Informe de Mapeo Objeto Relacional

1. Contenido
I. Introducción
II. Objetivos
III. Desarrollo
3.1 ¿Qué es la persistencia de objeto?
3.2 ¿Qué es ORM?
3.3 Ventajas y Desventajas de ORM
3.4 Herramientas ORM
3.5 Estructura de Hibernate
3.5.1 Archivos a utilizar.
3.5.1.1 Archivos de configuración
3.5.1.2 Archivos de mapeos
3.6 Base de datos a implementar con ORM
3.6.1 Modelo relacional
3.6.2 Descripción de las entidades.
3.6.3 Creación de la base de datos.
3.6.4 Creación de las clases.
3.6.5 Archivos XML
3.6.8 Main.
IV. Conclusión
V. Bibliografía
VI. Anexos

2. I. Introducción
Durante el desarrollo de una aplicación suelen estar involucradas dos entidades
diferentes: el código que mueve la aplicación y los datos que se manejan. Ambas
entidades han evolucionado de manera diferente, y el acceso a los datos desde los
programas se ha vuelto una tarea en ocasiones, complicada. Los sistemas de
Mapeo Objeto­Relacional ayudan a combatir esta complicación.
En el siguiente informe presentamos lo que son las ORM y la utilización que tienen,
tanto sus ventajas como desventajas, dentro del aspecto de la programación
(aplicación en sí). Así como existen diferentes aplicativos para realizar la
“comunicación” entre nuestra aplicación con nuestra base de datos, también
llamados frameworks.
Se realiza una demostración ejemplo, de un modelo basado en la cantidad de
trabajadores que realizan algún tipo de proyecto, cuyos empleados pertenecen a
cierto departamento. Con este aplicativo, se realiza la consulta de los datos que
existen, todo esto a través del framework a utilizar (en este caso Hibernate), a
través de la base de datos que otorga postgresql.

3. II. Objetivos
2.1 Objetivos Generales:
● Desarrollar a través de un ejemplo práctico, la aplicación del concepto de Mapeo
objeto relacional (ORM), mediante la utilización de distintas herramientas
tecnológicas libres (software), que permitan el desarrollo íntegro del proyecto.
2.2 Objetivos Específicos:
● Estudiar el concepto Mapeo Objeto Relacional (ORM)
● Diseñar un mini proyecto que permita aplicar el concepto ORM
● Utilizar la herramienta Hibernate, para aplicar el proyecto.
● Realizar el mapeo mediante archivo XML

4.
III. Desarrollo
3.1 ¿Qué es la persistencia de objeto?
La persistencia de objetos es la capacidad que tienen los objetos de sobrevivir al
proceso que los creó; permitiendo al programador almacenar, transferir y recuperar
su estado.
3.2 ¿Qué es ORM?
Es un modelo de programación el cual consiste en la transformación de las tablas
de una base de datos, en una serie de entidades que logren simplificar las tareas
básicas de acceso a los datos para el programador.
Antes de la aparición de los sistemas ORM, las consultas se tenían que realizar a
mano dentro de las propias aplicaciones, así la ventaja de los lenguajes orientados
a objetos se perdía, ya que había que crear una petición a la base de datos de
manera manual. Además esta petición debe ser específica para cada sistema, ya
que no todos los gestores de bases de datos tienen la misma implementación del
lenguaje SQL.
Ejemplo: Limitar el número de registro de una consulta.
SELECT TOP 10 * FROM usuarios //SqlServer
SELECT * FROM usuarios LIMIT 10 //MySQL
SELECT * FROM usuarios WHERE rownum<=20; //Oracle
Esto supone un problema para el programador, que tendrá que aprender acerca del
lenguaje de base de datos, y si desea migrar la aplicación a otra, tendrá que
reescribir un gran número de consultas.
Por lo tanto ORM es: La persistencia automatizada y transparente de las tablas en
una Base de Datos relacional, usando metadatos (datos que describen a otros
datos) que definen el mapeo entre los objetos y la Base de Datos.

