熱門數(shù)據(jù)庫JDBC驅動試用心得

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一、引言

無論是初級還是中高級技術人員，面對著各式各樣的數(shù)據(jù)庫平臺層出不窮和眾多的操作系統(tǒng)功能不斷升級，難免會眼花繚亂。特別是當系統(tǒng)面臨升級，無論操作平臺還是數(shù)據(jù)庫平臺，甚至架構都可能需要更替的時候，如何才能抵住眾說紛紜，把握好你的選擇。幸運的是，利用Java技術可以將這些不同種別的數(shù)據(jù)庫平臺和操作系統(tǒng)無縫地連接起來，真正地做到“集百家之長而為我所用”。

本文將通過一組真實的案例來向讀者介紹如何做到簡單地使用JDBC驅動來實現(xiàn)在不同的操作系統(tǒng)下存取幾款較為熱門的數(shù)據(jù)庫平臺。

特別是對JavaDB這款支持嵌入式模式的純Java數(shù)據(jù)庫的開發(fā)過程進行了詳細分析和展望。希望讀者能做到舉一反三，引入更多的數(shù)據(jù)庫平臺的應用。

二、評測框架

1．操作系統(tǒng)平臺和數(shù)據(jù)庫平臺

實例涉及到的操作系統(tǒng)是MS Windows XP + SP2和SUN Solaris 8，數(shù)據(jù)庫平臺有：MS Access 2000（以下簡稱Access），MS SQL Server 2000（以下簡稱SQL Server），My SQL，Oracle和Java DB（J2SE 1.6.0中綁定）。

對于XP平臺，可以安裝以上5種數(shù)據(jù)庫平臺。而對于Solaris，只可以安裝My SQL和Java DB兩種。

2．使用平臺搭建

（1）安裝支持對應操作系統(tǒng)的JDK（http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp）。注意：如果是Solaris操作系統(tǒng)還必須選擇對應的CPU類型，本案例中選用的是支持SPARC的JDK版本（jdk-6-solaris-sparc.sh）。在XP系統(tǒng)中安裝的JDK Update3版本的JDK（jdk-6u3-windows-i586-p.exe），保證該版本中已經(jīng)綁定Java DB。

（2）設置JAVA_HOME，PATH和CLASSPATH等環(huán)境變量。以便正常編譯和運行Java代碼。

（3）下載My SQL Connector/J驅動，并將其中的mysql-connector-java-5.1.0-bin.jar文件（其中5.1.0為驅動版本號）添加到CLASSPATH變量中。需要說明的是，該驅動文件中包含兩種JDBC驅動，一種是mm.mysql，一種是mysql普通JDBC驅動。兩者都可以使用。

（4）將包含Java DB和Oracle的驅動文件加入到CLASSPATH中。分別為derby.jar和classes12.jar。都可以在相應的產(chǎn)品安裝目錄中找到。

通過上述的配置之后，我們就可以開始在XP系統(tǒng)和Solaris系統(tǒng)中對各類數(shù)據(jù)庫平臺進行使用了。

三、試用準備

1．簡化JDBC函數(shù)

為了方便開發(fā)人員的使用，作者提煉出以下簡化后的常用JDBC函數(shù)：

這些函數(shù)基本上已經(jīng)滿足大部分的使用，初級開發(fā)人員按照函數(shù)的調用步驟就可以實現(xiàn)通過JDBC驅動與各種數(shù)據(jù)庫平臺進行交互了。

如果用戶對數(shù)據(jù)庫操作的效率比較關注，那么還有3組比較重要的，也是常用的JDBC函數(shù)，分別是：

（1）事務處理函數(shù)：setAutoCommit/commit/rollback

（2）批處理函數(shù)：addBatch/execBatch

（3）語句預處理函數(shù)：prepareStatement

對于大多數(shù)開發(fā)人員，只需要知道其用法含義即可，深層次的探索和分析可能需要另外的篇幅來說明，因此作者在此不再贅述。

實際上，上述基本函數(shù)的定義，大部分都是對JDK中JDBC函數(shù)的封裝，讀者也可以通過JDBC的文檔進行相關的查閱。關鍵代碼參見全文末尾附錄部分。

