1. Framework là gì?
Framework trong phát triển phần mềm là một khái niệm dùng để chỉ những "cấu trúc hỗ trợ được định nghĩa" mà trong đó những dự án phần mềm khác có thể được sắp xếp vào đó và phát triển. Thông thường, một framework bao gồm những program hỗ trợ, code libs và một ngôn ngữ scripting nằm giữa các chương trình phần mềm khác để giúp phát triển và gắn những thành phần khác nhau trong dự án phần mềm lại với nhau.
2. Khái niệm ORM Framework và Persistent layer
ORM (Object Relational Mapping) framework là một cơ chế cho phép người lập trình thao tác với database một cách hoàn toàn tự nhiên thông qua các đối tượng. Lập trình viên hoàn toàn không quan tâm đến loại database sử dụng, SQL…
Peristence layer: một ứng dụng có thể được chia làm 3 phần như sau: giao diện người dùng (presentation layer), phần xử lý nghiệp vụ (business layer) và phần chứa dữ liệu (data layer). Cụ thể ra, business layer có thể được chia nhỏ thành 2 layer con là business logic layer (các tính toán nhằm thỏa mãn yêu cầu người dùng) và persistence layer. Persistence layer chịu trách nhiệm giao tiếp với data layer (thường là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ – Relational DBMS). Persistence sẽ đảm nhiệm các nhiệm vụ mở kết nối, truy xuất và lưu trữ dữ liệu vào các Relational DBMS.
3. Giới thiệu Hibernate Framework.
Hibernate là một trong những ORM Framework. Hibernate framework là một framework cho persistence layer. Như vậy, nhờ có Hibernate framework mà giờ đây khi bạn phát triển ứng dụng bạn chỉ còn chú tâm vào những layer khác mà không phải bận tâm nhiều về persistence layer nữa. Hibernate giúp lưu trữ và truy vấn dữ liệu quan hệ mạnh mẽ và nhanh. Hibernate cho phép bạn truy vẫn dữ liệu bằng ngôn ngữ SQL mở rộng của Hibernate (HQL) hoặc bằng SQL thuần.
4. Kiến trúc Hibernate Framework
Mô tả chức năng các file cấu hình trong Hibernate:
A. Mỗi table trong database là một object trong Hibernate. Do đó, bạn cần có một java bean cho mỗi table trong database. Các java bean này sẽ có các getters/setters và một số ngoại lệ theo quy ước của Hibernate.
B. Mỗi file mapping (ánh xạ) có dạng ***.hbm.xml có nhiệm vụ đặc tả mỗi quan hệ giữa các thuộc tính của đối tượng và các trường trong bảng CSDL
C. File Hibernate.cfg.xml: Đây là tập tin được load đầu tiên khi khởi chạy ứng dụng Hibernate. Nó chứa các thông tin sau:
Connection JDBC (URL , Driver class, Username, password, pool_size,…).
SQL Dialect.
Hibernate configuration (show_sql, format_sql, use_sql_comment, default_schema, order_updates,…).
Hibernate cache configuration (class cache, collection cache).
Hibernate transaction configuration (factory_class, auto_close_sesion, manager_lookup_class)
Miscellaneous confguration (current_session_context_class, factory_class,…)
Mapping source configuration.
5. Các thành phần của Hibernate project (các thành phần thư viện Hibernate)
Hibernate Core: Cung cấp các chức năng cơ bản của persistent layer cho các ứng dụng java với các APIs và hỗ trợ XML Mapping metadata.
Hibernate Annotations: các map class với JDK 5.0 Anootations, bao gồm Hibernate Validator.
Hibernate EntityManager : sử dụng EJB 3.0 API trong JSE hoặc với bất kỳ JEE nào.
Hibernate Tools: các tool tích hợp với Eclipse và Ant giúp tạo ra các persistent object từ 1 schema có sẵn trong database(reverse-engineering) và từ các file hbm sinh ra các class java thực hiện các persistent object rồi Hibernate tự tạo tác object trong database (forward-engineering).
NHibernate: Hibernate cho .NET Framework.