5. Es decir que la aplicación en sí utiliza frameworks, ya que se utiliza una técnica en
donde se ligan las bases de datos y los conceptos de orientación a objetos creando
”bases de datos virtuales”.
Figura n°1: Mapeo objeto relacional
Una solución ORM esta formada por cuatro partes:
1. Una API que posibilite la realización de operaciones de creación, actualización y
borrado sobre objetos de clases persistentes.
2. Un lenguaje o API para poder especificar consultas sobre dichas clases.
3. Una opción para especificar mapeo de metadatos.
4. Una técnica para que la implementación del ORM pueda llevar a cabo
búsquedas, asociaciones u otras funciones de optimización.
3.3 Ventajas y Desventajas de ORM
❖ Ventajas
➢ Facilidad y velocidad de uso
➢ Abstracción de la base de datos usada.
➢ Seguridad de la capa de acceso a datos contra ataques.
❖ Desventajas
➢ En entornos con gran carga poner una capa más en el proceso puede
mermar el rendimiento.
➢ Aprender el nuevo lenguaje del ORM.

6. 3.4 Herramientas ORM
Existen múltiples herramientas para realizar esta persistencia de datos, para el
lenguaje java por ejemplo encontramos algunas tales como: Hibernate, iBatis,
Ebean, etc.
En el trabajo propuesto se utilizó la herramienta Hibernate. Algunas de sus
características son las siguientes:
­ No tiene adquisición o cuotas de mantenimiento.
­ Se integra perfectamente con otros frameworks.
­ Fácil de aprender y usar.
­ Flexible: Se puede utilizar con o sin Ejes, a nivel de empresa o aplicaciones
Java.
­ Es de código abierto.
3.5 Estructura de Hibernate
Para trabajar con Hibernate, hay que definir cómo se trabajará si se usará POJOs
(clases) o no, definir donde se encontrará el archivo de configuración; creación de
la base de datos, definición de las clases persistentes y no persistentes; definición
del mapeo registro­objeto; definir los métodos de acceso a datos y de persistencia
de los datos; programar los métodos y probarlos.
3.5.1 Archivos a utilizar.
Se tiene dos tipos de archivos (propios de Hibernate).
­ Los tipos de archivos de configuración: Determina todo aspecto relacionado con la
base de datos (conexión, por ejemplo).
­ Y los archivos que definirán el mapeo.
3.5.1.1 Archivos de configuración
El archivo de configuración (hibernate.cfg.xml) está constituido principalmente por:
Nombre de la propiedad Uso

7. hibernate.connection.driver_class Controlador clase JDBC
hibernate.connection.url JDBC URL
hibernate.connection.username Nombre del usuario de la base de datos
hibernate.connection.password Contraseña para acceder a la base de
datos.
hibernate.connection.pool_size Número máximo de un grupo de
conexiones.
También encontramos otras que son opcionales, pero que fue utilizada en el desarrollo
del proyecto:
Nombre de la propiedad Uso
hibernate.dialect Permite a Hibernate generar SQL
optimizado para una determinada base de
datos relacional.
A continuación se presentan los diferentes dialectos que existen en hibernate:

8.
Finalmente, el archivo hibernate.cfg.xml, quedaría como el ejemplo que se anuncia a
continuación:
<property
name="hibernate.connection.driver_class">org.postgresql.Driver</property>
<property name="hibernate.connection.password">clave</property>
<property
name="hibernate.connection.url">jdbc:postgresql://localhost:5432/postgress
</property>
<property name="hibernate.connection.username">postgres</property>
<property
name="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.PostgreSQLDialect</property
>
<mapping resource="hibernate.hbm.xml"/>

