Guia Hibernate

JPA e Hibernate: Acessando dados em aplicações Java

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Veja neste artigo como criar uma aplicação (CRUD) com Hibernate e JPA.

Trabalhar com manipulação de banco de dados tornou-se quase que obrigatório para qualquer sistema, do mais simples ao mais complexo. Até um tempo atrás tínhamos que usar técnicas e ferramentas para realizar tais tarefa, muito conhecidas como por exemplo o PreparedStatement, DriverManager e assim por diante.

Atualmente usamos frameworks ORM (Mapemanto Objeto-Relacional) que fazem toda a tarefa que antes era feita manualmente. Em poucas palavras um Framework ORM é responsável por abstrair um banco de dados relacional, permitindo que você trabalhe como se fosse um banco de dados orientado à objetos, o que é ideal para quem trabalha com uma linguagem que já é orientada à objetos, como é o caso do Java.

Neste artigo usaremos o Hibernate em conjunto com o JPA para criar um CRUD básico.

Diferença Hibernate e JPA

Muitos confundem a diferença entre o Hibernate e o JPA. O Hibernate é de fato o framework ORM, ou seja, a implementação física do que você usará para persistir, remover, atualizar ou buscar dados no SGBD. Por outro lado, o JPA é uma camada que descreve uma interface comum para frameworks ORM.

Você pode desenvolver todo seu sistema sem JPA, apenas com Hibernate ou qualquer outro framework ORM, como o TopLink. Porém você não pode desenvolver o sistema apenas com JPA, pois ele é apenas uma interface a ser utilizada por Frameworks ORM.

A ideia geral é tornar o sistema o mais abstrato possível e passível de mudanças sem grandes impactos. Se você desenvolver todo seu sistema usando JPA com o framework Hibernate e amanhã decide mudar para o TopLink, então as alterações serão mínimas.

Iniciando a construção do projeto

Crie um projeto Java normal, independente da IDE que você estiver usando. Precisamos, antes de iniciar, adicionar as dependências/bibliotecas necessárias para funcionamento do nosso projeto, são elas:

  • hibernate-entitymanager-4.2.19.Final.jar
  • antlr-2.7.7.jar
  • dom4j-1.6.1.jar
  • hibernate-commons-annotations-4.0.2.Final.jar
  • hibernate-core-4.2.19.Final.jar
  • hibernate-jpa-2.0-api-1.0.1.Final.jar
  • javassist-3.18.1-GA.jar
  • jboss-logging-3.1.0.GA.jar
  • jboss-transaction-api_1.1_spec-1.0.1.Final.jar
  • postgresql-9.1-903.jdbc4.jar

Na opção código fonte, no topo desse post encontrará todas essas bibliotecas para downloads.

Configurando o persistence.xml

Feita a adição das bibliotecas no classhpath do seu projeto, você precisará de um arquivo chamado persistence.xml que é usado pelo JPA para realizar as configurações importantes para o projeto, tais como: conexão com o banco de dados e outras configurações extras que veremos na Listagem 1.

Listagem 1. persistence.xml

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
  <persistence xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/persistence http://java.sun.com/xml/ns/persistence/persistence_2_0.xsd"
      version="2.0" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/persistence">
      <persistence-unit name="crudHibernatePU" transaction-type="RESOURCE_LOCAL">
          <provider>org.hibernate.ejb.HibernatePersistence</provider>
          <properties>
              <property name="hibernate.dialect" value="org.hibernate.dialect.PostgreSQLDialect" />
              <property name="javax.persistence.jdbc.driver" value="org.postgresql.Driver" />
              <property name="javax.persistence.jdbc.url" value="jdbc:postgresql://localhost:5432/teste" />
              <property name="javax.persistence.jdbc.user" value="postgres" />
              <property name="javax.persistence.jdbc.password" value="pgadmin" />
               
