集成Hibernate

使用JdbcTemplate的时候，我们用得最多的方法就是List<T> query(String, RowMapper, Object...)。这个RowMapper的作用就是把ResultSet的一行记录映射为Java Bean。

这种把关系数据库的表记录映射为Java对象的过程就是ORM：Object-Relational Mapping。ORM既可以把记录转换成Java对象，也可以把Java对象转换为行记录。

使用JdbcTemplate配合RowMapper可以看作是最原始的ORM。如果要实现更自动化的ORM，可以选择成熟的ORM框架，例如Hibernate。

我们来看看如何在Spring中集成Hibernate。

Hibernate作为ORM框架，它可以替代JdbcTemplate，但Hibernate仍然需要JDBC驱动，所以，我们需要引入JDBC驱动、连接池，以及Hibernate本身。在Maven中，我们加入以下依赖项：

org.springframework:spring-context:6.0.0
org.springframework:spring-orm:6.0.0
jakarta.annotation:jakarta.annotation-api:2.1.1
jakarta.persistence:jakarta.persistence-api:3.1.0
org.hibernate:hibernate-core:6.1.4.Final
com.zaxxer:HikariCP:5.0.1
org.hsqldb:hsqldb:2.7.1

在AppConfig中，我们仍然需要创建DataSource、引入JDBC配置文件，以及启用声明式事务：

@Configuration
@ComponentScan
@EnableTransactionManagement
@PropertySource("jdbc.properties")
public class AppConfig {
    @Bean
    DataSource createDataSource() {
        ...
    }
}

为了启用Hibernate，我们需要创建一个LocalSessionFactoryBean：

public class AppConfig {
    @Bean
    LocalSessionFactoryBean createSessionFactory(@Autowired DataSource dataSource) {
        var props = new Properties();
        props.setProperty("hibernate.hbm2ddl.auto", "update"); // 生产环境不要使用
        props.setProperty("hibernate.dialect", "org.hibernate.dialect.HSQLDialect");
        props.setProperty("hibernate.show_sql", "true");
        var sessionFactoryBean = new LocalSessionFactoryBean();
        sessionFactoryBean.setDataSource(dataSource);
        // 扫描指定的package获取所有entity class:
        sessionFactoryBean.setPackagesToScan("com.itranswarp.learnjava.entity");
        sessionFactoryBean.setHibernateProperties(props);
        return sessionFactoryBean;
    }
}

注意我们在定制Bean中讲到过FactoryBean，LocalSessionFactoryBean是一个FactoryBean，它会再自动创建一个SessionFactory，在Hibernate中，Session是封装了一个JDBC Connection的实例，而SessionFactory是封装了JDBC DataSource的实例，即SessionFactory持有连接池，每次需要操作数据库的时候，SessionFactory创建一个新的Session，相当于从连接池获取到一个新的Connection。SessionFactory就是Hibernate提供的最核心的一个对象，但LocalSessionFactoryBean是Spring提供的为了让我们方便创建SessionFactory的类。

注意到上面创建LocalSessionFactoryBean的代码，首先用Properties持有Hibernate初始化SessionFactory时用到的所有设置，常用的设置请参考Hibernate文档，这里我们只定义了3个设置：

hibernate.hbm2ddl.auto=update：表示自动创建数据库的表结构，注意不要在生产环境中启用；
hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.HSQLDialect：指示Hibernate使用的数据库是HSQLDB。Hibernate使用一种HQL的查询语句，它和SQL类似，但真正在“翻译”成SQL时，会根据设定的数据库“方言”来生成针对数据库优化的SQL；
hibernate.show_sql=true：让Hibernate打印执行的SQL，这对于调试非常有用，我们可以方便地看到Hibernate生成的SQL语句是否符合我们的预期。

除了设置DataSource和Properties之外，注意到setPackagesToScan()我们传入了一个package名称，它指示Hibernate扫描这个包下面的所有Java类，自动找出能映射为数据库表记录的JavaBean。后面我们会仔细讨论如何编写符合Hibernate要求的JavaBean。

紧接着，我们还需要创建HibernateTransactionManager：

public class AppConfig {
    @Bean
    PlatformTransactionManager createTxManager(@Autowired SessionFactory sessionFactory) {
        return new HibernateTransactionManager(sessionFactory);
    }
}

HibernateTransactionManager是配合Hibernate使用声明式事务所必须的。到此为止，所有的配置都定义完毕，我们来看看如何将数据库表结构映射为Java对象。

考察如下的数据库表：

CREATE TABLE user
    id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    email VARCHAR(100) NOT NULL,
    password VARCHAR(100) NOT NULL,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    createdAt BIGINT NOT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`),
    UNIQUE KEY `email` (`email`)
);

