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模仿hibernate框架，详解hibernate部分方法设计

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公司的持久层采用的hibernate框架，这也是很多公司使用的一种持久层框架。它将瞬时态的数据转化为持久态、或将持久态的数据转化为瞬时态数据。我比较喜欢看源码，看别人的架构思想，因为，笔者想向架构师的方向进发。看了别人的源码，突然想模拟hibernate框架，自己写个框架出来。这里去除了hibernate框架晦涩的地方，当做自己学习材料还是不错的。里面涉及到反射、连接池等等。这个项目中，你可以知道数据库连接池是怎么建的，又是怎么回收的。使用警惕代码块加载配置文件

以下详细介绍我个人的项目，但肯定没有人家源码写得好，这里仅作为学习使用。

如果不懂的，可以私信我。

配置文件

本项目以idea为开发环境和以maven搭建的，分为java包和test包。java包的配置文件放在resources下，代码放在com.zby.simulationHibernate包下，如下是配置文件：

模仿hibernate框架，详解hibernate部分方法设计

连接池

我们在使用hibernate时，一般会配置连接池，比如，初始化连接数是多少，最大连接数是多少？这个连接的是什么？我们在启动项目时，hibernate根据初始的连接数，来创建多少个数据库连接对象，也就是jdbc中的Connection对象。

为什么要有这个连接池？因为，每次开启一个连接和关闭一个连接都是消耗资源的，我们开启了这些连接对象之后，把它们放在一个容器中，我们何时需要何时从容器中取出来。当不需要的时候，再将踏进放回到容器中。因而，可以减少占用的资源。

如下，是初始化的连接对象：

package com.zby.simulationHibernate.util.factory;

import com.zby.simulationHibernate.util.exception.GenericException;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;

/**
 * Created By zby on 21:23 2019/1/23
 * 数据库的连接
 */
public class Connect {

    /**
     * 连接池的初始值
     */
    private static int initPoolSize = 20;

    /**
     * 创建property的配置文件
     */
    protected static Properties properties;

    /**
     * 连接池的最小值
     */
    protected static int minPoolSize;


    /**
     * 连接池的最大值
     */
    protected static int maxPoolSize;

    //【2】静态代码块
    static {
        //加载配置文件
        properties = new Properties();
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("db.properties");
        try {
            properties.load(is);
            minPoolSize = Integer.valueOf(properties.getProperty("jdbc.minConnPool"));
            if (minPoolSize <= initPoolSize)
                minPoolSize = initPoolSize;
            maxPoolSize = Integer.valueOf(properties.getProperty("jdbc.maxConnPool"));
            if (minPoolSize > maxPoolSize)
                throw new GenericException("连接池的最小连接数不能大于最大连接数");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("未找到配置文件");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * Created By zby on 16:50 2019/1/23
     * 获取数据连接
     */
    protected java.sql.Connection createConnect() {
        String driverName = properties.getProperty("jdbc.driver");
        if (StringUtils.isEmpty(driverName)) {
            driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
        }
        String userName = properties.getProperty("jdbc.username");
        String password = properties.getProperty("jdbc.password");
        String dbUrl = properties.getProperty("jdbc.url");

        try {
            Class.forName(driverName);
            return DriverManager.getConnection(dbUrl, userName, password);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.out.println("找不到驱动类");
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            System.out.println("加载异常");
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

创建Session会话

我们在使用hibernate时，不是直接使用连接对象，而是，以会话的方式创建一个连接。创建会话的方式有两种。一种是openSession，这种是手动提交事务。getCurrentSession是自动提交事务。

如代码所示：

package com.zby.simulationHibernate.util.factory;

import java.sql.Connection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/**
 * Created By zby on 15:43 2019/1/23
 */
public class SqlSessionFactory implements SessionFactory {

    /**
     * 连接池
     */
    private static List<Connection> connections;

    /**
     * 连接对象
     *
     * @return
     */
    private static Connect connect = new Connect();

    protected static List<Connection> getConnections() {
        return connections;
    }


