TechDays 2010 - Introdução ao NHibernate

 Introdução ao NHibernate como ferramenta
de O/RM alternativa
 Principais capacidades
 Comparativo com outros O/RMs
 Projectos relacionados
 Q&As a qualquer altura
Copyright (c) Ricardo Peres 2010

 O que é o NHibernate?
 Um O/RM carrega dados de tabelas de bases de dados
para objectos .NET e vice-versa
 Com o NHibernate, focamos-nos nas classes, não na
base de dados – até pode ser gerada para nós
 Construído pela comunidade, inspirado pelo Java
Hibernate
 O que o NHibernate não é?
 Uma framework de desenvolvimento genérica
 Um API de regras de negócio
 Uma ferramenta de ETL ou inserções em massa

 Independente da base de dados
 As tabelas são geradas e actualizadas a partir das classes
 Não requer classes ou interfaces base (POCO)
 Suporta uma abordagem Domain-Driven Design
 Lazy loading de entidades associadas, colecções e
propriedades
 Detecção automática de alterações nas entidades
 SQL ou stored procedures podem ser usados em todas as
operações
 Múltiplos geradores de chaves primárias
 Muitas opções para controlo de concorrência
 API extensível
 Open source
 Baseado em Design Patterns

Aplicação
BD
O/RMNegócioApresentação

 Domain-Driven Design:
 An approach to developing software for complex
needs by deeply connecting the implementation to
an evolving model of the core business concepts
 OR/M:
A programming technique for converting data
between incompatible type systems in relational
databases and object-oriented programming
languages
Wikipedia

 Active Record:
 An object that wraps a row in a database table or view, encapsulates the
database access, and adds domain logic on that data
 Association Table Mapping:
 Saves an association as a table with foreign keys to the tables that are linked by
the association
 Class Table Inheritance:
 Represents an inheritance hierarchy of classes with one table for each class
 Concrete Table Inheritance:
 Represents an inheritance hierarchy of classes with one table per concrete class
in the hierarchy
 Data Mapper:
 A layer of Mappers that moves data between objects and a database while
keeping them independent of each other and the mapper itself
 Dependent Mapping:
 Has one class perform the database mapping for a child class
Martin Fowler, Patterns of Enterprise Application Integration

 Domain Model:
 An object model of the domain that incorporates both behavior and data
 Embedded Value:
 Maps an object into several fields of another object's table
 Foreign Key Mapping:
 Maps an association between objects to a foreign key reference between tables
 Identity Field:
 Saves a database ID field in an object to maintain identity between an in-
memory object and a database row
 Identity Map:
 Ensures that each object gets loaded only once by keeping every loaded object
in a map. Looks up objects using the map when referring to them
 Inheritance Mappers:
 A structure to organize database mappers that handle inheritance hierarchies

 Lazy Load:
 An object that doesn't contain all of the data you need but knows how to get it
 Metadata Mapping:
 Holds details of object-relational mapping in metadata
 Mapper:
 An object that sets up a communication between two independent objects
 Optimistic Offline Lock:
 Prevents conflicts between concurrent business transactions by detecting a
conflict and rolling back the transaction
 Pessimistic Offline Lock:
 Prevents conflicts between concurrent business transactions by allowing only
one business transaction at a time to access data
 Query Object:
 An object that represents a database query

 Single Table Inheritance:
 Represents an inheritance hierarchy of classes as a single table that has
columns for all the fields of the various classes
 Unit of Work:
 Maintains a list of objects affected by a business transaction and coordinates
the writing out of changes and the resolution of concurrency problems
 Value Object:
 A small simple object, like money or a date range, whose equality isn't based
on identity

 DB2
 Ingres
 PostgreSQL 7+
 MySQL 3+
 Oracle 8+
 Sybase Adaptive Server Enterprise
 Sybase Adaptive Server Anywhere
 SQL Server 7+ (including Azure)
 Firebird
 SQLLite
 Ingres 3+
 Azure
 Genérica (SQL 99)
 Bases de dados personalizadas

