1.什么是ORM

 

      ORM的全称是Object Relational Mapping，即对象关系映射。它的实现思想就是将关系数据库中表的数据映射成为对象，以对象的形式展现，这样开发人员就可以把对数据库的操作转化为对这些对象的操作。因此它的目的是为了方便开发人员以面向对象的思想来实现对数据库的操作。

 

2．什么是Hibernate

 

       对于Hibernate的称呼有很多，比如工具、技术、框架以及解决方案等，这些都可以，重要的是大家要知道它的作用。在这里我习惯性称它为框架，它是一种能实现ORM的框架。能实现ORM这个功能的框架有很多，Hibernate可以说是这些框架中最流行、最受开发者关注的，甚至连JBoss公司也把它吸收进来，利用它在自己的项目中实现ORM功能。

 

3．ORM的实现原理

 

        现在在Java领域大家对Hibernate的讨论很多，比如它的优缺点、如何应用、错误如何解决以及把它和Struts/Spring等框架相结合作为整个系统的解决方案。在这里我想和大家探讨一些更深层次的话题，那就是Hibernate是如何实现ORM的功能？如果让我们自己开发一款实现ORM功能的框架需要怎么做？其实这些问题就是围绕着一个词，那就是“映射”，如果我们知道如何实现这种映射那么我们也能够开发出自己的一款ORM框架。会使用Hibernate的开发人员都知道，在使用它实现ORM功能的时候，主要的文件有：映射类（*.java）、映射文件（*.hbm.xml）以及数据库配置文件（*.properties或*.cfg.xml），它们各自的作用如下。

⑴  映射类：它的作用是描述数据库表的结构，表中的字段在类中被描述成属性，将来就可以实现把表中的记录映射成为该类的对象。

⑵  映射文件：它的作用是指定数据库表和映射类之间的关系，包括映射类和数据库表的对应关系、表字段和类属性类型的对应关系以及表字段和类属性名称的对应关系等。

⑶      数据库配置文件：它的作用是指定与数据库连接时需要的连接信息，比如连接哪中数据库、登录用户名、登录密码以及连接字符串等。在这三种主要的文件中，映射类为普通Java源文件、映射文件为XML格式、数据库配置文件为Properties格式或者是XML格式。想理解“映射”首先我们需要知道如何解析这三种文件，即解析XML格式文件、解析Properties格式文件和解析Java类文件。下面我们来分别探讨一下如何实现这些文件的解析。

 

⑴  如何解析XML文件

 

   前面我们说过映射文件是XML格式，数据库配置文件也可以是XML格式，因此如果能解析XML文件我们就可以获取这两个文件的信息。XML文件格式我简单做下介绍，比如tom这句就是一个XML格式的描述，name代表节点，节点必须有开始标记和结束标记，在开始标记中我们可以添加一些属性的声明比如sex。解析XML的技术可以分为两类那就是SAX和DOM，这两种方式的差别和优缺点大家可以上网查阅或者我们会在以后的文章中提出，请大家关注。实现解析XML文件的功能很方便，我们可以通过下载第三方的一些工具包如xml-apis.jar和xercesImpl.jar等，也可以使用JDK自带的工具类DocumentBuilderFactory、DocumentBuilder、Document、Element等等，大家可以通过API文挡查阅这些类的说明。通过这些类我们可以把XML文件的信息读入内存并通过类中的某些方法获取指定节点的名字、值、属性名、属性值这些信息。

 

⑵  解析Properties文件

 

   数据库配置文件可以是XML格式也可以是Properties格式，Properties文件一般采用“属性名=属性值”的形式描述信息。如果配置文件采用Properties文件描述，我们就需要想办法解析这种类型的文件了。想解析Properties文件大家就需要熟悉Properties这个类了，这个类有一些常用方法比如，load()加载指定文件并读取文件中的属性信息，PropertyNames()返回所有属性名，getProperty()返回指定属性名的属性值。通过解析Properties文件我们可以得到连接数据库必要的信息，然后通过底层JDBC技术与数据库建立连接。

 

⑶  解析Java类文件

 

   通过解析映射文件和数据库配置文件我们可以建立数据库的连接，可以得到映射类的名字、属性名、数据库表名、字段名以及类型等信息。要把数据库中表的数据映射成为对象，首先需要把表中的记录取出，然后将每个字段值给映射类对象的每个属性，这个赋值过程要调用对象中的set方法。我们现在通过映射文件只知道类名和属性名，如何根据类名和属性名调用相应的set和get方法，是一个关键问题。在Java中有一种机制叫反射机制，使用这种机制我们可以得到类的信息，包括类只用的修饰符、方法、属性、继承的父类以及实现接口等信息。反射机制相关的类有Class、Field、Method以及Constructor等。通过Class的getFields()、getMethods()和getConstructors()方法得到相应的属性、方法和构造方法。通过Field类的getName()、getType()和getModifiers()方法得到相应的属性名、属性类型、属性修饰符信息。通过Method类getReturnType()可以获取方法的返回类型，invoke()方法可以根据给定的方法名和参数值执行对象中对应的方法。我们可以首先通过以上方法获取类中的属性名，然后拼写成setXXX和getXXX方法名，最后根据方法名执行对应的方法，将数据库数据加载到对象中。此外要实现Hibernate机制还会涉及到一个技术点，那就是如何获取数据库的相关信息。要实现这个功能，就需要大家了解JDBC的DataBaseMetaData类和ResultSetMetaData类，通过这两个类的方法我们就可以获取数据库表的字段名、类型、大小等相关信息。

 

 

4、Hibernate实现原理中使用的技术有什么？

 

 

