Создаем CRUD-приложение на Hibernate Java: практика работы с фреймворком

Создание CRUD-приложения на Hibernate Java — практический гайд

Программирование

Создаём CRUD-приложение на Hibernate Java: практический гайд по работе с фреймворком

Добро пожаловать в мастер-класс по погружению в программную алхимию! Сегодня мы заглянем под капот мощного инструмента – Hibernate, который превращает голое Java-приложение в алхимика базы данных, позволяющего создавать, читать, обновлять и удалять данные с новым уровнем изящества и эффективности.

Независимо от того, новичок вы или опытный заклинатель кода, у нас найдется микстура, которая расширит ваши знания.

Содержание
  1. Упрощаем разработку приложения
  2. Первая встреча с Hibernate
  3. Создание приложения
  4. Принципы работы с объектами
  5. Легкость создания, чтения и обновления
  6. Простота удаления и другие возможности
  7. Конфигурирование проекта Hibernate
  8. Настройки соединения
  9. Настройка пула соединений
  10. Схема обновления
  11. Использование Hibernate для объектов-сущностей
  12. Объекты-сущности
  13. Обработка и выполнение запросов
  14. Внесение новой информации в базу
  15. Чтение данных из недр
  16. Обновление сущностей в базе данных
  17. Удаление элементов из хранилища
  18. Осторожно с атрибутивным каскадом!
  19. Транзакции и исключения
  20. Многозадачность и параллелизм
  21. Кэширование с Hibernate
  22. Кэширование первого уровня
  23. Кэширование второго уровня
  24. Выбор стратегии кэширования
  25. Мониторинг и отладка приложения
  26. Вопрос-ответ:
  27. Что такое Hibernate и зачем он нужен?
  28. Видео:
  29. Spring Boot JPA (Hibernate): добавляем базу данных в веб приложение на Java (простой сайт)

Упрощаем разработку приложения

Разработка приложений может быть непростой задачей, именно поэтому существует множество фреймворков для облегчения процесса. Использование фреймворка позволяет не изобретать велосипед, а воспользоваться уже готовыми решениями. В этом разделе мы рассмотрим применение популярного фреймворка Hibernate в Java для создания CRUD-приложения.

Первая встреча с Hibernate

Hibernate — это фреймворк для объектно-реляционного отображения (ORM), который обеспечивает удобную работу с базами данных, используя объекты Java. Он скрывает всю сложность работы с SQL, освобождая разработчиков от необходимости вручную создавать и выполнять запросы. Это значительно упрощает разработку приложений и повышает их производительность.

Создание приложения

В первую очередь, нам необходимо определить модель данных нашего приложения, которая представляет собой объекты, используемые для представления данных в базе данных. Затем нужно создать сессию Hibernate, которая будет использоваться для взаимодействия с базой. После выполнения этих шагов можно приступать к реализации операций CRUD (создание, чтение, обновление и удаление).

Принципы работы с объектами

При использовании Hibernate объекты Java представляют собой сущности, которые хранятся в базе данных. Hibernate автоматически преобразует объекты в соответствующие записи таблиц и наоборот. Это позволяет нам взаимодействовать с базой данных, используя простые методы Java вместо сложных SQL-запросов. Такой подход избавляет от необходимости писать ручной код SQL, уменьшая вероятность возникновения ошибок.

Легкость создания, чтения и обновления

Операции создания и чтения данных с помощью Hibernate выполняются путем вызова соответствующих методов сессии. Операция обновления немного сложнее и может немного отличаться для транзакционных и не транзакционных сессий. При обновлении данных важно помнить о состоянии объекта в сессии, чтобы не потерять изменения.

Простота удаления и другие возможности

Простота удаления и другие возможности

Удаление объектов также осуществляется с помощью методов сессии. Hibernate предоставляет дополнительные возможности, такие как кэширование и lazy-загрузка, которые помогают повысить производительность приложения за счет оптимизации доступа к базе данных.

Конфигурирование проекта Hibernate

Для начала определим настройки соединения с базой данных.

Настройки соединения

Настройка Описание
hibernate.connection.url URL-адрес базы данных
hibernate.connection.username Имя пользователя базы данных
hibernate.connection.password Пароль пользователя базы данных
hibernate.dialect Диалект базы данных (например, MySQL, Oracle)

Далее, определим параметры пула соединений, чтобы оптимизировать управление базами данных.

Настройка пула соединений

Настройка Описание
hibernate.c3p0.min_size Минимальный размер пула
hibernate.c3p0.max_size Максимальный размер пула
hibernate.c3p0.timeout Время ожидания возврата соединения в пул (в секундах)

Наконец, укажем схему создания/обновления таблиц в базе данных.