              <property name="hibernate.show_sql" value="true" />
              <property name="hibernate.format_sql" value="false" />
              <property name="hibernate.use_sql_comments" value="false" />
              <property name="hibernate.jdbc.wrap_result_sets" value="false" />
              <property name="hibernate.hibernate.cache.use_query_cache" value="true" />
              <property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="update" />
          </properties>
      </persistence-unit>
  </persistence>   

Na tag <persistence-unit> devemos definir qual o nome da nossa unidade de persistência, através da propriedade name que em nosso caso é crudHibernatePU. Esse nome será usado programaticamente para que o JPA saiba quais são as configurações que ele deve usar, como um binding entre a aplicação e o arquivo persistence.xml.

A tag provider identifica qual o framework que estamos utilizando em conjunto com o JPA, no nosso caso é o Hibernate. Abaixo temos várias tags <property>, a hibernate.dialect define um dialeto padrão para escrita de comandos SQL e o jdbc.driver define qual o driver do banco que estamos utilizando, em nosso caso o org.postgresql.Driver.

Nas três últimas propriedades temos o link de conexão ao banco, o usuário e finalmente a senha. Para quem já trabalhou com o DriverManager vai notar uma pequena semelhança com a conexão JDBC que fazíamos lá.

<property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="update" />

Esta propriedade apresentada configura o que o Hibernate deve fazer com o banco de dados ao ser iniciado. No caso acima estamos definindo o seu valor como “update”, isso significa que toda vez ao iniciar a nossa aplicação o Hibernate irá checar por alterações entre o mapeamento e o banco de dados, como uma propriedade adicionada em uma classe. Quando é encontrada alguma alteração então o Hibernate executa o DDL para atualizar o banco de dados.

É muito importante ter cuidado quando esta propriedade estiver sendo usada pois ela pode alterar o banco de dados de uma forma que você não desejava, por isso tenha certeza de que realmente precisa dela.

Você deve criar um diretório chamado META-INF e colocar dentro do diretório src. Dentro do META-INF você deve colocar o persistence.xml.

DAO para comunicação com o banco de dados

O próximo passo é criar uma classe DAO (Data Access Object) que fará a comunicação com o banco de dados, realizando as operações básicas (CRUD). Toda a chamada para da aplicação será feita para nosso DAO que se responsabilizará pela comunicação com o banco de dados.

Nosso DAO irá fazer CRUD com uma classe chamada Cliente, para isso vejamos como mapear nossa classe Cliente com a Listagem 2.

Listagem 2. Classe Cliente, JPA Annotation

  package br.com.crudhibernate;
   
  import javax.persistence.Column;
  import javax.persistence.Entity;
  import javax.persistence.Id;
  import javax.persistence.Table;
   
  @Entity
  @Table(name = "cliente")
  public class Cliente {
   
           @Id
           private int id;
           @Column
           private String nome;
           @Column
           private String cpf;
           @Column
           private String rg;
           
           public int getId() {
                     return id;
           }
           public void setId(int id) {
                     this.id = id;
           }
           public String getNome() {
                     return nome;
           }
           public void setNome(String nome) {
                     this.nome = nome;
           }
           public String getCpf() {
                     return cpf;
           }
           public void setCpf(String cpf) {
                     this.cpf = cpf;
           }
           public String getRg() {
                     return rg;
           }
           public void setRg(String rg) {
                     this.rg = rg;
           }
  }

Além da criação padrão da classe Cliente que possui os atributos id, nome, CPF e RG com os seus respectivos getters e setters, temos também algumas anotações definidas pelo JPA:

@Entity
  @Table(name = "cliente")
  public class Cliente {

A anotação @Entity faz com que o JPA saiba que aquela classe deve ser manipulada por ele, e a anotação @Table define que esta classe possui uma tabela chamada cliente no banco de dados.

O primeiro atributo “id” é uma chave primaria e precisamos obrigatoriamente definir a anotação @Id para que o JPA não apresente erros ao tentar inicializar a aplicação, as próximas propriedades possuem a anotação @Column que descrevem que estas propriedades possuem uma coluna correspondente no banco de dados.