9. 3.5.1.2 Archivos de mapeos
Hibernate usa metadatos de mapeo para saber como cargar y almacenar objetos de la
clase persistente. Y tienes ciertas etiquetas que se identificarán a continuación.
<hibernate­mapping>
Elemento raíz que contiene todos los elementos de la clase.
<class>
Los elementos de esta clase, son usados para definir específicos mapeos de la clase de
java a la tabla de base datos.
Ejemplo:
<class name="Event" table="EVENTS">
...
</class>
● El atributo name, es el nombre de la clase que se quiere definir como entidad.
● El atributo table, es el nombre de la base de datos que contiene los datos para
esta entidad.
<meta>
Este elemento es opcional y puede ser usado para crear descripción de clases.
Ejemplo:
<meta attribute="class­description">
This class contains the employee detail.
</meta>
<id>
Este elemento contiene la ID única en la clase para la clave primaria de la base de datos
Ejemplo:
<id name="id" type="int" column="id">

10. …</id>
● El atributo name, del elemento id, se refiere a la propiedad de la tabla.
● El atributo column, se refiere a la columna en la tabla de base datos.
● El atributo type, tiene el tipo de mapeo para hibernate, este tipo de mapeo se
convertirá de Java a un tipo de datos SQL.
<generator>
Se utiliza para generar valores automáticamente en la clave principal.
Ejemplo:
<id name="id" type="int" column="id">
<generator class="native"/>
</id>
En el ejemplo anterior, el elemento generador esta en “native”, para dejar que hibernate
elija cualquier identidad, ya sea secuencia o algoritmo de hilo para crear la clave primaria
dependiendo de la base de datos. También encontramos Assigned, sequence, entre
muchas más.
<property>
Se usa para asignar una propiedad de clase Java a una columna de la base de datos.
Ejemplo:
<property name="firstName" column="first_name" type="string"/>
<property name="lastName" column="last_name" type="string"/>
<property name="salary" column="salary" type="int"/>
● El atributo name, como siempre hace referencia a la propiedad de la clase.
● El atributo column, se refiere a la columna en la tabla de base datos.
● El atributo type, tiene el tipo de mapeo para hibernate, este tipo de mapeo se
convertirá de Java a un tipo de datos SQL
El mapeo final del archivo ejemplo employee.hbm.xml quedaría de la siguiente forma:

11.
Figura n°2: Mapeo de la clase Employee a la tabla Employee y sus propiedades
3.5.1.2.1 Relaciones.
Las siguientes, son las etiquetas que logran hacer la asociación de las clases entre las
entidades y las tablas de ORM. Un mapeo de asociación puede ser bidireccional o
unidireccional.
Tipo de mapeo Descripción.
many­to­one Mapea la relación mucho a uno
one­to­one Mapea la relación uno a uno
one­to­many Mapea la relación uno a mucho
many­to­many Mapea la relación muchos a muchos.
Cuando se dice unidireccional, se refiere a que la relación será sólo en un sentido y
bidireccional en ambos sentidos.
3.5.1.2.2 Herencia.
Para reflejar la herencia de de una base datos y poder persistir las clases heredadas,
también cuenta con sus propias etiquetas, de las cuales Hibernate da tres opciones a
elegir según las necesidades de la aplicación.
❖ Tabla por jerarquía de clases:

12. Se genera una sola tabla, donde se guardan todas las instancias de la herencia.
Esta tabla tiene una columna para cada una de las propiedades de cada una de
las clases que forman la jerarquía.
Para saber a qué clase concreta pertenece una fila de esta tabla se usa un valor
en una columna discriminadora. Esta columna discriminadora, es importante
debido a que sabremos qué clase pertenece cada una de las filas de nuestra
tabla. El valor contenido puede ser cualquiera que nosotros indiquemos para cada
una de nuestras entidades.
❖ Tabla por subclase:
Cada una de las clases y subclases que declaren atributos persistentes,
incluyendo clases abstractas e interfaces, tendrán su propia tabla. Cada tabla
tiene solamente, las columnas que representan los atributos declarados en la
clase, junto con una columna para la llave primaria que es también una llave
foránea de la superclase.
❖ Tabla por clase concreta :
En este caso se genera una tabla por cada una de las entidades no­abstractas
que tenga nuestra aplicación. Sin embargo, cada tabla tendrá una columna para
cada uno de los atributos de la clase de la entidad que almacena, tanto atributos
propios como heredados.
3.6 Aplicativo
Para la realización del proyecto a desarrollar, se utilizaron las siguientes herramientas:
­ Datamodeler.
­ PostgreSQL
­ Eclipse.
­ Jboss: Servidor de aplicaciones java EE
­ Y por supuesto, Hibernate.

