Java 調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程
本文闡述了怎么使用DBMS存儲(chǔ)過(guò)程。我闡述了使用存儲(chǔ)過(guò)程的基本的和高級(jí)特性，比如返回ResultSet。本文假設(shè)你對(duì)DBMS和JDBC已經(jīng)非常熟悉，也假設(shè)你能夠毫無(wú)障礙地閱讀其它語(yǔ)言寫成的代碼（即不是Java的語(yǔ)言），但是，并不要求你有任何存儲(chǔ)過(guò)程的編程經(jīng)歷。
存儲(chǔ)過(guò)程是指保存在數(shù)據(jù)庫(kù)并在數(shù)據(jù)庫(kù)端執(zhí)行的程序。你可以使用特殊的語(yǔ)法在Java類中調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程。在調(diào)用時(shí)，存儲(chǔ)過(guò)程的名稱及指定的參數(shù)通過(guò)JDBC連接發(fā)送給DBMS，執(zhí)行存儲(chǔ)過(guò)程并通過(guò)連接（如果有）返回結(jié)果。
使用存儲(chǔ)過(guò)程擁有和使用基于EJB或CORBA這樣的應(yīng)用服務(wù)器一樣的好處。區(qū)別是存儲(chǔ)過(guò)程可以從很多流行的DBMS中免費(fèi)使用，而應(yīng)用服務(wù)器大都非常昂貴。這并不只是許可證費(fèi)用的問(wèn)題。使用應(yīng)用服務(wù)器所需要花費(fèi)的管理、編寫代碼的費(fèi)用，以及客戶程序所增加的復(fù)雜性，都可以通過(guò)DBMS中的存儲(chǔ)過(guò)程所整個(gè)地替代。
你可以使用Java，Python，Perl或C編寫存儲(chǔ)過(guò)程，但是通常使用你的DBMS所指定的特定語(yǔ)言。Oracle使用PL/SQL，PostgreSQL使用pl/pgsql，DB2使用Procedural SQL。這些語(yǔ)言都非常相似。在它們之間移植存儲(chǔ)過(guò)程并不比在Sun的EJB規(guī)范不同實(shí)現(xiàn)版本之間移植Session Bean困難。并且，存儲(chǔ)過(guò)程是為嵌入SQL所設(shè)計(jì)，這使得它們比Java或C等語(yǔ)言更加友好地方式表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)制。
因?yàn)榇鎯?chǔ)過(guò)程運(yùn)行在DBMS自身，這可以幫助減少應(yīng)用程序中的等待時(shí)間。不是在Java代碼中執(zhí)行4個(gè)或5個(gè)SQL語(yǔ)句，而只需要在服務(wù)器端執(zhí)行1個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程。網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)往返次數(shù)的減少可以戲劇性地優(yōu)化性能。
使用存儲(chǔ)過(guò)程
簡(jiǎn)單的老的JDBC通過(guò)CallableStatement類支持存儲(chǔ)過(guò)程的調(diào)用。該類實(shí)際上是PreparedStatement的一個(gè)子類。假設(shè)我們有一個(gè)poets數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)中有一個(gè)設(shè)置詩(shī)人逝世年齡的存儲(chǔ)過(guò)程。下面是對(duì)老酒鬼Dylan Thomas（old soak Dylan Thomas，不指定是否有關(guān)典故、文化，請(qǐng)批評(píng)指正。譯注）進(jìn)行調(diào)用的詳細(xì)代碼：
try{
int age = 39;
String poetName = "dylan thomas";
CallableStatement proc = connection.prepareCall("{ call set_death_age(?, ?) }");
proc.setString(1, poetName);
proc.setInt(2, age);
cs.execute();
}catch (SQLException e){ // ....}
傳給prepareCall方法的字串是存儲(chǔ)過(guò)程調(diào)用的書寫規(guī)范。它指定了存儲(chǔ)過(guò)程的名稱，？代表了你需要指定的參數(shù)。
和JDBC集成是存儲(chǔ)過(guò)程的一個(gè)很大的便利：為了從應(yīng)用中調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程，不需要存根（stub）類或者配置文件，除了你的DBMS的JDBC驅(qū)動(dòng)程序外什么也不需要。
當(dāng)這段代碼執(zhí)行時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)過(guò)程就被調(diào)用。我們沒(méi)有去獲取結(jié)果，因?yàn)樵摯鎯?chǔ)過(guò)程并不返回結(jié)果。執(zhí)行成功或失敗將通過(guò)例外得知。失敗可能意味著調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程時(shí)的失敗（比如提供的一個(gè)參數(shù)的類型不正確），或者一個(gè)應(yīng)用程序的失敗（比如拋出一個(gè)例外指示在poets數(shù)據(jù)庫(kù)中并不存在“Dylan Thomas”）