Você nem precisa ter criado a tabela cliente com estas colunas, apenas precisa ter o banco de dados em execução. Quando a aplicação for inicializada o próprio JPA irá se responsabilizar por criar essa tabela com suas colunas caso ela não exista, isso porque estamos usando o valor “update” para a propriedade hibernate.hbm2ddl.auto.

Definida a nossa classe Cliente, podemos construir a classe DAO responsável por fazer a comunicação com o banco de dados, como mostra a Listagem 3.

Listagem 3. Classe DAO

  package br.com.crudhibernate;
   
  import java.util.List;
   
  import javax.persistence.EntityManager;
  import javax.persistence.EntityManagerFactory;
  import javax.persistence.Persistence;
   
  public class ClienteJpaDAO {
   
           private static ClienteJpaDAO instance;
           protected EntityManager entityManager;
           
           public static ClienteJpaDAO getInstance(){
                     if (instance == null){
                              instance = new ClienteJpaDAO();
                     }
                     
                     return instance;
           }
   
           private ClienteJpaDAO() {
                     entityManager = getEntityManager();
           }
   
           private EntityManager getEntityManager() {
                     EntityManagerFactory factory = Persistence.createEntityManagerFactory("crudHibernatePU");
                     if (entityManager == null) {
                              entityManager = factory.createEntityManager();
                     }
   
                     return entityManager;
           }
   
           public Cliente getById(final int id) {
                     return entityManager.find(Cliente.class, id);
           }
   
           @SuppressWarnings("unchecked")
           public List<Cliente> findAll() {
                     return entityManager.createQuery("FROM " + Cliente.class.getName()).getResultList();
           }
   
           public void persist(Cliente cliente) {
                     try {
                              entityManager.getTransaction().begin();
                              entityManager.persist(cliente);
                              entityManager.getTransaction().commit();
                     } catch (Exception ex) {
                              ex.printStackTrace();
                              entityManager.getTransaction().rollback();
                     }
           }
   
           public void merge(Cliente cliente) {
                     try {
                              entityManager.getTransaction().begin();
                              entityManager.merge(cliente);
                              entityManager.getTransaction().commit();
                     } catch (Exception ex) {
                              ex.printStackTrace();
                              entityManager.getTransaction().rollback();
                     }
           }
   
           public void remove(Cliente cliente) {
                     try {
                              entityManager.getTransaction().begin();
                              cliente = entityManager.find(Cliente.class, cliente.getId());
                              entityManager.remove(cliente);
                              entityManager.getTransaction().commit();
                     } catch (Exception ex) {
                              ex.printStackTrace();
                              entityManager.getTransaction().rollback();
                     }
           }
   
           public void removeById(final int id) {
                     try {
                              Cliente cliente = getById(id);
                              remove(cliente);
                     } catch (Exception ex) {
                              ex.printStackTrace();
                     }
           }
   
  }

Nossa classe ClienteJpaDAO segue o padrão de projeto Singleton que garante que apenas uma instância dessa classe será criada durante toda a aplicação. Ao realizar a criação da classe pela primeira vez o método getEntityManager() é chamado, responsável por criar uma instância de EntityManager.

A linha Persistence.createEntityManagerFactory(crudHibernatePU) usa as configurações presentes no arquivo persistence.xml para criar uma instância de EntityManagerFactory. Depois disso verificamos se o atributo entityManager é nulo, ou seja, nunca foi criado, sendo assim usamos o createEntityManager() para criar uma instância de EntityManager que é responsável por realizar as operações de CRUD no banco de dados.

