Programmieren II. Objekt-relationales Mapping. Hibernate. Hibernate. Dr. Klaus Höppner. Hochschule Darmstadt SS 2008

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1 Programmieren II Dr. Klaus Höppner Hochschule Darmstadt SS / 26 2 / 26 Objekt-relationales Mapping Mit JDBC kann Java sich mit relationalen Datenbanken verbinden. Hierbei entsprechen jeder Datensatz einer Zeile in einer Datenbanktabeller und die Attribute eines Datensatze den Tabellenspalten. Daher ist es prinzipiell möglich, eine Abbildung zwischen den Datensätzen in einer Tabelle und klassischen Java-Objekten (POJO plain old Java objects herzustellen. Eine solche Abbildung nennt man objekt-relationales Mapping (ORM). Es existieren verschiedene Frameworks, die ein objekt-relationales Mapping realisieren. Eines der bekanntesten und häufig benutzten ist. Was ist der Vorteil eines solchen Frameworks und ORM? Es verbindet die Vorteile der objektorientierten Programmierung mit den Vorteilen einer Datenbank, insbesondere der Persistenz (d. h. dass Datensätze in einem RDBMS nicht flüchtig sind). So kann man persistente Objekte realisieren, die sich weitgehend wie normale Java-Objekte verwenden lassen. 3 / 26 4 / 26

2 Geschichte Architektur wurde von der Firma JBoss entwickelt, die sich mit Open-Source-Software im Bereich Java-Middleware, -Applikationsservern und Message-Brokern beschäftigt. Mittlerweile wurde JBoss (nach einem Bieterkampf mit Oracle) von RedHat übernommen. stellt in der einfachsten Benutzungsform dem Anwender eine Datenbank-Session zur Verfügung, die über Konfiguration eines Datenbanktyps und der Datenbankparameter geöffnet wird. Objekte können sich in drei Zuständen befinden: transient Das Objekt ist noch nicht mit der Datenbank verknüpft, also flüchtig. persistent Das Objekt ist im aktuellen Kontext mit der Datenbank verknüpft. detached Das Objekt war mit der Datenbank verknüpft, der Kontext existiert aber nicht mehr. Daher ist das Objekt aktuell losgelöst. Schaubild 5 / 26 Konfiguration einer -Anwendung Die Konfiguration von (Datenbank, Logging etc.) erfolgt über die Klasse org.hibernate.cfg.configuration. Hierbei gibt es die Möglichkeit, zur Konfiguration die Datei hibernate.cfg.xml im Source-Verzeichnis zu verwenden und anschließend eine Implementierung von org.hibernate.sessionfactory zu erzeugen: Configuration cfg = new Configuration().configure(); SessionFactory sessionfactory = cfg.buildsessionfactory(); Alternativ können Konfigurationsparameter mit der Methode setproperty gesetzt werden: Configuration cfg = new Configuration(); cfg.setproperty("hibernate.connection.username","sa"); 6 / 26 7 / 26 8 / 26

3 Beispiel einer Konfigurationsdatei Grundlagen von ORM <?xml version= 1.0 encoding= utf-8?> <!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC "-/// Configuration DTD 3.0//EN" " <hibernate-configuration> <session-factory> <!-- Database connection settings --> <property name="connection.driver_class">org.hsqldb.jdbcdriver</property> <property name="connection.url">jdbc:hsqldb:file:data/fibu;shutdown=true</property> <property name="connection.username">sa</property> <property name="connection.password"></property> <!-- JDBC connection pool (use the built-in) --> <property name="connection.pool_size">1</property> <!-- SQL dialect --> <property name="dialect">org.hibernate.dialect.hsqldialect</property> <!-- Enable automatic session context management --> <property name="current_session_context_class">thread</property> <!-- Disable the second-level cache --> <property name="cache.provider_class">org.hibernate.cache.nocacheprovider</property> <!-- Echo all executed SQL to stdout --> <property name="show_sql">true</property> <!-- Drop and re-create the database schema on startup --> <property name="hbm2ddl.auto">create</property> <mapping resource="fibu/customer.hbm.xml"/> </session-factory> </hibernate-configuration> Durch ORM werden Klassen mit Tabellen und Instanzen der Klassen mit Datensätzen innerhalb der Tabelle verknüpft. Damit Instanzen eindeutig Datensätzen zugeordnet werden können, muss die Datenbanktabelle einen eindeutigen Primärschlüssel besitzen. Dieser wird dann als WHERE-Ausdruck in den abgesetzten SQL-Anweisungen verwendet. Weiterhin dient die Existenz einer Primär-ID im Objekt der Unterscheidung, ob ein nicht persistentes Objekt transient oder detached ist. 9 / / 26 Faustregeln Beispiel: Datenbank Fibu Im Allgemeinen wird eine Tabelle der Datenbank einer Java-Klasse zugeordnet. Diese Klasse muss einen Standardkonstruktor besitzen. Die Attribute der Tabelle werden auf entsprechende Attribute der Klasse abgebildet. Zur Erinnerung das Datenbankschema der letzten Vorlesung: Invoice ID : INTEGER CUSTOMERID : INTEGER TOTAL : DECIMAL(10,2) Customer ID : INTEGER FIRSTNAME : VARCHAR(20) LASTNAME : VARCHAR(20) In der Klasse werden dann Getter und Setter für diese Attribute definiert. Die eigentliche Zuordnung zwischen Klasse und Tabelle erfolgt dann über eine XML-Datei, die insbesondere den Primärschlüssel angibt, der zur Identifikation von Elementen verwendet wird, sowie die Namen von Tabellenspalten den Attributen der Klasse zuordnet. Item ITEM : INTEGER INVOICEID : INTEGER PRODUCTID : INTEGER QUANTITY : INTEGER COST : DECIMAL(10,2) PRODUCT ID : INTEGER NAME : VARCHAR(20) PRICE : DECIMAL(10,2) 11 / / 26

