這是最后一篇Java雜談了，以O(shè)RM框架的談?wù)撌瘴?，也算是把J2ee的最后一方面給涵蓋到了，之所以這么晚才總結(jié)出ORM這方面，一是筆者這兩周比較忙，另一方面也想善始善終，仔細(xì)的先自己好好研究一下ORM框架技術(shù)，不想草率的敷衍了事。
其實(shí)J2ee的規(guī)范指南里面就已經(jīng)包括了一些對(duì)象持久化技術(shù)，例如JDO（Java Data Object）就是Java對(duì)象持久化的新規(guī)范，一個(gè)用于存取某種數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化API，提供了透明的對(duì)象存儲(chǔ)，對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)象完全不需要額外的代碼（如JDBC API的使用）。這些繁瑣的工作已經(jīng)轉(zhuǎn)移到JDO產(chǎn)品提供商身上，使開(kāi)發(fā)人員解脫出來(lái)，從而集中時(shí)間和精力在業(yè)務(wù)邏輯上。另外，JDO很靈活，因?yàn)樗梢栽谌魏螖?shù)據(jù)底層上運(yùn)行。JDBC只是面向關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（RDBMS）JDO更通用，提供到任何數(shù)據(jù)底層的存儲(chǔ)功能，比如關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、文件、XML以及對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)（ODBMS）等等，使得應(yīng)用可移植性更強(qiáng)。我們?nèi)绻斫鈱?duì)象持久化技術(shù)，首先要問(wèn)自己一個(gè)問(wèn)題：為什么傳統(tǒng)的JDBC來(lái)持久化不再能滿足大家的需求了呢？
筆者認(rèn)為最好是能用JDBC真正編寫(xiě)過(guò)程序了才能真正體會(huì)ORM的好處，同樣的道理，真正拿Servlet/Jsp做過(guò)項(xiàng)目了才能體會(huì)到Struts、 Spring等框架的方便之處。很幸運(yùn)的是筆者這兩者都曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)，用混亂的內(nèi)嵌Java代碼的Jsp加Servlet轉(zhuǎn)發(fā)寫(xiě)過(guò)完整的Web項(xiàng)目，也用 JDBC搭建過(guò)一個(gè)完整C/S項(xiàng)目的后臺(tái)。所以現(xiàn)在接觸到新框架才更能體會(huì)它們思想和實(shí)現(xiàn)的優(yōu)越之處，回顧從前的代碼，真是丑陋不堪啊。^_^
回到正題，我們來(lái)研究一下為什么要從JDBC發(fā)展到ORM。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的JDBC要花大量的重復(fù)代碼在初始化數(shù)據(jù)庫(kù)連接上，每次增刪改查都要獲得 Connection對(duì)象，初始化Statement，執(zhí)行得到ResultSet再封裝成自己的List或者Object，這樣造成了在每個(gè)數(shù)據(jù)訪問(wèn)方法中都含有大量冗余重復(fù)的代碼，考慮到安全性的話，還要加上大量的事務(wù)控制和log記錄。雖然我們學(xué)習(xí)了設(shè)計(jì)模式之后，可以自己定義Factory來(lái)幫助減少一部分重復(fù)的代碼，但是仍然無(wú)法避免冗余的問(wèn)題。其次，隨著OO思想深入人心，連典型的過(guò)程化語(yǔ)言Perl等都冠冕堂皇的加上了OO的外殼，何況是 Java中繁雜的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)持久化技術(shù)呢？強(qiáng)調(diào)面向?qū)ο缶幊痰慕Y(jié)果就是找到一個(gè)橋梁，使得關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確的映射到Java的對(duì)象上，然后針對(duì)Java對(duì)象來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)象和方法，如果我們把數(shù)據(jù)庫(kù)的Table當(dāng)作Class，Record當(dāng)作Instance的話，就可以完全用面向?qū)ο蟮乃枷雭?lái)編寫(xiě)數(shù)據(jù)層的代碼。于是乎，Object Relationship Mapping的概念開(kāi)始普遍受到重視，盡管很早很早就已經(jīng)有人提出來(lái)了。
缺點(diǎn)我們已經(jīng)大概清楚了，那么如何改進(jìn)呢？對(duì)癥下藥，首先我們要解決的是如何從Data Schema準(zhǔn)備完美的映射到Object Schema，另外要提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)象生命周期的管理，對(duì)事務(wù)不同粒度的控制和考慮到擴(kuò)展性后提供對(duì)XML、Properties等可配置化的文件的支持。到目前為止，有很多框架和技術(shù)在嘗試著這樣做。例如似乎是封裝管理得過(guò)了頭的EJB、很早就出現(xiàn)目前已經(jīng)不在開(kāi)發(fā)和升級(jí)了的Apache OJB、首先支持Manual SQL的iBATIS，還有公認(rèn)非常優(yōu)秀的Hibernate等等。在分別介紹它們之前，我還想反復(fù)強(qiáng)調(diào)這些框架都在試圖做什么：