13. 3.6.1 Modelo relacional
Figura n°3: Modelo relacional de la base de datos.
3.6.2 Descripción de las entidades.
Empleado: Entidad que tiene toda la información de los empleados.
Atributo Tipo Descripción Restricción
ID_Empleados integer Se almacena el id del
empleado
Clave Primaria
No nulo
Nombre varchar Se almacena el
nombre del empleado
No nulo.
Apellido varchar Se almacena el
apellido del empleado
No nulo.
Dirección varchar Se almacena la
dirección del
empleado.
Departamento_numero_departament
o
integer Foránea de la tabla
departamento
Clave Foránea.
No nulo.
Ingeniero: Entidad que tiene la información de los empleados que son ingenieros.
Atributo Tipo Descripción Restricción

14. ID integer Se almacena el id del
ingeniero
Clave Primaria
No nulo
Área varchar Se almacena el área
en que traba el
ingeniero
No nulo.
Secretaria: Entidad que tiene la información de los empleados que son Secretaria.
Atributo Tipo Descripción Restricción
ID integer Se almacena el id de
secretaria
Clave Primaria
No nulo
Software varchar Software que utiliza
secretaria
No nulo.
velocidad_de_tipeo varchar Almacena la velocidad
de tipeo de Secretaria
No nulo.
TecnicoProgramador: Entidad que tiene la información de los empleados que son
técnicos programadores.
Atributo Tipo Descripción Restricción
ID integer Se almacena el id del
técnico programador
Clave Primaria
No nulo
Lenguaje_favorito varchar Se almacena el
lenguaje preferido del
técnico programador.
No nulo.
Departamento: Entidad donde se tiene la información de los departamentos.
Atributo Tipo Descripción Restricción
numero_departamento integer Se almacena el id de
departamento
Clave Primaria
No nulo
Nombre varchar Almacena el nombre
del departamento.
No nulo.
Ubicación varchar Se almacena la
información de la
ubicación del
departamento.
No nulo.

15. Proyectos: Entidad que se refiere a la información de los proyectos que se realizan.
Atributo Tipo Descripción Restricción
ID_Proyectos integer Se almacena el id de
Proyecto
Clave Primaria
No nulo
Nombre varchar Almacena el nombre
del proyecto.
No nulo.
Descripción varchar Almacena la
descripción del
proyecto.
Trabaja_en: Entidad que se encuentra en relación con Empleados y Proyectos.
Atributo Tipo Descripción Restricción
empleados_id integer Foránea para la tabla
Empleado.
Clave Foránea
No nulo
proyectos_id integer Foránea para la tabla
Proyectos.
Clave Foránea
No nulo
Horas varchar Se almacena las horas
de trabajo del
proyecto.
No nulo.

16. 3.6.3 Creación de la base de datos.
Para crear la base de datos propuesta, se utilizó postgresql. A continuación los códigos
SQL para la creación del modelo ya mostrado (Figura N°3).

17.
3.6.4 Creación de las clases.
Se utilizó el IDE eclipse para el desarrollo del aplicativo en cuestión, se instala Hibernate
como un plug­in para trabajar con él.
Lo primero que se hizo, luego de la creación de la base de datos y la configuración del
IDE con hibernate, fue crear las clases del aplicativo utilizando POJO.
POJO, es una simple clase de Java. Significa: Plain Old Java Object, que contiene
métodos get y set para cada uno de los atributos. En cada clase POJO, se declararon las
entidades de la base de datos, ya antes mostrado, con sus respectivos get y set.
3.6.5 Archivos XML
Mapeo Empleado ­ Departamento
Como se observó en el modelo relacional, la relación entre Empleado y Departamento,
en la cual un empleado pertenece a un departamento y un departamento tiene muchos
empleados, aquí se realizó un mapeo objeto relacional unidireccional en la cual solo
Empleado sabe de la relación con Departamento, no asi departamento quien no sabe de
la relación con empleado, por lo que se hizo un mapeo de muchos a uno.
El mapeo realizado por Hibernate se explica a continuación.

