原文：http://blog.csdn.net/kerry365/archive/2005/09/29/491918.aspx
問(wèn)題的提出
在一個(gè)應(yīng)用程序中，處理JDBC的操作是一個(gè)重復(fù)率較高的工作。當(dāng)你在一個(gè)JDBC數(shù)據(jù)源上執(zhí)行SQL查詢時(shí)，你通常需要執(zhí)行下面幾個(gè)步驟：
1.生成SQL語(yǔ)句
2.獲得連接
3.獲得一個(gè)PreparedStatement對(duì)象
4.在PreparedStatement對(duì)象中設(shè)定需要送入到數(shù)據(jù)庫(kù)的值
5.執(zhí)行SQL語(yǔ)句
6.處理查詢結(jié)果
除此之外，你還需要處理SQLException異常。如果上面列出的這些步驟分散在程序的各個(gè)部分的話，程序中需要多個(gè)try/catch塊來(lái)處理異常。
如果我們仔細(xì)看看上面列出的步驟，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在執(zhí)行不同的SQL語(yǔ)句時(shí)，上面這些步驟中涉及到的程序代碼變化不會(huì)很大：我們使用同樣的方法獲得數(shù)據(jù)庫(kù)連接和PreperedStatement對(duì)象；使用setXXX方法來(lái)設(shè)定PreperedStatement對(duì)象中的值；處理SQL查詢結(jié)果的過(guò)程也是基本不變的。在這篇文章中，我們通過(guò)定義三個(gè)JDBC模型，去除了上述六個(gè)步驟中的三個(gè)步驟，這樣使得整個(gè)過(guò)程更加簡(jiǎn)單，而且具有更好的通用性。
查詢模型
我們定義了一個(gè)名叫SQLProcessor的類，在該類中定義了一個(gè)executeQuery（）方法來(lái)執(zhí)行SQL語(yǔ)句，我們?cè)趯?shí)現(xiàn)這個(gè)方法的時(shí)候盡量保持代碼的簡(jiǎn)潔性，并且傳遞盡可能少的參數(shù)給該方法。下面是該方法的定義：
public Object[] executeQuery(String sql, Object[] pStmntValues, ResultProcessor processor);
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我們知道在執(zhí)行SQL語(yǔ)句的JDBC過(guò)程中，變化的因素有三個(gè)：SQL語(yǔ)句，PreparedStatement對(duì)象和如何解釋和處理查詢結(jié)果。在上面的方法定義中，sql中保存的就是SQL語(yǔ)句；pStmntValues對(duì)象數(shù)組保存的是需要放入preparedStatement對(duì)象中的值；processor參數(shù)是一個(gè)能夠處理查詢結(jié)果的對(duì)象，于是我們把JDBC程序涉及到的對(duì)象分成了三個(gè)部分。下面讓我們來(lái)看一下executeQuery（）和與它相關(guān)的一些方法的實(shí)現(xiàn)：
public class SQLProcessor { public Object[] executeQuery(String sql, Object[] pStmntValues, ResultProcessor processor) { //獲得連接 Connection conn = ConnectionManager.getConnection(); //將SQL語(yǔ)句的執(zhí)行重定向到handlQuery（）方法 Object[] results = handleQuery(sql, pStmntValues, processor, conn); //關(guān)閉連接 closeConn(conn); //返回結(jié)果 return results; } protected Object[] handleQuery(String sql, Object[] pStmntValues, ResultProcessor processor, Connection conn) { //獲得一個(gè)preparedStatement對(duì)象 PreparedStatement stmnt = null; try { //獲得preparedStatement stmnt = conn.prepareStatement(sql); //向preparedStatement中送入值 if(pStmntValues != null) { PreparedStatementFactory.buildStatement(stmnt, pStmntValues); } //執(zhí)行SQL語(yǔ)句 ResultSet rs = stmnt.executeQuery(); //獲得查詢結(jié)果 Object[] results = processor.process(rs); //關(guān)閉preparedStatement對(duì)象 closeStmnt(stmnt); //返回結(jié)果 return results; //處理異常 } catch(SQLException e) { String message = "無(wú)法執(zhí)行查詢語(yǔ)句 " + sql; //關(guān)閉所有資源 closeConn(conn); closeStmnt(stmnt); //拋出DatabaseQueryException throw new DatabaseQueryException(message); } } }...}
