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优雅的讲解JAVA操作数据库方式与设计模式应用

1. 在业务层使用JDBC直接操作数据库-最简单,最直接的操作

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:

public class ConnectionPool {

        private static Vector pools;
        private final int 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
         */
        public synchronized Connection getConnection() {
               Connection conn = null;
               if (pools == null) {
                      pools = new Vector();
               }
//加入Java开发交流君样:756584822一起吹水聊天

               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
         */
        public synchronized void 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);
        }

        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();
               }//加入Java开发交流君样:756584822一起吹水聊天

               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。

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;
      }
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      /**
       * 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[])
         *///加入Java开发交流君样:756584822一起吹水聊天

        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{//加入Java开发交流君样:756584822一起吹水聊天

      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();
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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。

  • 持久层设计与O/R mapping 技术

1) Hernate:适合对新产品的开发,进行封闭化的设计
Hibernate 2003年被Jboss接管,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
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  • 2)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 3) 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 5) 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。

  • 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。
在这里插入图片描述

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