Hibernate. Persistenz in Java-Systemen mit Hibernate und dem Java Persistence API. Robert F. Beeger Arno Haase Stefan Roock Sebastian Sanitz

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1 Robert F. Beeger Arno Haase Stefan Roock Sebastian Sanitz Hibernate Persistenz in Java-Systemen mit Hibernate und dem Java Persistence API 2., überarbeitete und erweiterte Auflage

2 Robert F. Beeger Arno Haase Stefan Roock Sebastian Sanitz Lektorat: René Schönfeldt Copy-Editing: Annette Schwarz, Ditzingen Herstellung: Birgit Bäuerlein Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, Druck und Bindung: Koninklijke Wöhrmann B.V., Zutphen, Niederlande Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über < abrufbar. ISBN , überarbeitete und erweiterte Auflage 2007 Copyright 2007 dpunkt.verlag GmbH Ringstraße 19 B Heidelberg Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Die Verwendung der Texte und Abbildungen, auch auszugsweise, ist ohne die schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und daher strafbar. Dies gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Übersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Buch verwendeten Soft- und Hardware-Bezeichnungen sowie Markennamen und Produktbezeichnungen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen warenzeichen-, marken- oder patentrechtlichem Schutz unterliegen. Alle Angaben und Programme in diesem Buch wurden mit größter Sorgfalt kontrolliert. Weder Autor noch Verlag können jedoch für Schäden haftbar gemacht werden, die in Zusammenhang mit der Verwendung dieses Buches stehen

3 vii Inhalt 1 Einleitung 1 Teil I Erste Schritte 9 2 OR-Mapping 11 3 Hibernate ein einfaches Beispiel 35 Teil II Hibernate-Technologie 57 4 Mapping-Dateien 59 5 Konfiguration 91 6 Sessions Datenbankabfragen 151 Teil III Architekturen Architektur für Hibernate-basierte Rich-Client-Anwendungen Architektur für Hibernate-basierte Webanwendungen Architektur für Hibernate-basierte Client-Server-Anwendungen 211

4 viii Inhalt Teil IV Spezialthemen Performancetuning Fortgeschrittenes Mapping XDoclet Anpassungen Die Java Persistence API aus EJB Spring IDE-Erweiterungen 349 Ausblick 355 Anhang 357 A Migration von JDO zu Hibernate und von Hibernate zu JDO 359 B Testen mit Hibernate 369 Index 379

5 ix Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 Teil I Erste Schritte 9 2 OR-Mapping RDBMS-Crashkurs ER-Diagramme SQL-Crashkurs ACID und Transaktionen Ansätze zum OR-Mapping Probleme beim OR-Mapping Konvertierung von Basisdatentypen Identität Mengenwertige Attribute und Kardinalitäten Vererbung Sonstiges Transparente Persistenz Standards und Werkzeuge Referenzen Hibernate ein einfaches Beispiel Installation von Hibernate und H Vorbereitung der Entwicklungsumgebung Die Auswahl der richtigen Bibliotheken Installation der Plugins für den Zugriff auf die Datenbank

6 x Inhaltsverzeichnis 3.3 Ein erstes Beispiel mit Hibernate Konfiguration Das Beispiel eine Testklasse für die Grundoperationen von Hibernate Zusammenfassung Referenzen Teil II Hibernate-Technologie 57 4 Mapping-Dateien Eine einfache Mapping-Datei Primärschlüssel Geschäftsobjekte und Wert-Klassen Eine erste Collection von Wertobjekten Listen, Bags, Sets, Maps und Arrays Bag Set SortedSet Map SortedMap Array Übersicht Beziehungen zwischen Geschäftsobjekten Referenzen auf Geschäftsobjekte Collections von Geschäftsobjekten Bidirektionale Beziehungen Vererbung Polymorpher Zugriff Tabelle je Klassenhierarchie Tabelle je konkrete Klasse Tabelle je Klasse Zusammenfassung Referenzen Konfiguration Initialisierung von Hibernate Einfaches Beispiel Configuration-Objekte

7 Inhaltsverzeichnis xi 5.2 Woher kommen die Connections? Datenbanktreiber Connection-Pool DataSource über JNDI Die Anwendung liefert die Connection Datenbankdialekte Verschiedene Quellen für Konfiguration hibernate.properties Methoden zum Setzen von Propertys Methoden zum Registrieren von Mappings hibernate.cfg.xml Logging Spezielle Themen Transaktionen Caches Lebenszyklus von Objekten Performancetuning Querys Erzeugen von DDL Mapping Referenzen Sessions Hibernate-Sessions Geschäftsobjekte speichern, laden und löschen Caching Proxys Lebensdauer von Sessions Transaktionen Das Hibernate-Zustandsmodell persistenter Objekte Configuration, SessionFactory, Session, Transaction im Konzert Persistenz über Erreichbarkeit Sperren

8 xii Inhaltsverzeichnis 6.7 Schnittstelle der Session Allgemeine Verwaltung Umgang mit Connections Umgang mit einzelnen Objekten Umgang mit Abfragen (Querys) Umgang mit dem Cache Hibernate-Zustandsmodell verfeinert Das Statistics-API Application Server Caches Hibernate-Exceptions Referenzen Datenbankabfragen Die Hibernate Query Language Typsichere Abfragen mit Criteria Abfragen mit SQL Filter Referenzen Teil III Architekturen Architektur für Hibernate-basierte Rich-Client-Anwendungen Schichten in Anwendungssystemen Ausflug: Datenzugriffsobjekte Model-View-Controller Umgang mit Sessions Sperrstrategien Pessimistische Sperrstrategie Optimistische Sperrstrategie Exceptionhandling Referenzen