 Ficheiros HBM.XML
 Classes são POCO, sem referências ao NHibernate
 Podem ou não ser incluídos como embedded resources
 Atributos
 São aplicados atributos nas classes e propriedades
 Fluent NHibernate
 Classes são POCO, sem referências ao NHibernate
 API fluente
 As entidades não são tabelas e as propriedades não são
colunas!
 O NHibernate constroi o modelo em memória e pode gerar os
scripts DDL de criação

 O NHibernate suporta uma abordagem
model-first (primeiro as classes, depois
a BD)
 Nesta abordagem, a persistência é
apenas um aspecto, o modelo é
simplesmente POCO, sem preocupações
de como os dados vão ser persistidos
 Alguns conceitos são: entidades (com
chave) e valores (sem chave), agregados
e associações

 Table per Class Hierarchy (discriminator + subclass)
 Uma tabela contém todas as colunas para todas as sub-classes
 Classes diferentes são distinguidas por uma coluna discriminatória
 Table per Subclass (joined-subclass)
 Uma tabela para cada classe mãe e uma para cada sub-classe
 A tabela para a classe mãe contém as colunas partilhadas
 Table per Concrete Class (union-subclass)
 Uma tabela para cada classe concreta
 Cada tabela contém todas as colunas de todas as sub-classes
 As chaves nunca podem ser iguais
 Misto (join)

Demo
Mapeamento de Heranças

 One to One
 Uma entidade em cada
extremo
 One to Many / Many to One
 Colecção num extremo,
entidade no outro
 Many to Many
 Colecção em ambos os
extremos
 Any / Many to Any
 Não é preciso uma classe
base, apenas uma
propriedade conhecida
 Ternary
 Muitos para um ou um para
muitos ou muitos para
muitos onde o indexador é
uma entidade
 Property
 Array
 Primitive Array
 Bag
 Não ordenado com repetição
 Id Bag
 Identificador por relação
 List
 Lista ordenada com uma coluna
indexadora de tipo inteiro
 Set
 Sem repetição de elementos
 Map
 Elementos ordenados indexados
por uma coluna de qualquer tipo,
incluindo entidades

Gerador Propósito
Increment Independente da BD
Identity SQL Server, MySQL, DB2, Sybase
Sequence Oracle, PostgreSQL, DB2, Firebird
Hi / Lo Independente da BD, precisa de uma tabela
especial
Sequence Hi / Lo Precisa de uma tabela especial
Native Identity, Sequence or Hi / Lo, dependendo
da BD
UUID String GUID, independente da BD
GUID GUID, independente da BD
GUID Comb GUID, independente da BD
Assigned Independente da BD
Foreign Entidade um para um relacionada é a chave

 Join fetching
 É usado um JOIN para obter as
entidades associadas
 Select fetching
 É usado um segundo SELECT para
obter as entidades seleccionadas
 Subselect fetching
 É usado um segundo SELECT para
obter as entidades seleccionadas
 Lazy collection fetching
 A colecção é carregada como um
todo quando é acedida
 Extra-lazy collection fetching
 Cada um dos elementos de uma
colecção é carregado da BD
quando acedido
 Proxy fetching
 Uma entidade associada é
carregada quando uma das suas
propriedades não chave é acedida
 Lazy properties
 Uma propriedade individual é
carregada quando acedida (para
CLOBs ou BLOBs)

 As session factories (ISessionFactory) são
criadas por objectos Configuration (um por
aplicação)
 As sessões são criadas por session factories
 Tipicamente apenas uma session factory é
necessária, mas podem ser criadas várias, a
apontar para BDs diferentes
 As session factories são pesadas, contêm
todo o modelo
 Thread-safe

 Todo o acesso à BD é feito através de sessões (pattern
Unit of Work)
 Dois tipos de sessões:
Normal (ISession)
Stateless (IStatelessSession):
 Não suporta lazy loading
 Não reconhece as alterações
 Não levanta eventos
 Não usa a cache
 As conexões à BD apenas são abertas quando necessário
 São leves e não thread-safe
 Todas as operações são feitas numa sessão
 As entidades carregadas por uma sessão estão presas a
ela, mas podem ser desligadas e ligadas a outra