Saiba mais sobre CRUD no banco de dados ;)

Tudo gira em torno do EntityManager, este é o nosso objeto principal para o CRUD. Feito isso e entendido para que precisamos dele, podemos começar a criar os métodos que usarão tão atributo. Vejamos o getById():

public Cliente getById(final int id) {
         return entityManager.find(Cliente.class, id);
  }

Perceba a simplicidade apresentada no método acima, o simples find() chamado do EntityManager passando o tipo da classe o id que deve ser buscado, já traz um objeto Cliente. Se fossemos usar a técnica padrão de busca com JDBC, deveríamos criar um PreparedStatement que retorna um ResultSet, depois pegar o primeiro registro do ResultSet para só então hidratar um objeto Cliente com os dados do ResultSet, enfim o trabalho seria muito maior, sem dúvida.

O próximo método é o finAll():

public List<Cliente> findAll() {
         return entityManager.createQuery("FROM " + Cliente.class.getName()).getResultList();
  }

Este utiliza o createQuery que recebe um JPQL (Java Persistence Query Language) que é uma alternativa ao SQL em forma de orientação a objetos, ou seja, você pode realizar as consultas como se o banco de dados fosse orientado a objetos.

O método persist() iInicia uma transação através do getTransaction(). begin() e finaliza a transação no commit(), dentro dessa transação é executado o método persist() que salva o objeto cliente. Caso algum erro ocorra então um rollback() é executado e todas as alterações são desfeitas.

O método merge segue o mesmo princípio do método persist(), a única diferença é que o merge atualiza o registro e não apenas insere ele no banco. Mas se o registro não existir no banco e você usar o método merge() ele irá inserir o mesmo.

Seguindo o mesmo princípio dos outros o método remove() primeiro procura o cliente no banco de dados para só então remover. O removebyId() recebe direto o id que deve ser removido enquanto que o remove() recebe o objeto.

Vamos criar um formulário para realizar as operações de inserção, deleção, atualização e busca do Cliente, como mostra a Figura 1.

Formulário CRUD Cliente
Figura 1. Formulário CRUD Cliente

Nosso formulário possui quatro campos básicos, aqueles definidos na nossa classe Cliente e três botões para ações distintas.

Vejamos as ações dos três botões, cada um em um método distinto, um ActionListener, como mostra a Listagem 4.

Listagem 4. ActionListeners dos botões

  private void jButtonSalvarActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {                                              
          Cliente cliente = new Cliente();
          cliente.setCpf(jTextFieldCpf.getText());
          cliente.setId(Integer.parseInt(jTextFieldID.getText()));
          cliente.setNome(jTextFieldNome.getText());
          cliente.setRg(jTextFieldRg.getText());
          ClienteJpaDAO.getInstance().merge(cliente);
          clearFields();
          JOptionPane.showMessageDialog(this, "Salvo com sucesso !");
      }                                             
   
      private void jButtonRemoverActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {                                               
          ClienteJpaDAO.getInstance().removeById(Integer.parseInt(jTextFieldID.getText()));
          clearFields();
          JOptionPane.showMessageDialog(this, "Removido com sucesso !");        
      }                                              
   
      private void jButtonBuscarActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {                                              
          int id = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog("Digite o id do cliente"));
          Cliente cliente = ClienteJpaDAO.getInstance().getById(id);
          jTextFieldCpf.setText(cliente.getCpf());
          jTextFieldID.setText(String.valueOf(cliente.getId()));
          jTextFieldNome.setText(cliente.getNome());
          jTextFieldRg.setText(cliente.getRg());
      }                                             
   
      private void clearFields(){
         jTextFieldCpf.setText("");
         jTextFieldID.setText("");
         jTextFieldNome.setText("");
         jTextFieldRg.setText("");
      }

O primeiro método jButtonSalvarActionPerformed() cria um objeto cliente hidratando-o com os dados preenchidos no JtextFIelds do formulário, posteriormente chamamos o método merge() do ClienteJpaDAO que é responsável por inserir ou atualizar o registro. Posteriormente chamamos o método clearFields() que limpa os campos para que o usuário possa preencher com as informações de um outro cliente.

