Không có giới hạn nào đối với kỹ năng lập trình của bạn. Nếu thường xuyên sử dụng ngôn ngữ lập trình Java, chắc hẳn bạn đã nghe đến cái tên Hibernate. Tất nhiên chúng ta đều biết Hibernate là công cụ hỗ trợ cho các phần mềm phát triển từ Java. Tuy nhiên, bạn nên hiểu các khái niệm về Hibernate, cách nó được xây dựng và cách sử dụng nó. Bằng cách đó bạn có thể tận dụng tối đa Hibernate. Trong bài viết này, Stringee và các bạn sẽ cùng nhau tìm hiểu về Hibernate trong Java.

1. Hibernate trong Java là gì?

1.1. ORM

Như chúng ta đã biết, 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 Server, MySQL, PostgreSQL,…

ORM giúp đơn giản hoá việc tạo ra dữ liệu, thao tác dữ liệu và truy cập dữ liệu. Đó là một kỹ thuật lập trình để ánh xạ đối tượng vào dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.

1.2. Persistence 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 và persistence layer.

- Business logic layer: các tính toán logic nhằm thỏa mãn yêu cầu người dùng.

- 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.

1.3. Hibernate

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 lập trình viên viết ứng dụng Java có thể map các object (POJO) với hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (database), và hỗ trợ thực hiện các khái niệm lập trình hướng đối tượng với cơ dữ liệu quan hệ.

Hibernate giúp lưu trữ và truy vấn dữ liệu quan hệ mạnh mẽ và nhanh. Hibernate cho phép bạn truy vấn dữ liệu thông qua Java Persistence API (JPA) hoặc bằng ngôn ngữ SQL mở rộng của Hibernate (HQL) hoặc bằng SQL thuần (Native SQL).

Hibernate vốn là một thư viện sinh ra để làm việc với mọi loại database, nó không phụ thuộc vào bạn chọn loại database nào. Nếu Java là “Viết 1 lần chạy mọi nơi” thì Hibernate là “Viết 1 lần chạy trên mọi loại database”.

Hibernate mang lại cho chúng ta nhiều lợi ích sau đây:

- Mã nguồn mở và nhẹ: Hibernate Framework là mã nguồn mở có giấy phép LGPL và nhẹ.

- Hiệu suất nhanh: Hiệu suất của Hibernate Framework là nhanh bởi vì bộ nhớ cache được sử dụng trong nội bộ Hibernate Framework. Có hai loại bộ nhớ cache trong Hibernate Framework, gồm bộ nhớ cache cấp một (first level cache) và bộ nhớ cache cấp hai (second level cache). Bộ nhớ cache cấp một được enable mặc định.

- Truy vấn cơ sở dữ liệu độc lập: HQL (Hibernate Query Language) là phiên bản hướng đối tượng của SQL. Nó tạo ra các truy vấn cơ sở dữ liệu độc lập. Vì vậy, bạn không cần phải viết các truy vấn cơ sở dữ liệu cụ thể. Trước Hibernate, nếu dự án có cơ sở dữ liệu bị thay đổi, chúng ta cần phải thay đổi truy vấn SQL dẫn đến risk và dễ gây lỗi.

- Tạo bảng tự động: Hibernate framework cung cấp phương tiện để tạo ra các bảng cơ sở dữ liệu một cách tự động. Vì vậy, không cần phải tốn công sức tạo ra các bảng trong cơ sở dữ liệu thủ công.

- Đơn giản lệnh join phức tạp: Có thể lấy dữ liệu từ nhiều bảng một cách dễ dàng với Hibernate framework.

- Cung cấp thống kê truy vấn và trạng thái cơ sở dữ liệu: Hibernate hỗ trợ bộ nhớ cache truy vấn và cung cấp số liệu thống kê về truy vấn và trạng thái cơ sở dữ liệu.

2. Kiến trúc của Hibernate trong Java

Kiến trúc Hibernate bao gồm nhiều đối tượng như đối tượng persistent, session factory, transaction factory, connection factory, session, transaction, …

2.1. Persistence object

Chính là các POJO object map với các table tương ứng của cơ sở dữ liệu quan hệ. 

2.2. Configuration

Là đối tượng đầu tiên và duy nhất bạn cần tạo trong một chương trình có sử dụng Hibernate. Nó đại diện cho thông tin cấu hình hoặc thuộc tính yêu cầu của Hibernate. Đối tượng này sẽ cung cấp cho chúng ta hai thành phần chính:

- Database Connection: Thao tác này được xử lý thông qua một hoặc nhiều tệp cấu hình được Hibernate hỗ trợ. Các tệp này là hibernate.properties và hibernate.cfg.xml.

- Class mapping: Tạo ra kết nối giữa các lớp Java và các bảng trong cơ sở dữ liệu

>>> Xem thêm bài viết:

- Khai báo và sử dụng mảng các đối tượng trong Java

- Phân biệt ArrayList, Set và Vector trong Java

- Lập trình đa luồng là gì? Hướng dẫn lập trình đa luồng bằng ngôn ngữ Java

2.3. Session Factory

Là một interface giúp tạo ra session kết nối đến database bằng cách đọc các cấu hình trong Hibernate configuration.

SessionFactory là đối tượng nặng (heavy weight object) nên thường nó được tạo ra trong quá trình khởi động ứng dụng và lưu giữ để sử dụng sau này.

SessionFactory là một đối tượng luồng an toàn (Thread-safe) và được sử dụng bởi tất cả các luồng của một ứng dụng.

