計算機軟件及應用第12單元-Hibernate高級特性

第12單元Hibernate高級特性單元描述

Hibernate框架作為一個使用面向對象技術和數(shù)據(jù)庫打交道的框架，其本身也要確保高效、安全、準確地獲取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。DBMS通過對事務的管理，可以有效地解決數(shù)據(jù)的各種沖突。Hibernate本身并不支持事務，而是對各種級別的事務進行了封裝，本單元主要介紹Hibernate對JDBC和JTA兩個級別的事件事務。事務和鎖的概念密不可分，從技術層面上講，事務是通過鎖的機制來解決數(shù)據(jù)沖突的。為了更好地提升系統(tǒng)性能，Hibernate提供了緩存技術。單元目標：

本單元的目標是了解Hibernate的高級特定：事務管理、鎖、緩存技術。

了解事務的基本概念；

掌握HibernateJDBC事務處理；

熟悉HibernateJTA管理事務；

了解并掌握鎖的概念；

掌握Hibernate緩存機制；

能夠運用Hibernate的查詢緩存機制。12.1任務1引入性案例

任務描述：在第11單元中講述了如何使用Hibernate實現(xiàn)多表連接查詢，但是無論是在引入性案例還是進階式案例中，所解決的問題都是基于兩張表的多表連接查詢。但在“網上購物系統(tǒng)”中，數(shù)據(jù)表不止兩張，用戶需要到網上按照商品類別檢索商品信息，選中商品后要將需要的商品放入購物車，在購物車模塊可以對自己挑選的商品進行篩選，對于不想購買的商品還可以執(zhí)行刪除操作，選中想購買的商品選后，確認無誤就進入交貨單模塊進行處理了。

本案例的任務是查詢購物車中的所有商品的詳細信息，并刪除購物車表單中的某條記錄后，再查詢購物車表單中的信息，確認刪除成功。12.1任務1引入性案例

任務目標：利用當前已掌握的技術，完全可以使用Hibernate框架實現(xiàn)購物車中商品詳細信息的查詢，以及購物車中商品的刪除操作。完成案例后，需要找出這種解決方案的不足。12.1.1案例分析

本案例需要完成的功能是對購物車中的商品進行管理。查詢購物車中用戶選購的商品的詳細信息，包括選購該商品的用戶名、商品名稱、商品種類、商品價格、商品折扣率、商品描述信息等。另外，實現(xiàn)刪除購物車中的某條記錄，然后再次查詢用戶選購商品的詳細信息，證明該商品已經成功從購物車表單中刪除。12.1.2設計步驟（1）向用戶表中插入數(shù)據(jù)；（2）創(chuàng)建購物車表并完成數(shù)據(jù)的添加；（3）創(chuàng)建用戶表的持久化類：UserVo.java；12.1.2設計步驟（4）創(chuàng)建用戶表持久化類UserVo對應的映射文件：uservo.hbm.xml；（5）對商品信息表的持久化類ProductInfoVo進行修改；（6）對商品信息表持久化類ProductSortVo對應的映射文件productinfovo.hbm.xml進行修改；12.1.2設計步驟（7）修改商品類別表的持久化類：ProductSortVo.java；（8）修改商品類別表持久化類ProductSortVo對應的映射文件：productsortvo.hbm.xml；（9）創(chuàng)建購物車表的持久化類：CartVo.java；12.1.2設計步驟（10）創(chuàng)建購物車表持久化類CartVo對應的映射文件：cartvo.hbm.xml；（11）建立查詢購物車中商品詳細信息的測試類，實現(xiàn)商品詳細信息的查詢和購物車中商品的刪除：CartProduct.java；（12）執(zhí)行Java程序，顯示運行結果。12.1.3具體實現(xiàn)1．向用戶表中插入數(shù)據(jù)2．創(chuàng)建購物車表并完成數(shù)據(jù)的添加3．創(chuàng)建用戶表的持久化類4．創(chuàng)建用戶表持久化類UserVo對應的映射文件5．對商品信息表的持久化類ProductInfoVo進行修改12.1.3具體實現(xiàn)6．對商品信息表持久化類ProductInfoVo對應的映射文件productinfovo.hbm.xml進行修改7．商品類別表的持久化類8．商品類別表持久化類ProductSortVo對應的映射文件12.1.3具體實現(xiàn)9．創(chuàng)建購物車表的持久化類10．創(chuàng)建用戶表持久化類CartVo對應的映射文件11．建立查詢購物車中商品詳細信息的測試類12．執(zhí)行Java程序顯示運行結果12.1.4分析不足之處1．安全性發(fā)面2．執(zhí)行效率方面12.2任務2

Hibernate的事務管理

任務描述：事務是一個非常重要的概念。事務（Transaction）是工作中的基本邏輯單位，可以用于確保數(shù)據(jù)被正確修改，避免數(shù)據(jù)只修改了一部分而導致數(shù)據(jù)不完整，或者在修改時受到干擾。作為一位優(yōu)秀的軟件設計師，必須了解事務并合理利用，確保數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的完整性。