結(jié)合SQL操作與存儲(chǔ)過(guò)程
映射Java對(duì)象到SQL表中的行相當(dāng)簡(jiǎn)單，但是通常需要執(zhí)行幾個(gè)SQL語(yǔ)句；可能是一個(gè)SELECT查找ID，然后一個(gè)INSERT插入指定ID的數(shù)據(jù)。在高度規(guī)格化（符合更高的范式，譯注）的數(shù)據(jù)庫(kù)模式中，可能需要多個(gè)表的更新，因此需要更多的語(yǔ)句。Java代碼會(huì)很快地膨脹，每一個(gè)語(yǔ)句的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷也迅速增加。
將這些SQL語(yǔ)句轉(zhuǎn)移到一個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程中將大大簡(jiǎn)化代碼，僅涉及一次網(wǎng)絡(luò)調(diào)用。所有關(guān)聯(lián)的SQL操作都可以在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部發(fā)生。并且，存儲(chǔ)過(guò)程語(yǔ)言，例如PL/SQL，允許使用SQL語(yǔ)法，這比Java代碼更加自然。下面是我們?cè)缙诘拇鎯?chǔ)過(guò)程，使用Oracle的PL/SQL語(yǔ)言編寫：
create procedure set_death_age(poet VARCHAR2, poet_age NUMBER)
poet_id NUMBER;
begin SELECT id INTO poet_id FROM poets WHERE name = poet;
INSERT INTO deaths (mort_id, age) VALUES (poet_id, poet_age);
end set_death_age;
很獨(dú)特？不。我打賭你一定期待看到一個(gè)poets表上的UPDATE。這也暗示了使用存儲(chǔ)過(guò)程實(shí)現(xiàn)是多么容易的一件事情。set_death_age幾乎可以肯定是一個(gè)很爛的實(shí)現(xiàn)。我們應(yīng)該在poets表中添加一列來(lái)存儲(chǔ)逝世年齡。Java代碼中并不關(guān)心數(shù)據(jù)庫(kù)模式是怎么實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樗鼉H調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程。我們以后可以改變數(shù)據(jù)庫(kù)模式以提高性能，但是我們不必修改我們代碼。
下面是調(diào)用上面存儲(chǔ)過(guò)程的Java代碼：
public static void setDeathAge(Poet dyingBard, int age) throws SQLException{
Connection con = null;
CallableStatement proc = null;
try {
con = connectionPool.getConnection();
proc = con.prepareCall("{ call set_death_age(?, ?) }");
proc.setString(1, dyingBard.getName());
proc.setInt(2, age);
proc.execute();
}
finally {
try { proc.close(); }
catch (SQLException e) {}
con.close();
}
}
為了確保可維護(hù)性，建議使用像這兒這樣的static方法。這也使得調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程的代碼集中在一個(gè)簡(jiǎn)單的模版代碼中。如果你用到許多存儲(chǔ)過(guò)程，就會(huì)發(fā)現(xiàn)僅需要拷貝、粘貼就可以創(chuàng)建新的方法。因?yàn)榇a的模版化，甚至也可以通過(guò)腳本自動(dòng)生產(chǎn)調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程的代碼。
Functions
存儲(chǔ)過(guò)程可以有返回值，所以CallableStatement類有類似getResultSet這樣的方法來(lái)獲取返回值。當(dāng)存儲(chǔ)過(guò)程返回一個(gè)值時(shí)，你必須使用registerOutParameter方法告訴JDBC驅(qū)動(dòng)器該值的SQL類型是什么。你也必須調(diào)整存儲(chǔ)過(guò)程調(diào)用來(lái)指示該過(guò)程返回一個(gè)值。
下面接著上面的例子。這次我們查詢Dylan Thomas逝世時(shí)的年齡。這次的存儲(chǔ)過(guò)程使用PostgreSQL的pl/pgsql：
create function snuffed_it_when (VARCHAR) returns integer 'declare
poet_id NUMBER;
poet_age NUMBER;
begin
--first get the id associated with the poet.
