Ing. Ronald Cuello Meza
Que es un ORM
Es una técnica de programación para convertir datos entre el sistema de tipos
utilizado en un lenguaje de programación orientado a objetos y el utilizado en
una base de datos relacional. En la práctica esto crea una base de datos
orientada a objetos virtual, por sobre la base de datos relacional. Esto posibilita
el uso de las características propias de la orientación a objetos (básicamente
herencia y polimorfismo). Hay paquetes comerciales y de uso libre disponibles
que desarrollan el mapeo relacional de objetos, aunque algunos programadores
prefieren crear sus propias herramientas ORM. (Fuente Wikipedia)
Ventajas de un ORM
No trabajar con filas de tablas (DataRows,RecordSet,ResultSet)
Trabajar con las clases diseñadas en su modelo del dominio
Permite elegir la base de datos relacional con la que queramos interactuar (SQLServer,PostGreSQL,MySQL,Oracle…)
Genera automáticamente el código SQL usando un mapeo objeto-relacional ,el cual se especifica en un documento XML o anotaciones
Permite crear,modificar,recuperar y eliminar objetos persistentes recuperarlos,ademas nos permite navegar por las asociaciones entre objetos y luego actualizarlos al finalizar una transacción.
Frameworks ORMSegún el lenguaje a utilizar existen varios frameworks de código abierto que
resuelven el mapeo objeto-relacional comerciales y libres que realizan mapeo
objeto-relacional. Por citar algunos:
•NeXT
• Enterprise Objects Framework
•OpenStep
•WebObjects
• Java Data Objects (JDO)
• Enterprise Java Beans
•Hibernate
•NHibernate
•iPersist
•Linq
•EntityFramework
•CastleActiveRecord
•Oracle TopLink
ConclusiónUtilizar un framework de ORM simplifica enormemente la programación de
lógica de persistencia.
Lógica de negocios basada en un modelo de dominio completamente orientado
a objetos.
Ahorro de código y más simple y fácil de mantener.
ORM nos proporciona grandes beneficios :
•Independencia de la base de datos
•Bajo acoplamiento entre negocios y persistencia
•Desarrollo rápido
HibernateUsar JDBC es complejo y muy dependiente de la estructura de los datos. Sería
más natural y mucho más sencillo trabajar directamente con objetos, pero es
imposible con las BBDD relacionales, y las BBDD orientadas a objeto falta
mucho por implementar.
La mejor opción entonces es utilizar un motor de persistencia, que es el
componente software encargado de traducir entre objetos y registros. Un motor
de persistencia de código abierto es Hibernate, que nos permitirá hacer cosas
como poder guardar un objeto en la base de datos simplemente con
session.save(miObjeto) o borrarlo con session.delete(miObjeto).
Que es Hibernate
Es una herramienta de Mapeo objeto-relacional para la plataforma Java que
facilita el mapeo de atributos entre una base de datos relacional tradicional y el
modelo de objetos de una aplicación, mediante archivos declarativos (XML) que
permiten establecer estas relaciones.
Usa el mecanismo de reflexión de Java, que permite a un objeto en ejecución
examinarse y manipularse a sí mismo.
Características
•No es Intrusivo ( estilo POJO plain old java objects)
•Buena documentación y comunidad amplia y activa
•Manejo de transacciones,Caché,asociaciones,polimorfismo,herencia,persistencia
transitiva, estrategias de fetching
•Potente lenguaje de consulta (HQL) ,subqueries,outer
joins,ordering,paginacion,etc
•Fácil testeo
•Cada clase persistente necesita un fichero XML de mapeo del que obtiene toda
la información para realizar las operaciones CRUD
•No es un Standard (Es un Framework)
Hibernate Vs JDBCSin Hibernate, para añadir un registro a la tabla Empleados tendríamos que
escribir algo similar a esto:
Con Hibernate, escribiríamos algo similar a esto:
[...]