2．數(shù)據(jù)庫表定義

作為試用，作者并沒有定義很復雜的數(shù)據(jù)庫表，以下是測試用數(shù)據(jù)表結構：

create table user_info(

ui_id varchar(64),

ui_passwd varchar(64),

ui_real_name varchar(64), primary key(ui_id));

3．試用思路

比較簡單，就是通過上述不同類型的JDBC驅動來連接各種數(shù)據(jù)庫平臺，然后向已經(jīng)初始化的數(shù)據(jù)表插入10000條記錄，再逐條讀取，并記錄其各個步驟的執(zhí)行耗費。

四、試用過程

1．平臺選擇

作者選擇了MS Windows XP和Solaris兩種平臺。其中只有MySQL，JavaDB和Oracle（連接遠程服務器）既可在Windows平臺進行了測試，也可在Solaris平臺下進行了測試。兩個系統(tǒng)下的測試代碼和框架完全相同。

2．使用JDBC驅動連接數(shù)據(jù)庫

（1）Access數(shù)據(jù)庫

通過JDBC驅動連接Access數(shù)據(jù)庫最常用的是采用建立ODBC數(shù)據(jù)源（DSN）的方式進行，但是本測試中采用的是通過數(shù)據(jù)庫連接字符串避開了手工建立DSN的部分。以下是關鍵代碼：

final String connectStr =

“jdbc:odbc:driver={Microsoft Access Driver (*.mdb)};DBQ=./TestDB.mdb”;

……

if( (conn = FoolDB.openDB(connectStr, null, null)) == null)

用過ADO的讀者可能一眼就看出來了，上述的連接字符串中的內容和ADO很相似。事實上，作者就是為了避開建立DNS而嘗試套用了ADO的連接字符串，結果嘗試通過了！

（2）SQL Server數(shù)據(jù)庫

需要說明的，對于SQL Server的測試沒有采用Microsoft提供的SQL Server專用的JDBC驅動，還是通過借鑒ADO的連接字符串形式，沿用了JDK自帶的JdbcOdbc驅動。

final String connectStr =
“jdbc:odbc:Driver={SQL Server};Server=.;Database=master;UID=sa;PWD=121fs”;
……
if( (conn = FoolDB.openDB(connectStr, null, null)) == null) 

SUN公司提供的SQL Server的JDBC驅動的版本應該比較陳舊，所以可能導致在操作數(shù)據(jù)庫功能支持和效率方面比當前新的JDBC驅動要差一些。Microsoft提供的SQL Server JDBC驅動類名為：“com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver”，連接字符串形如：“jdbc:microsoft:sqlserver://hostname:port;DataBaseName=dbname”。

（3）MySQL數(shù)據(jù)庫

眾所周知，MySQL數(shù)據(jù)庫既可以在Windows可以在Solaris平臺運行，而且執(zhí)行效率也深得業(yè)界的好評。本試例中連接MySQL使用的是MySQL專用驅動（在第一部分已經(jīng)詳述，在MySQL官方網(wǎng)頁有很多的支持文檔），以下是關鍵代碼：

final String connectStr = “jdbc:mysql://localhost/phome”; 
final String userName = “root”; // 
final String passwd = ““;
……
if( (conn = FoolDB.openDB(connectStr, userName, passwd)) == null) 

（4）Oracle數(shù)據(jù)庫

Oracle提供了thin和oci兩種類型的驅動，本測試中使用thin類型JDBC驅動。

final String connectStr = “jdbc:oracle:thin:@WBS:1521/oracle088”;
final String userName = “test”;
final String passwd = “test”; 

（5）Java DB

值得一提的，Java DB是由Apache Software Foundation主要參與開發(fā)的一個數(shù)據(jù)庫（DB）項目，SUN在JDK1.6.0中將其進行了綁定，它是一款名副其實的純Java代碼開發(fā)的數(shù)據(jù)庫平臺?？梢灾С諷erver/Client也可以支持嵌入式運行模式，本實例中主要采用了嵌入式模式（Embedded）進行操作：

final String connectStr = “jdbc:derby:FoolDB”;
……
if( (conn = FoolDB.openDB(connectStr, null, null)) == null) 

