Parte II Persistência entre Modelos de Dados

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1 Parte II Persistência entre Modelos de Dados Clodis Boscarioli

2 Agenda: Hibernate Introdução; Configurações; Mapeamento com XML; Exemplos; Associações: 1-n; n-1; n-n; 1-1.

3 Hibernate - Introdução O Hibernate ( é um framework para mapeamento objeto-relacional para a linguagem Java. Na prática, ele é um conjunto de classes, interfaces e arquivos de configuração pré-acabados que permitem a criação de uma camada de serviço capaz de abstrair a existência do banco de dados para sistemas Java.

4 Hibernate - Introdução Mais indicado para sistemas que contam com um modelo de objetos rico, onde a maior parte da lógica de negócios fica na própria aplicação Java, dependendo pouco de funções específicas do banco de dados. Sistemas que fazem uso extensivo de Stored Procedures, Triggers ou que implementam a maior parte da lógica da aplicação no banco de dados, contando com um modelo de objetos pobre não se beneficiam do uso do Hibernate.

5 Hibernate - Arquitetura

6 Hibernate - Arquitetura Interfaces responsáveis por executar operações de criação, deleção, consulta e atualização no banco de dados: Session, Transaction e Query; Interface utilizada pela aplicação para configurar o Hibernate: Configuration; Interfaces responsáveis por realizar a interação entre os eventos do Hibernate e a aplicação: Interceptor, Lifecycle e Validatable. Interfaces que permitem a extensão das funcionalidades de mapeamento do Hibernate: UserType, CompositeUserType, IdentifierGenerator. O Hibernate também interage com APIs já existentes do Java: JTA, JNDI e JDBC. De todas as interfaces apresentadas, as principais são: Session, SessionFactory, Transaction, Query, Configuration.

7 Hibernate - Arquitetura Session (org.hibernate.session) O objeto Session é aquele que possibilita a comunicação entre a aplicação e a persistência, através de uma conexão JDBC. É um objeto leve de ser criado e não deve ter tempo de vida por toda a aplicação. Um objeto Session possui um cache local de objetos recuperados na sessão. Com ele é possível realizar operações CRUD (create, retrieve, update e delete). SessionFactory (org.hibernate.sessionfactory) O objeto SessionFactory é aquele que mantém o mapeamento objeto relacional em memória. Permite a criação de objetos Session, a partir dos quais os dados são acessados, também denominado como fábrica de objetos Sessions. Um objeto SessionFactory é pesado e por isso deve existir apenas uma instância dele na aplicação (usar o pattern Singleton)

8 Hibernate - Arquitetura Configuration (org..hibernate.configuration) Um objeto Configuration é utilizado para realizar as configurações de inicialização do Hibernate. Com ele, define-se diversas configurações do Hibernate, como: o driver do banco de dados a ser utilizado, o dialeto, o usuário e senha do banco, entre outras. É a partir de uma instância desse objeto que se indica como os mapeamentos entre classes e tabelas de banco de dados devem ser feitos. Transaction (org.hibernate.transaction) A interface Transaction é utilizada para representar uma unidade indivisível de uma operação de manipulação de dados. O uso dessa interface em aplicações que usam Hibernate é opcional. Essa interface abstrai a aplicação dos detalhes das transações JDBC, JTA (Java Transaction API) e outros mecanismos para gerenciamento de transações que podem vir a ser integrados ao Hibernate (ex: EJB, Spring). Interfaces Criteria e Query As interfaces Criteria e Query são utilizadas para realizar consultas ao banco de dados

9 Hibernate Introdução Deve fazer o download de uma versão estável do Hibernate 3 (ou superior); Adicionar o arquivo hibernate3.jar e os arquivos da pasta lib do download ao classpath da aplicação (ou ao classpath da IDE); Adicionar o driver do SGBD;