Mỗi một database phải có một SessionFactory. Vì vậy, nếu bạn đang sử dụng nhiều cơ sở dữ liệu thì bạn sẽ phải tạo nhiều đối tượng SessionFactory. Giả sử ta sử dụng MySQL và Oracle cho ứng dụng Java của mình thì ta cần có một SessionFactory cho MySQL, và một SessionFactory cho Oracle.

2.4. Hibernate Session

Một session được sử dụng để có được một kết nối vật lý với một cơ sở dữ liệu. Đối tượng Session là nhẹ và được thiết kế để được tạo ra instance mỗi khi tương tác với cơ sở dữ liệu. Các đối tượng liên tục được lưu và truy xuất thông qua một đối tượng Session.

Các đối tượng Session không nên được mở trong một thời gian dài bởi vì chúng thường không phải là luồng an toàn (thread-unsafe) và chúng cần được tạo ra và được đóng khi cần thiết.

Mỗi một đối tượng Session được SessionFactory tạo ra sẽ tạo một kết nối đến database.

2.5. Transaction

Một Transaction đại diện cho một đơn vị làm việc với cơ sở dữ liệu và hầu hết các RDBMS hỗ trợ chức năng transaction. Các transaction trong Hibernate được xử lý bởi trình quản lý transaction (từ JDBC hoặc JTA).

Transaction đảm bảo tính toàn vẹn của phiên làm việc với cơ sở dữ liệu. Tức là nếu có một lỗi xảy ra trong transaction thì tất cả các tác vụ thực hiện sẽ thất bại.

Transaction là một đối tượng tùy chọn và các ứng dụng Hibernate có thể chọn không sử dụng interface này, thay vào đó quản lý transaction trong code ứng dụng riêng.

2.6. Query

Các đối tượng Query sử dụng chuỗi truy vấn SQL (Native SQL) hoặc Hibernate Query Language (HQL) để lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu và tạo các đối tượng.

2.7. Criteria

Đối tượng Criteria được sử dụng để tạo và thực hiện các tiêu chí truy vấn để lấy các đối tượng từ database.

3. Nên dùng Hibernate để thay thế JDBC hay không?

Câu trả lời cho câu hỏi này là có. Với Hibernate, chúng ta có thể làm được nhiều thứ hơn rất nhiều.

- Object mapping: thay vì việc phải map các thuộc tính trong bảng với Java object một cách thủ công thì Hibernate sẽ hỗ trợ chúng ta mapping một cách tự động trông qua các file cấu hình resource mapping xml hoặc các annotation có thể cấu hình trong class.

@Entity
@Table(name = "role")
public class Role implements Serializable{
    @Id
    private String id;
    @Column(name = "name")
    private String name;

    ...
}

- HQL: Hibernate cung cấp các câu lệnh truy vấn tương tự SQL, HQL của Hibernate hỗ trợ đầy đủ các truy vấn đa hình như, HQL “hiểu” các khái niệm như kế thừa (inheritance), đa hình (polymorphism), và liên kết (association).

- Database Independent: Code sử dụng Hibernate là độc lập với hệ quản trị cơ sở dữ liệu, nghĩa là ta không cần thay đổi câu lệnh HQL khi ta chuyển từ hệ quản trị CSDL MySQL sang Oracle, hay các hệ quản trị CSDL khác… Do đó rất dễ để ta thay đổi CSDL quan hệ, đơn giản bằng cách thay đổi thông tin cấu hình hệ quản trị CSDL trong file cấu hình:

//used MySQL

com.mysql.jdbc.Driver

// used Oracle

oracle.jdbc.driver.OracleDriver

- Lazy Loading: Với những ứng dụng Java làm việc với cơ sở dữ liệu lớn hàng trăm triệu bản ghi, việc có sử dụng Lazy loading trong truy xuất dữ liệu từ database mang lại lợi ích rất lớn.

- Quản lý commit/ rollback Transaction: Transaction là nhóm các hoạt động (với database) của một tác vụ. Nếu một hoạt động không thành công thì toàn bộ tác vụ không thành.công. Với JDBC lập trình viên phải chủ động thực hiện commit khi toàn bộ hoạt động của tác vụ thành công, hay phải rollback khi có một hoạt động không thành công để kết thúc tác vụ. Với Hibernate thì ta không cần quan tâm đến commit hay rollback, Hibernate đã quản lý nó giúp ta rồi.

- Hibernate Caching: Hibernate cung cấp một cơ chế bộ nhớ đệm, giúp giảm số lần truy cập vào database của ứng dụng càng nhiều càng tốt. Điều này sẽ có tác dụng tăng performance đáng kể cho ứng dụng của bạn.

Kết

Trên đây là một số khái niệm cơ bản về Hibernate mà Stringee muốn giới thiệu đến các bạn. Trong các bài viết tiếp theo chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cách cài đặt và sử dụng các API của Hibernate.

Stringee Communication APIs là giải pháp cung cấp các tính năng giao tiếp như gọi thoại, gọi video, tin nhắn chat, SMS hay tổng đài CSKH cho phép tích hợp trực tiếp vào ứng dụng/website của doanh nghiệp nhanh chóng. Nhờ đó giúp tiết kiệm đến 80% thời gian và chi phí cho doanh nghiệp bởi thông thường nếu tự phát triển các tính năng này có thể mất từ 1 - 3 năm.

Bộ API giao tiếp của Stringee hiện đang được tin dùng bởi các doanh nghiệp ở mọi quy mô, lĩnh vực ngành nghề như TPBank, VOVBacsi24, VNDirect, Shinhan Finance, Ahamove, Logivan, Homedy,  Adavigo, bTaskee…

Quý bạn đọc quan tâm xin mời đăng ký NHẬN TƯ VẤN TẠI ĐÂY: