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<chapter id="quickstart">
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<title>在Tomcat中快速上手</title>
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<sect1 id="quickstart-intro" revision="2">
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<title>开始Hibernate之旅</title>
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这份教程描述如何在Apache Tomcat servlet容器中为web应用程序配置Hibernate 3.0(我们使用Tomcat 4.1版本，与5.0版本差别很小)。Hibernate在大多数主流J2EE应用服务器
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的运行环境中都可以工作良好，甚至也可以在独立Java应用程序中使用。在本教程中使用的示例数据库系统是PostgreSQL 7.4,只需要修改Hibernate SQL语言配置与连接属性，就可以
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很容易的支持其他数据库了。
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第一步，我们必须拷贝所有需要的库文件到Tomcat安装目录中。在这篇教程中，我们使用一个独立的web Context配置（<literal>webapps/quickstart</literal>）。我们确认全局库文件（<literal>TOMCAT/common/lib</literal>）和本web应用程序上下文的路径（对于jar来说是<literal>webapps/quickstart/WEB-INF/lib</literal>，对于class文件来说是<literal>webapps/quickstart/WEB-INF/classes</literal>）能够被类装载器检索到。我们把这两个类装载器级别分别称做全局类路径(global classpath)和上下文类路径(context classpath)。
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</para>
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<para>
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现在，把这些库文件copy到两个类路径去:
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</para>
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<orderedlist>
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<listitem>
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<para>
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把数据库需要的JDBC驱动文件拷贝到全局类路径，这是tomcat捆绑的DBCP连接池所需要的。Hibernate使用JDBC连接数据库方式执行SQL语句，所以你要么提供外部连接池中的连接给Hibernate，或者配置Hibernate自带的连接池（C3PO,Proxool）。对于本教程来说，把<literal>pg74jdbc3.jar</literal>库文件（支持PostgreSQL 7.4和JDK 1.4)到全局类装载路径下即可。如果你希望使用其他的数据库，拷贝其相应的JDBC 驱动文件）。
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</para>
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</listitem>
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<listitem>
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<para>
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永远不要拷贝任何其他东西到Tomcat的全局类路径下，否则你可能在使用其他一些工具上遇到麻烦，比如log4j, commons-logging等等。
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一定要让每个web应用程序使用自己的上下文类路径，就是说把你自己需要的类库拷贝到<literal>WEB-INF/lib</literal>下去，把配置文件configuration/property等配置文件拷贝到<literal>WEB-INF/classes</literal>下面去。这两个目录都是当前程序缺省的上下文类路径。
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</para>
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</listitem>
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<listitem>
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<para>
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Hibernate本身打包成一个JAR类库。将<literal>hibernate3.jar</literal>文件拷贝到程序的上下文类路径下，和你应用程序的其他库文件放一起。在运行时，Hibernate还需要一些第三方类库，它们在Hibernate发行包的<literal>lib/</literal>目录下。参见<xref linkend="3rdpartylibs"/>。把所需要的第三方库文件也拷贝到上下文类路径下。
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</para>
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</listitem>
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</orderedlist>
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<table frame="topbot" id="3rdpartylibs">
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<title>
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Hibernate 第三方类库
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</title>
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<tgroup cols="2" rowsep="1" colsep="1">
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<colspec colname="c1" colwidth="1*"/>
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<colspec colname="c2" colwidth="2*"/>
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<thead>
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<row>
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<entry align="center">
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类库
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</entry>
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<entry align="center">
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描述
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</entry>
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</row>
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</thead>
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<tbody>
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<row>
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<entry>
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antlr (必需)
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</entry>
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<entry>
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Hibernate使用ANTLR来产生查询分析器，这个类库在运行环境下时也是必需的。
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</entry>
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</row>
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<row>
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<entry>
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dom4j (必需)
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</entry>
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<entry>
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Hibernate使用dom4j解析XML配置文件和XML映射元文件。
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</entry>
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</row>
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<row>
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<entry>
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CGLIB ,asm(必需)
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</entry>
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<entry>
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Hibernate在运行时使用这个代码生成库增强类（与Java反射机制联合使用）。
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</entry>
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</row>
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<row>
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<entry>
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Commons Collections, Commons Logging (必需)
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</entry>