其中，id是自增主键，email、password、name是VARCHAR类型，email带唯一索引以确保唯一性，createdAt存储整型类型的时间戳。用JavaBean表示如下：

public class User {
    private Long id;
    private String email;
    private String password;
    private String name;
    private Long createdAt;

    // getters and setters
    ...
}

这种映射关系十分易懂，但我们需要添加一些注解来告诉Hibernate如何把User类映射到表记录：

@Entity
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    @Column(nullable = false, updatable = false)
    public Long getId() { ... }

    @Column(nullable = false, unique = true, length = 100)
    public String getEmail() { ... }

    @Column(nullable = false, length = 100)
    public String getPassword() { ... }

    @Column(nullable = false, length = 100)
    public String getName() { ... }

    @Column(nullable = false, updatable = false)
    public Long getCreatedAt() { ... }
}

如果一个JavaBean被用于映射，我们就标记一个@Entity。默认情况下，映射的表名是user，如果实际的表名不同，例如实际表名是users，可以追加一个@Table(name="users")表示：

@Entity
@Table(name="users")
public class User {
    ...
}

每个属性到数据库列的映射用@Column()标识，nullable指示列是否允许为NULL，updatable指示该列是否允许被用在UPDATE语句，length指示String类型的列的长度（如果没有指定，默认是255）。

对于主键，还需要用@Id标识，自增主键再追加一个@GeneratedValue，以便Hibernate能读取到自增主键的值。

细心的童鞋可能还注意到，主键id定义的类型不是long，而是Long。这是因为Hibernate如果检测到主键为null，就不会在INSERT语句中指定主键的值，而是返回由数据库生成的自增值，否则，Hibernate认为我们的程序指定了主键的值，会在INSERT语句中直接列出。long型字段总是具有默认值0，因此，每次插入的主键值总是0，导致除第一次外后续插入都将失败。

createdAt虽然是整型，但我们并没有使用long，而是Long，这是因为使用基本类型会导致findByExample查询会添加意外的条件，这里只需牢记，作为映射使用的JavaBean，所有属性都使用包装类型而不是基本类型。

注意

使用Hibernate时，不要使用基本类型的属性，总是使用包装类型，如Long或Integer。

类似的，我们再定义一个Book类：

@Entity
public class Book {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    @Column(nullable = false, updatable = false)
    public Long getId() { ... }

    @Column(nullable = false, length = 100)
    public String getTitle() { ... }

    @Column(nullable = false, updatable = false)
    public Long getCreatedAt() { ... }
}

如果仔细观察User和Book，会发现它们定义的id、createdAt属性是一样的，这在数据库表结构的设计中很常见：对于每个表，通常我们会统一使用一种主键生成机制，并添加createdAt表示创建时间，updatedAt表示修改时间等通用字段。

不必在User和Book中重复定义这些通用字段，我们可以把它们提到一个抽象类中：

@MappedSuperclass
public abstract class AbstractEntity {

    private Long id;
    private Long createdAt;

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    @Column(nullable = false, updatable = false)
    public Long getId() { ... }

    @Column(nullable = false, updatable = false)
    public Long getCreatedAt() { ... }

    @Transient
    public ZonedDateTime getCreatedDateTime() {
        return Instant.ofEpochMilli(this.createdAt).atZone(ZoneId.systemDefault());
    }

    @PrePersist
    public void preInsert() {
        setCreatedAt(System.currentTimeMillis());
    }
}

对于AbstractEntity来说，我们要标注一个@MappedSuperclass表示它用于继承。此外，注意到我们定义了一个@Transient方法，它返回一个“虚拟”的属性。因为getCreatedDateTime()是计算得出的属性，而不是从数据库表读出的值，因此必须要标注@Transient，否则Hibernate会尝试从数据库读取名为createdDateTime这个不存在的字段从而出错。

再注意到@PrePersist标识的方法，它表示在我们将一个JavaBean持久化到数据库之前（即执行INSERT语句），Hibernate会先执行该方法，这样我们就可以自动设置好createdAt属性。

有了AbstractEntity，我们就可以大幅简化User和Book：

@Entity
public class User extends AbstractEntity {

    @Column(nullable = false, unique = true, length = 100)
    public String getEmail() { ... }

    @Column(nullable = false, length = 100)
    public String getPassword() { ... }

    @Column(nullable = false, length = 100)
    public String getName() { ... }
}

注意到使用的所有注解均来自jakarta.persistence，它是JPA规范的一部分。这里我们只介绍使用注解的方式配置Hibernate映射关系，不再介绍传统的比较繁琐的XML配置。通过Spring集成Hibernate时，也不再需要hibernate.cfg.xml配置文件，用一句话总结：