畢竟Java Object和數(shù)據(jù)庫(kù)的每一條Record還是有很大的區(qū)別，就是類型上來(lái)說(shuō)，DB是沒(méi)有Boolean類型的。而Java也不得不用封裝類（Integer、Double等）為了能映射上數(shù)據(jù)庫(kù)中為null的情況，畢竟Primitive類型是沒(méi)有null值的。還有一個(gè)比較明顯的問(wèn)題是，數(shù)據(jù)庫(kù)有主鍵和外鍵，而Java中仍然只能通過(guò)基本類型來(lái)對(duì)應(yīng)字段值而已，無(wú)法規(guī)定Unique等特征，更別提外鍵約束、事務(wù)控制和級(jí)聯(lián)操作了。另外，通過(guò)Java Object預(yù)設(shè)某Field值去取數(shù)據(jù)庫(kù)記錄，是否在這樣的記錄也是不能保證的。真的要設(shè)計(jì)到完全映射的話，Java的Static被所有對(duì)象共享的變量怎么辦？在數(shù)據(jù)庫(kù)中如何表現(xiàn)出來(lái)……
我們能看到大量的問(wèn)題像一座座大山橫在那些框架設(shè)計(jì)者們面前，他們并不是沒(méi)有解決辦法，而是從不同的角度去考慮，會(huì)得到很多不同的解決方案，問(wèn)題是應(yīng)該采取哪一種呢？甚至只有等到真正設(shè)計(jì)出來(lái)了投入生產(chǎn)使用了，才能印證出當(dāng)初的設(shè)想是否真的能為項(xiàng)目開(kāi)發(fā)帶來(lái)更多的益處。筆者引用一份文檔中提到一個(gè)健壯的持久化框架應(yīng)該具有的特點(diǎn)：
A robust persistence layer should support----
1. Several types of persistence mechanism
2. Full encapsulation of the persistence mechanism.
3. Multi-object actions
4. Transactions Control
5. Extensibility
6. Object identifiers
7. Cursors: logical connection to the persistence mechanism
8. Proxies: commonly used when the results of a query are to be displayed in a list
9. Records: avoid the overhead of converting database records to objects and then back to records
10. Multi architecture
11. Various database version and/or vendors
12. Multiple connections
13. Native and non-native drivers
14. Structured query language queries(SQL)
現(xiàn)在來(lái)簡(jiǎn)短的介紹一下筆者用過(guò)的一些持久化框架和技術(shù)，之所以前面強(qiáng)調(diào)那么多共通的知識(shí)，是希望大家不要盲從流行框架，一定要把握它的本質(zhì)和卓越的思想好在哪里。
1． Apache OJB
OJB代表Apache Object Relational Bridge，是Apache開(kāi)發(fā)的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)持久型框架。它是基于J2ee規(guī)范指南下的持久型框架技術(shù)而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的，例如實(shí)現(xiàn)了ODMG 3.0規(guī)范的API，實(shí)現(xiàn)了JDO規(guī)范的API， 核心實(shí)現(xiàn)是Persistence Broker API。OJB使用XML文件來(lái)實(shí)現(xiàn)映射并動(dòng)態(tài)的在Metadata layer聽(tīng)過(guò)一個(gè)Meta-Object-Protocol(MOP)來(lái)改變底層數(shù)據(jù)的行為。更高級(jí)的特點(diǎn)包括對(duì)象緩存機(jī)制、鎖管理機(jī)制、 Virtual 代理、事務(wù)隔離性級(jí)別等等。舉個(gè)OJB Mapping的簡(jiǎn)單例子ojb-repository.xml：
<class-descriptor class=”com.ant.Employee” table=”EMPLOYEE”>
<field-descriptor name=”id” column=”ID”
jdbc-type=”INTEGER” primarykey=”true” autoincrement=”true”/>
<field-descriptor name=”name” column=”NAME” jdbc-type=”VARCHAR”/>
</class-descrptor>
<class-descriptor class=”com.ant.Executive” table=”EXECUTIVE”>
<field-descriptor name=”id” column=”ID”
jdbc-type=”INTEGER” primarykey=”true” autoincrement=”true”/>
<field-descriptor name=”department” column=”DEPARTMENT” jdbc-type=”VARCHAR”/>
<reference-descriptor name=”super” class-ref=”com.ant.Employee”>
<foreignkey field-ref=”id”/>
</reference-descriptor>
</class-descrptor>
2． iBATIS
iBATIS最大的特點(diǎn)就是允許用戶自己定義SQL來(lái)組配Bean的屬性。因?yàn)樗腟QL語(yǔ)句是直接寫(xiě)入XML文件中去的，所以可以最大程度上利用到 SQL語(yǔ)法本身能控制的全部特性，同時(shí)也能允許你使用特定數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的額外特性，并不局限于類似SQL92這樣的標(biāo)準(zhǔn)，它最大的缺點(diǎn)是不支持枚舉類型的持久化，即把枚舉類型的幾個(gè)對(duì)象屬性拼成與數(shù)據(jù)庫(kù)一個(gè)字段例如VARCHAR對(duì)應(yīng)的行為。這里也舉一個(gè)Mapping文件的例子sqlMap.xml：
<sqlMap>
<typeAlias type=”com.ant.Test” alias=”test”/>
<resultMap class=”test” id=”result”>
<result property=”testId” column=”TestId”/>
<result property=”name” column=”Name”/>
<result property=”date” column=”Date”/>
</resultMap>
<select id=”getTestById” resultMap=”result” parameterClass=”int”>
select * from Test where TestId=#value#
</select>
<update id=”updateTest” parameterClass=”test”>
Update Tests set Name=#name#, Date=”date” where TestId=#testId#
</update>
</sqlMap>
3． Hibernate
Hibernate無(wú)疑是應(yīng)用最廣泛最受歡迎的持久型框架，它生成的SQL語(yǔ)句是非常優(yōu)秀。雖然一度因?yàn)椴荒苤С质止QL而性能受到局限，但隨著新一代 Hibernate 3.x推出，很多缺點(diǎn)都被改進(jìn)，Hibernate也因此變得更加通用而時(shí)尚。同樣先看一個(gè)Mapping文件的例子customer.hbm.xml來(lái)有一個(gè)大概印象：
<hibernate-mapping>
<class name=”com.ant.Customer” table=”Customers”>
<id name=”customerId” column=”CustomerId” type=”int” unsaved-value=”0”>
<generator class=”sequence”>
<param name=”sequence”> Customers_CustomerId_Seq </param>
</generator>
</id>
<property name=”firstName” column=”FirstName”/>
<property name=”lastName” column=”LastName”/>
<set name=”addresses” outer-join=”true”>
<key column=”Customer”/>
<one-to-many class=”com.ant.Address”/>
</set>
…
</class>
</hibernate-mapping>
Hibernate有很多顯著的特性，最突出的就是它有自己的查詢語(yǔ)言叫做HQL，在HQL中select from的不是Table而是類名，一方面更加面向?qū)ο?，另外一方面通過(guò)在hibernate.cfg.xml中配置Dialect為HQL可以使得整個(gè)后臺(tái)與數(shù)據(jù)庫(kù)脫離耦合，因?yàn)椴还苡媚欠N數(shù)據(jù)庫(kù)我都是基于HQL來(lái)查詢，Hibernate框架負(fù)責(zé)幫我最終轉(zhuǎn)換成特定數(shù)據(jù)庫(kù)里的SQL語(yǔ)句。另外 Hibernate在Object-Caching這方面也做得相當(dāng)出色，它同時(shí)管理兩個(gè)級(jí)別的緩存，當(dāng)數(shù)據(jù)被第一次取出后，真正使用的時(shí)候?qū)ο蟊环旁谝患?jí)緩存管理，這個(gè)時(shí)候任何改動(dòng)都會(huì)影響到數(shù)據(jù)庫(kù)；而空閑時(shí)候會(huì)把對(duì)象放在二級(jí)緩存管理，雖然這個(gè)時(shí)候與數(shù)據(jù)庫(kù)字段能對(duì)應(yīng)上但未綁定在一起，改動(dòng)不會(huì)影響到數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄，主要目的是為了在重復(fù)讀取的時(shí)候更快的拿到數(shù)據(jù)而不用再次請(qǐng)求連接對(duì)象。其實(shí)關(guān)于這種緩存的設(shè)計(jì)建議大家研究一下Oracle的存儲(chǔ)機(jī)制（原理是相通的），Oracle犧牲了空間換來(lái)時(shí)間依賴于很健壯的緩存算法來(lái)保證最優(yōu)的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)速率。
以上是一些Mapping的例子，真正在Java代碼中使用多半是繼承各個(gè)框架中默認(rèn)的Dao實(shí)現(xiàn)類，然后可以通過(guò)Id來(lái)查找對(duì)象，或者通過(guò) Example來(lái)查找，更流行的是更具Criteria查找對(duì)象。Criteria是完全封裝了SQL條件查詢語(yǔ)法的一個(gè)工具類，任何一個(gè)查詢條件都可以在Criteria中找到方法與之對(duì)應(yīng)，這樣可以在Java代碼級(jí)別實(shí)現(xiàn)SQL的完全控制。另外，現(xiàn)在許多ORM框架的最新版本隨著JDk 5.0加入Annotation特性都開(kāi)始支持用XDoclet來(lái)自動(dòng)根據(jù)Annotation來(lái)生成XML配置文件了。
筆者不可能詳細(xì)的講解每一個(gè)框架，也許更多的人在用Hibernate，筆者是從OJB開(kāi)始接觸ORM技術(shù)的，它很原始卻更容易讓人理解從JDBC到 ORM的過(guò)渡。更多的細(xì)節(jié)是可以從官方文檔和書(shū)籍中學(xué)到的，但我們應(yīng)該更加看中它們?cè)O(shè)計(jì)思想的來(lái)源和閃光點(diǎn)，不是盲從它們的使用方法。