为 Cloud Spanner 引入 Hibernate ORM 以便使用数据库

文 / Mike Eltsufin,软件工程师

Google Cloud 线上课堂

5 月 21 日的 Google Cloud 线上课堂,技术工程师郭斌讲带领大家了解企业如何进行数据库的选型,并针对介绍 Cloud Spanner 的技术特性,了解如何在具体场景中释放 Cloud Spanner 的工程能力。

流程安排及报名须知请参见文章末尾。

当您采用新的数据库技术时,如何学习新的 SQL 方言或编写新的数据持久层逻辑,都是需要考虑的事项。我们希望尽可能简化这一流程。对于此类工作,Hibernate 实际上已成为 Java 项目的标准对象关系映射 (ORM) 解决方案。Hibernate 支持所有主要关系型数据库,并支持 Spring Data JPA 等功能更为强大的 ORM 工具。 

我们已开发出全新开源 Cloud Spanner Dialect for Hibernate ORM ,让用户能够更加轻松地采用 Cloud Spanner。现在,您可以通过 Hibernate 所习惯使用的数据持久层处理获得 Cloud Spanner 的优势:即可扩展性和关系数据库语义。这样一来,您可以将现有应用程序迁移到中,或使用 Hibernate 兼容环境的常用 API(例如 JPA、Spring Data JPA、Microprofile 和 Quarkus)编写新的应用。

Hibernate ORM 提供以下两大主要优势,可帮助解决采用新数据库技术时面临的挑战:跨数据库的可移植性,以及创建-读取-更新-删除 (CRUD) 逻辑的易编写性。借助这些优势,开发者的工作效率得以提高,云数据库的采用速度也得到提升。 

如需了解详细信息,请查看我们的 文档git 代码 ,或试用 Codelab 。 

用 Hibernate 和 Cloud Spanner 编写 Java 应用

接下来,我们将为您简要介绍如何编写使用 Hibernate 访问 Cloud Spanner 的 Java 应用。具体步骤与您在 Codelab 中看到的类似。我们将创建一个应用,将音乐人及其专辑存储在 Cloud Spanner 中。虽然这只是一个基本的 Hibernate 示例,但请记住,此方法也适用于由 Hibernate 提供支持的 JPA 型系统。

我们需要适用于 Hibernate 的 Cloud Spanner 方言, 开源 Cloud Spanner JDBC 驱动程序 ,以及 Hibernate 核心。我们先将这些依赖项添加至应用。

pom.xml

<dependencies>
    <!-- Spanner Dialect -->
    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud</groupId>
      <artifactId>google-cloud-spanner-hibernate-dialect</artifactId>
      <version>1.0.0</version>
    </dependency>
 
    <!-- JDBC Driver -->
    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud</groupId>
      <artifactId>google-cloud-spanner-jdbc</artifactId>
      <version>1.11.0</version>
    </dependency>
 
    <!-- Hibernate -->
    <dependency>
      <groupId>org.hibernate</groupId>
      <artifactId>hibernate-core</artifactId>
      <version>5.4.9.Final</version>
    </dependency>
  </dependencies>

现在,告知 Hibernate 我们会将哪些注解实体类映射至数据库。

src/main/resources/hibernate.cfg.xml

<hibernate-configuration>
  <session-factory>
    <!-- Annotated entity classes -->
    <mapping class="demo.Album"/>
    <mapping class="demo.Singer"/>
  </session-factory>
</hibernate-configuration>

Hibernate 也需要知道如何连接到 Cloud Spanner 实例以及使用哪种方言。于是,我们指示 Hibernate 使用适合 SQL 语法的 SpannerDialect 、Cloud Spanner JDBC 驱动程序,以及带有数据库坐标的 JDBC 连接字符串。

src/main/resources/hibernate.properties

hibernate.dialect=com.google.cloud.spanner.hibernate.SpannerDialect

hibernate.connection.driver_class=com.google.cloud.spanner.jdbc.JdbcDriver

hibernate.connection.url=jdbc:cloudspanner:/projects/{INSERT_PROJECT_ID}/instances/{INSERT_INSTANCE_ID}/databases/{INSERT_DATABASE_ID}

# auto-create and update DB schema
hibernate.hbm2ddl.auto=update

我们将使用 GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS 环境变量中的服务帐号 JSON 文件,或使用通过 gcloud auth application-default login 命令配置的应用默认凭据来确保完成身份验证凭据设置。

现在我们准备就绪,可以编写一些代码。

我们将定义两个普通的旧 Java 对象 (POJO),其将映射到 Cloud Spanner 中的两个表格( SingerAlbum )。 Album 将与 Singer 建立 @ManyToOne 关系。我们也可以将 Singers 映射到带有 @OneToMany 注解的 Albums 列表,但在此示例中,我们不希望每次需要从数据库中获取歌手时都加载所有专辑。

由于没有现成的数据库架构,我们添加了 hibernate.hbm2ddl.auto=update 属性,以便让 Hibernate 于首次运行应用时在 Cloud Spanner 中创建两个表格。

src/main/java/demo/Application.java

@Entity
class Singer {
  @Id
  @GeneratedValue
  @Type(type = "uuid-char")
  UUID singerId;
 
  String firstName;
 
