JAVA中数据库操作的各种方式与设计模式的应用

作者: romkk

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1.   在业务层使用JDBC直接操作数据库－最简单，最直接的操作



紧耦合方式，黑暗中的痛苦



 



1）数据库url,username,password写死在代码中



  

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver").newInstance();        


            String url="jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl";        


            String user="scott";        


            String password="tiger";        


            Connection conn= DriverManager.getConnection(url,user,password);         


            Statement stmt=conn.createStatement(       


        ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE,ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);        


            String sql="select * from test";        


            ResultSet rs=stmt.executeQuery(sql);



2）采用Facade和Command模式，使用DBUtil类封装JDBC操作；



      数据库url,username,password可以放在配置文件中（如xml,properties,ini等）。



      这种方法在小程序中应用较多。



 



2.DAO(Data Accessor Object)模式－松耦合的开始


DAO = data + accessor + domain object



 例如User类－domain object (javabean)



UserDAO类－accessor ，提供的方法getUser(int id)，save(User user)内包含了JDBC操作



在业务逻辑中使用这两个类来完成数据操作。



 



使用Factory模式可以方便不同数据库连接之间的移植。



 



3.数据库资源管理模式



3.1 数据库连接池技术



资源重用，避免频繁创建，释放连接引起大大量性能开销；



更快的系统响应速度；



 



通过实现JDBC的部分资源对象接口( Connection, Statement, ResultSet )，可以使用Decorator设计模式分别产生三种逻辑资源对象: PooledConnection, PooledStatement和 PooledResultSet。



 



 



一个最简单地数据库连接池实现： 


publicclass ConnectionPool {


                


       privatestatic Vector pools;


       privatefinalint POOL_MAXSIZE = 25;


/**


* 获取数据库连接



* 如果当前池中有可用连接，则将池中最后一个返回；若没有，则创建一个新的返回



*/


       publicsynchronized Connection getConnection() {


Connection conn = null;


              if (pools == null) {


pools = new Vector();


}


                


              if (pools.isEmpty()) {


conn = createConnection();


} else {


                     int last_idx = pools.size() - 1;


conn = (Connection) pools.get(last_idx);


pools.remove(last_idx);


}


                


              return conn;


}


                


/**



* 将使用完毕的数据库连接放回池中



* 若池中连接已经超过阈值，则关闭该连接；否则放回池中下次再使用


*/


       publicsynchronizedvoid releaseConnection(Connection conn) {


              if (pools.size() >= POOL_MAXSIZE)


                     try {


conn.close();


} catch (SQLException e) {


// TODO        自动生成         catch         块


e.printStackTrace();


} else


pools.add(conn);


}


                


       publicstatic Connection createConnection() {


Connection conn = null;


              try {


Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver").newInstance();


String url = "jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl";


String user = "scott";


String password = "tiger";


conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);


} catch (InstantiationException e) {


// TODO        自动生成         catch         块


e.printStackTrace();


} catch (IllegalAccessException e) {


// TODO        自动生成         catch         块


e.printStackTrace();


} catch (ClassNotFoundException e) {


// TODO        自动生成         catch         块


e.printStackTrace();


} catch (SQLException e) {


// TODO        自动生成         catch         块


e.printStackTrace();


}


              return conn;


}


}


 



注意 ：利用getConnection ()方法得到的Connection，程序员很习惯地调用conn.close()方法关闭了数据库连接，那么上述的数据库连接机制便形同虚设。   在调用conn.close()方法方法时如何调用releaseConnection()方法？这是关键。这里，我们使用Proxy模式和java反射机制。







publicsynchronized Connection getConnection() {


Connection conn = null;


              if (pools == null) {


pools = new Vector();


}


                


              if (pools.isEmpty()) {


conn = createConnection();


} else {


                     int last_idx = pools.size() - 1;


conn = (Connection) pools.get(last_idx);


pools.remove(last_idx);


}


                       


                ConnectionHandler handler=new ConnectionHandler(this);       


              return handler.bind(con)        ;


}


                


publicclass ConnectionHandler implements InvocationHandler {


     private Connection conn;


     private ConnectionPool pool;


     


     public ConnectionHandler(ConnectionPool pool){


            this.pool=pool;


}


     


/**


*        将动态代理绑定到指定        Connection


* @param conn


* @return


*/


     public Connection bind(Connection conn){


            this.conn=conn;


Connection        proxyConn=(Connection)Proxy.newProxyInstance(


conn.getClass().getClassLoader(),        conn.getClass().getInterfaces(),this);


          return proxyConn;


}


     


/*         （非         Javadoc        ）


        * @see java.lang.reflect.InvocationHandler#invoke(java.lang.Object, java.lang.reflect.Method, java.lang.Object[])


