志當(dāng)存高遠(yuǎn),功到自然成!

如果你不了解JDBC驅(qū)動程序各個特性指標(biāo)的具體含義，或者不了解到底哪些特性才值得重視，要從大量的驅(qū)動程序中選擇最合適的一個并不容易。本文將助你一臂之力。

概述

說 到數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序，可以借用喜劇演員Rodney Dangerfield的一句話：“勿以等閑視之”。許多開發(fā)者認(rèn)為驅(qū)動程序只是一些功能確定且無足輕重的工具，但事實上，驅(qū)動程序往往不是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器或 數(shù)據(jù)管道那么簡單，它們的有些特性極其重要，既影響著應(yīng)用的性能，也影響著應(yīng)用的功能發(fā)揮。

Java開發(fā)者常常需要訪問包括關(guān) 系數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的各種各樣的數(shù)據(jù)源，JDBC驅(qū)動程序利用JDBC標(biāo)準(zhǔn)建立起了Java程序和數(shù)據(jù)源之間的橋梁。在JDBC出現(xiàn)之前，Java開發(fā)者為了構(gòu) 造帶有數(shù)據(jù)庫事務(wù)的應(yīng)用，不得不沉陷于各種復(fù)雜的SQL語句。為了解決這個問題，Sun和它的合作者開發(fā)出了簡化Java應(yīng)用訪問各種數(shù)據(jù)資源的JDBC API。

一進入JDBC驅(qū)動程序的世界，你很快會有一種眼花繚亂的感覺：可供選擇的驅(qū)動程序?qū)嵲谔嗔耍‰m然擁有選擇的權(quán)利是 一件好事，但是，舉例來說，Sun網(wǎng)站上列出了160多個JDBC驅(qū)動程序，卻沒有詳細(xì)說明究竟哪一個驅(qū)動程序更好，好在哪里？雖然根據(jù)說明，每一個驅(qū)動 程序都支持某些重要的功能集，但還有一個問題有待回答：在一個具體的環(huán)境中，這些不同驅(qū)動程序支持的功能集到底有什么意義？這就是本文要討論的問題。

我們來回顧一些JDBC標(biāo)準(zhǔn)和驅(qū)動程序的基礎(chǔ)知識。首先，JDBC提供了完成下列基本任務(wù)的方法：

● 以URL或注冊到JNDI名稱服務(wù)的DataSource對象為基礎(chǔ)，創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)源連接。因此，客戶端不必進行復(fù)雜的配置。

● 構(gòu)造SQL命令，向數(shù)據(jù)源發(fā)送SQL命令。

● 提取和處理返回給Java應(yīng)用或Applet的結(jié)果集。

JDBC 把Java數(shù)據(jù)庫調(diào)用轉(zhuǎn)換成訪問表格式數(shù)據(jù)源的SQL語句。這些數(shù)據(jù)源既包括企業(yè)級的SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，例如Oracle、SQL Server、IBM UDB、Informix、Sybase等等，也有電子表格和扁平文件的數(shù)據(jù)源，如CSV、TSV和大型機數(shù)據(jù)文件。有了JDBC，我們就可以用單一的命 令更新多個字段、在單個事務(wù)中處理多個數(shù)據(jù)源（表）。這意味著：

● 可以通過批量處理優(yōu)化數(shù)據(jù)訪問性能。

● JDBC提供了訪問不同數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的公共框架，不管這些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身是否具有互操作能力。

● 為數(shù)據(jù)源提供了一個抽象層，當(dāng)數(shù)據(jù)源類型發(fā)生變化時，修改數(shù)據(jù)源定義變得更加簡單。

如果客戶程序要調(diào)用的軟件或中間層服務(wù)器要調(diào)用的中間件不屬于開發(fā)者控制范圍，JDBC提供了通過Internet訪問數(shù)據(jù)源的能力。JDBC充分發(fā)揮了Java可移植、自包含的特性，避免了僅僅由于平臺、環(huán)境的不同而為同一個應(yīng)用提供多個版本的必要。

JDBC規(guī)范以及驅(qū)動程序分類

現(xiàn)在我們來看看JDBC規(guī)范。JDBC規(guī)范歷史上經(jīng)歷了幾次重大的版本更新：

● JDBC 1.0：提供基本的功能，強調(diào)易用性。

● JDBC 2.0：提供更多高級功能以及服務(wù)器端的處理能力。

● JDBC 3.0：完善了API，優(yōu)化性能。改進了連接池、語句緩沖機制，提供了向Sun連接器體系的遷移途徑。

一些在JDBC 2.0規(guī)范中可選的功能，例如分布式事務(wù)，在JDBC 3.0規(guī)范中是必需的。同時，JDBC 3.0還定義了一些新的特性，例如在緩沖池中緩沖經(jīng)過預(yù)處理的命令等。

