Spring技术内幕——深入解析Spring架构与设计原理(三)数据库的操作实现
程序员文章站
2022-03-02 11:01:36
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最近事情实在是比较多,没有及时更新帖子,还望大家见谅啊。今天,一起讨论讨论Spring JDBC的实现吧。
关于Spring JDBC
还是从Spring JDBC说起吧,虽然现在应用很多都是直接使用Hibernate或者其他的ORM工具。但JDBC毕竟还是很基本的,其中的JdbcTemplate就是我们经常使用的,比如JDBCTemplate的execute方法,就是一个基本的方法,在这个方法的实现中,可以看到对数据库操作的基本过程。
在使用数据库的时候,有一个很重要的地方就是对数据库连接的管理,在这里,是由DataSourceUtils来完成的。Spring通过这个辅助类来对数据的Connection进行管理。比如通过它来完成打开和关闭Connection等操作。DataSourceUtils对这些数据库Connection管理的实现, 如以下代码所示。
关于数据库操作类RDBMS
从JdbcTemplate中,我们看到,他提供了许多简单查询和更新的功能。但是,如果需要更高层次的抽象,以及更面向对象的方法来访问数据库,Spring为我们提供了org.springframework.jdbc.object包,里面包含了SqlQuery、SqlMappingQuery、SqlUpdate和StoredProcedure等类,这些类都是Spring JDBC应用程序可以使用的。但要注意,在使用这些类时需要为它们配置好JdbcTemplate作为其基本的操作实现,因为在它们的功能实现中,对数据库操作的那部分实现基本上还是依赖于JdbcTemplate来完成的。
比如,对MappingSqlQuery使用的过程,是非常简洁的;在设计好数据的映射代码之后,查询得到的记录已经按照前面的设计转换为对象List了,一条查询记录对应于一个数据对象,可以把数据库的数据记录直接映射成Java对象在程序中使用,同时又可避免使用第三方ORM工具的配置,对于简单的数据映射场合是非常方便的;在mapRow方法的实现中提供的数据转换规则,和我们使用Hibernate时,Hibernate的hbm文件起到的作用是非常类似的。这个MappingSqlQuery需要的对设置进行compile,这些compile是这样完成的,如以下代码所示:
在Spring对JDBC的操作中,基本上是对JDBC/Hibernate基础上API的封装。这些封装可以直接使用,也可以在IoC容器中配置好了再使用,当结合IoC容器的基础上进行使用的时候,可以看到许多和事务管理相关的处理部分,都是非常值得学习的,在那里,可以看到对数据源的管理 - Hibernate中session的管理,与线程的结合等等。
关于Spring JDBC
还是从Spring JDBC说起吧,虽然现在应用很多都是直接使用Hibernate或者其他的ORM工具。但JDBC毕竟还是很基本的,其中的JdbcTemplate就是我们经常使用的,比如JDBCTemplate的execute方法,就是一个基本的方法,在这个方法的实现中,可以看到对数据库操作的基本过程。
//execute方法执行的是输入的sql语句 public void execute(final String sql) throws DataAccessException { if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Executing SQL statement [" + sql + "]"); } class ExecuteStatementCallback implements StatementCallback<Object>, SqlProvider { public Object doInStatement(Statement stmt) throws SQLException { stmt.execute(sql); return null; } public String getSql() { return sql; } } execute(new ExecuteStatementCallback()); } //这是使用java.sql.Statement处理静态SQL语句的方法 public <T> T execute(StatementCallback<T> action) throws DataAccessException { Assert.notNull(action, "Callback object must not be null"); //这里取得数据库的Connection,这个数据库的Connection已经在Spring的事务管理之下 Connection con = DataSourceUtils.getConnection(getDataSource()); Statement stmt = null; try { Connection conToUse = con; if (this.nativeJdbcExtractor != null && this.nativeJdbcExtractor.isNativeConnectionNecessaryForNativeStatements()) { conToUse = this.nativeJdbcExtractor.getNativeConnection(con); } //创建Statement stmt = conToUse.createStatement(); applyStatementSettings(stmt); Statement stmtToUse = stmt; if (this.nativeJdbcExtractor != null) { stmtToUse = this.nativeJdbcExtractor.getNativeStatement(stmt); } //这里调用回调函数 T result = action.doInStatement(stmtToUse); handleWarnings(stmt); return result; } catch (SQLException ex) { // Release Connection early, to avoid potential connection pool deadlock // in the case when the exception translator hasn't been initialized yet. //如果捕捉到数据库异常,把数据库Connection释放,同时抛出一个经过Spring转换过的Spring数据库异常 //Spring做了一项有意义的工作,就是把这些数据库异常统一到自己的异常体系里了 JdbcUtils.closeStatement(stmt); stmt = null; DataSourceUtils.releaseConnection(con, getDataSource()); con = null; throw getExceptionTranslator().translate("StatementCallback", getSql(action), ex); } finally { JdbcUtils.closeStatement(stmt); //释放数据库connection DataSourceUtils.releaseConnection(con, getDataSource()); } }
在使用数据库的时候,有一个很重要的地方就是对数据库连接的管理,在这里,是由DataSourceUtils来完成的。Spring通过这个辅助类来对数据的Connection进行管理。比如通过它来完成打开和关闭Connection等操作。DataSourceUtils对这些数据库Connection管理的实现, 如以下代码所示。