Em seguida temos o método jButtonRemoverActionPerformed() que apenas pega o ID digitado no JtextFieldID e passa para o método removeById() do ClienteJpaDAO É importante salientar que em nenhum momento estamos passando comandos SQL, HQL ou JPQL, e poderíamos melhorar ainda mais o nível de acoplamento do nosso DAO permitindo que o CRUD seja realizado com qualquer tipo de objeto e não apenas Cliente.

Depois temos o método jButtonBuscarActionPerformed() que pergunta ao usuário qual o ID do cliente e usar o método getById() para retornar o objeto Cliente hidratado. O método clearFields() serve apenas para limpar os campos jTextFields.

Se você desejar usar o netBeans para construir o formulário, poderá usar o código “.form” da Listagem 5 que construirá o mesmo layout mostrado na Figura 1.

Listagem 5. Código do arquivo .form

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
   
  <Form version="1.3" maxVersion="1.9" type="org.netbeans.modules.form.forminfo.JFrameFormInfo">
    <Properties>
      <Property name="defaultCloseOperation" type="int" value="3"/>
    </Properties>
    <SyntheticProperties>
      <SyntheticProperty name="formSizePolicy" type="int" value="1"/>
      <SyntheticProperty name="generateCenter" type="boolean" value="false"/>
    </SyntheticProperties>
    <AuxValues>
      <AuxValue name="FormSettings_autoResourcing" type="java.lang.Integer" value="0"/>
      <AuxValue name="FormSettings_autoSetComponentName" type="java.lang.Boolean" value="false"/>
      <AuxValue name="FormSettings_generateFQN" type="java.lang.Boolean" value="true"/>
      <AuxValue name="FormSettings_generateMnemonicsCode" type="java.lang.Boolean" value="false"/>
      <AuxValue name="FormSettings_i18nAutoMode" type="java.lang.Boolean" value="false"/>
      <AuxValue name="FormSettings_layoutCodeTarget" type="java.lang.Integer" value="1"/>
      <AuxValue name="FormSettings_listenerGenerationStyle" type="java.lang.Integer" value="0"/>
      <AuxValue name="FormSettings_variablesLocal" type="java.lang.Boolean" value="false"/>
      <AuxValue name="FormSettings_variablesModifier" type="java.lang.Integer" value="2"/>
    </AuxValues>
   