最 初的Java語言規(guī)范并沒有規(guī)定Java程序如何訪問數(shù)據(jù)庫。但不久之后，Sun和它的合作者就開始填補這個空白。早期的Java數(shù)據(jù)訪問策略依賴于建立 通向ODBC（ODBC是Microsoft發(fā)起的數(shù)據(jù)源訪問標(biāo)準(zhǔn)）的橋梁，結(jié)果就是JDBC-ODBC橋接驅(qū)動程序。今天，JDBC驅(qū)動程序總共有四種 類型：

第一類：JDBC-ODBC橋，再加上ODBC驅(qū)動程序。

第二類：本機API，部分是Java的驅(qū)動程序。

第三類：面向數(shù)據(jù)庫中間件的純Java驅(qū)動程序。

第四類：直接面向數(shù)據(jù)庫的純Java驅(qū)動程序。

第三、四兩類都是純Java的驅(qū)動程序，因此，對于Java開發(fā)者來說，它們在性能、可移植性、功能等方面都有優(yōu)勢。

第一類

第 一類JDBC驅(qū)動程序是JDBC-ODBC橋再加上一個ODBC驅(qū)動程序。Sun建議第一類驅(qū)動程序只用于原型開發(fā)，而不要用于正式的運行環(huán)境。橋接驅(qū)動 程序由Sun提供，它的目標(biāo)是支持傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。Sun為該軟件提供關(guān)鍵問題的補丁，但不為該軟件的最終用戶提供支持。一般地，橋接驅(qū)動程序用于已經(jīng) 在ODBC技術(shù)上投資的情形，例如已經(jīng)投資了Windows應(yīng)用服務(wù)器。

盡管Sun提供了JDBC-ODBC橋接驅(qū)動程序，但由于ODBC會在客戶端裝載二進制代碼和數(shù)據(jù)庫客戶端代碼，這種技術(shù)不適用于高事務(wù)性的環(huán)境。另外，第一類JDBC驅(qū)動程序不支持完整的Java命令集，而是局限于ODBC驅(qū)動程序的功能。

第二類

第二類JDBC驅(qū)動程序是本機API的部分Java代碼的驅(qū)動程序，用于把JDBC調(diào)用轉(zhuǎn)換成主流數(shù)據(jù)庫API的本機調(diào)用。這類驅(qū)動程序也存在與第一類驅(qū)動程序一樣的性能問題，即客戶端載入二進制代碼的問題，而且它們被綁定了特定的平臺。

第 二類驅(qū)動程序要求編寫面向特定平臺的代碼，這對于任何Java開發(fā)者來說恐怕都不屬于真正樂意做的事情。主流的數(shù)據(jù)庫廠商，例如Oracle和IBM，都 為它們的企業(yè)數(shù)據(jù)庫平臺提供了第二類驅(qū)動程序，使用這些驅(qū)動程序的開發(fā)者必須及時跟進不同數(shù)據(jù)庫廠商針對不同操作系統(tǒng)發(fā)行的各個驅(qū)動程序版本。

另外，由于第二類驅(qū)動程序沒有使用純Java的API，把Java應(yīng)用連接到數(shù)據(jù)源時，往往必須執(zhí)行一些額外的配置工作。很多時候，第二類驅(qū)動程序不能在體系結(jié)構(gòu)上與大型主機的數(shù)據(jù)源兼容；即使做到了兼容，效果也是差強人意。

由于諸如此類的原因，大多數(shù)Java數(shù)據(jù)庫開發(fā)者選擇第三類驅(qū)動程序，或者選擇更靈活的第四類純Java新式驅(qū)動程序。

圖一：第1、2兩類驅(qū)動程序的體系比較

第三類

第 三類JDBC驅(qū)動程序是面向數(shù)據(jù)庫中間件的純Java驅(qū)動程序，JDBC調(diào)用被轉(zhuǎn)換成一種中間件廠商的協(xié)議，中間件再把這些調(diào)用轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)庫API。第三 類JDBC驅(qū)動程序的優(yōu)點是它以服務(wù)器為基礎(chǔ)，也就是不再需要客戶端的本機代碼，這使第三類驅(qū)動程序要比第一、二兩類快。另外，開發(fā)者還可以利用單一的驅(qū) 動程序連接到多種數(shù)據(jù)庫。