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<entry>
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Hibernat使用Apache Jakarta Commons项目提供的多个工具类库。
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</entry>
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</row>
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<row>
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<entry>
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EHCache (必需)
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</entry>
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<entry>
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Hibernate可以使用不同cache缓存工具作为二级缓存。EHCache是缺省的cache缓存工具。
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</entry>
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</row>
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<row>
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<entry>
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Log4j (可选)
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</entry>
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<entry>
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Hibernate使用Commons Logging API,它也可以依次使用Log4j作为底层实施log的机制。如果上下文类目录中存在Log4j库，则Commons Logging使用Log4j和并它在上下文类路径中寻找的<literal>log4j.properties</literal>文件。你可以使用在Hibernate发行包中包含中的那个示例Log4j的配置文件。这样，把log4j.jar和它的配置文件（位于<literal>src/</literal>目录中）拷贝到你的上下文类路径下，就可以在后台看到底程序如何运行的。
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</entry>
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</row>
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<row>
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<entry>
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其他文件是不是必需的？
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</entry>
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<entry>
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请察看Hibernate发行包中的 lib/README.txt文件，这是一个Hibernate发行包中附带的第三方类库的列表，他们总是保持最新的。你可以在那里找到所有必需或者可选的类库(注意：其中的"buildtime required"指的是编译Hibernate时所需要而非编译你自己的程序所必需的类库）。
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</entry>
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</row>
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</tbody>
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</tgroup>
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</table>
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<para>
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接下来我们来配置在Tomcat和Hibernate中共用的数据库连接池。也就是说Tomcat会提供经过池处理的JDBC连接（用它内置的DBCP连接池），Hibernate通过JNDI方式来请求获得JDBC连接。作为替代方案，你也可以让Hibernate自行管理连接池。Tomcat把连接池绑定到JNDI,我们要在Tomcat的主配置文件（<literal>TOMCAT/conf/server.xml</literal>）中加一个资源声明:
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</para>
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<programlisting><![CDATA[<Context path="/quickstart" docBase="quickstart">
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<Resource name="jdbc/quickstart" scope="Shareable" type="javax.sql.DataSource"/>
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<ResourceParams name="jdbc/quickstart">
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<parameter>
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<name>factory</name>
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<value>org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory</value>
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</parameter>
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<!-- DBCP database connection settings -->
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<parameter>
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<name>url</name>
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<value>jdbc:postgresql://localhost/quickstart</value>
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</parameter>
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<parameter>
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<name>driverClassName</name><value>org.postgresql.Driver</value>
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</parameter>
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<parameter>
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<name>username</name>
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<value>quickstart</value>
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</parameter>
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<parameter>
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<name>password</name>
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<value>secret</value>
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</parameter>
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<!-- DBCP connection pooling options -->
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<parameter>
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<name>maxWait</name>
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<value>3000</value>
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</parameter>
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<parameter>
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<name>maxIdle</name>
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<value>100</value>
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</parameter>
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<parameter>
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<name>maxActive</name>
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<value>10</value>
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</parameter>
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</ResourceParams>
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</Context>]]></programlisting>
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<para>
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我们在这个例子中要配置的上下文叫做<literal>quickstart</literal>，它位于<literal>TOMCAT/webapp/quickstart</literal>目录下。如果要访问这个应用程序,在你的浏览器中输入<literal>http://localhost:8080/quickstart</literal>就可以了(当然，在后面加上在你的<literal>web.xml</literal>文件中配置好你的servlet)。你现在可以创建一个只含有空<literal>process()</literal>的简单servlet了。
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</para>
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<para>