Jboss Seam: Một Java EE 5.0 framework cho phát triển các ứng dụng JSF, Ajax và EJB 3.0 với sự hỗ trợ của Hibernate. Seam hiện rất mới và tỏ ra rất mạnh để phát triển các ứng dụng Web 2.0. Nó tích hợp đầy đủ tất cả các công nghệ "hot" nhất hiện nay.
6. Lợi ích khi sử dụng Hibernate cho persistent layer
Trước tiên cần kể tới những khó khăn khi triển khai ứng dụng business dùng ngôn ngữ SQL thuần túy:
Mã thì rải rác khắp nơi đến những nơi không quản lý nổi.
Nếu thiết kế bị thay đổi sau khi phát triển ứng dụng, phải trả giá rất đắt để nhận ra những nơi cần phải thay đổi.
Khó tìm và fix bug.
Quản lý các kết nối database là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn vì mã SQL nằm tùm lum, kết nối database cũng vậy.
Quản lý transaction là một nhiệm vụ phức tạp.
Lợi ích khi sử dụng Hibernate (với HQL – Hibernate Query Language):
Tìm kiếm và sắp xếp nhanh.
Làm việc được với dữ liệu lớn.
Làm việc trên nhóm dữ liệu.
Joining, aggregating.
Chia sẽ nhiều người dùng và nhiều vùng.
Giải quyết tương tranh (Transaction)
Hỗ trợ cho nhiều ứng dụng.
Bảo đảm toàn vẹn.
Ràng buộc nhiều cấp độ.
Tách biệt giao tác.
Để sử dụng Hibernate, sự cần thiết phải tạo ra các lớp Java biểu diễn cho bảng tương ứng trong cơ sở dữ liệu và sau đó ánh xạ các thuộc tính của lớp với các cột của bảng trong cơ sở dữ liệu. Sau đó, Hibernate có thể được sử dụng để thực hiện các thao tác trên cơ sở dữ liệu như chèn, chọn, cập nhật và xóa các bản ghi trong bảng. Hibernate tự động tạo ra các truy vấn để thực hiện các thao tác này.
Kiến trúc Hibernate có ba thành phần chính:
Quản lý kết nối
Hibernate cung cấp dịch vụ quản lý kết nối cơ sở dữ liệu hiệu quả. Kết nối cơ sở dữ liệu là phần tốn kém tài nguyên và hiệu năng nhất trong việc tương tác với cơ sở dữ liệu vì nó đòi hỏi nhiều tài nguyên phải mở và đóng kết nối cơ sở dữ liệu.
Quản lý giao dịch
Quản lý dịch vụ giao dịch cung cấp khả năng người sử dụng để thực hiện nhiều hơn một câu lệnh tại một thời điểm.
Đối tượng bản đồ quan hệ
Đối tượng bản đồ quan hệ là kỹ thuật lập ánh xạ biểu diễn dữ liệu từ một mô hình đối tượng cho đến một mô hình dữ liệu quan hệ. Đối tượng này được sử dụng đê thực hiện các thao tác như truy vấn ,thêm mới, cập nhật và xóa các bản ghi dạng bảng bên dưới.Hibernate là rất tốt công cụ như xa như là đối tượng bản đồ quan hệ là mối quan tâm, nhưng về mặt quản lý kết nối và quản lý giao dịch, đó là thiếu hiệu năng và khả năng. Vì vậy, thường Hibernate được sử dụng để quản lý kết nối khác và các công cụ quản lý giao dịch. Ví dụ apache DBCP được sử dụng để kết nối tổng hợp với Hibernate.
Hibernate cung cấp rất nhiều tính linh hoạt trong sử dụng. Nó được gọi là kiến trúc "Lite" khi chúng ta chỉ sử dụng các thành phần đối tượng bản đồ quan hệ. Trong khi kiến trúc "Full Cream" tất cả trong ba thành phần đối tượng quan hệ lập bản đồ, quản lý kết nối và Quản lý giao dịch được sử dụng.