第四類

第四類JDBC驅(qū)動程序是直接面向數(shù)據(jù)庫的純Java驅(qū)動程序，即所 謂的“瘦”（thin）驅(qū)動程序，它把JDBC調(diào)用轉(zhuǎn)換成某種直接可被DBMS使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這樣，客戶機和應(yīng)用服務(wù)器可以直接調(diào)用DBMS服務(wù)器。對 于第四類驅(qū)動程序，不同DBMS的驅(qū)動程序不同。因此，在一個異構(gòu)計算環(huán)境中，驅(qū)動程序的數(shù)量可能會比較多。但是，由于第四類驅(qū)動程序具有較高的性能，能 夠直接訪問DBMS，所以這一問題就不那么突出了。

圖二：第3、4兩類驅(qū)動程序的體系比較

選擇JDBC驅(qū)動程序

Sun 在http://industry.java.sun.com/products/jdbc/drivers維護著一個JDBC驅(qū)動程序的清單，如圖三所 示。這個頁面提供了一個驅(qū)動程序選擇工具，能夠根據(jù)指定的特征顯示出符合要求的驅(qū)動程序，允許指定的特征包括驅(qū)動程序類型、支持的JDBC版本、支持的數(shù) 據(jù)庫等等。今天（2002年09月），這個頁面收集的驅(qū)動程序已經(jīng)達到165個！

許多人用這個選擇工具來確定自己要用的驅(qū)動程序。所以，有必要詳細(xì)介紹一下這個選擇工具：

● JDBC API Version：選擇JDBC版本，可從1.x、2.x或3.x中任選一種。

● Certified for J2EE：J2EE認(rèn)證，可選擇J2EE 1.3或J2EE 1.2（其中之一或全部）。

● Driver Type：驅(qū)動程序類型，1、2、3或4，任意一種或全部。

● Supported DBMS：支持的DBMS，有83個選項，大部分是各廠商的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，但也有一部分是產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如JDBC、LDAP、ODBC、OLE DB Provider、Text（TSV）、SQL/DS，以及XML。可選擇一個或多個。

● Required Features：必需的特性，包括DataSource、連接池（Conn. Pooling）、分布式事務(wù)（Dist. Trans.）、記錄集（RowSets），可任選一個或者多個。

● Returns per page：每頁返回的結(jié)果數(shù)量。

圖三：Sun的JDBC驅(qū)動程序選擇工具

下面我們來看看各個選項分別有哪些意義。

JDBC API

JDBC API的重要性在于，它決定了Java開發(fā)者可用的功能。早期的Java應(yīng)用可能無法使用JDBC 3.0提供的許多高級特性，但這些特性對于高事務(wù)性、分布式的應(yīng)用來說必不可少。使用最新版本的JDBC API，開發(fā)者才能使用各種新的DBMS和操作系統(tǒng)安全擴展，以及諸如連接池、語句緩沖池、RowSets對象等最新的性能優(yōu)化機制。

J2EE認(rèn)證

記 住，JDBC只是一個規(guī)范，而不是一個軟件的標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)。各個廠商可以根據(jù)需要實現(xiàn)自己的JDBC驅(qū)動程序。有一些驅(qū)動程序完全遵從J2EE規(guī)范，還有許多 驅(qū)動程序不遵從J2EE規(guī)范。JDBC驅(qū)動程序的J2EE認(rèn)證（即獲取Certified for J2EE logo）由Sun的CTS（Certification Test Suite）確定，如果要判斷一種驅(qū)動程序是否比另一種優(yōu)秀，它可以作為判斷驅(qū)動程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。一般我們可以認(rèn)為，通過這種認(rèn)證的廠商對產(chǎn)品質(zhì)量比 較關(guān)注，在http://java.sun.com/products/jdbc/industry.html可以找到一個擁有相關(guān)產(chǎn)品且認(rèn)可 （Endorse）JDBC標(biāo)準(zhǔn)的廠商清單。

必需的特性

圖三Required Features部分提供了幾個JDBC驅(qū)動程序的特性選項，這些特性在JDBC 2.0規(guī)范中開始引入，但在JDBC 3.0中是必需的。