SELECT id INTO poet_id FROM poets WHERE name = $1;
--get and return the age.
SELECT age INTO poet_age FROM deaths WHERE mort_id = poet_id;
return age;
end;' language 'pl/pgsql';
另外，注意pl/pgsql參數(shù)名通過(guò)Unix和DOS腳本的$n語(yǔ)法引用。同時(shí)，也注意嵌入的注釋，這是和Java代碼相比的另一個(gè)優(yōu)越性。在Java中寫這樣的注釋當(dāng)然是可以的，但是看起來(lái)很凌亂，并且和SQL語(yǔ)句脫節(jié)，必須嵌入到Java String中。
下面是調(diào)用這個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程的Java代碼：
connection.setAutoCommit(false);
CallableStatement proc = connection.prepareCall("{ ? = call snuffed_it_when(?) }");
proc.registerOutParameter(1, Types.INTEGER);
proc.setString(2, poetName);
cs.execute();
int age = proc.getInt(2);
如果指定了錯(cuò)誤的返回值類型會(huì)怎樣？那么，當(dāng)調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程時(shí)將拋出一個(gè)RuntimeException，正如你在ResultSet操作中使用了一個(gè)錯(cuò)誤的類型所碰到的一樣。
復(fù)雜的返回值
關(guān)于存儲(chǔ)過(guò)程的知識(shí)，很多人好像就熟悉我們所討論的這些。如果這是存儲(chǔ)過(guò)程的全部功能，那么存儲(chǔ)過(guò)程就不是其它遠(yuǎn)程執(zhí)行機(jī)制的替換方案了。存儲(chǔ)過(guò)程的功能比這強(qiáng)大得多。
當(dāng)你執(zhí)行一個(gè)SQL查詢時(shí)，DBMS創(chuàng)建一個(gè)叫做cursor（游標(biāo)）的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，用于在返回結(jié)果中迭代每一行。ResultSet是當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的游標(biāo)的一個(gè)表示。這就是為什么沒(méi)有緩存或者特定數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，你只能在ResultSet中向前移動(dòng)。
某些DBMS允許從存儲(chǔ)過(guò)程中返回游標(biāo)的一個(gè)引用。JDBC并不支持這個(gè)功能，但是Oracle、PostgreSQL和DB2的JDBC驅(qū)動(dòng)器都支持在ResultSet上打開(kāi)到游標(biāo)的指針（pointer）。
設(shè)想列出所有沒(méi)有活到退休年齡的詩(shī)人，下面是完成這個(gè)功能的存儲(chǔ)過(guò)程，返回一個(gè)打開(kāi)的游標(biāo)，同樣也使用PostgreSQL的pl/pgsql語(yǔ)言：
create procedure list_early_deaths () return refcursor as 'declare
toesup refcursor;
begin
open toesup for SELECT poets.name, deaths.age FROM poets, deaths -- all entries in deaths are for poets. -- but the table might become generic.
WHERE poets.id = deaths.mort_id AND deaths.age < 60;
return toesup;
end;' language 'plpgsql';
下面是調(diào)用該存儲(chǔ)過(guò)程的Java方法，將結(jié)果輸出到PrintWriter：
PrintWriter:
static void sendEarlyDeaths(PrintWriter out){
Connection con = null;
CallableStatement toesUp = null;
try {
con = ConnectionPool.getConnection();
// PostgreSQL needs a transaction to do this... con.
setAutoCommit(false); // Setup the call.