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Tomcat现在通过JNDI的方式：<literal>java:comp/env/jdbc/quickstart</literal>来提供连接。如果你在配置连接池遇到问题，请查阅Tomcat文档。如果你遇到了JDBC驱动所报的exception出错信息，请在没有Hibernate的环境下，先测试JDBC连接池本身是否配置正确。Tomcat和JDBC的配置教程可以在Web上查到。
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</para>
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<para>
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下一步就是配置Hibernate。首先Hibernate必须知道它如何获得JDBC连接，在这里我们使用基于XML格式的Hibernate配置文件。当然使用properties文件的进行配置，但缺少一些XML语法的特性。这个XML配置文件必须放在上下文类路径(<literal>WEB-INF/classes</literal>)下面，命名为<literal>hibernate.cfg.xml</literal>:
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</para>
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<programlisting><![CDATA[<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
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<!DOCTYPE hibernate-configuration
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PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD//EN"
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"http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-configuration-3.0.dtd">
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<hibernate-configuration>
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<session-factory>
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<property name="connection.datasource">java:comp/env/jdbc/quickstart</property>
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<property name="show_sql">false</property>
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<property name="dialect">org.hibernate.dialect.PostgreSQLDialect</property>
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<!-- Mapping files -->
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<mapping resource="Cat.hbm.xml"/>
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</session-factory>
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</hibernate-configuration>]]></programlisting>
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<para>
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在这里我们关闭了SQL命令的log，同时告诉Hibernate使用哪种SQL数据库用语(Dialet)，以及如何得到JDBC连接（通过Tomcat声明绑定的JNDI地址）。Dialet是必需配置的，因为不同的数据库都和"SQL标准"有一些出入。不用担心，Hibernate会替你处理这些差异，Hibernate支持所有主流的商业和开放源代码数据库。
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</para>
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<para>
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<literal>SessionFactory</literal>是Hibernate的一个概念，表示对应一个数据存储源。通过创建多个XML配置文件并在你的程序中创建多个<literal>Configuration</literal>和<literal>SessionFactory</literal>对象，就可以支持多个数据库了。
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</para>
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<para>
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在<literal>hibernate.cfg.xml</literal>中的最后一个元素声明了<literal>Cat.hbm.xml</literal>，这是一个Hibernate XML映射文件，对应于持久化类<literal>Cat</literal>。这个文件包含了把<literal>Cat</literal> POJO类映射到数据库表（或多个数据库表）的元数据。我们稍后就回来看这个文件。下一步让我们先编写这个POJO类，然后在声明它的映射元数据。
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</para>
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</sect1>
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<sect1 id="quickstart-persistentclass" revision="1">
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<title>第一个持久化类</title>
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<para>
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Hibernate使用简单的Java对象(Plain Old Java Objects ,就是POJOs,有时候也称作Plain Ordinary Java Objects）这种编程模型来进行持久化。一个POJO很像JavaBean,通过getter和setter方法访问其属性，对外则隐藏了内部实现的细节(假若需要的话,Hibernate也可以直接访问其属性字段)。
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</para>
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<programlisting><![CDATA[package org.hibernate.examples.quickstart;
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public class Cat {
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private String id;
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private String name;
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private char sex;
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private float weight;
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public Cat() {
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}
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public String getId() {
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return id;
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}
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private void setId(String id) {
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this.id = id;
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}
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public String getName() {
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return name;
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}
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public void setName(String name) {
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this.name = name;
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}
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public char getSex() {
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return sex;
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}
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public void setSex(char sex) {
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this.sex = sex;
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}
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public float getWeight() {
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return weight;
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}
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public void setWeight(float weight) {
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this.weight = weight;
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}
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}]]></programlisting>
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<para>
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Hibernate对属性使用的类型不加任何限制。所有的Java JDK类型和原始类型（比如<literal>String</literal>,<literal>char</literal>和<literal>Date</literal>)都可以被映射，也包括Java 集合（Java collections framework)中的类。你可以把它们映射成为值，值集合，或者与其他实体类相关联。<literal>id</literal>是一个特殊的属性，代表了这个类的数据库标识符(主键)，对于类似于<literal>Cat</literal>这样的实体类我们强烈建议使用。Hibernate也可以使用内部标识符，但这样我们会失去一些程序架构方面的灵活性。