DataSource 是一個由JDBC驅(qū)動程序管理的包含數(shù)據(jù)庫連接信息的對象。DataSource與JNDI服務(wù)協(xié)作，數(shù)據(jù)庫連接的實例化和管理工作都獨立于使用它的應(yīng)用 之外。與連接有關(guān)的信息，例如路徑和端口號，可以在DataSource對象的屬性中方便地修改，無需改動使用該數(shù)據(jù)源的應(yīng)用代碼。當(dāng)前，Sun收集的總 共165個驅(qū)動程序中有62個支持該特性。

JDBC支持連接池。所謂連接池，就是讓一些數(shù)據(jù)庫連接對象在緩沖池中保持打開狀 態(tài)，使得任何請求使用數(shù)據(jù)庫連接的應(yīng)用都能夠立即獲得數(shù)據(jù)庫連接，不再需要昂貴的網(wǎng)絡(luò)開銷聯(lián)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)器取得連接，連接池會從本地緩沖池中取得空閑的連 接賦予發(fā)出請求的Java應(yīng)用。當(dāng)應(yīng)用終止數(shù)據(jù)庫連接，數(shù)據(jù)庫連接實際上并未被拆除，而是返回給連接池緩沖區(qū)供其他應(yīng)用重用，從而有效地提升數(shù)據(jù)庫訪問性 能。

在數(shù)據(jù)庫事務(wù)中，建立連接是資源開銷最大的操作。當(dāng)一個應(yīng)用試圖建立數(shù)據(jù)庫連接時，需要多次網(wǎng)絡(luò)交互過程才能完成（例如， 對于Oracle數(shù)據(jù)庫連接，這個數(shù)字是9）。然而，一旦成功建立了連接，把這個連接保留下來再在以后的操作中重用，開銷就要小得多。數(shù)據(jù)庫連接池特性大 大提高了改進數(shù)據(jù)傳輸性能和可伸縮性的潛力，對于應(yīng)用服務(wù)器來說尤其如此。Sun收集的JDBC驅(qū)動程序中有62個支持連接池。

在分布式系統(tǒng)中，應(yīng)用常常需要用多個事務(wù)提取數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)往往來自多個數(shù)據(jù)源。要求有獨立的事務(wù)協(xié)調(diào)系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)的事務(wù)稱為分布式事務(wù)。對于Java數(shù)據(jù)庫開發(fā)者來說，除了JDBC驅(qū)動程序的性能指標(biāo)之外，分布式事務(wù)支持也許是最重要的特性了。

分 布式事務(wù)要求有額外的資源提供可靠的支持，這主要是由于從不同數(shù)據(jù)源提取數(shù)據(jù)的延遲不同，同時也由于存在著互操作的問題。例如，要區(qū)分一個失敗的事務(wù)和一 個響應(yīng)緩慢的事務(wù)并不容易，這就要求DTS中的資源管理器以適當(dāng)?shù)姆绞阶圆f(xié)調(diào)ROLLBACK或COMMIT操作，同時應(yīng)當(dāng)盡量地減少編程工作量。

一般地，分布式事務(wù)利用事務(wù)管理器（Transaction Manager）進行不同資源管理器的協(xié)調(diào)工作。有了DTP（Distributed Transaction Processing）體系中的事務(wù)管理器提供應(yīng)用與資源的仲裁，就有可能為應(yīng)用提供跨越多個數(shù)據(jù)資源的ACID事務(wù)。

在需要多個步驟才能得出所需結(jié)果的場合，需要有一種軟件模塊，通常是事務(wù)管理器，協(xié)調(diào)各個處理過程，例如iPlanet Trustbase Transaction Manager就是這樣一個產(chǎn)品。當(dāng)前Sun收集的JDBC驅(qū)動程序中有45個支持此特性。

RowSets （記錄集）對象是查詢的結(jié)果集，包含從表格式數(shù)據(jù)源獲取的記錄。RowSets擁有類似于JavaBean的屬性和事件提醒機制，同時它本身也是一個 JavaBean組件，可以在開發(fā)環(huán)境中用編程的方式創(chuàng)建和使用。RowSets有連接的（Connected）和非連接的（Disconnected， 或稱之為離線式的）兩種類型。非連接的記錄集在提取數(shù)據(jù)時需要連接到數(shù)據(jù)源，但處于非連接狀態(tài)時就不再需要JDBC驅(qū)動程序。這種記錄集體積小，常用來把 數(shù)據(jù)發(fā)送給瘦客戶端。非連接的記錄集保存在內(nèi)存中，同時保存的還有其原數(shù)據(jù)（Metadata）和連接以及執(zhí)行指令。與此相對，連接的記錄集在被使用時總 是保持一個打開的連接。當(dāng)前Sun收集的驅(qū)動程序共有31個支持記錄集特性，這個數(shù)字相對較小，也許是由于該特性不是經(jīng)常要用到。