    //静态代码块，初始化常量池
    static {
        connections = new ArrayList<>();
        Connection connection;
        for (int i = 0; i < Connect.minPoolSize; i++) {
            connection = connect.createConnect();
            connections.add(connection);
        }
    }

    @Override
    public Session openSession() {
        return getSession(false);
    }

    @Override
    public Session getCurrentSession() {
        return getSession(true);
    }

    /**
     * 获取session
     *
     * @param autoCommit 是否自动提交事务
     * @return
     */
    private Session getSession(boolean autoCommit) {
        //【1】判断连接池有可用的连接对象
        boolean hasNoValidConn = hasValidConnction();
        //【2】没有可用的连接池，使用最大的连接池
        if (!hasNoValidConn) {
            for (int i = 0; i < (Connect.maxPoolSize - Connect.minPoolSize); i++) {
                connections.add(connect.createConnect());
            }
        }
        //【3】有可用的连接
        for (Iterator iterator = connections.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
            Connection connection = null;
            try {
                connection = (Connection) iterator.next();
                connection.setAutoCommit(autoCommit);
                Session session = new Session(connection);
                iterator.remove();
                return session;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return null;
    }

    /**
     * Created By zby on 21:50 2019/1/23
     * 当我们没开启一个连接，连接池的数目减少1，直到连接池的数量为0
     */
    private boolean hasValidConnction() {
        return null != connections && connections.size() != 0;
    }
}

数据查找

我们既然使用这个框架，必然要有数据查找的功能。返回结果分为两种，一种是以实体类直接返回，调用AddEntity方法。但是，有时时多张表查询的结果，这种情况下，直接以实体类肯定不可以的，因而，我们需要使用自定义接收对象，并将查找结果进行过滤，再封装成我们想要的对象。

第一种，以实体类返回

/**
 * Created By zby on 23:19 2019/1/23
 * 体检反射的实体类
 */
public SqlQuery addEntity(Class<T> persistenceClass) {
    this.persistenceClass = persistenceClass;
    return this;
}

第二种，过滤后返回数据

/**
 * Created By zby on 19:18 2019/1/27
 * 创建类型
 */
public SqlQuery addScalar(String tuple, String alias) {
    if (CommonUtil.isNull(aliasMap)) {
        aliasMap = new HashMap<>();
    }
    for (Map.Entry<String, String> entry : aliasMap.entrySet()) {
        String key = entry.getKey();
        if (key.equals(tuple))
            throw new GenericException("alias已经存在，即alias=" + key);
        String value = aliasMap.get(key);
        if (value.equals(alias) && key.equals(tuple))
            throw new GenericException("当前alias的type已经存在，alias=" + key + ",type=" + value);
    }
    aliasMap.put(tuple, alias);
    return this;
}

/**
 * Created By zby on 9:20 2019/1/28
 * 数据转换问题
 */
public SqlQuery setTransformer(ResultTransformer transformer) {
    if (CommonUtil.isNull(aliasMap)) {
        throw new IllegalArgumentException("请添加转换的属性数量");
    }
    transformer.transformTuple(aliasMap);
    this.transformer = transformer;
    return this;
}

以集合的方式返回数据：

/**
 * Created By zby on 17:02 2019/1/29
 * 设置查找参数
 */
public SqlQuery setParamter(int start, Object param) {
    if (CommonUtil.isNull(columnParamer))
        columnParamer = new HashMap<>();
    columnParamer.put(start, param);
    return this;
}

/**
 * Created By zby on 16:41 2019/1/24
 * 查找值
 */
public List<T> list() {
    PreparedStatement statement = null;
    ResultSet resultSet = null;
    try {
        statement = connection.prepareStatement(sql);
        if (CommonUtil.isNotNull(columnParamer)) {
            for (Map.Entry<Integer, Object> entry : columnParamer.entrySet()) {
                int key = entry.getKey();
                Object value = entry.getValue();
                statement.setObject(key + 1, value);
            }
        }
        resultSet = statement.executeQuery();
        PersistentObject persistentObject = new PersistentObject(persistenceClass, resultSet);
        if (CommonUtil.isNotNull(aliasMap))
            return persistentObject.getPersist(transformer);
        return persistentObject.getPersist();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        SessionClose.closeConnStateResSet(connection, statement, resultSet);
    }
    return null;
}

