JAVA運算元據庫方式與設計模式應用

crastinger發表於2009-03-15
Java設計模式
1. 在業務層使用JDBC直接運算元據庫－最簡單，最直接的操作
1）資料庫url,username,password寫死在程式碼中
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）採用Facade和Command模式，使用DBUtil類封裝JDBC操作；
資料庫url,username,password可以放在配置檔案中（如xml,properties,ini等）。
這種方法在小程式中應用較多。
2.DAO(Data Accessor Object)模式－松耦合的開始
DAO = data + accessor + domain object
例如User類－domain object (javabean)
UserDAO類－accessor ，提供的方法getUser(int id)，save(User user)內包含了JDBC操作
在業務邏輯中使用這兩個類來完成資料操作。
使用Factory模式可以方便不同資料庫連線之間的移植。
3.資料庫資源管理模式
3.1 資料庫連線池技術
資源重用，避免頻繁建立，釋放連線引起大大量效能開銷；
更快的系統響應速度；
透過實現JDBC的部分資源物件介面( Connection, Statement, ResultSet )，可以使用Decorator設計模式分別產生三種邏輯資源物件: PooledConnection, PooledStatement和 PooledResultSet。
一個最簡單地資料庫連線池實現：
public class ConnectionPool {
private static Vector pools;
private final int POOL_MAXSIZE = 25;
/**
* 獲取資料庫連線
* 如果當前池中有可用連線，則將池中最後一個返回；若沒有，則建立一個新的返回
*/
public synchronized 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;
}
/**
* 將使用完畢的資料庫連線放回池中
* 若池中連線已經超過閾值，則關閉該連線；否則放回池中下次再使用
*/
public synchronized void releaseConnection(Connection conn) {
if (pools.size() >= POOL_MAXSIZE)
try {
conn.close();
} catch (SQLException e) {
// TODO自動生成 catch 塊
e.printStackTrace();
} else
pools.add(conn);
}
public static 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自動生成 catch 塊
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
// TODO自動生成 catch 塊
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
// TODO自動生成 catch 塊
e.printStackTrace();
} catch (SQLException e) {
// TODO自動生成 catch 塊
e.printStackTrace();
}
return conn;
}
}
注意：利用getConnection()方法得到的Connection，程式設計師很習慣地呼叫conn.close()方法關閉了資料庫連線，那麼上述的資料庫連線機制便形同虛設。在呼叫conn.close()方法方法時如何呼叫releaseConnection()方法？這是關鍵。這裡，我們使用Proxy模式和java反射機制。
public synchronized 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);
}
public class ConnectionHandler implements InvocationHandler {
private Connection conn;
private ConnectionPool pool;
public ConnectionHandler(ConnectionPool pool){
this.pool=pool;
}
/**
* 將動態代理繫結到指定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自動生成方法存根
Object obj=null;
if("close".equals(method.getName())){
this.pool.releaseConnection(this.conn);
}
else{
obj=method.invoke(this.conn, args);
}
return obj;
}
}
在實際專案中，並不需要你來從頭開始來設計資料庫連線池機制，現在成熟的開源專案，如C3P0,dbcp,Proxool等提供了良好的實現。一般推薦使用Apache dbcp，基本使用例項：
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("

rst is Ok!" + rst.next());
while(rst.next()){
out.println("

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
普通預編譯程式碼：
String strSQL=”select name from items where id=?”;
PreparedStatement ps=conn.prepareStatement(strSQL);
ps.setString(1, “2”);
ResultSet rs=ps.executeQuery();
但是PreparedStatement 是與特定的Connection關聯的，一旦Connection關閉，則相關的PreparedStatement 也會關閉。
為了建立PreparedStatement 緩衝池，可以在invoke方法中透過sql語句判斷池中還有沒有可用例項。
4. 持久層設計與O/R mapping 技術
1） Hernate：適合對新產品的開發，進行封閉化的設計
Hibernate 2003年被Jboss接管，透過把java pojo物件對映到資料庫的table中，採用了xml/javareflection技術等。3.0提供了對儲存過程和手寫sql的支援，本身提供了hql語言。
開發所需要的檔案：
hibernate配置檔案： hibernate.cfg.xml 或 hibernate.properties
hibernate 對映檔案： a.hbm.xml
pojo類原始檔： a.java　　
匯出表與表之間的關係：
a. 從java物件到hbm檔案：xdoclet
b. 從hbm檔案到java物件：hibernate extension
c. 從資料庫到hbm檔案：middlegen
d. 從hbm檔案到資料庫：SchemaExport
2）Iatis ：適合對遺留系統的改造和對既有資料庫的複用，有很強的靈活性 3） Apache OJB：優勢在於對標準的全面支援 4）EJB：適合叢集伺服器，其效能也不象某些人所詬病的那麼差勁 5） JDO (java data object)
設定一個Properties物件，從而獲取一個JDO的PersistenceManagerFactory（相當於JDBC連線池中的DataSource），進而獲得一個PersistenceManager物件（相當於JDBC中的Connection物件），之後，你可以用這個PersistenceManager物件來增加、更新、刪除、查詢物件。
JDOQL是JDO的查詢語言；它有點象SQL，但卻是依照Java的語法的。
5. 基於開源框架的Struts+Spring+Hibernate實現方案
示例：這是一個3層架構的web 程式，透過一個Action 來呼叫業務代理，再透過它來回撥 DAO類。下面的流程圖表示了MyUsers是如何工作的。數字表明瞭流程的先後順序，從web層(UserAction)到中間層(UserManager)，再到資料層(UserDAO)，然後返回。
Spring是AOP, UserManager和UserDAO都是介面.
1) web層(UserAction) ：呼叫中間層的介面方法，將UserManager作為屬性注入。
採用流行的Struts框架，雖然有很多人不屑一顧，但是這項技術在業界用的比較普遍，能滿足基本的功能，可以減少培訓學習成本。
2) 中間層(UserManager)：將UserDAO作為屬性注入，其實現主要是呼叫資料層介面的一些方法；它處於事務控制中。
採用Spring框架實現，IOC與AOP是它的代名詞，功能齊全，非常棒的一個架構。
3) 資料層(UserDAO)：實現類繼承HibernateDaoSupport類，在該類中可以呼叫getHibernateTemplate()的一些方法執行具體的資料操作。
採用Hibernate做O/R mapping，從種種跡象可以看出，Hibernate就是EJB3.0的beta版。
[@more@]

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