任務目標：了解事務的基本概念以及Hibernate在事務方面的管理機制。12.2.1事務的基本概念

事務是一個邏輯工作單元，執(zhí)行的一系列操作。這一系列的操作要么全部被執(zhí)行，要么全部不被執(zhí)行，是一個不可分割的整體。

事務有四個屬性，分別是原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）和持久性（Durability）。12.2.2基于JDBC的事務管理（1）hibernate.cfg.xml中的配置方式：（2）perties中的配置方式：12.2.3基于JTA的事務管理（1）在hibernate.cfg.xml中的配置方式。（2）在perties中的配置方式。12.3任務3

Hibernate的并發(fā)控制

任務描述：一個優(yōu)秀的Web系統(tǒng)，可以容納成千上萬人并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫，即在同一時間段內多個事務同時請求同一個資源。當一個用戶讀取正由其他用戶更改的數(shù)據(jù)或者多個用戶同時修改同一數(shù)據(jù)時，如何保證數(shù)據(jù)庫處于完整性和一致性狀態(tài)呢？此時要用到并發(fā)控制的概念。為了解決事務并發(fā)過程中出現(xiàn)的問題，提出了鎖的概念。Hibernate提供兩種形式的鎖，一種是悲觀鎖，另一種是樂觀鎖。

任務目標：該任務的主要目標是學習Hibernate的并發(fā)控制策略。12.3.1并發(fā)的基本概念

數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)資源共享，也就是可供多個用戶使用。例如飛機、火車訂票系統(tǒng)、銀行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，就允許在同一時刻多個用戶訪問數(shù)據(jù)庫。因此在這些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，在同一時間段內，并行運行的事務數(shù)可達數(shù)百個。并發(fā)指的是同一個時間段內多個事務同時請求同一個資源。12.3.2悲觀鎖

悲觀鎖是指對數(shù)據(jù)修改保持保守態(tài)度，認為任何時刻存取數(shù)據(jù)，都可能有一個用戶也正在存取同一數(shù)據(jù)。為了保證數(shù)據(jù)完整性和一致性，為正在處理數(shù)據(jù)資源上鎖，其它所有事務都不可以訪問上鎖的資源。只有當前的事務提交后，其他事務才可以訪問剛被鎖定的數(shù)據(jù)。13.3.3樂觀鎖

樂觀鎖認為數(shù)據(jù)很少發(fā)生同時存取的問題，因此僅在應用程序的邏輯上實施控制。當數(shù)據(jù)出現(xiàn)了不一致狀態(tài)時，Hibernate采用版本檢查和時間戳等技術來實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)。1．版本控制2．時間戳控制12.4任務4

Hibernate的緩存管理

任務描述：緩存是提高系統(tǒng)性能的重要手段。當存在大量并發(fā)事務時，如果每次程序都要從數(shù)據(jù)庫直接做查詢操作，它們帶來的性能開銷是顯而易見的。頻繁的數(shù)據(jù)庫磁盤鍍錫操作會大大降低系統(tǒng)的性能。此時，如果能讓數(shù)據(jù)庫在本地內存中保留一個景象，下次訪問的時候只需要從內存中直接獲取，顯然可以帶來性能提升。

任務目標：Hibernate提供一級緩存、二級緩存，并提供第三方緩存的接口。本任務的目標就是了解Hibernate的緩存管理。12.4.1緩存原理12.4.2一級緩存

Hibernate的一級緩存是由Session實現(xiàn)的，它是事務級別的數(shù)據(jù)緩存。一旦事務結束，這個緩存也就失效。12.4.3二級緩存

二級緩存是SessionFactory范圍的緩存，所有Session共享一個二級緩存。Session在進行數(shù)據(jù)查詢操作時，會首先在自身內部的一級緩存中進行查找，如果一級緩存未能命中，則將在二級緩存中查詢，如果二級緩存命中，則將此數(shù)據(jù)作為結果返回。12.4.4查詢緩存

如果在程序中多次執(zhí)行完全相同的SQL語句，而每次執(zhí)行時，Hibernate都會到數(shù)據(jù)庫中去查詢，這會降低系統(tǒng)的性能，因此，Hibernate提供了查詢緩存來解決這個問題。12.4.4查詢緩存

實例2：使用查詢緩存連續(xù)三遍查詢用戶表，每次只輸出第一條記錄。該案例依然在ShoppingHibernate工程中完成。12.5任務5進階式案例——使用Hibernate的高級特性優(yōu)化引入性案例

任務描述：使用Hibernate的高級特性對引入性案例進行優(yōu)化，詳細闡述如何完成事務管理和查詢緩存在進階式案例中的使用。

任務目標：深入理解Hibernate高級特性的應用。12.5.1解決方案1．事務管理在案例中的使用2．查詢緩存在案例中的使用12.5.2具體實現(xiàn)

該案例依然在“ShoppingHibernate”上進行修改，其中數(shù)據(jù)庫中所有表的持久化類以及持久化類對應的映射文件均不需要修改，現(xiàn)將具體實現(xiàn)步驟羅列如下。1．完成配置文件hibernate.cfg.xml和perties的修改。2．創(chuàng)建名為CartProductSelect.java的測試類完成具體功能。12.5.3運行效果12.5.4案例解析細心的讀者在觀察上述運行結果時，會發(fā)現(xiàn)在第二次查詢出的結果中“張輝”購買的“雕牌洗衣粉”的記錄依然存在。這是因為第二次查詢是從查詢緩存中進行查詢的，因此直接顯示了第一次顯示的結果，此時將main方法中的“cp.delCart(”張輝“,”雕牌洗衣粉“);”語