10 Hibernate: Módulos Hibernate Core Contém os serviços básicos; Metadados escritos em XML; Consultas HQL: Hibernate Query Language; Interfaces utilizando critérios e exemplos; Não depende de outros módulos; Não depende de uma versão específica do JDK; Executável em qualquer servidor Web e/ou de Aplicação e também em aplicações desktop;

11 Módulos Hibernate Annotations Permite a escrita de metadados através de Annotations; Beneficia-se da tipagem do Java; Compatível com refatorações de código; Semântica familiar para quem já está acostumado com metadados em XML; Utiliza as Annotations da especificação JPA; Possui Annotations próprias para configurações avançadas não presentes na especificação; Necessita do JDK 5.0;

12 Módulos Hibernate Entity Manager Implementação da especificação JPA; Permite a escrita de código compatível com qualquer framework de persistência que implemente a especificação; Utiliza o pacote javax.persistence; Não disponibiliza todas as funcionalidades do Hibernate.

13 Hibernate Utilização Três são os passos necessários para utilizar o Hibernate: 1. Criar os arquivos de mapeamento, que definem, em suma relações entre classes e tabelas e entre propriedades e colunas ou relacionamentos. 2. Definir o arquivo de configuração do serviço, que engloba informações como valores de conexão, usuário, senha, sintaxe do banco de dados e outros. 3. Criar a aplicação cliente que utiliza a API do Hibernate para persistir e recuperar objetos na base de dados.

14 Hibernate Utilização O Hibernate não exige nenhuma regra sobre as classes a serem persistidas. Não é preciso estender nenhuma classe, nem implementar interfaces ou seguir padrões, porém, é fortemente recomendado seguir algumas diretrizes, que visam, objetivamente, aumentar o desempenho, a escalabilidade, a independência e a facilidade de uso de todo o sistema.

15 Hibernate Utilização As diretrizes são simples: 1. Seguir o modelo POJO (Plain Old Java Objects), que também é uma diretriz para a Java Persistence API; 2. Providenciar um atributo identificador para a classe; 3. Não declarar classes FINAL, uma vez que benefícios da instrumentação de código (como otimização de acesso) não vão estar disponíveis.

16 Hibernate Mapeamento Mapear objetos significa definir quais são as relações entre as classes e as tabelas e entre as propriedades e colunas ou relacionamentos. Isso pode ser feito via arquivos XML ou via anotações (Annotation). O mapeamento via arquivos XML é o tradicional, desde a versão 0.x do framework. O mapeamento via anotações está disponível para a versão 3+ do framework que opera sobre o Java 1.5. Escolher entre usar XML ou anotações é uma opção do desenvolvedor. Nota-se, porém, que as anotações exigem o download de outro arquivo do Hibernate, o Hibernate Annotations, que nada mais é do que um arquivo JAR a ser colocado no diretório de bibliotecas do sistema.

17 Configurando o Hibernate Configuração feita através do arquivo hibernate.cfg.xml Deve estar localizado na raiz do classpath Localização default Configurações contém: Parâmetros de acesso a base de dados Entidades a serem persistidas

18 Primeiro Exemplo Configurando Hibernate Instanciar um objeto de configuração (org.hibernate.cfg.configuration) e inserir suas propriedades; Usar um arquivo.properties com as suas configurações e indicar as classes mapeadas; Usar um arquivo XML (hibernate.cfg.xml) com as propriedades de inicialização e os caminhos das classes mapeadas.

19 hibernate.cfg.xml - Estrutura Básica <!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN" " <hibernate-configuration> <session-factory> <mapping resource="curso.hbm.xml"/> <mapping resource="disciplina.hbm.xml"/> </session-factory> </hibernate-configuration>

20 Hibernate Configurações Hibernate tipicamente utiliza 1 arquivo de configuração geral (hibernate.cfg.xml) e arquivos de mapeamento para cada uma das classes de persistência (em arquivos do tipo *.hbm.xml ou através de anotações nas próprias classes) Os arquivos de mapeamentos XML entre classes e tabelas do banco de dados devem ser nomeados como *.hbm.xml (convenção definida pela comunidade de desenvolvedores do Hibernate). É nos arquivos com a extensão.hbm.xml que o Hibernate realiza o mapeamento objeto relacional.