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程序中有兩個(gè)方法需要說(shuō)明：PreparedStatementFactory.buildStatement（）和processor.process（）。buildStatement（）方法把在pStmntValues對(duì)象數(shù)組中的所有對(duì)象送到prepareStatement對(duì)象中的相應(yīng)位置。例如：
...//取出對(duì)象數(shù)組中的每個(gè)對(duì)象的值，//在preparedStatement對(duì)象中的相應(yīng)位置設(shè)定對(duì)應(yīng)的值for(int i = 0; i < values.length; i++) { //如果對(duì)象的值為空, 設(shè)定SQL空值 if(value instanceof NullSQLType) { stmnt.setNull(i + 1, ((NullSQLType) value).getFieldType()); } else { stmnt.setObject(i + 1, value); }}
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因?yàn)閟tmnt.setOject（int index, Object value）方法不能接受一個(gè)空對(duì)象作為參數(shù)。為了使程序能夠處理空值，我們使用了自己設(shè)計(jì)的NullSQLType類。當(dāng)一個(gè)NullSQLType對(duì)象被初始化的時(shí)候，將會(huì)保存數(shù)據(jù)庫(kù)表中相應(yīng)列的SQL類型。在上面的例子中我們可以看到，NULLSQLType對(duì)象的屬性中保存了一個(gè)SQL NULL實(shí)際對(duì)應(yīng)的SQL類型。我們用NULLSQLType對(duì)象的getFieldType（）方法來(lái)向preparedStatement對(duì)象填入空值。
下面讓我們來(lái)看一看processor.process（）方法。Processor類實(shí)現(xiàn)了ResultProcessor接口，該接口是用來(lái)處理SQL查詢結(jié)果的，它只有一個(gè)方法process（），該方法返回了處理SQL查詢結(jié)果后生成的對(duì)象數(shù)組。
public interface ResultProcessor { public Object[] process(ResultSet rs) throws SQLException;}
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process（）的典型實(shí)現(xiàn)方法是遍歷查詢后返回的ResultSet對(duì)象，將保存在ResultSet對(duì)象中的值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的對(duì)象放入對(duì)象數(shù)組。下面我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明如何使用這些類和接口。例如當(dāng)我們需要從數(shù)據(jù)庫(kù)的一張用戶信息表中取出用戶信息，表名稱為User：
| 列名 |
數(shù)據(jù)類型 |
| ID |
NUMBER |
| UserName |
VARCHAR2 |
| Email |
VARCHAR2 |
我們需要在程序中定義一個(gè)類User來(lái)映射上面的表：
public User(int id, String userName, String email)
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如果我們使用常規(guī)方法來(lái)讀取User表中的數(shù)據(jù)，我們需要一個(gè)方法來(lái)從數(shù)據(jù)庫(kù)表中讀取數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)送入U(xiǎn)ser對(duì)象中。而且一旦查詢語(yǔ)句發(fā)生變化，我們需要修改大量的代碼。讓我們看一看采用本文描述的解決方案情況會(huì)如何。
首先構(gòu)造一個(gè)SQL語(yǔ)句。
private static final String SQL_GET_USER = "SELECT * FROM USERS WHERE ID = ?";
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然后創(chuàng)建一個(gè)ResultProcessor接口的實(shí)例類，通過(guò)它我們可以從查詢結(jié)果中獲得一個(gè)User對(duì)象。
public class UserResultProcessor implements ResultProcessor { // 列名稱定義（省略） ... public Object[] process(ResultSet rs) throws SQLException { // 使用List對(duì)象來(lái)保存所有返回的User對(duì)象 List users = new ArrayList(); User user = null; // 如果查詢結(jié)果有效，處理查詢結(jié)果 while(rs.next()) { user = new User(rs.getInt(COLUMN_ID), rs.getString(COLUMN_USERNAME), rs.getString(COLUMN_EMAIL)); users.add(user); } return users.toArray(new User[users.size()]);