   针对主流的XML文件配置方式，Hibernate实现原理中使用 的关键技术主要有两个。一是对XML文档的解析——使用DOM（文档对象模型）/SAX解析，Hibernate使用了常见的开源解析工具—— dom4j（使用Java编写，很流行），二是Java的反射技术，比如我可以通过一个Java类的对象，通过反射机制来获取这个对象的类的属性，方 法……简单说，就类似我自己照镜子，通过镜子，我可以看清楚我自己身体的各个部位。

　　 当然了，还有基于注解的方式，那么就还要使用Java的注解技术，本质上大同小异，熟能生巧。

 

5、反射的应用

 

 

· 操作数据库，动态创建SQL语句

· 解析XML，properties配置文件，动态生成对象

· Java的动态代理

· 框架中使用的最多：Struts框架、Spring框架、Hibernate框架、MyBatis框架……

 

6、持久化的对象的状态

 

       何谓“持久化”持久（Persistence），即把数据（如内存中的对象）保存到可永久保存的存储设备中（如磁盘）。持久化的主要应用是将内存中的数据存储在关系型的数据库中，当然也可以存储在磁盘文件中、XML数据文件中等等。持久化顾名思义就是把缓存中的东西放到数据库中使之持久

对于需要持久化的对象,它的生命周期分为三个状态:临时状态,持久化状态,游离状态.

临时状态（Transient）:刚刚用new语句创建,没有被持久化,不处于session的缓存中.处于临时状态的java对象被称为临时对象.

持久化状态（Persistent）:已经被持久化,加入到session的缓存中.处于持久化的java对象被称为持久化对象.

游离状态（Detached）:已经被持久化,但不处于session的缓存中,处于游离状态的java对象被成为游离对象.

 

7、ORM模式

 

       ORM是实现持久化的技术之一，ORM—Object-Relational Mapping对象到关系的映射，通过使用描述对象和数据库之间的元数据，将Java程序中的对象自动持久化到关系数据库中。

对象和关系数据是业务实体的两种表现形式，业务实体在内存中表现为对象，在数据库中表现为关系数据。内存中的对象之间存在关联和继承关系，而在数据库中，关系数据库无法直接表达多对多关联和继承关系。因此，ORM一般以中间件的形式存在，主要实现程序对象到关系数据库的映射，ORM中间件能在任何一个Java程序的业务逻辑层和数据库层之间充当桥梁。

 

8、ORM的优点

 

1.提高了开发效率。由于ORM可以自动对实体对象与数据库中的表进行字段与属性的映射，所以实际操作中已经不再需要一个专用的、庞大的数据访问层。

2.ORM提供了对数据库的映射能够像操作对象一样从数据库中获取数据，而不用直接进行SQL编码。

 

9、ORM的缺点

 

1、系统结构方面，采用ORM的系统一般都是多层系统，层次多了效率就会降低。

2.性能方面，主要体现在对持久化对象的提取和对数据的加工处理上，采用ORM时，系统可能将全部数据提取到内存对象中，然后进行过滤和加工处理，这样会产生性能的问题。

3.对象持久化方面，ORM一般会持久化所有的属性，这对有些应用是不希望发生的。

常用的ORM中间件有Hibernate、IBatis、Apache OJB等等

以上的持久化技术是Hibernate实现ORM模式，还有其他的实现持久化模式

 

Hibernate运行原理

Hibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架，她对JDBC进行了非常轻量级的对象封装，使得java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库，hibernate可以应用在任何使用JDBC的场合，既可以在java的客户端程序使用，也可以在Servlet/jsp中的Web应用中使用。最具革命意义的是，hibernate可以在应用的EJB的j2ee架构中取代cmp，完成数据持久化的重任。下面通过一张图来分析Hibernate的运行原理：

上面的执行过程图已经很清晰的阐释了hibernate的运行过程：首先，应用程序先调用Configration类，该类读取hibernate的配置文件及映射文件中的信息（如果我们使用注解的话则不需要读取映射文件），并使用这些信息生成一个SessionFactory对象。接着，从SessionFacctory生成一个Session对象，并用Session对象生成Transaction对象。通过Session对象的get()、sava()、update()、delete()和saveOrupdate()等方法对PO进行加载，保存，更新，删除等操作；在查询的情况下，可通过Session对象生成一个Query对象，然后利用Query对象执行查询操作。如果没有异常，Transaction对象将提交这些操作结果到数据库中，否则会回滚事务。

Hibernate优缺点

优点：

• 更加对象化：以对象化的思维操作数据库，我们只需要操作对象就可以了，开发更加对象化。
• 移植性：因为Hibernate做了持久层的封装，你就不知道数据库，你写的所有的代码都具有可复用性。
• Hibernate是一个没有侵入性的框架，没有侵入性的框架我们称为轻量级框架。对比Struts的Action和ActionForm，都需要继承，离不开Struts。Hibernate不需要继承任何类，不需要实现任何接口。这样的对象叫POJO对象。测试更加方便，提高了效率。

缺点：

• 由于对持久层封装过于完整，导致开发人员无法对SQL进行优化，无法灵活使用JDBC的原生SQL，Hibernate封装了JDBC，所以没有JDBC直接访问数据库效率高。要使用数据库的特定优化机制的时候，不适合用Hibernate。
• 框架中使用ORM原则，导致配置过于复杂，一旦遇到大型项目，配置文件和内容是非常庞大的，另外DTO满天飞，性能和维护问题随之而来。
• 如果项目中各个表中关系复杂，表之间的关系很多，在很多地方把lazy都设置false，会导致数据查询和加载很慢，尤其是级联查询的时候。
• Hibernate在批量数据处理时有弱势，对于批量的修改，删除，不适合用Hibernate,这也是ORM框架的弱点。