Схема обновления

Этот параметр определяет, как Hibernate будет создавать или изменять таблицы в базе данных. Возможные значения:

* create — создает таблицы, если они не существуют

* update — обновляет схему существующих таблиц

* create-drop — создает таблицы при запуске и удаляет их при завершении работы приложения

* validate — проверяет соответствие схемы Hibernate структуре базы данных

Использование Hibernate для объектов-сущностей

Hibernate, популярная система объектно-реляционного отображения, позволяет разработчикам объектов работать с данными в реляционных базах данных без написания SQL-запросов вручную. Это упрощает разработку и обслуживание приложений.

Объекты-сущности

Основная идея Hibernate заключается в том, что разработчики могут работать с объектами, представляющими данные в базе данных, а не с самими данными.

Эти объекты, называемые объектами-сущностями, имеют поля, соответствующие столбцам в базе данных, и методы для взаимодействия с ними.

Hibernate автоматически преобразует объекты-сущности в соответствующие строки и наоборот, что позволяет разработчикам сосредоточиться на бизнесовой логике, не беспокоясь о деталях подключения к базе данных.

Использование Hibernate предоставляет ряд преимуществ, таких как повышенная производительность, поддержание целостности данных и снижение сложности разработки.

Обработка и выполнение запросов

Взаимодействие с базой данных осуществляется посредством запросов, формируемых и отправляемых на выполнение через специальный объект — сессию.

Сессия кэширует некоторые результаты запросов для оптимизации работы приложения.

Открытие сессии происходит в начале выполнения кода и ее закрытие — в конце.

Сессия является «транзакционной», то есть происходящие в рамках одной сессии операции формируют единую транзакцию, которая либо полностью завершается успехом, либо отменяется при возникновении ошибки. Для обеспечения семантической целостности в любом случае необходимо выполнять обязательный вызов метода commit() для фиксации изменений или rollback() для отмены операции.

Запрос к базе данных в виде строки SQL можно выполнить напрямую, а можно использовать HQL-запрос (Hibernate Query Language), что более оптимально и удобно.

HQL-запрос является объектно-ориентированным и позволяет взаимодействовать с сущностями базы данных, не привязываясь к особенностям underlying-базы данных. В этом преимущество HQL перед SQL-запросом.

Выполнять запросы можно как в ручном, так и в автоматизированном режиме (используя механизм рефлексии), что существенно упрощает работу с Hibernate и значительно сокращает код программы.

Внесение новой информации в базу

При работе с базами данных нам часто необходимо добавлять новую информацию. В нашем приложении для работы с таблицами нам понадобятся механизмы для сохранения новых записей.

Механизм сохранения реализуется через репозиторий. Он предоставляет методы для работы с сущностями в базе данных.

Для сохранения новой записи в базу данных мы можем использовать метод save(). Он принимает в качестве аргумента новую сущность.

После вызова этого метода новая запись будет сохранена в базу данных, и ей будет присвоен новый идентификатор.

Однако, перед сохранением новой записи в базу данных мы должны убедиться, что она прошла процесс проверки и валидации. Это можно сделать с помощью аннотаций @NotEmpty, @NotNull, @Min и @Max.

Чтение данных из недр

Вытащим сохраненные в базе сущности

Вооружимся возможностями Hibernate

Отыщем по идентификатору…

…или выполним полноценную выборку

Hibernate — проворный помощник

По первому запросу выдаст нам записи

А при выборке задействует критерии

Нам остается только воспользоваться готовыми результатами

Обновление сущностей в базе данных

Суть обновления сущностей в БД заключается в модификации уже существующих записей. Ранее созданные и сохраненные объекты-сущности можно изменить, отредактировать или обновить, сохранив изменения обратно в базу данных.

Каждая сущность связана с уникальным, генерируемым автоматически идентификатором, который используется для ее обновления.

Чтобы обновить сущность, ее нужно вручную изменить, а затем выполнить операцию обновления, которая применит изменения к базе данных.

Hibernate автоматически отслеживает изменения в сущностях, что позволяет сохранять изменения в БД одним вызовом метода.

Для более сложных случаев обновления, когда требуется модифицировать несколько сущностей, существуют специальные методы, такие как merge(), которые позволяют объединять изменения в разных сущностях и сохранять их в БД как единую транзакцию.

Удаление элементов из хранилища

Избавление от неактуальных данных – обязательная черта качественной системы. В этой главе мы рассмотрим, как эффективно удалять сущности из вашей базы данных, используя Hibernate.