21 Hibernate Configurações Configurando o Hibernate hibernate.dialect: implementação do dialeto SQL específico do banco de dados a ser utilizado. Usado para identificar as particularidades do banco de dados; hibernate.connection.driver_class: nome da classe do driver JDBC do banco de dados que está sendo utilizado; hibernate.connection.url: é a URL de conexão específica do banco que está sendo utilizado; hibernate.connection.username: é o nome de usuário com o qual o Hibernate deve se conectar ao banco; hibernate.connection.password: é a senha do usuário com o qual o Hibernate deve se conectar ao banco; hibernate.connection.pool_size: tamanho do pool de conexões; Parâmetro opcional: hibernate.show_sql: utilizado para definir se os SQL s gerados pelo Hibernate devem ou não ser exibidos (true false).

22 Hibernate Chave-primária Mecanismos para Chave-Primária:

23 Exemplo:

24 hibernate.properties hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.postgresqldialect hibernate.connection.driver_class = org.postgresql.driver hibernate.connection.url = jdbc:postgresql://localhost:5432/aula hibernate.connection.username = postgres hibernate.connection.password = postgres

25 log4j.properties log4j.rootlogger=debug, dest1 log4j.appender.dest1=org.apache.log4j.consoleappender log4j.appender.dest1.layout=org.apache.log4j.patternlayout log4j.appender.dest1.layout.conversionpattern=%d %-5p %- 5c{3} %x -> %m%n

26 Hibernate Mapeamento via Arquivos XML

27 Curso.Java package modelo; public class Curso { private int cod; private String nomecurso; public Curso() { } } public int getcod() { return cod; } public void setcod(int cod) { this.cod = cod; } public String getnomecurso() { return nomecurso; } public void setnomecurso(string nomecurso) { this.nomecurso = nomecurso; }

28 Disciplina.Java package modelo; public class Disciplina { private int cod; private String nomedisc; private String ch; private Curso curso; public Disciplina () { } public String getch() { return ch; } public void setch(string ch) { this.ch = ch; } public int getcod() { return cod; } } public void setcod(int cod) { this.cod = cod; } public Curso getcurso() { return curso; } public void setcurso(curso curso) { this.curso = curso; } public String getnomedisc() { return nomedisc; } public void setnomedisc(string nomedisc) { this.nomedisc = nomedisc; }

29 Curso.hbm.xml <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN" " <hibernate-mapping> <class name="modelo.curso" table="curso"> <id name="cod" type="integer" column="cod_curso" unsaved-value="0"> <generator class="sequence"> <param name="sequence">"curso_cod_curso_seq"</param></generator> </id> <property name="nomecurso" column="nome" /> </class> </hibernate-mapping>

30 Disciplina.htm.xml <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN" " <hibernate-mapping> <class name="modelo.disciplina" table="disciplina"> <id name="cod" column="cod_disc" unsaved-value="0"> <generator class="sequence"> <param name="sequence">"disciplina_cod_disc_seq"</param></generator> </id> <property name="nomedisc" column="nome"/> <property name="ch"/> <many-to-one name="curso" class="modelo.curso" column ="cod_curso"/> </class> </hibernate-mapping>

31 DAO.Java package dao; import org.hibernate.session; import org.hibernate.sessionfactory; import org.hibernate.cfg.configuration; public class DAO { private SessionFactory sessionfactory; private Session session; } } public DAO() { Configuration cfg = new Configuration(); sessionfactory = cfg.configure().buildsessionfactory(); public void inserir(object obj) { session = sessionfactory.opensession(); session.begintransaction(); session.save(obj); session.gettransaction().commit(); session.close(); }

32 Main.Java package javaapplication5; import dao.dao; import modelo.curso; /** * Boscarioli */ public class Main { /** args the command line arguments */ public static void main(string[] args) { DAO dao = new DAO(); Curso curso = new Curso(); curso.setnomecurso("serviço Social"); } dao.inserir(curso); }

33 Mais sobre Hibernate... <property name="cpf" type="long" column="cpf notnull="false"/> O atributo not-null presente no mapeamento do atributo cpf serve para informar se a coluna pode ser ou não nula na tabela. Se for true, não pode ser nula. Se for false, pode assumir valor nulo.

34 Mapeamento 1-n Ex: Na classe Universidade, criar: private Collection centros; No hbm.xml de Universidade o mapeamento será algo como: <set name="centros" inverse="true" lazy="true"> <key column="id_universidade"/> <one-to-many class= modelo.centro"/> </set>

35 Explicando... Na tag set também está presente o atributo lazy. Ele é utilizado para resolver o seguinte problema: quando se realiza um select em um objeto Universidade implica em serem feitos n (número de centros da universidade) outros select s para buscar os seus centros. Dessa forma, a resolução do problema é feita apenas definindo o atributo lazy como sendo true. A coleção de centros passa a ser lazy-loading, o que significa que somente será recuperada quando solicitada, ou seja, a coleção de centros de uma universidade só seria solicitada caso o programador a acesse através da chamada ao método getcentros().

36 A tag set também apresenta um atributo denominado inverse. Esse atributo é utilizado para que o Hibernate saiba como tratar a associação entre duas tabelas. Quando um lado da associação define o atributo inverse como true, indica que a ligação do relacionamento entre a associação será de responsabilidade do "outro lado" da associação. Considerando o relacionamento entre uma universidade e seus centros, no mapeamento do conjunto de centros em universidade, o atributo inverse é igual a true. Dessa forma, a criação ou atualização do relacionamento entre um centro e uma universidade será feita durante a persistência ou atualização de um objeto Centro.

37 Associações n-1 Propriedades: <many-to-one name="propertyname" class="classname" column="column_name" fetch="join select" update="true false" lazy="true false" insert="true false" cascade="all none save-update delete" /> Para centros seria algo do tipo: <many-to-one name="universidade class= modelo.universidade cascade="none fech="join" update="true" insert="true" lazy="true column="id_universidade"/>

38 Propriedades da Associações n-1 name: nome do atributo na classe Java; column: coluna do banco de dados. É uma chave estrangeira; class: nome da classe Java da entidade relacionada; insert e update: indica se o atributo será incluído e alterado ou somente lido; cascade: indica com que ação em cascata o relacionamento será tratado. none: associação é ignorada; save-update:os objetos associados vão ser inseridos ou atualizados automaticamente quando o objeto "pai" for inserido ou atualizado; delete: os objetos associados ao objeto "pai" vão ser deletados; all: junção de delete e save-update; all-delete-orphan: o mesmo que all, mas o Hibernate deleta qualquer objeto que tiver sido retirado da associação; delete-orphan: se o objeto não fizer mais parte da associação, ele removido.

39 Propriedades da Associações n-1 fetch: se definido como join é usado para realizar joins sem restrição de nulidade (outer-join). Se for select, um novo select é feito para recuperar a informação da associação. lazy: se igual a true, o objeto só será recuperado se solicitado; se igual a false, o objeto sempre será recuperado.

