Программирование  •  07 февраля  2023  •  5 мин чтения

Как фреймворк Hibernate помогает Java‑разработчику облегчить работу с базами данных

Программистам часто приходится работать с базами данных. В Java для упрощения этого процесса существует специальный инструмент — фреймворк Hibernate.

Что такое Hibernate в Java

Java — объектно-ориентированный язык программирования. Это значит, что в коде, написанном на Java, разные функции и другие сущности хранятся в виде объектов. Перенести эти объекты в базу данных напрямую нельзя — обычные БД не поддерживают такую объектную структуру. Чтобы всё-таки произвести перенос, существует объектно-реляционная модель (от англ. ORM, Object Relational Mapping). Она позволяет создать из объектов кода «виртуальную» базу данных и хранить связи между объектами в реальной базе.

Если описывать упрощённо, ORM предлагает присвоить столбцу имя переменной объекта кода, а в строку записать значение. Причём типы данных должны определяться автоматически. Всё это требует настройки, и без специальных инструментов приходилось бы проводить все операции вручную. К счастью, готовые инструменты для автоматизации этого процесса существуют.

Hibernate — это инструмент, который как раз работает по ORM. Он работает на особом наборе правил — спецификации JPA 2.1. Она описывает, как именно можно сохранять данные из Java-кода в базы, однако это только теоретические правила. Hibernate превращает теорию в практику и позволяет загружать объекты из кода Java в базы данных напрямую.

Hibernate выступает посредником между кодом и базой данных, позволяя легко настраивать преобразование объектов вручную

Hibernate называют и фреймворком, и библиотекой. Конкретно в этом случае эти понятия равнозначны, так как Hibernate содержит и наборы правил, и конкретные функции для работы с кодом.

Для чего применяется Hibernate Framework

Java-программисты используют библиотеку Hibernate, когда работают с базами данных. Обычно это происходит при разработке крупных программ и приложений, которым требуется хранить в базах большие объёмы информации. Например, сайта интернет-магазина.

Для работы с БД необязательно использовать возможности Hibernate — можно писать весь код стандартными средствами Java. Однако фреймворк значительно облегчает работу:

● ускоряет написание кода;
● создаёт удобную модель отображения уже существующей базы внутри кода;
● позволяет задать стандарт переноса информации из кода в БД.

Это как с саморезами — можно вкручивать их отвёрткой, а можно шуруповёртом. Второй вариант будет быстрее и гораздо аккуратнее. В программировании на Java в качестве «шуруповёрта» выступает Hibernate.

Сегодня применение Hibernate — стандарт для большинства программистов на Java. На курсе «Java-разработчик» студентов учат грамотной работе с этим фреймворком и базами данных.

Функции и технологии, поддерживаемые Hibernate

Hibernate поддерживает большинство основных систем управления базами данных: MySQL, PostgreSQL, Oracle, Microsoft SQL Server и другие. Библиотека работает не с конкретными технологиями, а с общими принципами, поэтому подходит для большинства баз данных.

Внутрь библиотеки встроен собственный язык запросов, Hibernate Query Language, или HQL. Он во многом напоминает SQL, но устроен гораздо проще и короче, что позволяет быстро его освоить и использовать для работы с базами данных прямо из кода Java.

Также для решения задачи оптимизации Hibernate для Java поддерживает интересную функцию — «ленивая загрузка». Объекты внутри фреймворка не загружают всю информацию из базы сразу — это заняло бы слишком много времени. Вместо этого они при обращении к информации запускают загрузку в фоновом режиме, что позволяет хранить только то, что нужно для работы сейчас.

В Hibernate есть визуальный интерфейс. Он позволяет представить структуру базы данных в виде дерева и быстро писать HQL-запросы

Преимущества и недостатки использования Hibernate

Плюсы

Популярность. По фреймворку много статей, обсуждений и уроков, на любой вопрос найдётся ответ.

Поддержка других инструментов. Большинство библиотек и фреймворков Java работают с Hibernate без нареканий и сложных интеграций.

Облегчение кода. С фреймворком программисту не нужно постоянно писать десятки одинаковых строк кода — программа становится понятнее, лаконичнее и легче.

Освобождение от рутины. Разработчику не нужно писать огромное число запросов и «скучного» рутинного кода. Этим займётся Hibernate, и можно будет сосредоточиться на действительно сложных задачах, требующих творческого подхода.

Независимость от баз данных. Не важно, какая БД используется в текущем проекте, — через Hibernate разработчику легко будет с ней работать.

Минусы

Сложность в освоении. Чтобы правильно писать код с Hibernate, нужно понимать принципы работы баз данных и знать синтаксис библиотеки. Этому придётся учиться.

Низкая производительность при использовании сложных моделей данных. Несмотря на «ленивую загрузку», код, написанный с помощью Hibernate, обычно чуть медленнее и тяжелее чистого.

● Непредсказуемость. Из-за особенностей спецификации JPA значения в коде иногда могут изменяться, когда разработчики этого не задумывали. Такие моменты важно подмечать во время тестирования.

Неполное кэширование. Кэш помогает улучшить производительность, однако в Hibernate нельзя кэшировать изменяемые функции. Это накладывает на разработчиков некоторые ограничения.

Как начать пользоваться Hibernate

Чтобы подключить Hibernate, его нужно скачать с официального сайта или подключить в виде зависимости в Maven/Gradle-проект. Там же есть вся документация и гайды по настройке для конкретного случая. Также понадобится:

● Среда для программирования на Java. Можно использовать любую привычную.
● Система управления базами данных. Обычно в проекте она уже есть. Если нужно потестировать Hibernate для себя, можно использовать PostgreSQL или MySQL — они бесплатные.

Чтобы начать использовать Hibernate, нужно уже разбираться как в Java, так и в базах данных — иначе ничего не получится.

Совет эксперта

Пётр Кушнир
Использование JPA/Hibernate почти полностью избавит от рутины в простых случаях, а при решении сложных задач сделает работу с сохраняемыми данными более надёжной. Иногда команды Hibernate могут быть даже быстрее обычных запросов SQL, потому что фреймворк умеет анализировать изменения и не сохраняет в БД ничего лишнего. В случае затруднений всегда можно проверить, как именно Hibernate общается с базой данных на языке SQL, а затем устранить проблемы производительности с помощью тонких настроек ORM. В надёжности фреймворка можно не сомневаться, ведь это стандарт при работе с БД не первый десяток лет.

Статью подготовили:

Пётр Кушнир
Яндекс Практикум
Автор курса «Java-разработчик»
Яндекс Практикум
Редактор

Дайджест блога: ежемесячная подборка лучших статей от редакции

Поделиться

Успейте начать учебу в Практикуме до конца ноября со скидкой 20%

Tue Jul 16 2024 19:21:25 GMT+0300 (Moscow Standard Time)