注意：數(shù)據(jù)庫一旦創(chuàng)建之后，就無需再次創(chuàng)建了。

3．設置數(shù)據(jù)庫事務方式

當數(shù)據(jù)庫連接成功之后，需要設定連接的事務方式（前提是該數(shù)據(jù)庫平臺支持事務處理）為非自動提交，因為JDBC函數(shù)默認為自動提交。

提交過于頻繁，就會使數(shù)據(jù)庫操作的效率較低。特別是對于Oracle這種絕對支持事務處理的數(shù)據(jù)平臺而言，設置是否自動提交對系統(tǒng)的效率將有很大的影響。

4．采用批處理方式插入記錄

同樣一個考慮效率的操作，循環(huán)地執(zhí)行操作語句（Insert，Update）也會增加很多不必要地開銷。試例中采用了批量處理的方式，通過這種方式將要進行的操作先進行匯總，再批量提交執(zhí)行。這樣就可以獲得較高的執(zhí)行效率。

//Insert records 
for(int i = 0; i < RECORD_COUNT; ++i)
{
//Add each operation to batch 
if(FoolDB.addBatch(execStat, “insert into user_info values('guest” 
+ Integer.toString(i + 1)
+ “', '666666', '我是中國人')”) == false) 
……
FoolDB.execBatch(execStat); //Execute batch operations 
FoolDB.commit(conn);
FoolDB.setAutoCommit(conn, true); 

5．使用行游標讀取記錄字段

記錄插入完畢之后，通過執(zhí)行查詢語句來獲取數(shù)據(jù)集。然后再通過簡化函數(shù)moveNext來逐行讀取結果集的記錄行：

//Select from table 
String sql = "select * from user_info";
if( (queryRS = FoolDB.openQuery(queryStat, sql)) == null)
{
…
}
…
while(FoolDB.moveNext(queryRS) == true)
{
//Field ui_id, text(64) type 
FoolDB.getFieldByName(queryRS, “ui_id”);
//Field ui_passwd, text(64) type 
FoolDB.getFieldByName(queryRS, “ui_passwd”);
//Field ui_real_name, text(64) type 
FoolDB.getFieldByName(queryRS, “ui_real_name”);
} 

6．關閉數(shù)據(jù)庫

這里主要對以嵌入式模式運行的JavaDB的關閉進行說明，其他數(shù)據(jù)庫的關閉，直接采用簡化后的關閉函數(shù)（closeDB）即可。

在嵌入式模式，應用程序退出時就必須關閉數(shù)據(jù)庫。但是如果應用程序關閉數(shù)據(jù)庫失敗，當JVM退出時不會對該未被關閉的連接進行檢查，這樣就占用了數(shù)據(jù)庫的連接資源，就會影響后續(xù)的連接執(zhí)行效率。所以Apache Derby的建議是采用URL的方式顯示地關閉數(shù)據(jù)庫。以下是關鍵代碼：

FoolDB.closeDB(conn); //Close connection 
if(framework.equals("embedded") == true) //If in embedded mode 
{
//Use URL to shutdown Derby 
if(FoolDB.openDB("jdbc:derby:;shutdown=true", null, null) == null)
{
//If shutdown failure means that Derby already shutdown 
isShutdownOk = true;
}
if (isShutdownOk == false) //Not shutdown normally 
{
System.out.println("Derby shutdown NG.");
}
} 

注意：關閉和判斷Derby數(shù)據(jù)庫是否正常關閉的連接字符串中是不包含數(shù)據(jù)庫名的。

7．記錄各步驟操作的時間戳

以上的操作中，在各個步驟之間添加了時間戳，以此來記錄各個數(shù)據(jù)庫平臺的執(zhí)行耗費。

五、結果及分析

在對試用結果進行評價之前，讀者需要考慮各款數(shù)據(jù)庫平臺的特點，而不能簡單地從執(zhí)行時間的長短來進行判斷，以下是筆者根據(jù)開發(fā)經(jīng)驗總結出的需要注意的地方：