Class.forName(“org.hsqldb.jdbcDriver”);
String url = “jdbc:hsqldb:./Databases/MiEmpresa”;
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, “sa”, “”);
String ins = “INSERT INTO EMPLEADOS VALUES(NULL, „Ronald„,‟Cuello‟)”;
Statement stmt = null;
stmt = connection.createStatement();
stmt.executeUpdate(ins);
[...]
[...]
Configuration conf = new Configuration();
conf.addClass(Empleado.class);
SessionFactory sessionFactory = conf.buildSessionFactory();
Session session = sessionFactory.openSession();
Empleado e = new Empleado();
e.setNombre(“Ronald”); e.setApellido(“Cuello”);
session.save(e);
session.flush();
session.close();
[...]
Hibernate Vs JDBC
¿Cuál es la gran diferencia entre el código tradicional JDBC y el código que
escribimos con Hibernate? “Ha desparecido el SQL”. Lo único que digo es que
quiero “guardar” (save) un objeto.
Dialectos de HibernateHibernate soporta, actualmente, los siguientes dialectos:
Base de datos Dialecto
DB2 net.sf.hibernate.dialect.DB2Dialect
DB2 AS/400 net.sf.hibernate.dialect.DB2400Dialect
DB2 OS390 net.sf.hibernate.dialect.DB2390Dialect
PostgreSQL net.sf.hibernate.dialect.PostgreSQLDialect
MySQL net.sf.hibernate.dialect.MySQLDialect
Oracle (cualquier versión) net.sf.hibernate.dialect.OracleDialect
Oracle 9/10g net.sf.hibernate.dialect.Oracle9Dialect
Sybase net.sf.hibernate.dialect.SybaseDialect
Sybase Anywhere net.sf.hibernate.dialect.SybaseAnywhereDialect
Microsoft SQL Server net.sf.hibernate.dialect.SQLServerDialect
SAP DB net.sf.hibernate.dialect.SAPDBDialect
Y otros mas . . .
Que se necesita
1. Una serie de JavaBeans que son las clases a persistir
2. Un archivo XML por cada una de estas clases (MiClase.hbm.xml) que indica el
mapping entre objetos y relaciones
3. Crear/Configurar el archivo del framework hibernate.cfg.xml
Configurar JavaBean
Este sería el aspecto del JavaBean que representa un Empleado en una
supuesta aplicación:
package mx.model;
public class Empleado implements Serializable{
private Long id;
private String nombre;
private String apellido;
// Setters Getters
….
}
Estructura del fichero XML
Esquema general de un fichero XML de mapeo es algo como esto:
<Encabezado XML>
<Declaración de la DTD>
<class - Definición de la clase persistente>
<id - Identificador>
<generator - Clase de apoyo a la generación automática de OID's>
<property – propiedades de la clase>
<!--***************Asociaciones *************** -->
<!--Posibles relaciones con otras entidades persistentes-->
<one-to-many >
<many-to-many>
<many-to-one>
12
34
5
6
Estructura del fichero XML
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD
3.0//EN" "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd">
<hibernate-mapping>
<class name="mx.model.Empleado" table="empleados">
<id name="id" column="id">
<generator class="native"/>
</id>
<property name="nombre" column="nombre" />
<property name="apellido" column="apellido" />
</class>
</hibernate-mapping>
Estructura del fichero XML
Declaración de la DTD.
El documento DTD que usaremos en nuestros ficheros XML se encuentra en cada distribución de
Hibernate en el propio .jar o en el directorio src.
Elemento Raíz <hibernate-mapping>. Dentro de él se declaran las clases de nuestros objetos
persistentes. Aunque es posible declarar más de un elemento <class> en un mismo fichero XML, no
debería hacerse ya que aporta una mayor claridad a nuestra aplicación realizar un documento XML por
clase de objeto persistente.
1
2
<class>.
Este es el tag donde declaramos nuestra clase persistente. Una clase persistente equivale a una tabla
en la base de datos, y un registro o línea de esta tabla es un objeto persistente de esta clase. Entre sus
posibles atributos destacaremos :
•name : Nombre completo de la clase o interface persistente. Deberemos incluir el package dentro del
nombre.
•table : Nombre de la tabla en la BBDD referenciada. En esta tabla se realizaraá las operaciones de
transacciones de datos. Se guardarán, modificarán o borrarán registros según la lógica de negocio de la
aplicación.
•discriminator-value : Permite diferenciar dos sub-clases. Utilizado para el polimorfismo.
•proxy : Nombre de la clase Proxy cuando esta sea requerida.
Estructura del fichero XML3
<id>
Permite definir el identificador del objeto. Se corresponderá con la clave principal de la tabla en la
BBDD. Es interesante definir en este momento lo que será para nuestra aplicación un OID( Identificador
de Objeto ). Tenemos que asignar identificadores únicos a nuestros objetos persistentes, en un primer
diseño podríamos estar tentados a asumir un dato con significado dentro de la capa de negocios del
propio objeto fuese el identificador, pero esta no seria una buena elección.
4<generator>
clase que utilizaremos para generar los oid's
5 <property>
Declara una propiedad persistente de la clase , que se corresponde con una columna.
•name: Nombre lógico de la propiedad.
•column: Columna en la tabla.
•type: Indica el tipo de los datos almacenados.
6Tipos de relaciones.(Componentes y Colecciones)
En todo diseño relacional los objetos se referencian unos a otros a través de relaciones, las típicas son :
uno a uno 1-1, uno a muchos 1-n, muchos a muchos n-m, muchos a uno n-1. De los cuatro tipos, dos
de ellas n-m y 1-n son colecciones de objetos las cuales tendrán su propio y extenso apartado, mientras
que a las relaciones 1-1 y n-1 son en realidad componentes de un objeto persistente cuyo tipo es otro
objeto persistente.
Estructura del archivo de
configuración
Esquema general de un fichero XML de configuración es algo como esto:
<Encabezado XML>
<Declaración de la DTD>
< hibernate-configuration - Definición de la configuración>
<session-factory – parámetros de configuración>
<property – especificación de los parámetros de configuración>
<mapping - especificación de los archivos de mapeo>
Estructura del archivo de
configuración
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!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.jdbc.Driver
</property>
<property name="hibernate.connection.url">
jdbc:mysql://localhost:3306/base_de_datos
</property>
<property name="hibernate.connection.username">root</property>
<property name="hibernate.connection.password">123456</property>
<mapping resource="mx/model/persistance/Empleado.hbm.xml"/>
</session-factory>
</hibernate-configuration>
Configuración de la API En cualquier aplicación que use Hibernate aparecen cuatro objetos básicos:
Configuration cfg = new Configuration();
cfg.configure(RUTA_ARCHIVO_CONF);
//agrega do clases dinamicamente
Cfg.addClass(MiClase.Class);
Configuration: es el objeto que contiene la información necesaria para conectarse a
la base de datos. Es el encargado de leerse el archivo. Hibernate.properties o
Hibernate.cfg.xml
También es el encargado de procesar la información correspondiente a los
aparejamientos. Es el encargado de leerse y verificar los archivos de emparejamiento
nombreDeClasse.hbm.xml.
Configuración de la API
SessionFactory: es una fábrica de Sessions. Un objeto Configuration es capaz de
crear una SessionFactory ya que tiene toda la información necesaria.
Normalmente, una aplicación sólo tiene una SessionFactory.
A partir del hibernate.cfg.xml podemos crear un SessionFactory, que es el objeto
mediante el cual abrimos nuevas sesiones de Hibernate.
SessionFactory sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
Configuración de la API
Session: La principal interfaz entre la aplicación Java e Hibernate. Es la que mantiene las conversaciones entre la aplicación y la base de datos. Permite añadir, modificar y borrar objetos en la base de datos.
Session session= sessionFactory.openSession();
Configuración de la API
Transaction: Como su nombre indica, se encarga de la transaccionalidad. Permite definir unidades de trabajo.