 Get / Load: carregar uma entidade / proxy
 Refresh: refrescar uma entidade
 Save / Update / SaveOrUpdate: guardar uma entidade
 SaveOrUpdateCopy: igual a SaveOrUpdate, mas
funciona com entidades não persistidas
 Merge: copia o estado de uma entidade não
persistida para uma entidade persistida com o
mesmo id
 Persist: torna uma entidade persistente
 Delete: apagar uma entidade
 Replicate: guardar uma entidade numa nova BD
 Lock / Unlock: bloquear / desbloquear uma entidade
 Evict / Clear: remover uma entidade / todas as
entidades da cache de primeiro nível

Demo
Session Factories e Sessões

 ID
 Por chave primária
 HQL
 Independente da BD, similar a SQL
mas object-oriented
 Criteria API
 Usa objectos para representar as
condições de filtragem, projecções,
ordenamento, joins, etc (Query
Object pattern)
 Por Exemplo
 Dado uma entidade exemplo com
alguns valores nas suas
propriedades, procura entidades
similares
 Query Over
 Idêntico ao Criteria API mas usando
expressões LINQ
 Named Queries
 Queries pré-compiladas, HQL ou SQL
 LINQ
 Querying fortemente tipado
 SQL
 SQL
 NHibernate Search
 Integração com Lucene.NET

LINQ to NHibernate
var cats = from a in
session.Query<Cat> where a.Id =
1 select a;
HQL
var cats =
session.CreateQuery<Cat>(“from Cat
c where id(c) = 1”).List<Cat>();
var cats = new DetachedQuery(“from
Cat c where id© =
1”).GetExecutableQuery(session).List
<Cat>();
Criteria API
var cats =
session.CreateCriteria<Cat>().
Add(Restrictions.IdEq(1)).List<Cat>()
var cats =
DetachedCriteria.For<Cat>().Add(Res
trictions.IdEq(1)).GetExecutableCriter
ia(session).List<Cat>();
Query Over
var cats =
QueryOver.Of<Cat>().Where(a =>
a.Id ==
1).GetExecutableQueryOver(session).
List<Cat>();

Por Exemplo
Cat example = new Cat {Name =
“Felix”};
var cats =
session.CreateCriteria<Cat>().Add(
Example.Create(example)).List<Cat
>();
By Id
var cat = session.Get<Cat>(1);
var catProxy =
session.Load<Cat>(1);
Named Queries SQL
var cats =
session.CreateSQLQuery(“SELECT *
FROM cat WHERE id =
1”).List<Cat>();
var cats =
session.GetNamedQuery(“GetCats").S
etParameter(“name",
“Felix”).List<Cat>();

NHibernate Search
var cats =
searchSession.CreateFullTextQuery
<Cat>(“Id:1").List<Cat>();
Multi Criteria / Multi
Query / Futuresvar cats =
session.CreateMultiQuery().Add<C
at>(“from Cat c where c.Name =
‘Felix’”).Add<Cat>(“from Cat c
where c.Name = ‘Tom’”).List();
var cats =
session.CreateMultiCriteria().Add<
Cat>(Restrictions.Eq(“Name”,
“Felix”)).Add<Cat>(Restrictions.Eq(
“Name”, “Tom”)).List();
var futureCats =
session.CreateQuery(“from Cat c
where c.Name =
‘Felix’”).Future<Cat>();
var futureCats =
session.CreateCriteria<Cat>(Restri
ctions.Eq(“Name”,
“Felix”)).Future<Cat>();

 É possível deferir a execução de uma query
para um momento posterior
 Podem ser chamadas tanto queries que
devolvem listas como um único elemento:
Future<T> e FutureValue<T>
 As queries futuras são todas enviadas em
bloco
 Suportadas em SQL Server, SQL Server CE,
MySQL, PostgreSQL e SQLLite