（1）要保證JDBC驅動和數(shù)據(jù)庫平臺的連接是無縫的。例如Oracle和JavaDB數(shù)據(jù)庫本身就是由Java開發(fā)，其JDBC驅動和數(shù)據(jù)庫平臺的連接可以做到完全無縫，這樣可以充分體現(xiàn)出該款數(shù)據(jù)庫平臺的特性。反之，Access和SQL Server與對應的JdbcOdbc驅動之間的耦合可能就不如與ADO驅動那么吻合，那么這些數(shù)據(jù)平臺的很多特性就無法通過這些JDBC驅動得以體現(xiàn)。之前我們也提到，Microsoft專門有提供MS SQL Server的JDBC驅動，數(shù)據(jù)庫與這種“對口”的JDBC驅動的耦合肯定要超過JdbcOdbc這種通用型的驅動。

（2）數(shù)據(jù)庫平臺要有良好的可移植性。換句話說就是數(shù)據(jù)庫跨操作系統(tǒng)的性能。在這些方面Oracle，MySQL和JavaDB就要比Access和SQL Server有明顯優(yōu)勢，它們不僅可以支持Windows平臺而且也支持Solaris和Linux平臺。而且數(shù)據(jù)庫平臺的可移植很大程度也決定了應用系統(tǒng)的可移植性。

（3）數(shù)據(jù)庫平臺要支持應用的多樣化（需求彈性）。數(shù)據(jù)庫平臺應該不僅可以對應傳統(tǒng)的C/S，B/S模式，而且還可以擴展為三層的，甚至是多層的模式，或者支持嵌入式系統(tǒng)的應用。顯而易見，本身使用Java開發(fā)的Oracle和JavaDB在這些方面就具有得天獨厚的優(yōu)勢。而且JavaDB還支持嵌入式應用，這樣以來數(shù)據(jù)庫的應用空間就更為廣闊了。

所以基于以上幾點的考慮，我們就可以得出初步的意向：

（1）對于一般的中小型的C/S和B/S架構，MySQL可以說是我們當前首選。它在跨平臺和執(zhí)行效率方面表現(xiàn)得相當?shù)某錾?/p>

（2）對于那些對系統(tǒng)構架彈性要求比較高的系統(tǒng)，可以選擇Oracle平臺，并結合EJB規(guī)范進行搭建系統(tǒng)構架無疑將是很好的選擇。

（3）選用JavaDB進行嵌入式平臺開發(fā)似乎是不錯的主意。由于現(xiàn)在很多嵌入式設備中都嵌入了Java內核，JavaDB也就可以得以應用了，嵌入式設備與其他系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)的接口就變得及其簡單。

（4）如果只在Windows平臺進行開發(fā)的中小型系統(tǒng)，用Access或者SQL Server平臺也不妨是一種簡單快捷的途徑。

六、結束語

通過前兩部分的說明，相信大家對JDBC的使用應該有相當部分的了解和收獲。即使作為初學者，通過簡化后的JDBC函數(shù)和固定的試用方式，就可以實現(xiàn)通過JSP頁面，Java Applet或者是Java Application等程序來訪問各種類型的數(shù)據(jù)庫平臺了。即使是在本文中沒有提到的其他數(shù)據(jù)庫平臺，例如：IBM的DB2，Solaris 10中綁定的PostgreSQL數(shù)據(jù)庫。

尤其的，對于中高級技術人員而言，也可以通過這幾種熱門的數(shù)據(jù)庫平臺在不同操作系統(tǒng)下的使用案例得到一定的參考。

其中，特別是介紹了對嵌入式數(shù)據(jù)庫的使用，相信也一定開闊了大家的視野和應用范圍，畢竟嵌入式系統(tǒng)的應用在目前也是如火如荼。在后續(xù)的實際開發(fā)中筆者會將更多的心得體會和大家一起分享。