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最后，將執(zhí)行SQL查詢和返回User對(duì)象的指令放入getUser（）方法中。
public User getUser(int userId) { // 生成一個(gè)SQLProcessor對(duì)象并執(zhí)行查詢 SQLProcessor processor = new SQLProcessor(); Object[] users = processor.executeQuery(SQL_GET_USER_BY_ID, new Object[] {new Integer(userId)}, new UserResultProcessor()); // 返回查詢到的第一個(gè)User對(duì)象 return (User) users[0];}
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這就是我們需要做的全部工作：只需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)processor類和一個(gè)getUser（）方法。與傳統(tǒng)的JDBC程序相比，在本文描述的模型中，我們不需要處理數(shù)據(jù)庫(kù)連接操作，生成prepareStatement對(duì)象和異常處理部分的代碼。如果需要在同一張表中根據(jù)用戶名查用戶ID，我們只需要在代碼中申明新的查詢語(yǔ)句，然后重用UserResultProcessor類中的大部分代碼。
更新模型
如果SQL語(yǔ)句中涉及到更新，情況又會(huì)怎樣呢？我們可以用類似于設(shè)計(jì)查詢模型的方法來(lái)設(shè)計(jì)更新模型，我們需要向SQLProcessor類中增加一些新的方法。這些方法同executeQuery（）和handleQuery（）方法有相似之處，只是我們需要改變一下處理ResultSet對(duì)象的代碼，并且把更新的行數(shù)作為方法的返回值。
public void executeUpdate(String sql, Object[] pStmntValues, UpdateProcessor processor) { // 獲得數(shù)據(jù)庫(kù)連接 Connection conn = ConnectionManager.getConnection(); // 執(zhí)行SQL語(yǔ)句 handleUpdate(sql, pStmntValues, processor, conn); // 關(guān)閉連接 closeConn(conn);}protected void handleUpdate(String sql, Object[] pStmntValues, UpdateProcessor processor, Connection conn) { PreparedStatement stmnt = null; try { stmnt = conn.prepareStatement(sql); // 向prepareStatement對(duì)象中送入值 if(pStmntValues != null) { PreparedStatementFactory.buildStatement(stmnt, pStmntValues); } // 執(zhí)行更新語(yǔ)句 int rows = stmnt.executeUpdate(); // 統(tǒng)計(jì)有多少行數(shù)據(jù)被更新 processor.process(rows); closeStmnt(stmnt); // 異常處理 } catch(SQLException e) { String message = "無(wú)法執(zhí)行查詢語(yǔ)句 " + sql; closeConn(conn); closeStmnt(stmnt); throw new DatabaseUpdateException(message); }}
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上面的兩個(gè)方法和處理查詢的方法不同之處在于他們?nèi)绾翁幚矸祷刂?。由于更新語(yǔ)句只需要返回被更新了的行數(shù)，所以我們不需要處理SQL操作返回的結(jié)果。實(shí)際上有些情況下連被更新了的行數(shù)都不需要返回，我們這樣做的原因是在某些情況下需要確認(rèn)更新操作已經(jīng)完成。
我們?cè)O(shè)計(jì)了UpdateProcessor接口來(lái)處理Update操作返回的更新行數(shù)。
public interface UpdateProcessor { public void process(int rows);}
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例如在程序中需要保證更新操作，更新表中的至少一條記錄。在UpdateProcessor接口的實(shí)現(xiàn)類中就可以加入對(duì)修改行數(shù)的檢測(cè)，當(dāng)沒(méi)有記錄被更新時(shí)，processor（）方法可以拋出自定義的異常；也可以將更新的行數(shù)記錄到日志文件中；或者激發(fā)一個(gè)自定義的更新事件。總而言之，你可以在其中做任何事。