18. ondiente nombre en la base de datos empleados, luego su id en la clase con su tipo de
datos, la columna en la tabla de la base d
Figura n°4: Archivo Employee.hbm.xml
Con la etiqueta del elemento class con el nombre de la clase Employee y su
correspondiente id, luego se genera un número de secuencia para evitar conflicto de
duplicación de clave primaria, luego las propiedades de la clase Employee (sus atributos)
que se verá reflejado en la base de datos después de realizar el mapeado y Finalmente
la etiqueta many to one con el nombre de la clase a la cual se esta asociando a
Empleados que en este caso es Departamento y la columna que la asocia que es en este
caso Departamento_num_depto con la propiedad no nula. A continuación la
configuración del XML de Departamento que solo tiene el nombre de la clase su id, su
generador y sus propiedades ya que no sabe de la relación con Empleados.

19. Figura n°5: Archivo Departamento.hbm.xml
Mapeo Empleado ­ Proyecto
De antemano se crea la base de datos, es decir se crearon cada una de las tablas
correspondientes a cada entidad incluyendo la tabla que se crea por la relación entre
empleados y proyecto (tabla trabajan_en).
Como se observó en el modelo relacional, la relación entre Empleado y Proyecto es que
un empleado puede trabajar en muchos proyectos y un proyecto puede tener asociado
muchos empleados, aquí se realizó un mapeo objeto relacional unidireccional en la cual
solo Proyecto sabe de la relación con Empleados, no asi empleado quien no es
“conciente” de la relación con proyecto, por lo que se hizo un mapeo esta de muchos a
muchos por lo que Hibernate crea automáticamente la tabla unión trabajan_en, la
desventaja de esta opción es que no es posible llenar el atributo horas que se encuentra
en la tabla trabajan_en. Se hizo un mapeo muchos a muchos como se puede observar
en la siguiente figura número 6.
Figura n°6: Archivo Proyectos.hbm.xml
El archivo XML correspondiente a Empleados es el mostrado en la figura número 4 ya
que empleados no sabe de la relación con proyectos ya que es unidireccional.

20.
Mapeo Empleado ­ TecnicoProgramador
Figura n°7: Segunda parte del Archivo Employee.hbm.xml donde se observa el mapeo de
la herencia
Figura n°8: Archivo de configuración TecnicoProgramador.hbm.xml
3.6.8 Consultas.
Hibernate proporciona 4 métodos para poder realizar consultas sobre las bases de datos,
estas consultas
Tipos de Consultas Hibernate:
Hibernate permite 4 tipos de consultas, las cuales todas primero se ejecutan sobre la
capa virtual de hibernate y luego se traducen a lenguaje SQL, algunos métodos
requieren menos trabajo de conversión debido a la forma en la cual permite trabajar, a
continuación se presentan los métodos de consultas:

21. 1. HQL(Hibernate Query Language), es un híbrido entre Sql y Orientación Objeto,
permite consultas CRUD(Create, Read,Update, Delete).
2. Criteria API, Orientado Puramente a orientación a objeto, solamente permite
Operaciones de selección.
3. Native SQL , es un lenguaje Orientado Totalmente a SQL, permite CRUD, la
4. SQL nombradas, es un lenguaje orientado a Sql , su declaración debe ser en el
archivo de mapeo, su uso es para situaciones en la cual se requieren muchas
instrucciones sql de un solo tipo.
Declaración y Acceso de Consultas en Hibernate:
HQL: dentro del identificador createQuery se ingresa la consulta SQL, pero se debe tener
cuidado, debido a que no acepta el identificador * , por lo que es necesario crear un alias.
El identificador setLong, permite modificar un valor dinámicamente, en este ejemplo se
observa el valor 0 que representa al primer símbolo “?” que se encuentra, una vez
realizada la consulta de obtiene la query en una lista.
Criteria API
Para la utilización de esta técnica es necesario declarar que es de tipo Criteria , con el
método createCriteria,dentro de esta como atributos se define la clase a la cual se hará
referencia, el método add, restrictions , nos permiten acotar la búsqueda, existen muchos
métodos que se pueden conjugar con Restrictions, luego el método eq realiza una
comparación del “atributo”, y algún valor obtenido, finalmente se obtiene el resultado en
una lista.
Native SQL
Orientado totalmente a SQL se necesita declarar el método createSQLQuery, para
indicar que se utilizara este método,como argumentos recibe la consulta SQL y addEntity
hace referencia a la clase que se utilizará.

22.
SQL Nombradas
Para esta técnica es necesario escribir dentro del archivo de mapeo XML la sentencia
<sql­query name=”nombre de la consulta”> y el valor de retorno con la sentencia return,
luego de esto se escribe la consulta SQL, para luego finalizar con el cierre de la etiqueta
inicial.
Para invocar esta consulta se necesita escribir la última sentencia de la imagen, haciendo
referencia con el método getNameQuery(“nombre de consulta”).
IV. Conclusión
La técnica de programación de mapeo objeto relacional (ORM), es esencial en los
tiempos actuales debido a que la mayoría de los lenguajes de programación poseen un
paradigma orientado a objeto, además entrega el soporte necesario para poder utilizar la
persistencia de datos, en base de datos relacionales, las cuales ocupan un gran campo
en el mercado actual y tiene el soporte necesario para muchos lenguajes.
Hibernate, una herramienta ORM con licencia de software libre, creada en base al
lenguaje de programación Java, se ha patentado en el negocio de la programación a lo
largo de los años dentro de los primeros lugares, entregando la flexibilidad necesaria
para realizar persistencia de programas orientados a objetos, esto a través de una capa
virtual que se posiciona sobre la BD relacional, además Hibernate plantea una estructura
que permite la rigurosidad necesaria para diseñar programas altamente funcionales, sin
limitar el procesamiento de datos.
A pesar de los inconvenientes con el mapeo mediante el archivo XML creemos que con
hibernate si la base de datos ya esta creada y se tiene un ORM no nos haría falta tener
un modelo en adelante de las uniones de las tablas, bastaría con conocer que objetos
deberíamos invocar y apartir de ahi trabajar sobre la base de datos por lo que se llega a

23. la independencia de los distintos SQL , por lo que no tendríamos que pensar en el SQL
de Mysql o el SQL de Oracle por ejemplo, cuando se quiera cambiar el gestor de bases
de datos y modificar todas las consultas por lo que logra abstraerse de los
particularidades de un tipo de bases de datos, sin embargo técnicamente no significa que
no se tenga que aprender una base de datos como en el caso de que si queremos hacer
un cambio a nivel de tabla ahi nos vemos obligados a conocer la base de datos como
también en el caso de llamadas especiales se debe bajar a usar SQL en la base de datos
directamente.

24. V. Bibliografía
❏ Chapter 2. Tutorial Using Native Hibernate APIs andhbm.xml Mappings.
Recuperado de:
https://docs.jboss.org/hibernate/orm/3.6/quickstart/en­US/html/hibernate­gsg­tutori
al­basic.html
❏ Hibernate Tutorial. Recuperado de:
http://www.tutorialspoint.com/hibernate/index.htm
❏ Chapter 3. Configuration. Recuperado de:
https://docs.jboss.org/hibernate/orm/3.3/reference/en­US/html/session­configuratio
n.html
❏ Capítulo 9: Mapeo de Herencias. Recuperado de:
https://docs.jboss.org/hibernate/orm/3.5/reference/es­ES/html/inheritance.html
❏ Generator classes in Hibernate. Recuperado de:
http://www.javatpoint.com/generator­classes
VI. Anexos