 Podem ser especificados filtros para
entidades e colecções
 Um filtro pode estar activado (inicialmente
estão desactivados) ou não e ter um ou mais
valores (filtro composto)
 Um filtro tem um tipo associado
 Especificados nos ficheiros de mapeamento

Demo
Querying

 As alterações em entidades são detectadas
automaticamente, o NHibernate sabe quando um objecto
mudou (snapshot)
 O NHibernate também sabe se um objecto veio da BD ou
não
 Podem ser usados stored procedures para todas as
operações DML e para carregar entidades (loader, sql-
insert, sql-update, sql-delete, sql-query, sql-delete-all)
 Podem ser especificadas regras de cascata para todas as
colecções associadas (all, none, save-update, all-delete-
orphan)
 Pode ser usado HQL para todas as operações DML
(INSERT, UPDATE, DELETE)

 Todas as operações DML são suportadas
(UPDATE, DELETE, INSERT)
 Pode ser especificado o batch-size para
aplicação em bloco
 Podem ser gerado SQL apenas para as colunas
modificadas (dynamic-update)
 As alterações são aplicadas (flushed) em
determinados momentos
 O flushing é configurável por sessão:
No commit (FlushMode.Commit)
Automaticamente (FlushMode.Auto)
Em todas as queries (FlushMode.Always)
Nunca (FlushMode.Never)Copyright (c) Ricardo Peres 2010

 Várias estratégias de controlo de concorrência:
Pessimista: lock de registos ou tabela, específico da BD
Optimista:
Versão: numérico, data e hora, ROWVERSION (SQL Server)
Todos/Sujos: todos os campos ou apenas os modificados
Propriedades individuais podem ser configuradas para
entrar no controlo de concorrência
 Uma transacção deve ser sempre criada
 Um ou mais registos podem ser explicitamente
bloqueados (Lock)
 É lançada uma excepção no caso de uma
violação de concorrência

 Interceptors recebem
notificações quando
certos eventos ocorrem
 Cancelar uma operação
(delete, update, insert) é
possível pelo retorno de
um valor de veto
 Apenas um interceptor
por sessão
 Listeners recebem
notificações quando
certos eventos ocorreram
ou vão ocorrer
 Apenas é possível
cancelar lançando uma
excepção
 O NHibernate Validator
depende de listeners
 Interceptors (IInterceptor) e listeners (IxxxListener) podem ser
aplicados ao nível da session factory ou da sessão
 Outra opção consiste em implementar as interfaces IValidator e
ILifecycle
 Um listener pode ser registado em código ou no ficheiro .config

 AfterTransactionBegin
 AfterTransactionCompleti
on
 BeforeTransactionComple
tion
 OnCollectionRecreate
 OnCollectionRemove
 OnCollectionUpdate
 OnDelete
 OnFlushDirty
 OnLoad
 OnPrepareStatement
 OnSave
 PostFlush
 PreFlush

 Auto-Flush
 Create
 Create-OnFlush
 Delete
 Dirty-Check
 Evict
 Flush
 Flush-Entity
 Load
 Load-Collection
 Lock
 Merge
 Pre-Update
 Post-Load
 Post-Insert
 Post-Update
 Post-Delete
 Post-Commit-Delete
 Post-Commit-Insert
 Post-Commit-Update
 Pre-Load
 Pre-Delete
 Pre-Insert
 Pre-Collection-Recreate
 Pre-Collection-Remove
 Pre-Collection-Update
 Post-Collection-Recreate
 Post-Collection-Remove
 Post-Collection-Update
 Refresh
 Replicate
 Save
 Save-Update
 Update

Demo
Interceptors e Listeners

 É possível definir carregadores para
tipos personalizaos (tipos simples,
IUserType, tipos compostos,
ICompositeUserType), com os quais o
NHibernate não sabe lidar (imagens, por
exemplo)
 Em tipos compostos até é possível fazer
queries pelas propriedades declaradas
nos tipos personalizados