9 Inhaltsverzeichnis xiii 9 Architektur für Hibernate-basierte Webanwendungen Gängige Architekturen JSPs pur Front-Controller Seitenbasierte Architektur Zugriff auf die persistenten Daten Data Transfer Object Active Record Verwendung eines OR-Mapping-Rahmenwerkes Kurze Einführung in JavaServer Faces Aufbau einer JSF-Anwendung JSPs Seiten-Beans und Services Einsatz von Hibernate in Webanwendungen Die benötigten Bibliotheken Die SessionFactory Die Session Die Services Zugriff auf die persistenten Objekte bei der Generierung der Antwort Zusammenstecken aller Seiten-Beans und Services Ajax Fortgeschrittenere Themen ThreadLocal oder nicht ThreadLocal CurrentSessionContext Connection-Pooling Referenzen Architektur für Hibernate-basierte Client-Server-Anwendungen Was sind Client-Server-Anwendungen? Aufteilung in Client- und Serverteil Lazy Loading mit Hibernate Ansätze ohne Hibernate Zusammenfassende Betrachtungen

10 xiv Inhaltsverzeichnis 10.3 Entwicklung einer Client-Server-Anwendung mit JBoss Definition der DataSource Konfiguration von Hibernate Modellierung der Serverseite Verwaltung der Sessions Deklarative Transaktionsverwaltung Lange Transaktionen Entwicklung der Clientseite und Anpassung der Services Anzeige von Massendaten Deployment der Anwendung im JBoss Ersetzen veralteter Bibliotheken Hibernate-Archive EJB Webservices Referenzen Teil IV Spezialthemen Performancetuning Allgemeines zu Performance und Optimierung Performancetuning und Hibernate Performancetuning beim Lesen Vorbemerkungen Lazy Loading Fetch-Strategien Performance beim Schreiben Batched Updates Unveränderliche Objekte UPDATE ohne vorheriges Laden DELETE ohne vorheriges Laden Direkte Verwendung der Connection Collections Auswahl des Collection-Typs Querys statt großer Collections

11 Inhaltsverzeichnis xv 11.6 Second-Level-Caches Architektur von Second-Level-Caches Verteilung und Transaktionsisolation Auswahl der Cache-Implementierung Festlegen des Caching-Verhaltens Bewertung Referenzen Fortgeschrittenes Mapping Allgemeines Catalog und Schema Packages in Mappings Unqualifizierte Klassennamen in Querys Column als Element Hibernate-Typen Export des SQL-Schemas Das API für den Export SQL-Typen Constraints Indizes Kommentare Custom Types Primärschlüssel Mitgelieferte Generatoren für Primärschlüssel Selbst definierte Generatoren für Primärschlüssel Primärschlüssel und der Lebenszyklus von Objekten Zusammengesetzte Primärschlüssel Zugriffsstrategien auf Java-Attribute Custom SQL und Stored Procedures Schreibzugriffe Lesende Zugriffe Fazit Abgeleitete Attribute <one-to-one>-mapping Das Element <join>

12 xvi Inhaltsverzeichnis <any>-mapping Kaskadierung von Operationen XDoclet XDoclet XDoclet ANT-Tasks Beispiel-Quellcode Weitere Parameter für Hibernate-Module XDoclet-Tags Ablage der generierten Dateien Generierte Mapping-Dateien und Versionsverwaltung Bewertung Referenzen Anpassungen Interceptoren Events Naming Strategies Referenzen Die Java Persistence API aus EJB Mapping mit Annotations Konfiguration mit Annotationen Abbildung von Wertobjekten Referenzen zu Geschäftsobjekten Lazy Loading Kaskadierung Vererbung EntityManager PersistenceContext Java Persistence Query Language Transaktionen Callbacks Referenzen

13 Inhaltsverzeichnis xvii 16 Spring Springs Integration von Hibernate Der Sinn der Spring-Kapsel um Hibernate Kurze und lange Transaktionen DAOs und Services Beispiel für die Verwendung der Hibernate-Integration in Spring Implementierung des DAOs Konfiguration Verwendung Referenzen IDE-Erweiterungen Hibernate Tools Installation Einrichten des Projekts für Hibernate Tools Editieren von Konfigurations- und Mapping-Dateien HQL-Prototyping Hibero Installation Einrichtung eines Moduls für Hibero Editieren der Hibernate-Dateien HQL-Prototyping Referenzen Ausblick 355 Anhang 357 A Migration von JDO zu Hibernate und von Hibernate zu JDO 359 A.1 Von JDO zu Hibernate A.1.1 Migration ohne Legacy-Daten A.1.2 Migration mit Legacy-Daten A.1.3 Migration der Anwendung A.2 Von Hibernate zu JDO A.3 Referenzen

14 xviii Inhaltsverzeichnis B Testen mit Hibernate 369 B.1 Grundlagen B.2 JUnit B.3 Ansatzpunkte für Tests in Hibernate-basierten Systemen B.3.1 Test der Mapping-Dateien B.3.2 Test der Geschäftsobjekte B.3.3 Test der Fachlogik B.3.4 Test der Benutzungsoberfläche B.4 Verwendung von Datenbanken für Tests B.5 Erzeugung von Testdaten B.6 Referenzen Index 379