CallableStatement toesUp = connection.prepareCall("{ ? = call list_early_deaths () }");
toesUp.registerOutParameter(1, Types.OTHER);
toesUp.execute();
ResultSet rs = (ResultSet) toesUp.getObject(1);
while (rs.next()) {
String name = rs.getString(1);
int age = rs.getInt(2);
out.println(name + " was " + age + " years old.");
}
rs.close();
}
catch (SQLException e) { // We should protect these calls. toesUp.close(); con.close();
}
}
因?yàn)镴DBC并不直接支持從存儲(chǔ)過(guò)程中返回游標(biāo)，我們使用Types.OTHER來(lái)指示存儲(chǔ)過(guò)程的返回類型，然后調(diào)用getObject()方法并對(duì)返回值進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。
這個(gè)調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程的Java方法是mapping的一個(gè)好例子。Mapping是對(duì)一個(gè)集上的操作進(jìn)行抽象的方法。不是在這個(gè)過(guò)程上返回一個(gè)集，我們可以把操作傳送進(jìn)去執(zhí)行。本例中，操作就是把ResultSet打印到一個(gè)輸出流。這是一個(gè)值得舉例的很常用的例子，下面是調(diào)用同一個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程的另外一個(gè)方法實(shí)現(xiàn)：
public class ProcessPoetDeaths{
public abstract void sendDeath(String name, int age);
}
static void mapEarlyDeaths(ProcessPoetDeaths mapper){
Connection con = null;
CallableStatement toesUp = null;
try {
con = ConnectionPool.getConnection();
con.setAutoCommit(false);
CallableStatement toesUp = connection.prepareCall("{ ? = call list_early_deaths () }");
toesUp.registerOutParameter(1, Types.OTHER);
toesUp.execute();
ResultSet rs = (ResultSet) toesUp.getObject(1);
while (rs.next()) {
String name = rs.getString(1);
int age = rs.getInt(2);
mapper.sendDeath(name, age);
}
rs.close();
} catch (SQLException e) { // We should protect these calls. toesUp.close();
con.close();
}
}
這允許在ResultSet數(shù)據(jù)上執(zhí)行任意的處理，而不需要改變或者復(fù)制獲取ResultSet的方法：
static void sendEarlyDeaths(final PrintWriter out){
ProcessPoetDeaths myMapper = new ProcessPoetDeaths() {
public void sendDeath(String name, int age) {
out.println(name + " was " + age + " years old.");
}
};
mapEarlyDeaths(myMapper);
}
這個(gè)方法使用ProcessPoetDeaths的一個(gè)匿名實(shí)例調(diào)用mapEarlyDeaths。該實(shí)例擁有sendDeath方法的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，和我們上面的例子一樣的方式把結(jié)果寫入到輸出流。當(dāng)然，這個(gè)技巧并不是存儲(chǔ)過(guò)程特有的，但是和存儲(chǔ)過(guò)程中返回的ResultSet結(jié)合使用，是一個(gè)非常強(qiáng)大的工具。
結(jié)論
存儲(chǔ)過(guò)程可以幫助你在代碼中分離邏輯，這基本上總是有益的。這個(gè)分離的好處有：
• 快速創(chuàng)建應(yīng)用，使用和應(yīng)用一起改變和改善的數(shù)據(jù)庫(kù)模式。
• 數(shù)據(jù)庫(kù)模式可以在以后改變而不影響Java對(duì)象，當(dāng)我們完成應(yīng)用后，可以重新設(shè)計(jì)更好的模式。
• 存儲(chǔ)過(guò)程通過(guò)更好的SQL嵌入使得復(fù)雜的SQL更容易理解。
• 編寫存儲(chǔ)過(guò)程比在Java中編寫嵌入的SQL擁有更好的工具－－大部分編輯器都提供語(yǔ)法高亮！
• 存儲(chǔ)過(guò)程可以在任何SQL命令行中測(cè)試，這使得調(diào)試更加容易。
并不是所有的數(shù)據(jù)庫(kù)都支持存儲(chǔ)過(guò)程，但是存在許多很棒的實(shí)現(xiàn)，包括免費(fèi)/開(kāi)源的和非免費(fèi)的，所以移植并不是一個(gè)問(wèn)題。Oracle、PostgreSQL和DB2都有類似的存儲(chǔ)過(guò)程語(yǔ)言，并且有在線的社區(qū)很好地支持。
存儲(chǔ)過(guò)程工具很多，有像TOAD或TORA這樣的編輯器、調(diào)試器和IDE，提供了編寫、維護(hù)PL/SQL或pl/pgsql的強(qiáng)大的環(huán)境。
存儲(chǔ)過(guò)程確實(shí)增加了你的代碼的開(kāi)銷，但是它們和大多數(shù)的應(yīng)用服務(wù)器相比，開(kāi)銷小得多。如果你的代碼復(fù)雜到需要使用DBMS，我建議整個(gè)采用存儲(chǔ)過(guò)程的方式。