4 Erster Ansatz: Klasse Invoice public class Invoice { private Long customerid; private Double total; public Invoice() { public Long getid() { return id; public void setid(long id) { this.id = id; public Long getcustomerid() { return customerid; public void setcustomerid(long customerid) { this.customerid = customerid; public Double gettotal() { return total; public void settotal(double total) { this.total = total; Mapping Das eigentliche Mapping erfolgt dann über die Datei Invoice.hbm.xml: <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-/// Mapping DTD 3.0//EN" " <hibernate-mapping package="fibu"> <class name="invoice" table="invoice"> <property name="customerid"></property> <property name="total"></property> </hibernate-mapping> 13 / / 26 Analyse Zweiter Ansatz für Invoice Die gezeigte XML-Datei enthält folgende Definitionen: Das Mapping wird für Klassen innerhalb des Pakets fibu durchgeführt. Für jede abzubildende Klasse gibt es ein Element class, in diesem Fall für die Klasse Invoice, gleichzeitig wird erklärt, welcher Tabelle die Klasse zugeordnet ist. In diesem Fall wird für den Primärschlüssel das Attribut id der Java-Klasse mit dem gleichnamigen Attribut der Tabelle verknüpft. Weiterhin erfolgen die Abbildungen für customerid und total. In Wirklichkeit möchte man in der Klasse Invoice statt der reinen Kundennr. lieber direkt eine Referenz auf den Kunden haben: public class Invoice { private Customer customer; private Double total; public Invoice() { 15 / / 26

5 Mapping Mapping (Forts.) Dies ist ein Fall einer Zuordnung many-to-one: Mehrere Rechnungen können für denselben Kunden ausgestellt sein. <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-/// Mapping DTD 3.0//EN" " <hibernate-mapping package="fibu"> <class name="invoice" table="invoice"> <property name="total"></property> <many-to-one name="customer"> <column name="customerid"></column> </many-to-one> <class name="customer" table="customer"> <property name="firstname"></property> <property name="lastname"></property> <property name="street"></property> <property name="city"></property> </hibernate-mapping> Die Zuordnung des Kunden zur Rechnung erfolgt dabei durch die Angabe der Spalte in der Tabelle Invoice, in der sich der Primärschlüssel des betreffenden Kunden befindet. Mapping der Rechnunspositionen Einer Rechnung sind in der Regel viele Rechnungsposten zugeordnet. Die Zuordnung erfolgt durch die Spalte invoiceid in der Tabelle Item. Hierfür wird in der Klasse Invoice nun eine Liste von Item neu hinzugefügt, die auf den Mapping-Typ list abgebildet wird. Hierbei wird in der Abbildung die Spalte invoiceid als key verwendet, anhand dessen die passenden Rechnungsposten ausgewählt werden. Zusätzlich wird direkt die Tabelle Product anhand der Produktnr. des Rechnunsposten in die Klasse Item abgebildet. 17 / 26 Klasse Invoice public class Invoice { private Customer customer; private List items = new ArrayList(); private Double total; public Invoice() { public List getitems() { return items; public void setitems(list items) { this.items = items; 18 / / / 26

6 Klasse Item Klasse Customer public class Item { private Product product; private Double cost; private Long quantity; public Item() { public class Customer { private String firstname; private String lastname; private String street; private String city; public Product getproduct() { return product; public Customer() { public void setproduct(product product) { this.product = public String tostring() { return String.format("%s %s; %s; %s", getfirstname(), getlastname(), getstreet(), getcity()); 21 / / 26 Klasse Product Mapping public class Product { private String name; private Double price; public Product() { public Long getid() { return id; public void setid(long id) { this.id = id; <hibernate-mapping package="fibu"> <class name="invoice" table="invoice"> <property name="total"></property> <many-to-one name="customer"> <column name="customerid"></column> </many-to-one> <list name="items" table="item"> <key column="invoiceid"></key> <list-index column="item"></list-index> <composite-element class="item"> <property name="quantity"></property> <property name="cost"></property> <many-to-one name="product" column="productid"/> </composite-element> </list> 23 / / 26

7 Mapping (Forts.) <class name="customer" table="customer"> <property name="firstname"></property> <property name="lastname"></property> <property name="street"></property> <property name="city"></property> <class name="product" table="product"> <id name="id"> <property name="name"></property> <property name="price"></property> </hibernate-mapping> Anwendung Session session = Util.getSessionFactory().getCurrentSession(); session.begintransaction(); Invoice i = (Invoice) session.get(invoice.class, 3L); System.out.println(i.getCustomer()); for (Object o : i.getitems()) { final Item it = (Item) o; System.out.println(it.getCost()); System.out.println(it.getProduct().getName()); Customer c = (Customer) session.get(customer.class, 6L); i.setcustomer(c); final Item it = (Item) i.getitems().get(0); it.setquantity(5l); session.gettransaction().commit(); 25 / / 26