  String lastName;
 
  @Temporal(TemporalType.DATE)
  Date birthDate;
}
 
@Entity
class Album {
  @Id
  @GeneratedValue
  @Type(type = "uuid-char")
  UUID albumId;
 
  @ManyToOne
  Singer singer;
 
  String albumTitle;
}

此外,还需要为每个实体添加无参数的构造函数 hashCode()equals() ,因为 Hibernate 需要这些函数。您可在 完整示例 中查看全部操作。

此外,在此示例中,我们将使用自动生成的 UUID 作为主键。这是 Cloud Spanner 中的首选 ID 类型,因为其避开了系统按照键范围在服务器之间划分数据时的热点。也可使用单调递增的整数键,但性能可能会下降。

配置好所有内容并定义了实体对象之后,我们即可开始写入数据库。

创建 Hibernate Session

src/main/java/demo/Application.java

StandardServiceRegistry registry = new StandardServiceRegistryBuilder().configure().build();
SessionFactory sessionFactory = new MetadataSources(registry).buildMetadata()
        .buildSessionFactory();
Session session = sessionFactory.openSession();

现在,将一些数据写入 Cloud Spanner。

src/main/java/demo/Application.java

session.beginTransaction();
 
Singer singerMelissa = new Singer("Melissa", "Garcia", makeDate("1981-03-19"));
Album albumGoGoGo = new Album(singerMelissa, "Go, Go, Go");
session.save(singerMelissa);
session.save(albumGoGoGo);
 
session.save(new Singer("Russell", "Morales", makeDate("1978-12-02")));
session.save(new Singer("Jacqueline", "Long", makeDate("1990-07-29")));
session.save(new Singer("Dylan", "Shaw", makeDate("1998-05-02")));
 
session.getTransaction().commit()

此时,如果您转到 Cloud Spanner 控制台并查看数据库中“歌手”和“专辑”表格的数据,则会看到以下内容:

为 Cloud Spanner 引入 Hibernate ORM 以便使用数据库

为 Cloud Spanner 引入 Hibernate ORM 以便使用数据库

能够在 Cloud Console 中轻松浏览数据库表很好,但我们还希望能够在自己的应用中查询这些数据库表。因此最后,我们来使用 Hibernate 查询一些数据。请注意,我们使用的是 HQL,其可在各种 Hibernate 方言之间移植,而不仅仅是 Cloud Spanner。

src/main/java/demo/Application.java  

List<Singer> singers =
    session.createQuery("from Singer where birthDate >= '1990-01-01'").list();
List<Album> albums = session.createQuery("from Album").list();

最后,请务必先关闭 Hibernate 资源,然后再关闭应用。

src/main/java/demo/Application.java

session.close();
sessionFactory.close();

如需了解详细信息, 请查看完整工作示例 ,或查看使用 Spring Data JPAMicroprofileQuarkus 的其他代码示例之一。请在 Cloud Spanner 上试用 Hibernate,然后通过 Github 问题跟踪器 发送您的反馈。

Google Cloud 线上课堂

主题: Cloud Spanner: 释放强大云原生数据库能力

活动日期 2020/5/21 15:00-16:00

活动日程:

为 Cloud Spanner 引入 Hibernate ORM 以便使用数据库

如果您想详细了解 本文讨论 的相关内容,请参阅以下文档。这些文档深入探讨了这篇文章中提及的许多主题:

  • Spring Data JPA

    https://spring.io/projects/spring-data-jpa

  • Cloud Spanner Dialect for Hibernate ORM

    https://github.com/GoogleCloudPlatform/google-cloud-spanner-hibernate

  • Cloud Spanner https://cloud.google.com/spanner/

  • Hibernate ORM

    https://hibernate.org/orm/

  • 文档

    https://cloud.google.com/spanner/docs/use-hibernate

  • git 代码库

    https://github.com/GoogleCloudPlatform/google-cloud-spanner-hibernate

  • Codelab

    https://codelabs.developers.google.com/codelabs/cloud-spanner-hibernate

  • 开源 Cloud Spanner JDBC 驱动程序

    https://cloud.google.com/spanner/docs/use-oss-jdbc

  • 完整示例 https://github.com/GoogleCloudPlatform/google-cloud-spanner-hibernate/tree/master/google-cloud-spanner-hibernate-samples/spanner-hibernate-codelab

  • Spring Data JPA https://github.com/GoogleCloudPlatform/google-cloud-spanner-hibernate/tree/master/google-cloud-spanner-hibernate-samples/spring-data-jpa-sample

  • Microprofile

    https://github.com/GoogleCloudPlatform/google-cloud-spanner-hibernate/tree/master/google-cloud-spanner-hibernate-samples/microprofile-jpa-sample

  • Quarkus

    https://github.com/GoogleCloudPlatform/google-cloud-spanner-hibernate/tree/master/google-cloud-spanner-hibernate-samples/quarkus-jpa-sample

  • Github 问题跟踪器 https://github.com/GoogleCloudPlatform/google-cloud-spanner-hibernate/issues

为 Cloud Spanner 引入 Hibernate ORM 以便使用数据库

原文 

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwODY4OTk2Mg==&mid=2652053613&idx=2&sn=40f7281bf763c113bc962643930feaa7

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