久層之間的一次對話，也就是1次數據處理。獲取Session后，可以對對象進行保存、查詢、刪除和修改等操作。使用Hibernate提供的面向對象的查詢語言HQL(Hibernate Query Language)，使得對對象的操作變得十分簡單：

4 結 語

應用對象持久層的開發方法是一種完全面向對象的方法，在該方法中，首先從問題域中抽象出類與對象；其次對于持久性對象，通過對象持久層實現其與存儲機制的交互。持久層框架已廣泛應用于當前的系統開發中，使用成熟的持久層框架，能夠大大提高系統開發的效率。Hibernate作為成功的持久層框架被廣泛使用，在應用系統開發中正在并繼續發揮重要的作用。