提示

使用Spring集成Hibernate，配合JPA注解，无需任何额外的XML配置。

类似User、Book这样的用于ORM的Java Bean，我们通常称之为Entity Bean。

最后，我们来看看如果对user表进行增删改查。因为使用了Hibernate，因此，我们要做的，实际上是对User这个JavaBean进行“增删改查”。我们编写一个UserService，注入SessionFactory：

@Component
@Transactional
public class UserService {
    @Autowired
    SessionFactory sessionFactory;
}

Insert操作

要持久化一个User实例，我们只需调用persist()方法。以register()方法为例，代码如下：

public User register(String email, String password, String name) {
    // 创建一个User对象:
    User user = new User();
    // 设置好各个属性:
    user.setEmail(email);
    user.setPassword(password);
    user.setName(name);
    // 不要设置id，因为使用了自增主键
    // 保存到数据库:
    sessionFactory.getCurrentSession().persist(user);
    // 现在已经自动获得了id:
    System.out.println(user.getId());
    return user;
}

Delete操作

删除一个User相当于从表中删除对应的记录。注意Hibernate总是用id来删除记录，因此，要正确设置User的id属性才能正常删除记录：

public boolean deleteUser(Long id) {
    User user = sessionFactory.getCurrentSession().byId(User.class).load(id);
    if (user != null) {
        sessionFactory.getCurrentSession().remove(user);
        return true;
    }
    return false;
}

通过主键删除记录时，一个常见的用法是先根据主键加载该记录，再删除。注意到当记录不存在时，load()返回null。

Update操作

更新记录相当于先更新User的指定属性，然后调用merge()方法：

public void updateUser(Long id, String name) {
    User user = sessionFactory.getCurrentSession().byId(User.class).load(id);
    user.setName(name);
    sessionFactory.getCurrentSession().merge(user);
}

前面我们在定义User时，对有的属性标注了@Column(updatable=false)。Hibernate在更新记录时，它只会把@Column(updatable=true)的属性加入到UPDATE语句中，这样可以提供一层额外的安全性，即如果不小心修改了User的email、createdAt等属性，执行update()时并不会更新对应的数据库列。但也必须牢记：这个功能是Hibernate提供的，如果绕过Hibernate直接通过JDBC执行UPDATE语句仍然可以更新数据库的任意列的值。

最后，我们编写的大部分方法都是各种各样的查询。根据id查询我们可以直接调用load()，如果要使用条件查询，例如，假设我们想执行以下查询：

SELECT * FROM user WHERE email = ? AND password = ?

我们来看看可以使用什么查询。

使用HQL查询

一种常用的查询是直接编写Hibernate内置的HQL查询：

List<User> list = sessionFactory.getCurrentSession()
        .createQuery("from User u where u.email = ?1 and u.password = ?2", User.class)
        .setParameter(1, email).setParameter(2, password)
        .list();

和SQL相比，HQL使用类名和属性名，由Hibernate自动转换为实际的表名和列名。详细的HQL语法可以参考Hibernate文档。

除了可以直接传入HQL字符串外，Hibernate还可以使用一种NamedQuery，它给查询起个名字，然后保存在注解中。使用NamedQuery时，我们要先在User类标注：

@NamedQueries(
    @NamedQuery(
        // 查询名称:
        name = "login",
        // 查询语句:
        query = "SELECT u FROM User u WHERE u.email = :e AND u.password = :pwd"
    )
)
@Entity
public class User extends AbstractEntity {
    ...
}

注意到引入的NamedQuery是jakarta.persistence.NamedQuery，它和直接传入HQL有点不同的是，占位符使用:e和:pwd。

使用NamedQuery只需要引入查询名和参数：

public User login(String email, String password) {
    List<User> list = sessionFactory.getCurrentSession()
        .createNamedQuery("login", User.class) // 创建NamedQuery
        .setParameter("e", email) // 绑定e参数
        .setParameter("pwd", password) // 绑定pwd参数
        .list();
    return list.isEmpty() ? null : list.get(0);
}

直接写HQL和使用NamedQuery各有优劣。前者可以在代码中直观地看到查询语句，后者可以在User类统一管理所有相关查询。

练习

集成Hibernate操作数据库。

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小结

在Spring中集成Hibernate需要配置的Bean如下：

DataSource；
LocalSessionFactory；
HibernateTransactionManager。

推荐使用Annotation配置所有的Entity Bean。