必須指出的是，Sun的JDBC網(wǎng)站把“支持”RowSets定義成JDBC驅(qū)動程序本身正式打包和帶有RowSets，所以，這個網(wǎng)站上列出的一些驅(qū)動程序可能沒有支持RowSets的標(biāo)記，但它們實際上卻支持多種RowSets。

JDBC 3.0規(guī)范定義了prepared statement pooling（把已準(zhǔn)備好的SQL語句放入緩沖池），當(dāng)前未被Sun加入到圖三的JDBC驅(qū)動程序搜索工具，但可以確信它不久就會被作為一個可搜索的特 性加入。從本質(zhì)上看，語句緩沖是把已經(jīng)優(yōu)化且已經(jīng)運行過的SQL語句保存到緩沖池，一旦需要再次執(zhí)行，可以不必再進行優(yōu)化之類的預(yù)處理過程。SQL語句池 能夠顯著地提升性能，對于任何JDBC驅(qū)動程序來說，它都是一個值得關(guān)注的亮點。

對于需要多次執(zhí)行的SQL語句，緩沖已準(zhǔn)備好 的語句特別有用。舉例來說，如果一個查詢的功能是提取特定產(chǎn)品類別的當(dāng)前庫存值，每天都要頻繁地運行多次，那么它就可以從語句緩沖獲益。再次執(zhí)行已緩沖的 SQL語句時，只需向查詢傳入?yún)?shù)；所有的預(yù)處理步驟，例如語法檢查、目標(biāo)合法性檢查、優(yōu)化訪問路徑、優(yōu)化執(zhí)行計劃等，都已經(jīng)緩沖在內(nèi)存中。

對于開發(fā)者來說，語句緩沖池還有一個特別的優(yōu)點，即它無需開發(fā)者編寫任何代碼（就如連接池一樣）。只要你采用了帶有語句池機制的驅(qū)動程序，你就得到了語句緩沖帶來的性能優(yōu)勢。

只要JDBC驅(qū)動程序支持，語句池和連接池可以在一個應(yīng)用中同時起作用。當(dāng)程序用到來自連接池的連接，所有以前曾經(jīng)運行過SQL語句的連接會擁有已經(jīng)定義好的語句池。因此，即使應(yīng)用第一次利用某個連接準(zhǔn)備執(zhí)行SQL語句，也可能不需要SQL語句執(zhí)行前的準(zhǔn)備過程。

結(jié)束語

JDBC驅(qū)動程序會對應(yīng)用的表現(xiàn)產(chǎn)生許多重大的影響。對于系統(tǒng)的整體性能來說，JDBC驅(qū)動程序的特性實際上是一個關(guān)鍵性因素。不僅在企業(yè)級數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中是這樣，對于要訪問分布式數(shù)據(jù)資源的應(yīng)用，這個問題就更加突出。

從 長遠(yuǎn)的眼光來看，當(dāng)你選擇驅(qū)動程序時，請把JDBC 3.0定義的特性，包括DataSource對象、連接池、分布式事務(wù)支持、RowSets、語句緩沖池等，作為選擇標(biāo)準(zhǔn)之一。只要有可能，就要選擇那些 直接操作數(shù)據(jù)庫API的驅(qū)動程序，而不要選擇那些經(jīng)過一層轉(zhuǎn)換后才與數(shù)據(jù)庫API交互的驅(qū)動程序，因為前者往往具有較好的性能表現(xiàn)。

如 果性能和對Java標(biāo)準(zhǔn)的遵從性都是必不可少的考慮因素，驅(qū)動程序非三、四兩類莫屬。找出那些支持最新版本規(guī)范、提供最豐富功能的JDBC驅(qū)動程序，絕對 是一件值得做的事情。另外還有一個需要考慮的因素是，個別JDBC驅(qū)動程序提供了一些通常不會隨著DBMS本機驅(qū)動程序提供的附加工具，這些工具可能會對 你的開發(fā)工作產(chǎn)生重要影響。