        */


       public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {


// TODO        自动生成方法存根


Object obj=null;


              if("close".equals(method.getName())){


                     this.pool.releaseConnection(this.conn);


}


              else{


obj=method.invoke(this.conn, args);


}


              


              return obj;


}


}



 



      在实际项目中，并不需要你来从头开始来设计数据库连接池机制，现在成熟的开源项目，如C3P0,dbcp,Proxool等提供了良好的实现。一般推荐使用Apache dbcp，基本使用实例： 






DataSource ds = null;        
   try{        
     Context initCtx = new InitialContext();        
     Context envCtx = (Context) initCtx.lookup("java:comp/env");        
     ds = (DataSource)envCtx.lookup("jdbc/myoracle");        
        if(ds!=null){        
                out.println("Connection is OK!");        
                Connection cn=ds.getConnection();        
                if(cn!=null){        
                        out.println("cn is Ok!");        
                Statement stmt = cn.createStatement();        
                 ResultSet rst = stmt.executeQuery("select * from BOOK");        
                out.println("<p>rst is Ok!" + rst.next());        
                while(rst.next()){        
                        out.println("<P>BOOK_CODE:" + rst.getString(1));        
                  }        
                        cn.close();        
                }else{        
                        out.println("rst Fail!");        
                }        
        }        
        else        
                out.println("Fail!");        
           }catch(Exception ne){ out.println(ne);        
         }





3.2 Statement Pool



普通预编译代码： 


String strSQL=”select name from items where id=?”;       


        PreparedStatement ps=conn.prepareStatement(strSQL);       


        ps.setString(1, “2”);       


        ResultSet rs=ps.executeQuery();


 



但是PreparedStatement 是与特定的Connection关联的，一旦Connection关闭，则相关的PreparedStatement 也会关闭。



为了创建PreparedStatement 缓冲池，可以在invoke方法中通过sql语句判断池中还有没有可用实例。



 



4. 持久层设计与O/R mapping 技术



Hernate ：适合对新产品的开发，进行封闭化的设计



通过把 java pojo 对象 映射到数据库的 table 中，采用了 xml / javareflection 技术等。 3.0 提供了对存储过程和手写 sql 的支持，本身提供了 hql 语言。



开发所需要的文件：



hibernate 配置文件： hibernate.cfg.xml 或 hibernate.properties



hibernate 映射文件： a.hbm.xml



pojo 类源文件： a.java 　　



 



导出表与表之间的关系：



a. 从 java 对象到 hbm 文件： xdoclet



b. 从 hbm 文件到 java 对象： hibernate extension



c. 从数据库到 hbm 文件： middlegen



d. 从 hbm 文件到数据库： SchemaExport



 



Iatis ：适合对遗留系统的改造和对既有数据库的复用，有很强的灵活性



Apache OJB ：优势在于对标准的全面支持



4） EJB ：适合集群服务器，其性能也不象某些人所诟病的那么差劲



JDO (java data object)



设置一个Properties对象，从而获取一个JDO的PersistenceManagerFactory（相当于JDBC连接池中的DataSource），进而获得一个PersistenceManager对象（相当于JDBC中的Connection对象），之后，你可以用这个PersistenceManager对象来增加、更新、删除、查询对象。



JDOQL是JDO的查询语言；它有点象SQL，但却是依照Java的语法的。



5. 基于开源框架的Struts+Spring+Hibernate实现方案






示例：这是一个 3 层架构的 web 程序，通过一个 Action 来调用业务代理，再通过它来回调 DAO 类。下面的流程图表示了 MyUsers 是如何工作的。数字表明了流程的先后顺序，从 web 层 (UserAction) 到中间层 (UserManager) ，再到数据层 (UserDAO) ，然后返回。



Spring 是 AOP, UserManager 和 UserDAO 都是接口 .



1)       web 层 (UserAction) ：调用中间层的接口方法，将 UserManager 作为属性注入。



             采用流行的Struts框架，虽然有很多人不屑一顾，但是这项技术在业界用的比较普遍，能满足基本的功能，可以减少培训学习成本。






2)       中间层 (UserManager) ：将 UserDAO 作为属性注入，其实现主要是调用数据层接口的一些方法； 它处于事务控制中。



            采用Spring框架实现，IOC与AOP是它的代名词，功能齐全，非常棒的一个架构。






3)       数据层 (UserDAO) ：实现类继承 HibernateDaoSupport 类，在该类中可以调用 getHibernateTemplate() 的一些方法执行具体的数据操作。



            采用Hibernate做O/R mapping，从种种迹象可以看出，Hibernate就是EJB3.0的beta版。