返回唯一值

/**
 * Created By zby on 16:41 2019/1/24
 * 查找值
 */
public T uniqueResult() {
    List<T> list = list();
    if (CommonUtil.isNull(list))
        return null;
    if (list.size() > 1)
        throw new GenericException("本来需要返回一个对象，却返回 " + list.size() + "个对象");
    return list.get(0);
}

测试

@Test
    public void testList() {
        Session session = new SqlSessionFactory().openSession();
        String sql = "SELECT " +
                " customer_name AS customerName, " +
                "  `name` AS projectName " +
                "FROM " +
                " project where id >= ? and id <= ?";
        SqlQuery query = session.createSqlQuery(sql);
        query.setParamter(0, 1);
        query.setParamter(1, 2);
        query.addScalar("customerName", StandardBasicTypes.STRING)
                .addScalar("projectName", StandardBasicTypes.STRING);
        query.setTransformer(Transforms.aliasToBean(ProjectData.class));
        List<ProjectData> projects = query.list();
        for (ProjectData project : projects) {
            System.out.println(project.getCustomerName() + " " + project.getProjectName());
        }
    }

    @Ignore
    public void testListNoData() {
        Session session = new SqlSessionFactory().openSession();
        String sql = "SELECT " +
                " customer_name AS customerName, " +
                "  `name` AS projectName " +
                "FROM " +
                " project where id >= ? and id <= ?";
        SqlQuery query = session.createSqlQuery(sql).
                setParamter(0, 1).
                setParamter(1, 2).
                addEntity(Project.class);
        List<Project> projects = query.list();
        for (Project project : projects) {
            System.out.println(project.getCustomerName() + " " + project.getGuestCost());
        }
    }

模仿hibernate框架，详解hibernate部分方法设计

保存数据

我们这里以 merger来保存数据，因为这个方法非常的特殊。如果该瞬时态的独享有主键，而且，其在数据库中依旧存在该主键的数据，我们此时就更新数据表。如果数据表中没有当前主键的数据，我们向数据库中添加该对象的值。如果该瞬时态的对象没有主键，我们直接在数据表中添加该对象。

如代码所示：

/**
 * Created By zby on 15:41 2019/1/29
 * 合并，首先判断id是否存在，若id存在则更新，若id不存在，则保存数据
 */
public T merge(T t) {
    if (CommonUtil.isNull(t))
        throw new IllegalArgumentException("参数为空");
    Class<T> clazz = (Class<T>) t.getClass();
    Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
    boolean isContainsId = CommonUtil.isNotNull(PropertyUtil.containId(fields)) ? true : false;
    long id = PropertyUtil.getIdValue(fields, t, propertyAccessor);
    if (isContainsId) {
        return id > 0L ? update(t) : save(t);
    }
    return save(t);
}