Có lẽ bạn đã nghe nói nhiều về Hibernate framework? Thế Hibernate framework là gì? Hy vọng mình và bạn sẽ có trả lời câu hỏi đó khi đọc xong những dòng bên dưới.
Trước khi tìm hiểu Hibernate là gì, chúng ta cần chuẩn bị một số kiến thức để làm nền tảng. Đầu tiên, chúng ta cần tìm hiểu "framework" là gì? Framework ngày nay được "lạm dụng" rất nhiều. Nhiều người hay gán một vài thứ là "framework" nhưng gán gọi như vậy có đúng không lại là một chuyện khác. Theo cộng đồng wikipedia, từ framework dùng trong phát triển phần mềm là một khái niệm dùng để chỉ những "cấu trúc hỗ trợ được định nghĩa" mà trong đó những dự án phần mềm khác có thể được sắp xếp vào đó và phát triển. Thông thường, một framework bao gồm những program hỗ trợ, code libs và một ngôn ngữ scripting nằm giữa các chương trình phần mềm khác để giúp phát triển và gắn những thành phần khác nhau trong dự án phần mềm lại với nhau.
Tiếp theo, chúng ta cần tìm hiểu về "persistence layer". Từ này tạm thời mình chưa thể dịch sang tiếng Việt được mà chỉ giải thích để bạn hiểu nó là cái gì thôi. Như bạn đã biết, kiến trúc ứng dụng dụng phần mềm có nhiều loại. Có loại chỉ chạy trên một máy là đủ. Có chương trình muốn chạy được phải kết nối sang một máy khác (client-server). Một máy đóng vai trò như là người yêu cầu (client) và máy khác đóng vai trò kẻ phục vụ (server).
Người ta sử dụng thuật ngữ "tier" để chỉ mỗi loại máy có vai trò khác nhau đó. Tier client để chỉ các máy đóng vai trò client và tier server để chỉ các máy đóng vai trò server. Và loại ứng dụng client-server là ứng dụng 2-tier (vì chỉ có 2 tier thôi). Tương tự như vậy theo sự phát triển như vũ bão của công nghệ phần cứng và phần mềm cộng với nhu cầu của các người dùng, doanh nghiệp và xã hội ngày càng lớn, chúng ta thấy có các ứng dụng 3-tier và n-tier để khắc phục nhược điểm của ứng dụng 2-tier và nhằm tăng sức mạnh xử lý cho ứng dụng.
"Layer" là một khái niệm khác với "tier". Và chúng ta đừng lầm lẫn giữa "tier" và "layer". Tier thường gắn với phần cứng máy tính (về mặt physically) còn "layer" thì dính với vấn đề cách thức tổ chức bên trong của ứng dụng. Việc phân chia tier là "trong suốt" (transparent) đối với ứng dụng xét về mặt luận lý (logically). Điều này có nghĩa là khi chúng ta phát triển một ứng dụng, chúng ta không bận tâm đến các thành phần (component) sẽ triển khai (deploy) ra sao mà chỉ chú ý là chúng ta sẽ tổ chức ứng dụng thành những layer như thế nào. Ví dụ, một ứng dụng có thể chia làm 3 phần như sau: phần giao diện người dùng (UI layer), phần xử lý nghiệp vụ (business layer) và phần chứa dữ liệu (data layer). Cụ thể ra, business layer sẽ có thể chia nhỏ thành 2 layer con là business logic layer (chỉ quan tâm đến ý nghĩa của các nghiệp vụ, các tính toán mang nhằm thoả mãn yêu cầu của người dùng) và persitence layer. Persistence layer chịu trách nhiệm giao tiếp với data layer (thường là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ – Relational DBMS). Persistence layer sẽ đảm nhiệm các nhiệm vụ mở kết nối, truy xuất và lưu trữ dữ liệu vào các Relational DBMS.