//这是取得数据库连接的调用,实现是通过调用doGetConnection完成的,这里执行了异常的转换操作 public static Connection getConnection(DataSource dataSource) throws CannotGetJdbcConnectionException { try { return doGetConnection(dataSource); } catch (SQLException ex) { throw new CannotGetJdbcConnectionException("Could not get JDBC Connection", ex); } } public static Connection doGetConnection(DataSource dataSource) throws SQLException { Assert.notNull(dataSource, "No DataSource specified"); //把对数据库的Connection放到事务管理中进行管理,这里使用TransactionSynchronizationManager中定义的ThreadLocal变量来和线程绑定数据库连接 //如果在TransactionSynchronizationManager中已经有与当前线程绑定数据库连接,那就直接取出来使用 ConnectionHolder conHolder = (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(dataSource); if (conHolder != null && (conHolder.hasConnection() || conHolder.isSynchronizedWithTransaction())) { conHolder.requested(); if (!conHolder.hasConnection()) { logger.debug("Fetching resumed JDBC Connection from DataSource"); conHolder.setConnection(dataSource.getConnection()); } return conHolder.getConnection(); } // Else we either got no holder or an empty thread-bound holder here. // 这里得到需要的数据库Connection,在Bean配置文件中定义好的, // 同时最后把新打开的数据库Connection通过TransactionSynchronizationManager和当前线程绑定起来。 logger.debug("Fetching JDBC Connection from DataSource"); Connection con = dataSource.getConnection(); if (TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive()) { logger.debug("Registering transaction synchronization for JDBC Connection"); // Use same Connection for further JDBC actions within the transaction. // Thread-bound object will get removed by synchronization at transaction completion. ConnectionHolder holderToUse = conHolder; if (holderToUse == null) { holderToUse = new ConnectionHolder(con); } else { holderToUse.setConnection(con); } holderToUse.requested(); TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization( new ConnectionSynchronization(holderToUse, dataSource)); holderToUse.setSynchronizedWithTransaction(true); if (holderToUse != conHolder) { TransactionSynchronizationManager.bindResource(dataSource, holderToUse); } } return con; }
关于数据库操作类RDBMS
从JdbcTemplate中,我们看到,他提供了许多简单查询和更新的功能。但是,如果需要更高层次的抽象,以及更面向对象的方法来访问数据库,Spring为我们提供了org.springframework.jdbc.object包,里面包含了SqlQuery、SqlMappingQuery、SqlUpdate和StoredProcedure等类,这些类都是Spring JDBC应用程序可以使用的。但要注意,在使用这些类时需要为它们配置好JdbcTemplate作为其基本的操作实现,因为在它们的功能实现中,对数据库操作的那部分实现基本上还是依赖于JdbcTemplate来完成的。
比如,对MappingSqlQuery使用的过程,是非常简洁的;在设计好数据的映射代码之后,查询得到的记录已经按照前面的设计转换为对象List了,一条查询记录对应于一个数据对象,可以把数据库的数据记录直接映射成Java对象在程序中使用,同时又可避免使用第三方ORM工具的配置,对于简单的数据映射场合是非常方便的;在mapRow方法的实现中提供的数据转换规则,和我们使用Hibernate时,Hibernate的hbm文件起到的作用是非常类似的。这个MappingSqlQuery需要的对设置进行compile,这些compile是这样完成的,如以下代码所示:
protected final void compileInternal() { //这里是对参数的compile过程,所有的参数都在getDeclaredParameters里面,生成了一个PreparedStatementCreatorFactory this.preparedStatementFactory = new PreparedStatementCreatorFactory(getSql(), getDeclaredParameters()); this.preparedStatementFactory.setResultSetType(getResultSetType()); this.preparedStatementFactory.setUpdatableResults(isUpdatableResults()); this.preparedStatementFactory.setReturnGeneratedKeys(isReturnGeneratedKeys()); if (getGeneratedKeysColumnNames() != null) { this.preparedStatementFactory.setGeneratedKeysColumnNames(getGeneratedKeysColumnNames()); } this.preparedStatementFactory.setNativeJdbcExtractor(getJdbcTemplate().getNativeJdbcExtractor()); onCompileInternal(); }在执行查询时,执行的实际上是SqlQuery的executeByNamedParam方法,这个方法需要完成的工作包括配置SQL语句,配置数据记录到数据对象的转换的RowMapper,然后使用JdbcTemplate来完成数据的查询,并启动数据记录到Java数据对象的转换,如以下代码所示:
public List<T> executeByNamedParam(Map<String, ?> paramMap, Map context) throws DataAccessException { validateNamedParameters(paramMap); //得到需要执行的SQL语句 ParsedSql parsedSql = getParsedSql(); MapSqlParameterSource paramSource = new MapSqlParameterSource(paramMap); String sqlToUse = NamedParameterUtils.substituteNamedParameters(parsedSql, paramSource); //配置好SQL语句需要的Parameters及rowMapper,这个rowMapper完成数据记录到对象的转换 Object[] params = NamedParameterUtils.buildValueArray(parsedSql, paramSource, getDeclaredParameters()); RowMapper<T> rowMapper = newRowMapper(params, context); //我们又看到了JdbcTemplate,这里使用JdbcTemplate来完成对数据库的查询操作,所以我们说JdbcTemplate是非常基本的操作类 return getJdbcTemplate().query(newPreparedStatementCreator(sqlToUse, params), rowMapper); }
在Spring对JDBC的操作中,基本上是对JDBC/Hibernate基础上API的封装。这些封装可以直接使用,也可以在IoC容器中配置好了再使用,当结合IoC容器的基础上进行使用的时候,可以看到许多和事务管理相关的处理部分,都是非常值得学习的,在那里,可以看到对数据源的管理 - Hibernate中session的管理,与线程的结合等等。
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