七、附錄：

1．主要FoolDB函數(shù)參考

//Get a conn to special database. 
public static Connection openDB(final String url, final String user, final String passwd)
{
try
{
return (DriverManager.getConnection(url, user, passwd) );
}
catch (SQLException CONNECT_FAILURE)
{
…
}
}
//Get a statement object that can be used for query (read only) 
public static Statement getQueryStat(final Connection conn)
{
try
{
return (conn.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE,
ResultSet.CONCUR_READ_ONLY) );
}
catch(SQLException CREATE_QUERY_STATEMENT)
{
…
}
}
//Get a statement object that can be used for update (can write) 
public static Statement getExecStat(final Connection conn)
{
try
{
return (conn.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE,
ResultSet.CONCUR_UPDATABLE) );
}
catch(SQLException CREATE_EXEC_STATEMENT)
{
…
}
}
//Execute SQL statement, and get the result set. 
public static ResultSet openQuery(final Statement stat, final String sql)
{
try
{
return (stat.executeQuery(sql) );
}
catch(SQLException OPEN_QUERY)
{
…
}
}
//Get the rows cout of result set.
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE. 
public static int getRowsCount(ResultSet rs)
{
try
{
int rowsCount = 0;
//Backup current row no. 
int rowNo = rs.getRow();
//Locate last row 
rs.last();
//Get the rows count 
rowsCount = rs.getRow();
//Return back original row 
if(rowNo < 1) //before first row 
{
rs.beforeFirst();
}
else // 
{
rs.absolute(rowNo);
}
return (rowsCount);
}
catch(SQLException GET_ROWS_COUNT_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the columns count of resut set. 
public static int getColsCount(final ResultSet rs)
{
try
{
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
return (rsmd.getColumnCount() );
}
catch(SQLException GET_COLS_COUNT_FAILURE)
{
…
}
}
//Get special column name.
//Note: The index of column base 1, but not 0. 
public static String getColName(final ResultSet rs, final int colIndex)
{
try
{
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
return (rsmd.getColumnName(colIndex) );
}
catch(SQLException GET_COL_NAME_FAILURE)
{
…
}
}
//Move the cursor of result set to next row 
public static boolean moveNext(ResultSet rs)
{
try
{
return (rs.next() );
}
catch(SQLException MOVE_NEXT_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the retValue of cell by special row number and column number
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE.
//Note: The index of row and column all base 1, but no 0. 
public static Object getValueAt(ResultSet rs, final int rowIndex, final int colIndex)
{
if( (rowIndex < 1) || (colIndex < 1) )
{
return (null);
}
try
{
//Backup current row no. 
int rowNo = rs.getRow();
Object retValue = null;
//Locate to special row 
rs.absolute(rowIndex);
//Get retValue 
retValue = rs.getObject(colIndex);
//Return back origianl row 
rs.absolute(rowNo);
return (retValue);
}
catch(SQLException GET_VALUE_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the retValue of cell by special row number and field name
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE.
//Note: The index of row and column all base 1, but no 0. 
public static Object getFieldByName(ResultSet rs, final int rowIndex, final String fieldName)
{
if( (rowIndex < 1) || (fieldName.equals("") == true) )
{
return (null);
}
try
{
//Backup current row no. 
int rowNo = rs.getRow();
Object retValue = null;
//Locate to special row 
rs.absolute(rowNo);
//Get retValue 
retValue = rs.getObject(fieldName);
//Return back origianl row no. 
rs.absolute(rowNo);
return (retValue);
}
catch(SQLException GET_FIELD_BY_NAME_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the retValue of cell within current row by special field name
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE.
//Note: The index of row and column all base 1, but no 0. 
public static Object getFieldByName(final ResultSet rs, final String fieldName)
{
if( (isBOF(rs) == true) || (isEOF(rs) == true) )
{
return (null);
}
try
{
return (rs.getObject(fieldName) );
}
catch(SQLException GET_FIELD_BY_NAME_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the retValue of cell within current row by special column index
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE.
//Note: The index of row and column all base 1, but no 0. 
public static Object getFieldByIndex(final ResultSet rs, final int columnIndex)
{
if( (columnIndex < 1) || (isBOF(rs) == true) || (isEOF(rs) == true) )
{
return (null);
}
try
{
return (rs.getObject(columnIndex) );
}
catch(SQLException GET_FIELD_BY_INDEX_FAILURE)
{
…
}
} 

(it168)