下面是一個(gè)使用更新模型的例子：
首先生成SQL語(yǔ)句
private static final String SQL_UPDATE_USER = "UPDATE USERS SET USERNAME = ?, EMAIL = ? WHERE ID = ?";
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實(shí)現(xiàn)UpdateProcessor接口。在Processor（）方法中，檢查Update操作是否更新了數(shù)據(jù)。如果沒(méi)有，拋出IllegalStateException異常。
public class MandatoryUpdateProcessor implements UpdateProcessor { public void process(int rows) { if(rows < 1) { String message = "更新操作沒(méi)有更新數(shù)據(jù)庫(kù)表中的數(shù)據(jù)。"; throw new IllegalStateException(message); } }}
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最后在updateUser（）方法中執(zhí)行Update操作并處理結(jié)果。
public static void updateUser(User user) { SQLProcessor sqlProcessor = new SQLProcessor(); sqlProcessor.executeUpdate(SQL_UPDATE_USER, new Object[] {user.getUserName(), user.getEmail(), new Integer(user.getId())}, new MandatoryUpdateProcessor());}
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事務(wù)模型
在數(shù)據(jù)庫(kù)中，事務(wù)和獨(dú)立的SQL語(yǔ)句的區(qū)別在于事務(wù)在生命期內(nèi)使用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，并且AutoCommit屬性必須被設(shè)為False。因此我們需要指定事務(wù)何時(shí)開始，何時(shí)結(jié)束，并且在事務(wù)結(jié)束時(shí)提交事務(wù)。我們可以重用SQLProcessor中的大部分代碼來(lái)處理事務(wù)。也許在最開始讀者會(huì)問(wèn)為什么要把執(zhí)行更新和處理更新的工作放在 executeUpdate（）和handleUpdate（）兩個(gè)函數(shù)中完成--實(shí)際上它們是可以被合并到同一個(gè)函數(shù)中的。這樣做的原因是把處理數(shù)據(jù)庫(kù)連接的代碼和處理SQL操作的代碼分離開來(lái)。對(duì)于需要在多個(gè)SQL操作間共用數(shù)據(jù)庫(kù)連接的事務(wù)模型來(lái)說(shuō)，這種方案便于編碼。
在事務(wù)中，我們需要保存事務(wù)的狀態(tài)，特別是數(shù)據(jù)庫(kù)連接的狀態(tài)。前面的SQLProcessor中沒(méi)有保存狀態(tài)的屬性，為了保證對(duì)SQLProcessor類的重用，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)包裝類，該類包裝了SQLProcessor類，并且可以維護(hù)事務(wù)在生命周期內(nèi)的狀態(tài)。
public class SQLTransaction { private SQLProcessor sqlProcessor; private Connection conn; // 缺省構(gòu)造方法，該方法初始化數(shù)據(jù)庫(kù)連接，并將AutoCommit設(shè)定為False ... public void executeUpdate(String sql, Object[] pStmntValues, UpdateProcessor processor) { // 獲得結(jié)果。如果更新操作失敗，回滾到事務(wù)起點(diǎn)并拋出異常 try { sqlProcessor.handleUpdate(sql, pStmntValues, processor, conn); } catch(DatabaseUpdateException e) { rollbackTransaction(); throw e; } } public void commitTransaction() { // 事務(wù)結(jié)束，提交更新并回收資源 try { conn.commit(); sqlProcessor.closeConn(conn); // 如果發(fā)生異常，回滾到事務(wù)起點(diǎn)并回收資源 } catch(Exception e) { rollbackTransaction(); throw new DatabaseUpdateException("無(wú)法提交當(dāng)前事務(wù)"); } } private void rollbackTransaction() { // 回滾到事務(wù)起點(diǎn)并回收資源 try { conn.rollback(); conn.setAutoCommit(true); sqlProcessor.closeConn(conn); // 如果在回滾過(guò)程中發(fā)生異常，忽略該異常 } catch(SQLException e) { sqlProcessor.closeConn(conn); } }}