Demo
Tipos Personalizados

 Associada à sessão
 As sessões stateless não usam CPN
 Pode ser desactivado em sessões
normais
 As entidades carregadas são colocadas
na CPN, e posteriormente são sempre daí
obtidas (excepto quando forem
refrescadas)
 Uma implementação do pattern Identity
Map

 Associada à session factory
 Activada entidade a entidade
 Aplica-se tanto a entidades como a queries
 Vários fornecedores disponíveis (NHContrib):
Fornecedor Descrição
SysCache Uses System.Web.Caching.Cache as the cache provider
SysCache 2 Similar to NHibernate.Caches.SysCache, uses ASP.NET cache plus SQL
dependencies
Prevalence uses Bamboo.Prevalence as the cache provider, a .NET implementation
of the object prevalence concept brought to life by Klaus Wuestefeld
in Prevayler
MemCache Uses memcached, a high-performance, distributed memory object
caching system, generic in nature, but intended for use in speeding up
dynamic web applications by alleviating database load. Basically a
distributed hash table
Velocity Uses Microsoft Velocity which is a highly scalable in-memory
application cache for all kinds of data
SharedCache High-performance, distributed and replicated memory object caching
system

Projecto Descrição
NHibernate Attributes (NHContrib) Mapeamento por atributos
NHibernate Search (NHContrib) Integração com Lucene.NET
NHibernate Validator (NHContrib) Validação de estado
NHibernate Burrow (NHContrib) Conversações e persistência entre pedidos
em aplicações web
NHibernate Caches (NHContrib) Fornecedores de cache de 2º nível
NHibernate Proxy Generators (NHContrib) Pré-geração de classes proxy
NHibernate Spatial (NHContrib) Suporte para tipos de dados geo-
referenciados (SQL Server, PostgreSQL)
NHibernate Shards (NHContrib) Particionamento horizontal de BDs
NHibernate User Types (NHContrib) Tipos de dados específicos do Oracle e SQL
Server
NHibernate Tasks (HBM to .NET, HBM to
DDL) (NHContrib)
Geração de classes .NET a partir dos
mapeamentos HBM.XML

Microsoft
 Microsoft LINQ to SQL
 Gratuito
 POCOs
 Apenas SQL Server
 Physical mapping to tables, not a conceptual
model
 Apenas BD primeiro
 Apenas suporta a estratégia table per class
hierarchy
 Microsoft Entity Framework
 Gratuito
 Por agora, apenas SQL Server, Oracle e MySQL
são possíveis
 POCOs e não POCOs
 Modelo conceptual
 Código primeiro ou BD primeiro
 Todas as estratégias de mapeamento de
heranças são suportadas
Non-Microsoft
 Castle ActiveRecord
 Open Source
 Baseado no NHibernate
 Faz algumas assumpções sobre o modelo
 Não POCOs
 Todas as estratégias de mapeamento de
heranças são suportadas
 SubSonic
 Gratuito
 POCOs e não POCOs
 SQL Server, Oracle, MySQL, PostgreSQL, Vista
DB, SQL Server CE e SQL Lite
hierarchy
 LLBLGen Pro
 Comercial
 Múltiplas BDs suportadas
 Não POCOs
hierarchy

 Uma framework O/RM matura
 Altamente extensível
 Vasta comunidade de utilizadores
 Projectos relacionados muito interessantes
 Capaz de ombrear com outros produtos
O/RM estabelecidos

 Ayende @ Rahien
 Bamboo.Prevalence
 Catalog of Patterns of Enterprise Application Architecture
 First and Second Level Caching in NHibernate
 Fluent NHibernate
 NHibernate Forge
 HunabKu
 Memcached
 NHibernate Contrib
 NHibernate Mapping - Inheritance
 NHibernate Users Mailing List
 uNhAddins
 Using NHibernate With Stored Procedures
 Velocity (AppServer Fabric Caching)

Ricardo Peres
rjperes@criticalsoftware.com
http://weblogs.asp.net/ricardoperes
http://pontonetpt.com/blogs/ricardoperes

Q & A

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