Transaction tx = session.beginTransaction();
[...]session.save(unaCategoria);
tx.commit();
[...]
tx.rollback();
Esquema de Configuración
Configuration
SessionFactory Base de
Datos
Session Session
- Hibernate.properties
- Hibernate.cfg.xml
- MiClase.hbm.xml
- addClass
Save – Update – Delete – get -load
BeginTransacction
Commit
RollBack
Configuración de la APIPara insertar objetos en la BBDD usaremos el método save(Object objeto)
de Session, para insertar o actualizar si ya existe saveOrUpdate(Object
objeto), para borrar delete(Object objeto) y para cargar un objeto desde la
BBDD get(String clase, Tipo id) o load(String clase, Tipo id) que
devuelven el objeto de la clase indicada por el primer parámetro y con
identificador el segundo parámetro si es que existe en la BBDD.
Para hacer búsquedas en la base de datos podemos usar find(String
consulta) que devuelve una lista con los resultados, o iterate(String
consulta) que devuelve un iterador, o bien crear un objeto Query usando
createQuery(String consulta) y llamar más tarde al método find() del Query.
La consulta en todos los casos estará escrita en un lenguaje similar a SQL
propio de Hibernate llamado HQL (Hibernate Query Language)
Programando la APIpublic class HibernateUtil {
private static final SessionFactory sessionFactory;
static {
try {
// Create the SessionFactory from standard (hibernate.cfg.xml)
// config file.
String path="mx/model/persistance/hibernate.cfg.xml";
Configuration cf=new Configuration();
cf.addFile(path);
sessionFactory=cf.buildSessionFactory();
} catch (Throwable ex) {
// Log the exception.
System.err.println("Initial SessionFactory creation failed." + ex);
throw new ExceptionInInitializerError(ex);
}
}
public static SessionFactory getSessionFactory() {
return sessionFactory;
}
}
Creación de CRUDpublic static List findAll(){
Session session=HibernateUtil.getSessionFactory().openSession();
Query q=session.createQuery("From Empleado e");
return q.list();
}
public static Empleado findById(Long id){
Session s=HibernateUtil.getSessionFactory().openSession();
return (Empleado)s.get(Empleado.class, id);
}
public static void save(Empleado e){
Session s=HibernateUtil.getSessionFactory().openSession();
s.getTransaction().begin();
try{
s.persist(e);
s.getTransaction().commit();
}catch(Exception exc){
s.getTransaction().rollback();
exc.printStackTrace();}
ColeccionesLas colecciones son declaradas utilizando
<set>, <list>, <map>, <bag>, <array> y <primitive-array>. Los posibles
parámetros y sus valores son :
•name: El nombre lógico de la propiedad. Es útil poner un nombre que nos recuerde
el rol de la colección (ej: cargos, departamentos, etc.. )
•table: Nombre de la tabla de la colección.
•lazy ("true"|"false"): Permite el uso de inicialización "lazy". Este tipo de
inicialización hace que los objetos de la colección sean solicitados en demanda y no
se carguen todos a la vez. Esto es especialmente útil para optimizar búsquedas, etc...
•inverse: Señala esta colección como el fin de una asociación bidireccional. Utilizada
en relaciones many-to-many sobre todo.
•cascade: Permite las operaciones en cascada hacia las entidades hijas.
•sort: Especifica una colección con una ordenación natural o con una clase
comparadora dada.
•order-by: Columna\s de la tabla que definen el orden de iteración. Puede ser
ascendente o descendente.
Colecciones (Asociaciones)<one-to-one> ( 1 - 1)
Definición:Es nuestra primera relación simple. En esta relación ,una Clase tiene una referencia a una
instancia a otra Clase y
están relacionadas bajo una misma llave PK,aunque si no manejamos integridad referencial
podemos hacer que sea el índice que queramos , como puede ser una FK o cualquier otro valor
que tengan en común las dos tablas. Esta relación puede ser BIDIRECCIONAL
Escenario:
Tenemos 2 clases ,Empleado y Departamento relacionados de la
siguiente manera:
Empleado Departamento.getCoordinador()//retorna Departamento
Departamento Empleado.getDepartamento()//retorna Empleado
1
Colecciones (Asociaciones)1 <one-to-one> ( 1 - 1)
Si la clase B no posee la misma id del padre, se generará un error de
ejecución.