Осторожно с атрибутивным каскадом!

 Осторожно с атрибутивным каскадом!

Не стоит выстраивать атрибутивный каскад delete, если вы хотите избегать ошибок сиротства.

При удалении родительских сущностей могут удаляться и связанные с ними дочерние сущности.

Однако если дочерние сущности связаны с другими родительскими сущностями, они должны оставаться в базе данных.

Значит, для родительской сущности нужен каскад delete в свойстве удаления.

Изучив альтернативные методы удаления сущностей, вы сможете эффективно управлять данными и поддерживать целостность базы данных.

Транзакции и исключения

В этой части мы обсудим важнейшие аспекты работы с Hibernate — транзакции и обработку исключений. Они являются неотъемлемой частью эффективного управления данными и обеспечения надежности приложения.

Транзакция — это единица работы, которая является либо полностью успешной, либо отменяется, если произошла ошибка. Она гарантирует согласованность данных, предотвращая частичное обновление или удаление.

Обработка исключений позволяет нам обрабатывать ошибки и принимать соответствующие меры, защищая приложение от сбоев и потери данных. Hibernate предоставляет нам удобные механизмы для управления транзакциями и обработки исключений.

Мы рассмотрим, как создавать и управлять транзакциями, настраивать стратегии обработки исключений и реализовывать пользовательскую обработку ошибок. Понимание этих концепций позволит нам создавать надежные приложения, которые эффективно работают с данными.

Многозадачность и параллелизм

В современных приложениях часто возникает необходимость в одновременном выполнении нескольких задач для повышения эффективности и отзывчивости.

Многозадачность и параллелизм в Java позволяют разделить приложение на несколько потоков или процессов, которые могут выполняться конкурентно.

Это может быть полезно для длительных операций, таких как загрузка файлов или выполнение сложных вычислений.

Независимые потоки или процессы могут работать параллельно, разделяя ресурсы процессора и памяти.

Многозадачность и параллелизм можно реализовать в Java с помощью различных подходов, таких как потоки, пулы потоков, асинхронные задачи и параллельный API.

Кэширование с Hibernate

Требуется ли в системе хранения данных кэширование, зависит от ее типа. Реляционные базы данных, на которых работают Hibernate-приложения, обычно справляются с кэшированием сами.

Тем не менее, кэширование может быть полезным и в этой схеме, особенно для часто используемых объектов. Hibernate предоставляет два типа кэширования: кэширование первого уровня и кэширование второго уровня.

Кэширование первого уровня

Кэширование второго уровня

Данный тип кэширования расширяет область действия с сессии до всего приложения. Оно реализуется через провайдеры кэширования, такие как ehcache или Infinispan.

Выбор стратегии кэширования

Выбор подходящей стратегии кэширования зависит от требований приложения. Если необходимо очень быстрое кэширование, которое легко масштабируется, следует использовать кэширование второго уровня с провайдером кэширования. Если кэширование требуется только для одной сессии, лучше подойдет кэширование первого уровня.

Мониторинг и отладка приложения

Неизменным спутником любого программиста являются различные баги и ошибки. Это нормально, ведь человеческий фактор неизбежен. Но сегодня мы поговорим о том, как можно значительно упростить отладку и сократить время на поиск проблем в приложении.

Анализ журнала активности позволит отследить всё, что происходит в приложении. Регистрация действий даёт возможность выяснить причины ошибок, узнать, что пошло не так. Особенно это актуально при работе с базами данных, где часто возникают проблемы с запросами, правами доступа и т.д.

Не менее полезная вещь — профилирование. Оно покажет, какие части кода занимают больше всего времени и ресурсов. Проанализировав этот отчёт, можно оптимизировать код, улучшив производительность системы.

А ещё очень важно понять, в какой момент и где произошла ошибка. Для этого отладочный код позволяет пошагово выполнять программу или приостановить её в определённых точках, чтобы можно было изучить состояние переменных и проанализировать ход выполнения алгоритмов.

Вопрос-ответ:

Что такое Hibernate и зачем он нужен?

Hibernate — это объектно-реляционный фреймворк, который абстрагирует работу с реляционными базами данных в Java-приложениях. Он обеспечивает автоматическое преобразование объектов в строки базы данных и обратно, а также другие функции, упрощающие разработку приложений, работающих с данными.

Видео:

Spring Boot JPA (Hibernate): добавляем базу данных в веб приложение на Java (простой сайт)

Оцените статью
Обучение