    <Layout>
      <DimensionLayout dim="0">
        <Group type="103" groupAlignment="0" attributes="0">
            <Group type="102" attributes="0">
                <EmptySpace max="-2" attributes="0"/>
                <Group type="103" groupAlignment="0" attributes="0">
                    <Group type="102" attributes="0">
                        <Group type="103" groupAlignment="0" attributes="0">
                            <Component id="jLabel1" alignment="0" min="-2" max="-2" attributes="0"/>
                            <Component id="jTextFieldID" alignment="0" min="-2" pref="242" max="-2" attributes="0"/>
                        </Group>
                        <EmptySpace type="separate" max="-2" attributes="0"/>
                        <Group type="103" groupAlignment="0" attributes="0">
                            <Component id="jLabel2" alignment="0" min="-2" max="-2" attributes="0"/>
                            <Component id="jTextFieldNome" alignment="0" min="-2" pref="242" max="-2" attributes="0"/>
                        </Group>
                        <EmptySpace min="0" pref="0" max="32767" attributes="0"/>
                    </Group>
                    <Group type="102" attributes="0">
                        <Group type="103" groupAlignment="0" attributes="0">
                            <Component id="jLabel3" alignment="0" min="-2" max="-2" attributes="0"/>
                            <Component id="jTextFieldCpf" alignment="0" min="-2" pref="242" max="-2" attributes="0"/>
                        </Group>
                        <EmptySpace max="32767" attributes="0"/>
                        <Group type="103" groupAlignment="0" attributes="0">
                            <Component id="jLabel4" alignment="0" min="-2" max="-2" attributes="0"/>
                            <Component id="jTextFieldRg" alignment="0" min="-2" pref="242" max="-2" attributes="0"/>
                        </Group>
                    </Group>
                </Group>
                <EmptySpace max="32767" attributes="0"/>
            </Group>
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      </DimensionLayout>
    </Layout>
    <SubComponents>
      <Component class="javax.swing.JLabel" name="jLabel1">
        <Properties>
          <Property name="text" type="java.lang.String" value="ID"/>
        </Properties>
      </Component>
      <Component class="javax.swing.JTextField" name="jTextFieldID">
        <Properties>
          <Property name="name" type="java.lang.String" value="jTextFieldId" noResource="true"/>
        </Properties>
        <Events>
          <EventHandler event="actionPerformed" listener="java.awt.event.ActionListener" parameters="java.awt.event.ActionEvent" handler="jTextFieldIDActionPerformed"/>
        </Events>
      </Component>
      <Component class="javax.swing.JLabel" name="jLabel2">
        <Properties>
          <Property name="text" type="java.lang.String" value="Nome"/>
        </Properties>
      </Component>
      <Component class="javax.swing.JTextField" name="jTextFieldNome">
        <Properties>
          <Property name="name" type="java.lang.String" value="jTextFieldNome" noResource="true"/>
        </Properties>
      </Component>
      <Component class="javax.swing.JLabel" name="jLabel3">
        <Properties>
          <Property name="text" type="java.lang.String" value="CPF"/>
        </Properties>
      </Component>
      <Component class="javax.swing.JTextField" name="jTextFieldCpf">
        <Properties>
          <Property name="name" type="java.lang.String" value="jTextFieldCpf" noResource="true"/>
        </Properties>
      </Component>
      <Component class="javax.swing.JTextField" name="jTextFieldRg">
        <Properties>
          <Property name="name" type="java.lang.String" value="jTextFieldRg" noResource="true"/>
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      </Component>
      <Component class="javax.swing.JLabel" name="jLabel4">
        <Properties>
          <Property name="text" type="java.lang.String" value="RG"/>
        </Properties>
      </Component>
      <Component class="javax.swing.JButton" name="jButtonSalvar">
        <Properties>
          <Property name="text" type="java.lang.String" value="Salvar"/>
          <Property name="name" type="java.lang.String" value="jButtonSalvar" noResource="true"/>
        </Properties>
        <Events>
          <EventHandler event="actionPerformed" listener="java.awt.event.ActionListener" parameters="java.awt.event.ActionEvent" handler="jButtonSalvarActionPerformed"/>
        </Events>
      </Component>
      <Component class="javax.swing.JButton" name="jButtonBuscar">
        <Properties>
          <Property name="text" type="java.lang.String" value="Buscar"/>
          <Property name="name" type="java.lang.String" value="jButtonBuscar" noResource="true"/>
        </Properties>
        <Events>
          <EventHandler event="actionPerformed" listener="java.awt.event.ActionListener" parameters="java.awt.event.ActionEvent" handler="jButtonBuscarActionPerformed"/>
        </Events>
      </Component>
      <Component class="javax.swing.JButton" name="jButtonRemover">
        <Properties>
          <Property name="text" type="java.lang.String" value="Remover"/>
          <Property name="name" type="java.lang.String" value="jButtonRemover" noResource="true"/>
        </Properties>
        <Events>
          <EventHandler event="actionPerformed" listener="java.awt.event.ActionListener" parameters="java.awt.event.ActionEvent" handler="jButtonRemoverActionPerformed"/>
        </Events>
      </Component>
    </SubComponents>
  </Form>

Neste artigo vimos como criar um CRUD usando o Hibernate e o JPA. Explicamos o passo a passo desde a criação do projeto até a inserção, atualização, deleção ou busca de registros no banco de dados.

A versão do Hibernate usado para este artigo foi a 4.2.19 final e o JPA 2.0, todas disponíveis na opção “código fonte” deste artigo.

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