很多的J2EE應(yīng)用程序需要使用持久性數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫(kù)、文件等)。不同的程序，持久性存儲(chǔ)是各不相同的，并且用來(lái)訪問(wèn)這些不同的持久性存儲(chǔ)機(jī)制的API也有很大的不同。如果應(yīng)用程序要在不同的持久性存儲(chǔ)間遷移，這些訪問(wèn)特定持久存儲(chǔ)層的代碼將面臨重寫(xiě)。

如何解決這個(gè)問(wèn)題?且看"DAO模式"

數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象(Data Acess Object) 模式

一.環(huán)境
根據(jù)數(shù)據(jù)源不同，數(shù)據(jù)訪問(wèn)也不同。根據(jù)存儲(chǔ)的類(lèi)型(關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)、文件等等)和供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)不同，持久性存儲(chǔ)(比如數(shù)據(jù)庫(kù))的訪問(wèn)差別也很大。

二.問(wèn)題
許多真是的J2EE應(yīng)用程序需要在一定程度上使用持久性數(shù)據(jù)。對(duì)于許多應(yīng)用程序，持久性存儲(chǔ)是使用不同的機(jī)制實(shí)現(xiàn)的,并且用來(lái)訪問(wèn)這些不同的持久性存儲(chǔ)機(jī)制的API也有很大的不同。
比如，應(yīng)用程序使用實(shí)體bean(這里應(yīng)該是指BMP的bean，CMP的bean已大大降低了與RDBMS的耦合)的分布式組件來(lái)表示持久性數(shù)據(jù)，或者使用JDBC API來(lái)訪問(wèn)駐留在某關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(RDBMS)中的數(shù)據(jù)，這些組件中包含連接性性和數(shù)據(jù)訪問(wèn)代碼會(huì)引入這些組件與數(shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)之間的緊密耦合。組件中這類(lèi)代碼依賴(lài)性使應(yīng)用程序從某種數(shù)據(jù)源遷移到其他種類(lèi)的數(shù)據(jù)源將變得非常麻煩和困難。當(dāng)數(shù)據(jù)源變化時(shí)，組件也需要改變，以便于能夠處理新類(lèi)型的數(shù)據(jù)源。

(舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，我們UPTEL系統(tǒng)是使用JDBC API對(duì) ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)訪問(wèn)的，這些JDBC API與SQL語(yǔ)句散布在系統(tǒng)中，當(dāng)我們需要將UPTEL遷移到其他RDBMS時(shí)，比如曾經(jīng)遷移到INFORMIX，就面臨重寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)連接和訪問(wèn)數(shù)據(jù)的模塊。)

三.作用力
1.諸如bean管理的實(shí)體bean、會(huì)話(huà)bean、servlet等組件往往需要從持久性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)源中檢索數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等操作。
2.根據(jù)產(chǎn)品供應(yīng)商的不同，持久性存儲(chǔ)API差別也很大，這些API和其能力同樣根據(jù)存儲(chǔ)的類(lèi)型不同也有差別，這樣存在以下缺點(diǎn)，即訪問(wèn)這些獨(dú)立系統(tǒng)的API很不統(tǒng)一。
3.組件需要透明于實(shí)際的持久性存儲(chǔ)或者數(shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)，以便于提供到不同供應(yīng)商產(chǎn)品、不同存儲(chǔ)類(lèi)型和不同數(shù)據(jù)源類(lèi)型的更容易的移植性。

四.解決方案
使用數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象(DAO)模式來(lái)抽象和封裝所有對(duì)數(shù)據(jù)源的訪問(wèn)。DAO管理著與數(shù)據(jù)源的連接以便檢索和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
DAO實(shí)現(xiàn)了用來(lái)操作數(shù)據(jù)源的訪問(wèn)機(jī)制。數(shù)據(jù)源可以時(shí)RDBMS,LDAP,File等。依賴(lài)于DAO的業(yè)務(wù)組件為其客戶(hù)端使用DAO提供更簡(jiǎn)單的接口。DAO完全向客戶(hù)端隱藏了數(shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。由于當(dāng)?shù)蛯訑?shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)變化時(shí)，DAO向客戶(hù)端提供的接口不會(huì)變化，所有該模式允許DAO調(diào)整到不同的存儲(chǔ)模式，而不會(huì)影響其客戶(hù)端或者業(yè)務(wù)組件。重要的是,DAO充當(dāng)組件和數(shù)據(jù)源之間的適配器。