  /**
 * Created By zby on 17:37 2019/1/29
 * 保存数据
 */
public T save(T t) {
    if (CommonUtil.isNull(t))
        throw new RuntimeException("不能保存空对象");
    PreparedStatement statement = null;
    ResultSet resultSet = null;
    StringBuilder columnJoint = new StringBuilder();
    StringBuilder columnValue = new StringBuilder();
    try {
        Field[] fields = t.getClass().getDeclaredFields();
        String sql = " insert into " + ClassUtil.getClassNameByGenericity(t) + "(";
        for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
            String propertyName = fields[i].getName();
            Object propertyValue = propertyAccessor.getPropertyValue(t, propertyName);
            if (CommonUtil.isNotNull(propertyValue)) {
                String columnName = PropertyUtil.propertyNameTransformColumnName(propertyName, true);
                if (StandardBasicTypes.BOOLEAN.equalsIgnoreCase(fields[i].getGenericType().toString())) {
                    columnJoint.append("is_" + columnName + ",");
                    columnValue.append(propertyValue + ",");
                } else if (StandardBasicTypes.LONG.equalsIgnoreCase(fields[i].getGenericType().toString())
                        || StandardBasicTypes.FLOAT.equalsIgnoreCase(fields[i].getGenericType().toString())
                        || StandardBasicTypes.DOUBLE.equalsIgnoreCase(fields[i].getGenericType().toString())
                        || StandardBasicTypes.INTEGER.equalsIgnoreCase(fields[i].getGenericType().toString())) {
                    columnJoint.append(columnName + ",");
                    columnValue.append(propertyValue + ",");
                } else if (StandardBasicTypes.DATE.equalsIgnoreCase(fields[i].getGenericType().toString())) {
                    columnJoint.append(columnName + ",");
                    columnValue.append("'" + DateUtil.SIMPLE_DATE_FORMAT.format((Date) propertyValue) + "',");
                } else {
                    columnJoint.append(columnName + ",");
                    columnValue.append("'" + propertyValue + "',");
                }
            }
        }
        columnJoint = StringUtil.replace(columnJoint, ",");
        columnValue = StringUtil.replace(columnValue, ",");
        sql += columnJoint + ") VALUES(" + columnValue + ")";
        System.out.println(sql);
        statement = connection.prepareStatement(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
        statement.executeUpdate();
        resultSet = statement.getGeneratedKeys();
        while (resultSet.next()) {
            return load((Class<T>) t.getClass(), resultSet.getLong(1));
        }
        return t;
    } catch (SQLException e) {
        System.out.println("保存数据出错,实体对象为=" + t);
        e.printStackTrace();
    } finally {
        SessionClose.closeConnStateResSet(connection, statement, resultSet);
    }
    return null;
}

测试代码：

@Test
public void testSave() {
    Session session = new SqlSessionFactory().getCurrentSession();
    Project project = new Project();
    project.setCustomerName("hhhh");
    project.setCreateDatetime(new Date());
    project.setDeleted(true);
    project = (Project) session.save(project);
    System.out.println(project.getId());
}

模仿hibernate框架，详解hibernate部分方法设计

通过id加载对象

有时，我们只要根据当前对象的id，获取当前对象的全部信息，因而，我们可以这样写：

/**
 * Created By zby on 16:36 2019/1/29
 * 通过id获取对象
 */
public T load(Class<T> clazz, Long id) {
    if (CommonUtil.isNull(clazz))
        throw new IllegalArgumentException("参数为空");
    String className = ClassUtil.getClassNameByClass(clazz);
    String sql = " select * from " + className + " where id= ? ";
    SqlQuery query = createSqlQuery(sql)
            .setParamter(0, id)
            .addEntity(clazz);
    return (T) query.uniqueResult();
}

测试代码：

@Test
public void testload() {
    Session session = new SqlSessionFactory().openSession();
    Project project = (Project) session.load(Project.class, 4L);
    System.out.println(project);
}

模仿hibernate框架，详解hibernate部分方法设计

回收连接对象

当我们使用完该连接对象后，需要将对象放回到容器中，而不是直接调用connection.close()方法,而是调用这个方法：

/**
 * Created By zby on 16:10 2019/3/17
 * 获取容器的对象，如果是关闭session，则将连接对象放回到容器中
 * 如果是开启session，则从容器中删除该连接对象
 */
protected static List<Connection> getConnections() {
    return connections;
}

 /**
 * Created By zby on 22:45 2019/1/23
 * <p>
 * 当关闭当前会话时，这并非真正的关闭会话
 * 只是将连接对象放回到连接池中
 */
public static void closeConn(Connection connection) {
    SqlSessionFactory.getConnections().add(connection);
}