Mapping Departamento:<class name=“Departamento" table=“departamentos">
<one-to-one name=“coordinador" class="mx.model.Empleado" />
</class>
Mapping Empleado:<class name=“Empleado" table=“empleados">
<one-to-one name=“departamento" class="mx.model.Departamento" />
</class>
Colecciones (Asociaciones)2
<many-to-one> ( 1 - 1)
Definición:
En esta relación se maneja de la siguiente
forma, una llave foránea en una tabla esta
referenciando la llave primaria de
otra tabla
Escenario:
Tenemos 2 clases ,Empleado y Departamento
relacionados de la siguiente manera:
Empleado Departamento.getCoordinador()
//retorna Empleado
Hibernate – Mapping:<class name=“Departamento" table=“departamentos">
<many-to-one name="coordinador"
column="fk_coordinador" class="mx.model.Empleado"/>
</class>
Colecciones (Asociaciones)<one-to-many> ( 1 - *)
Definición:
La Clase A debe tener una colección que
referencie a la Clase B
Escenario:
Tenemos 2 clases ,Empleado y
Departamento relacionados de la siguiente
manera:
Set Empleado.getDepartamentos()
//retorna Colección de instancias de
Departamento
Hibernate – Mapping:<class name=“Empleado" table=“empleados">
<set name="departamentos" table="departamentos">
<key column="fk_coordinador"/>
<one-to-many class="mx.model.Departamento"/>
</set>
</class>
3
Colecciones (Asociaciones)4
<many-to-many> ( n - m)
Definición:
Relación de muchos a muchos donde la
clase A posee una colección que referencia
a B,como la relación oneToMany,pero B
puede tener múltiples A.
Escenario:
Tenemos 2 clases ,Empleado y Cargo
relacionados de la siguiente manera:
Set<Cargo>Empleado.getCargos()
//retorna colección de instancias de Cargo
Hibernate – Mapping:<class name=“Empleado" table=“empleados">
<set name="cargos" table="empleado_cargos">
<key column="fk_empleado"/>
<many-to-many class="mx.model.Cargo"
column="fk_cargo" />
</set>
</class>
Hibernate Query Language
(HQL)El HQL (Hibernate Query Language) es un lenguaje de consulta.
En el mundo relacional disponemos del SQL (Structured Query Language)
que nos permite obtener información haciendo preguntas basadas en las
tablas y sus columnas.
El equivalente en el mundo objetual es el HQL, que nos permite hacer
preguntas basadas en los objetos y sus propiedades.
Una vez más, Hibernate se encarga de unir los dos mundos. Traduce las
consultas que hacemos desde el mundo objetual en HQL al lenguaje de
consulta del mundo relacional, el SQL, y transforma los resultados
obtenidos en el mundo relacional (filas y columnas) en aquello que tiene
sentido en el mundo objetual: objetos.
Hibernate Query Language
(HQL)El concepto de “traducción” es importante para entender qué hace
Hibernate y uno de los sentidos de HQL. Hemos visto más arriba la
equivalencia entre una consulta SQL y una en HQL. Así, la consulta
FROM Empleado e WHERE e.id = 1
se podría “traducir” a
SELECT ID, NOMBRE, APELLIDOS FROM empleados WHERE id = 1
y la consulta
FROM Empledo e WHERE e.nombre = ‘Ronald‘
se podría “traducir” a
SELECT ID, NOMBRE, APELLIDOS FROM Empleados e
WHERE e.NOMBRE = ‘Ronald’
Hibernate Query Language
(HQL)Clausulas :
FROM
Existen varias formas de simplificar una clase a la hora de realizar la consulta
hql> FROM mx.model.Empleado
hql> FROM Empleado
Dando como resultado una colección de objetos de tipo Empleado
SELECT
la clausula SELECT selecciona cual(es) objeto (s)y cual (es) propiedad(es) se retornara en el
resultado del query.
hql> SELECT v.marca FROM Vehiculo as v
hql> SELECT v.marca FROM Vehiculo v WHERE v.marca like „toy%‟
hql> SELECT user.persona.nombre FROM Usuario user
hql> SELECT user.username,p.nombre FROM Usuario user,Persona p
La anterior consulta nos retorna Object[ ]
WHERE
Ayuda a filtrar la lista de instancias retornadas.
hql> FROM Usuario user WHERE user.username = „rcuello‟
hql> FROM Usuario user WHERE user.persona.cedula=123456
hql> FROM Usuario user WHERE username.username IS NOT NULL
Hibernate Query Language
(HQL)ORDER BY
La lista retornada por una consulta puede ser ordenada por cualquier propiedad de un objeto.
hql> FROM Empleado emp ORDER BY emp.nombre asc
hql> FROM Usuario user ORDER BY user.persona.apellido desc
GROUP BY
Def SQL :Combina los registros con valores idénticos, en la lista de campos especificados, en un
único registro.
tienda ganancia fecha
Mcdonalds 1 200 000 05-Jan-1999
Kokoriko 950 000 07-Jan-1999
Mcdonalds 800 000 08-Jan-1999
American Brosted 720 000 08-Jan-1999
Tabla. Tiendas_info
Deseamos saber las ventas totales para cada negocio. Para hacerlo, ingresaríamos,
SQL > SELECT tienda, SUM( ganancia ) FROM Tiendas_info GROUP BY tienda
tienda SUM ( ganancia )
Mcdonalds 2 000 000
Kokoriko 950 000
Amrican Brosted 720 000
Dando como resultado
Hibernate Query Language
(HQL)GROUP BY
hql> Select t.tienda,SUM (t.ganancia) From TiendaInfo t GROUP BY t.tienda
El resultado de esta consulta es una Lista de Objects de tipo arreglo (Object[ ])
Ejemplo:
Query q=session.createQuery(“Select t.tienda,SUM (t.ganancia) From TiendaInfo t GROUP BY t.tienda “);
List lista =q.list();
For(Object obj : lista){
Object[ ] listaObjetos=(Object[ ])obj;
//donde la posicion 0 es igual a t.tienda
//la posicion 1 es igual a SUM ( t.ganancia )
}
Hibernate Query Language
(HQL)FUNCIONES ESCALARES
HQL nos permite usar funciones escalares en nuestras consultas. Y las
soportadas son las siguientes :
avg(...) count(*)
sum(...) count(...)
min(...) count(distinct ...)
max(...) count(all...)
Todas tienen las mismas funcionalidades del SQL
SELECT COUNT(*) FROM Empleado
En nuestro ejemplo, no tenemos más números que los id de las clases, así que no puedo poner ejemplos
demasiado interesantes ni prácticos de las funciones escalares, pero a guisa de ejemplo, podemos obtener la
media de los id de Empleado:
SELECT AVG(e.id) FROM Empleado e
También los podemos sumar:
SELECT SUM(e.id) FROM Empleado e
O obtener los valores máximo y mínimo:
SELECT MAX(e.id), MIN(e.id) FROM Empleado e
Hibernate Query Language
(HQL)
Las expresiones estan permitidas para la clausula WHERE ,y se incluyen
casi la gran mayoria de SQL:
Expresiones
•Operadores matemáticos +, -, *, /
•Operadores de comparacion binaria =, >=, <=, <>, !=, like
•Operaciones logicas and, or, not
•Concatenacion de cadenas ||
•Funciones escalares SQL upper() , lower()
•Parentesis ( ) indica agrupacion
•in, between, is null
•Parametros posicionales ?
•Parametros nombrados :parametro, :start_date, :x1
•Literales SQL'foo', 69, '1970-01-01 10:00:01.0'
•Valores de Enumeraciones y constantes Vehiculo.Color.RED