Việc phân chia như vậy có lợi ích là công việc sẽ được tách bạch ra. Người nào lo thiết kế và xử lý UI thì chỉ việc chú tâm vào công việc đó. Người lo business layer thì chỉ cần tập trung vào thiết kế và phát triển làm sao thoả mãn các requirement của khách hàng mà không phải chú tâm đến các khía cạnh hiện thực bên dưới thông thường liên quan đến technical issues. Còn người lo persistence layer thì chỉ việc chú trọng đến các khía cạnh hiện thực và giải quyết các technical issues mà thôi. Cũng như sẽ có những DBA (DB Administrators) lo việc cài đặt và tạo các objects trong các relational database.
Như vậy, bạn đã hiểu ứng dụng được chia một cách logically thành các "layer" và bạn cũng hiểu được là persistence layer là một layer có nhiệm vụ kết nối Relational DBMSs và truy xuất, thao tác trên dữ liệu đã được lưu trữ cũng như lưu trữ dữ liệu mới vào chúng. Hibernate framework là một framework cho persistence layer. Và bạn có thể thấy rằng nhờ có Hibernate framework mà giờ đây khi bạn phát triển một ứng dụng bạn chỉ còn chú tâm vào những layer khác mà không phải bận tâm nhiều về persistence layer nữa. Tương tự như vậy nếu bạn có một UI framework, bạn sẽ không phải bận tâm nhiều về UI layer nữa. Và xét đến cùng, việc bạn quan tâm duy nhất là business logic layer của bạn có đáp ứng yêu cầu của khách hàng không hay thôi.
Và đây là thông tin về Hibernate framework từ website chính thức của Hibernate: Hibernate là một dịch vụ lưu trữ và truy vấn dữ liệu quan hệ mạnh mẽ và nhanh. Hibernate giúp bạn phát triển các class dùng để lưu trữ dữ liệu theo cách thức rất là hướng đối tượng: association, inheritance, polymorphism, composition và collections. Hibernate cho phép bạn thực hiện các câu truy vấn dữ liệu bằng cách sử dụng ngôn ngữ SQL mở rộng của Hibernate (HQL) hoặc là ngôn ngữ SQL nguyên thuỷ cũng như là sử dụng các API.
Không giống như các persistence layer khác, Hibernate không ẩn đi sức mạnh của ngôn ngữ SQL khỏi bạn mà Hibernate còn đảm bảo cho bạn việc bạn đầu tư vào công nghệ và tri thức cơ sở dữ liệu quan hệ là luôn luôn chính xác. Và điều quan trọng hơn nữa là Hibernate được license theo LGPL (Lesser GNU Public License). Theo đó, bạn có thể thoải mái sử dụng Hibernate trong các dự án open source hoặc các dự án thương mại (commercial).
Hibernate là một dự án open source chuyên nghiệp và là một thành phần cốt tuỷ của bộ sản phẩm JBoss Enterprise Middleware System (JEMS). JBoss, như chúng ta đã biết là một đơn vị của Red Hat, chuyên cung cấp các dịch vụ 24×7 về hỗ trợ chuyên nghiệp, tư vấn và huyấn luyện sẵn sàng hỗ trợ bạn trong việc dùng Hibernate.
Các thành phần của Hibernate project:
Hibernate Core: Cung cấp các chức năng cơ bản của một persistence layer cho các ứng dụng Java với các APIs và hỗ trợ XML mapping metadata.
Hibernate Annotations: Các map class với JDK 5.0 annotations, bao gồm Hibernate Validator.
Hibernate EntityManager: Sử dụng EJB 3.0 EntityManager API trong JSE hoặc với bất kỳ JEE server nào.
Hibernate Tools: Các tool tích hợp với Eclipse và Ant dùng cho việc sinh ra các persistence object từ một schema có sẵn trong database (reverse-engineering) và từ các file hbm sinh ra các class java để hiện thực các persistence object, rồi Hibernate tự tạo các object trong database (forward-engineering).
NHibernate: Hibernate cho .Net framework.
JBoss Seam: Một Java EE 5.0 framework cho phát triển các ứng dụng JSF, Ajax và EJB 3.0 với sự hỗ trợ của Hibernate. Seam hiện rất mới và tỏ ra rất mạnh để phát triển các ứng dụng Web 2.0. Nó tích hợp đầy đủ tất cả các công nghệ "hot" nhất hiện nay.