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</para>
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<para>
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持久化类不需要实现什么特别的接口，也不需要从一个特别的持久化根类继承下来。Hibernate也不需要使用任何编译期处理，比如字节码增强操作，它独立的使用Java反射机制和运行时类增强（通过CGLIB）。所以不依赖于Hibernate，我们就可以把POJO的类映射成为数据库表。
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</para>
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</sect1>
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<sect1 id="quickstart-mapping" revision="1">
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<title>映射cat</title>
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<para>
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<literal>Cat.hbm.xml</literal>映射文件包含了对象/关系映射（O/R Mapping）所需的元数据。元数据包含持久化类的声明和属性到数据库的映射（指向字段和其他实体的外键关联）。
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</para>
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<programlisting><![CDATA[<?xml version="1.0"?>
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<!DOCTYPE hibernate-mapping
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PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
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"http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd">
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<hibernate-mapping>
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<class name="org.hibernate.examples.quickstart.Cat" table="CAT">
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<!-- A 32 hex character is our surrogate key. It's automatically
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generated by Hibernate with the UUID pattern. -->
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<id name="id" type="string" unsaved-value="null" >
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<column name="CAT_ID" sql-type="char(32)" not-null="true"/>
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<generator class="uuid.hex"/>
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</id>
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<!-- A cat has to have a name, but it shouldn' be too long. -->
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<property name="name">
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<column name="NAME" length="16" not-null="true"/>
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</property>
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<property name="sex"/>
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<property name="weight"/>
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</class>
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</hibernate-mapping>]]></programlisting>
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<para>
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每个持久化类都应该有一个标识属性（实际上，这个类只代表实体，而不是独立的值类型类，后者会被映射称为实体对象中的一个组件）。这个属性用来区分持久化对象：如果<literal>catA.getId().equals(catB.getId())</literal>结果是true的话，这两个Cat就是相同的。这个概念称为<emphasis>数据库标识</emphasis>。Hiernate附带了几种不同的标识符生成器，用于不同的场合（包括数据库本地的顺序(sequence)生成器、hi/lo高低位标识模式、和程序自己定义的标识符）。我们在这里使用UUID生成器（只在测试时建议使用，如果使用数据库自己生成的整数类型的键值更好），并指定<literal>CAT</literal>表中的<literal>CAT_ID</literal>字段（作为表的主键）存放生成的标识值。
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</para>
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<para>
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<literal>Cat</literal>的其他属性都映射到同一个表的字段。对<literal>name</literal>属性来说，我们把它显式地声明映射到一个数据库字段。如果数据库schema是通过由映射声明使用Hibernate的<emphasis>SchemaExport</emphasis>工具自动生成的（作为SQL DDL指令）的话，这就特别有用。所有其它的属性都用Hibernate的默认值映射，大多数情况你都会这样做。数据库中的<literal>CAT</literal>表看起来是这样的：
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</para>
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<programlisting><![CDATA[ Column | Type | Modifiers
|
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|
|
--------+-----------------------+-----------
|
|||
|
|
cat_id | character(32) | not null
|
|||
|
|
name | character varying(16) | not null
|
|||
|
|
sex | character(1) |
|
|||
|
|
weight | real |
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Indexes: cat_pkey primary key btree (cat_id)]]></programlisting>
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你现在可以在你的数据库中手工创建这个表了，如果你需要使用<literal>hbm2ddl</literal>工具把这个步骤自动化，请参阅<xref linkend="toolsetguide"/>。这个工具能够创建完整的SQL DDL，包括表定义，自定义的字段类型约束，惟一约束和索引。
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</sect1>
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<sect1 id="quickstart-playingwithcats" revision="2">
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<title>与Cat同乐</title>
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我们现在可以开始Hibernate的<literal>Session</literal>了。它是一个<emphasis>持久化管理器</emphasis>，我们通过它来从数据库中存取<literal>Cat</literal>。首先，我们要从<literal>SessionFactory</literal>中获取一个<literal>Session</literal>（Hibernate的工作单元）。
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<programlisting><![CDATA[SessionFactory sessionFactory =
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new Configuration().configure().buildSessionFactory();]]></programlisting>
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通过对<literal>configure()</literal>的调用来装载<literal>hibernate.cfg.xml</literal>配置文件,并初始化成一个<literal>Configuration</literal>实例。
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在创建 <literal>SessionFactory</literal><emphasis>之前</emphasis>（它是不可变的），你可以访问<literal>Configuration</literal>来设置其他属性（甚至修改映射的元数据）。我们应该在哪儿创建<literal>SessionFactory</literal>，在我们的程序中又如何访问它呢？
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<literal>SessionFactory</literal>通常只是被初始化一次，比如说通过一个<emphasis>load-on-startup</emphasis> servlet的来初始化。这意味着你不应该在serlvet中把它作为一个实例变量来持有，而应该放在其他地方。进一步的说，我们需要使用<emphasis>单例（Singleton）</emphasis>模式，我们才能更容易的在程序中访问<literal>SessionFactory</literal>。下面的方法就同时解决了两个问题：对<literal>SessionFactory</literal>的初始配置与便捷使用。
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我们实现一个<literal>HibernateUtil</literal>辅助类：
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<programlisting><![CDATA[import org.hibernate.*;
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import org.hibernate.cfg.*;
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public class HibernateUtil {