(按照這個(gè)理論，如果我們UPTEL系統(tǒng)使用了DAO模式,就可以無(wú)縫的從ORACLE遷移到任何一個(gè)RDBMS了。夢(mèng)想總是很完美的，且看看DAO模式如何實(shí)現(xiàn))

1.結(jié)構(gòu)，圖1是表示DAO模式中各種關(guān)系的類(lèi)圖。

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2.參與者和職責(zé)
1)BusinessObject(業(yè)務(wù)對(duì)象)
代表數(shù)據(jù)客戶(hù)端。正是該對(duì)象需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)源以獲取和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
2)DataAccessObject(數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象)
是該模式的主要對(duì)象。DataAccessObject抽取該BusinessObject的低層數(shù)據(jù)訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)，以保證對(duì)數(shù)據(jù)源的透明訪問(wèn)。BusinessObject也可以把數(shù)據(jù)加載和存儲(chǔ)操作委托給DataAccessObject。
3)DataSource(數(shù)據(jù)源)
代表數(shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)源可以是各RDBMSR數(shù)據(jù)庫(kù)，OODBMS,XML文件等等。
4)valueObject(值對(duì)象)
代表用做數(shù)據(jù)攜帶著的值對(duì)象。DataAccessObject可以使用值對(duì)象來(lái)把數(shù)據(jù)返回給客戶(hù)端。
DataAccessObject也許會(huì)接受來(lái)自于客戶(hù)端的數(shù)據(jù)，其中這些用于更新數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)存放于值對(duì)象中來(lái)傳遞。

3.策略
1).自動(dòng)DAO代碼產(chǎn)生策略
因?yàn)槊總€(gè)BusinessObject對(duì)應(yīng)于一個(gè)特殊的DAO,因此有可能建立BusinessObject,DAO和低層實(shí)現(xiàn)(比如RDBMS中的表)之間的關(guān)系(映射)。一點(diǎn)這些關(guān)系(映射)已經(jīng)建立，我們就可以編寫(xiě)與應(yīng)用程序有館的代碼生成的簡(jiǎn)單工具了(什么?自己寫(xiě)GP程序?用ORM的附帶工具自動(dòng)生成不就完了，最多自己寫(xiě)幾個(gè)Adapter,牛人就是不同，啥都要自己寫(xiě)...)，其中的工具可以產(chǎn)生該應(yīng)用程序需要的所有DAO代碼。
如果DAO需求很復(fù)雜，我們可以采用第三方工具，其中這些工具提供對(duì)象到RDBMS數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系映射(這里指的是前面提到的ORM工具，全稱(chēng)是Object Relation Mapping,目前成熟的ORM工具有很多:Hibernate,OJB,Torque,TopLink等等)。
這些工具通常包含GUI工具來(lái)把業(yè)務(wù)對(duì)象映射到持久性存儲(chǔ)對(duì)象，并且因而定義中間DAO。一旦這些映射完成，這些工具會(huì)自動(dòng)地生成代碼，并且也許會(huì)提供其他增值功能，比如結(jié)果緩沖、查詢(xún)緩沖、與應(yīng)用程序集成，以及與其他第三方產(chǎn)品(比如分布式緩沖)地繼承，等等。
（增值服務(wù)：Torque提供了結(jié)果緩沖,Hibernate提供了對(duì)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)SQL指令的優(yōu)化,OJB提供JDO API、OMDB API）

2).數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象的工廠策略
通過(guò)調(diào)整抽象工廠和工廠方法模式，DAO模式可以達(dá)到很高的靈活度。
當(dāng)?shù)蛯哟鎯?chǔ)不會(huì)隨著實(shí)現(xiàn)變化而變化時(shí)，該策略可以使用工廠方法模式來(lái)實(shí)現(xiàn)該策略。以產(chǎn)生應(yīng)用程序需要的大量DAO。圖2是這種情況下的類(lèi)圖。

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當(dāng)?shù)蛯哟鎯?chǔ)隨著實(shí)現(xiàn)變化而變化時(shí)，該策略可以使用抽象工廠方法模式而實(shí)現(xiàn)。
圖3是這種情況下的類(lèi)圖。

此主題相關(guān)圖片如下：

5.結(jié)果
1).啟用透明性
業(yè)務(wù)對(duì)象可以是使用數(shù)據(jù)源，而無(wú)須了解該數(shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)。訪問(wèn)是透明的，原因是實(shí)現(xiàn)被隱藏在DAO的內(nèi)部。
2).啟用更容易的遷移
DAO層使應(yīng)用程序更加容易地遷移到一個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)。業(yè)務(wù)對(duì)象不了解低層數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)。因而，該遷移只涉及對(duì)DAO層的變化。更進(jìn)一步說(shuō)，如果使用工廠策略，則有可能為每一個(gè)低層存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)提供一個(gè)具體工廠實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，遷移到不同的遷移實(shí)現(xiàn)意味著給應(yīng)用程序提供一個(gè)新的工廠實(shí)現(xiàn)。
3).減少業(yè)務(wù)對(duì)象中代碼復(fù)雜度
由于DAO管理所有的數(shù)據(jù)訪問(wèn)復(fù)雜性，它可以簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)對(duì)象和其他使用DAO的客戶(hù)端中的代碼。所有與實(shí)現(xiàn)有關(guān)的代碼(比如sql語(yǔ)句)都被包含在DAO中，而不是包含在業(yè)務(wù)對(duì)象中。這樣做提高了代碼的可讀性，已經(jīng)代碼生產(chǎn)效率。
4).把所有的數(shù)據(jù)訪問(wèn)集中到一個(gè)獨(dú)立的層。
因?yàn)樗械臄?shù)據(jù)訪問(wèn)操作現(xiàn)在被委托給DAO,所有單獨(dú)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層可以被看作把數(shù)據(jù)訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用程序中的其他代碼相隔離的。這種集中化使應(yīng)用程序更容易地維護(hù)和管理。
5).不適用于容器管理的持久性
由于EJB容器用容器管理的持久性(CMP)來(lái)管理實(shí)體bean,該容器會(huì)自動(dòng)地服務(wù)所有的持久性存儲(chǔ)訪問(wèn)。使用容器管理的實(shí)體bean的應(yīng)用程序不需要DAO層，因?yàn)樵搼?yīng)用程序服務(wù)器透明地提供該功能。然而，當(dāng)需要組合使用CMP和BMP時(shí),DAO仍舊有用處。
6).添加其他層
DAO會(huì)在數(shù)據(jù)客戶(hù)端和數(shù)據(jù)源之間創(chuàng)建其他的對(duì)象層，其中該數(shù)據(jù)源需要被設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)以便于權(quán)衡該模式的好處。但是選擇本方法也會(huì)帶來(lái)額外的開(kāi)銷(xiāo)。
7).需要類(lèi)層次設(shè)計(jì)
在使用工廠策略時(shí)，我們需要設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)具體工廠的層次，以及這些工廠產(chǎn)生的具體產(chǎn)品層次。如果能夠確保這種靈活性，則有必要考慮這種額外的工作。這樣做會(huì)增加設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。然而，在實(shí)現(xiàn)該工廠策略時(shí)，你可以首先考慮工廠方法模式，然后再根據(jù)需要過(guò)渡到抽象工廠。

六.范例代碼
1.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象模式
范例9-4時(shí)表示Customer信息的持久性對(duì)象的DAO范例代碼。當(dāng)findCustomer()被調(diào)用時(shí)，CloudscapeCustomerDAO創(chuàng)建一個(gè)Customer值對(duì)象。
范例9-6是使用DAO的范例代碼。

2.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象的工廠策略
1)使用工廠方法模式
2)使用抽象工廠模式
范例代碼9-2是CloudscapeDAOFactory的范例代碼。
范例代碼9-3中的CustomerDAO接口為Customer持久性對(duì)象定義了DAO方法，這些接口是被所有具體DAO實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，比如CloudscapeCustomerDAO、OracleCustomerDAO、已經(jīng)SybaseCustomerDAO。Account和OrederDAO接口也與此類(lèi)似。

Example 9.1 Abstract DAOFactory Class

// Abstract class DAO Factory
public abstract class DAOFactory {

// List of DAO types supported by the factory
public static final int CLOUDSCAPE = 1;
public static final int ORACLE = 2;
public static final int SYBASE = 3;
...

// There will be a method for each DAO that can be
// created. The concrete factories will have to
// implement these methods.
public abstract CustomerDAO getCustomerDAO();
public abstract AccountDAO getAccountDAO();
public abstract OrderDAO getOrderDAO();
...

public static DAOFactory getDAOFactory(
int whichFactory) {

switch (whichFactory) {
case CLOUDSCAPE:
return new CloudscapeDAOFactory();
case ORACLE :
return new OracleDAOFactory();
case SYBASE :
return new SybaseDAOFactory();
...
default :
return null;
}
}
}

Example 9.2 Concrete DAOFactory Implementation for Cloudscape

// Cloudscape concrete DAO Factory implementation
import java.sql.*;

public class CloudscapeDAOFactory extends DAOFactory {
public static final String DRIVER=
"COM.cloudscape.core.RmiJdbcDriver";
public static final String DBURL=
"jdbc:cloudscape:rmi://localhost:1099/CoreJ2EEDB";

// method to create Cloudscape connections
public static Connection createConnection() {
// Use DRIVER and DBURL to create a connection
// Recommend connection pool implementation/usage
}
public CustomerDAO getCustomerDAO() {
// CloudscapeCustomerDAO implements CustomerDAO
return new CloudscapeCustomerDAO();
}
public AccountDAO getAccountDAO() {
// CloudscapeAccountDAO implements AccountDAO
return new CloudscapeAccountDAO();
}
public OrderDAO getOrderDAO() {
// CloudscapeOrderDAO implements OrderDAO
return new CloudscapeOrderDAO();
}
...
}

Example 9.3 Base DAO Interface for Customer

// Interface that all CustomerDAOs must support
public interface CustomerDAO {
public int insertCustomer(...);
public boolean deleteCustomer(...);
public Customer findCustomer(...);
public boolean updateCustomer(...);
public RowSet selectCustomersRS(...);
public Collection selectCustomersVO(...);
...
}

Example 9.4 Cloudscape DAO Implementation for Customer

// CloudscapeCustomerDAO implementation of the
// CustomerDAO interface. This class can contain all
// Cloudscape specific code and SQL statements.
// The client is thus shielded from knowing
// these implementation details.

import java.sql.*;

public class CloudscapeCustomerDAO implements
CustomerDAO {

public CloudscapeCustomerDAO() {
// initialization
}

// The following methods can use
// CloudscapeDAOFactory.createConnection()
// to get a connection as required

public int insertCustomer(...) {
// Implement insert customer here.
// Return newly created customer number
// or a -1 on error
}

public boolean deleteCustomer(...) {
// Implement delete customer here
// Return true on success, false on failure
}

public Customer findCustomer(...) {
// Implement find a customer here using supplied
// argument values as search criteria
// Return a value object if found,
// return null on error or if not found
}

public boolean updateCustomer(...) {
// implement update record here using data
// from the customerData value object
// Return true on success, false on failure or
// error
}

public RowSet selectCustomersRS(...) {
// implement search customers here using the
// supplied criteria.
// Return a RowSet.
}

public Collection selectCustomersVO(...) {
// implement search customers here using the
// supplied criteria.
// Alternatively, implement to return a Collection
// of value objects.
}
...
}

Example 9.5 Customer value Object

public class Customer implements java.io.Serializable {
// member variables
int CustomerNumber;
String name;
String streetAddress;
String city;
...

// getter and setter methods...
...
}

Example 9.6 Using a DAO and DAO Factory ?Client Code

...
// create the required DAO Factory
DAOFactory cloudscapeFactory =
DAOFactory.getDAOFactory(DAOFactory.DAOCLOUDSCAPE);

// Create a DAO
CustomerDAO custDAO =
cloudscapeFactory.getCustomerDAO();

// create a new customer
int newCustNo = custDAO.insertCustomer(...);

// Find a customer object. Get the value object.
Customer cust = custDAO.findCustomer(...);

// modify the values in the value object.
cust.setAddress(...);
cust.setEmail(...);
// update the customer object using the DAO
custDAO.updateCustomer(cust);

// delete a customer object
custDAO.deleteCustomer(...);
// select all customers in the same city
Customer criteria=new Customer();
criteria.setCity("廣州");
Collection customersList =
custDAO.selectCustomersVO(criteria);
// returns customersList - collection of Customer
// value objects. iterate through this collection to
// get values.

...

七.相關(guān)模式
1.值對(duì)象
2.工廠方法
3.代理