40 Associações n-n Exemplo, o hbm.xml de Departamento seria um que conteria algo do tipo: <set name="cursos" table="departamento_curso inverse="true"> <key column="id_departamento"/> <many-to-many column="id_curso class= modelo.curso"/> </set>

41 Exemplo: Para Curso seria:... <set name="departamentos" table="departamento_curso"> <key column="id_curso"/> <many-to-many column="id_departamento class= modelo.departamento"> </set>

42 Explicando... Observa-se que tanto no mapeamento da coleção cursos em Departamento quanto no da coleção departamentos em Curso, o relacionamento n-n é feito a partir de uma tag set. Os mapeamentos das duas coleções apresentam uma tag key, na qual o atributo column indica a chave estrangeira do pai na tabela de relacionamento DEPARTAMENTO_CURSO. Apresentam também a tag many-to-many utilizada para indicar a entidade filha e sua chave estrangeira no relacionamento.

43 A única diferença entre o mapeamento das duas coleções é que na tag set de cursos no mapeamento da entidade Departamento o atributo inverse é igual a true, significando que na tabela DEPARTAMENTO_CURSO só será inserido o relacionamento entre as duas entidades, quando um curso for inserido no banco de dados associado a um departamento. Neste caso, não seria necessário mapear a coleção de cursos em Departamento, pois não está sendo utilizada para popular a tabela de relacionamento.

44 Associações 1-1 Há duas formas de se fazer. Exemplo hbm.xml para Universidade: (1) <many-to-one name="endereco" class= modelo.endereco column="id_endereco cascade="save-update" unique="true"/> O atributo cascade foi definido como save-update, o que implica em o objeto Endereco ser inserido ou atualizado automaticamente quando o objeto Universidade for inserido ou atualizado. Nesse mapeamento aparece a propriedade unique, que quando assume valor true implica em ter apenas uma universidade por endereço.

45 Associações 1-1 A 2ª estratégia consiste em Inserir o código abaixo no mapeamento de Universidade.hbm.xml. A tag <one-to-one> define o relacionamento 1-1 que a classe Universidade tem com a classe Endereco. <one-to-one name="endereco class= modelo.endereco" cascade="saveupdate"/> Para utilizar a tag <one-to-one> no arquivo Universidade.hbm.xml, o mapeamento do endereço em Endereco.hbm.xml também deve ser feito, a exemplo do slide seguinte.

46 <hibernate-mapping> <class name= modelo.endereco" table="endereco"> <id name="id" column="id_universidade" type="int"> <generator class="foreign"> <param name="property">universidade</param> </generator> </id> <property name="rua"/>... <property name="cep"/> <one-to-one name="universidade class= modelo.universidade constrained="true"/> </class> </hibernate-mapping>

47 Explicando... A primeira diferença para o mapeamento anterior da entidade Endereco é o valor do atributo class da tag generator agora éforeign. A tagparam de name igual a property permite a associação 1-1 da classe Endereco com a classe Universidade (um parâmetro é passado para a classe geradora do identificador, que neste caso é a propriedade universidade, que é da classe que se relaciona 1-1 com Endereco). A garantia de que um endereço pertença a uma única universidade vem do fato da chave primária de Endereco (ID_UNIVERSIDADE) ser também a chave estrangeira que liga a Universidade.

48 O mapeamento 1-1 em Endereco de Universidade também é feito utilizando a tag <one-to-one>. Usar constrained igual a true implica em existir uma relação entre a chave-primária de Endereco e de Universidade, informando ao Hibernate que um endereço não pode existir sem que uma universidade exista.

49 Porque repetir a Associação? As linguagens OO representam as associações utilizando referências entre objetos; mas, no modelo relacional, uma associação é representada por uma coluna de chave estrangeira, com cópias dos valores da chave (e uma restrição para garantir a integridade). As referências entre objetos são essencialmente direcionais, a associação é de um objeto para o outro. Eles são ponteiros. Se uma associação entre os objetos deve ser bidirecional, esta terá que ser definida duas vezes, uma associação para cada uma das classes associadas.

50 Bibliografia Utilizada: Java Persistence com Hibernate. Christian Bauer, Gavin King. Editora Ciência Moderna, Artigos de revistas técnicas. Hibernate com XML. Raphaela Galhardo Fernandes, Gleydson de A. Ferreira Lima. Apostila, 2007.