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SQLTransaction中出現(xiàn)了一些新方法，這些方法主要是用來(lái)處理數(shù)據(jù)庫(kù)連接和進(jìn)行事務(wù)管理的。當(dāng)一個(gè)事務(wù)開始時(shí)，SQLTransaction對(duì)象獲得一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù)連接，并將連接的AutoCommit設(shè)定為False，隨后的所有SQL語(yǔ)句都是用同一個(gè)連接。
只有當(dāng)commitTransaction（）被調(diào)用時(shí)，事務(wù)才會(huì)被提交。如果執(zhí)行SQL語(yǔ)句的過(guò)程中發(fā)生了異常，程序會(huì)自動(dòng)發(fā)出一個(gè)回滾申請(qǐng)，以恢復(fù)程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)所作的改變。對(duì)于開發(fā)人員來(lái)說(shuō)，不需要擔(dān)心在出現(xiàn)異常后處理回滾或關(guān)閉連接的工作。下面是一個(gè)使用事務(wù)模型的例子。
public static void updateUsers(User[] users) { // 開始事務(wù) SQLTransaction trans = sqlProcessor.startTransaction(); // 更新數(shù)據(jù) User user = null; for(int i = 0; i < users.length; i++) { user = users[i]; trans.executeUpdate(SQL_UPDATE_USER, new Object[] {user.getUserName(), user.getFirstName(), user.getLastName(), user.getEmail(), new Integer(user.getId())}, new MandatoryUpdateProcessor()); } // 提交事務(wù) trans.commitTransaction();}
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在例子中我們只使用了更新語(yǔ)句（在大多數(shù)情況下事務(wù)都是由更新操作構(gòu)成的），查詢語(yǔ)句的實(shí)現(xiàn)方法和更新語(yǔ)句類似。
問(wèn)題
在實(shí)際使用上面提到的這些模型時(shí)，我遇到了一些問(wèn)題，下面是這些問(wèn)題的小結(jié)，希望對(duì)大家有所幫助。
自定義數(shù)據(jù)庫(kù)連接
在事務(wù)處理的時(shí)候，有可能發(fā)生在多個(gè)事務(wù)并存的情況下，它們使用的數(shù)據(jù)庫(kù)連接不同的情況。ConnectionManager需要知道它應(yīng)該從數(shù)據(jù)庫(kù)連接池中取出哪一個(gè)連接。你可以簡(jiǎn)單修改一下模型來(lái)滿足上面的要求。例如在executeQuery（）和executeUpdate（）方法中，你可以把數(shù)據(jù)庫(kù)連接作為參數(shù)，然后將它們傳送給ConnectionManager對(duì)象。請(qǐng)記住所有的連接管理都應(yīng)該放在executeXXX（）方法中。另外一種解決方案，也是一種更面向?qū)ο蠡慕鉀Q方案，是將一個(gè)連接工廠作為參數(shù)傳遞給SQLProcessor的構(gòu)造函數(shù)。對(duì)于不同的連接工廠類型，我們需要不同的SQLProcessor對(duì)象。
ResultProcessor類的返回值：對(duì)象數(shù)組還是List？
為什么ResultProcessor接口中的process（）方法返回的是對(duì)象數(shù)組呢？怎么不使用List類呢？這是由于在很多實(shí)際的應(yīng)用中，SQL查詢?cè)诖蠖鄶?shù)情況下值返回一行數(shù)據(jù)，在這種情況下，使用List對(duì)象會(huì)有些多余了。但是如果你確信SQL查詢將返回多行結(jié)果，你可以使用List對(duì)象。
數(shù)據(jù)庫(kù)操作異常
我們可以用多個(gè)自定義的數(shù)據(jù)庫(kù)操作異常類來(lái)替代運(yùn)行時(shí)發(fā)生的SQLException異常。最好在這些自定義的異常類時(shí)繼承RuntimeException類，這樣可以將這些異常進(jìn)行集中處理。也許你會(huì)認(rèn)為因該將異常處理放在發(fā)生異常的地方。但是我們?cè)O(shè)計(jì)這個(gè)的模型的目的之一是在JDBC應(yīng)用程序開發(fā)中去掉或弱化異常處理的部分，只有使用RuntimeException我們才可能達(dá)到這個(gè)目的。