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private static Log log = LogFactory.getLog(HibernateUtil.class);
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private static final SessionFactory sessionFactory;
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static {
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try {
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// Create the SessionFactory
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sessionFactory = new Configuration().configure().buildSessionFactory();
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} catch (Throwable ex) {
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// Make sure you log the exception, as it might be swallowed
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log.error("Initial SessionFactory creation failed.", ex);
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throw new ExceptionInInitializerError(ex);
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}
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}
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public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal();
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public static Session currentSession() {
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Session s = (Session) session.get();
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// Open a new Session, if this Thread has none yet
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if (s == null) {
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s = sessionFactory.openSession();
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session.set(s);
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}
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return s;
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}
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public static void closeSession() {
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Session s = (Session) session.get();
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if (s != null)
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s.close();
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session.set(null);
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}
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}]]></programlisting>
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这个类不但在它的静态初始器中使用了<literal>SessionFactory</literal>，还使用了一个<literal>ThreadLocal</literal>变量来保存<literal>Session</literal>做为当前工作线程。在你使用这个辅助类之前，请确保你理解了thread-local变量这个Java概念。你可以在<literal>CaveatEmptor</literal>(http://caveatemptor.hibernate.org/)上找到一个更加复杂和强大的 <literal>HibernateUtil</literal>。
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<literal>SessionFactory</literal>是安全线程，可以由很多线程并发访问并获取到<literal>Sessions</literal>。单个<literal>Session</literal>不是安全线程对象，它只代表与数据库之间的一次操作。<literal>Session</literal>通过<literal>SessionFactory</literal>获得并在所有的工作完成后关闭。在你servlet的<literal>process()</literal>中可以象是这么写的(省略了异常情况处理):
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<programlisting><![CDATA[Session session = HibernateUtil.currentSession();
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Transaction tx= session.beginTransaction();
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Cat princess = new Cat();
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princess.setName("Princess");
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princess.setSex('F');
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princess.setWeight(7.4f);
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session.save(princess);
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tx.commit();
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HibernateUtil.closeSession();]]></programlisting>
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在一个<literal>Session</literal>中，每个数据库操作都是在一个事务(transaction)中进行的，这样就可以隔离开不同的操作（甚至包括只读操作）。我们使用Hibernate的<literal>Transaction</literal> API来从底层的事务策略中（本例中是JDBC事务）脱身出来。这样，我们就不需要更改任何源代码，就可以把我们的程序部署到一个由容器管理事务的环境中去（使用JTA）。
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这样你就可以随心所欲的多次调用<literal>HibernateUtil.currentSession();</literal>，你每次都会得到同一个当前线程的<literal>Session</literal>。不管是在你的servlet代码中，或者在servlet filter中还是在HTTP结果返回之前，你都必须确保这个<literal>Session</literal>在你的数据库访问工作完成后关闭。这样做还有一个好处就是可以容易的使用延迟装载（lazy initialization）：<literal>Session</literal>在渲染view层的时候仍然打开着的，所以你在遍历当前对象图的时候可以装载所需的对象。
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Hibernate有不同的方法用来从数据库中取回对象。最灵活的方式就是使用Hibernate查询语言(HQL),这是一种容易学习的语言，是对SQL的面向对象的强大扩展。
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<programlisting><![CDATA[Transaction tx= session.beginTransaction();
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Query query = session.createQuery("select c from Cat as c where c.sex = :sex");
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query.setCharacter("sex", 'F');
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for (Iterator it = query.iterate(); it.hasNext();) {
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Cat cat = (Cat) it.next();
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out.println("Female Cat: " + cat.getName() );
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}
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tx.commit();]]></programlisting>
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Hibernate也提供一种面向对象的<emphasis>按条件查询</emphasis>API，可以执行简洁安全类型的查询。当然，Hibernate在所有与数据库的交互中都使用<literal>PrepatedStatement</literal>和参数绑定。你也可以使用Hibernate的直接SQL查询特性，或者在特殊情况下从<literal>Session</literal>获取一个原始的JDBC连接。
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<sect1 id="quickstart-summary" revision="1">
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<title>结语</title>
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在这个短小的教程中，我们对Hibernate浅尝即止。请注意我们没有在例子中包含任何servlet相关代码。你必须自行编写servlet，并插入适合你的Hibernate代码。
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请记住Hibernate作为一个数据库访问层，是与你的程序紧密相关的。通常情况下，所有其他层次都依赖持久机制。请确信你理解了这种设计的内涵。
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若希望学习更复杂的例子,请参阅http://caveatemptor.hibernate.org/ 。在 http://www.hibernate.org/Documentation 也可以得到其他教程的链接。
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