JAVA数据库访问控制框架设计与使用

JAVA数据库访问控制框架设计与使用

一、引言

这个数据库访问控制框架工程名为dbmanager，之所以想写这个框架，最主要的一个原因是，目前在JAVA开发中通常使用的第三方开源框架，如：Spring、Hibernat等，虽然功能强大且拥有很好的性能，但在具体使用的时候个人感觉总是不那么方便，而且这些第三方开源框架在使用时有很多规则，程序员只有很清楚每一个规则且按这些规则来编程，这时这些框架才能达到它们设计的目标，否则性能很差不说，程序运行时还可能会出现想不到的结果。我个人正在使用Hibernate这一框架，对这一点深有感触，所以特别设计并实现这个框架。
这个框架目前是第一版，只支持MYSQL数据库，详细版本号为1.1.8，在未来两周内，我还将继续扩展这一框架，使其可以支持SQL Server、Oracle、Sybase、DB2数据库，同时框架版本也将不断升级。
这一框架基于最原始的JDBC实现，当然像Spring、Hibernate这些第三方开源框架最终也是通过JDBC实现最终与数据库交互的功能。框架中实现有Pool功能，即数据库连接池。这一框架的数据库连接池内置实现对已有数据库连接的连接保持，不会像Hibernate那样，你要另外想办法保持数据库的连接，我在之前参与的一个项目中就遇到过。同时框架会自动对所有的数据库连接进行管理，在配置的数据库总的可用连接数范围内，内置实现各个数据库的可用连接数，如果程序需要的连接超过了数据库的最大连接数范围，程序员也不用担心，这个连接池会自动释放暂时不用的连接并创建新的连接，只是这样会降低框架的运行效率。
这一框架内置实现对分库应用的支持，不像Hibernate等框架，如果要使用并管理多个数据库，还需要另外写配置和代码才能实现。好了，废话不多说，先来看看这一框架的整体结构。

二、框架结构

本框架的结构分为五个部分，第一部分是数据连接，包括数据库连接、数据库连接池、数据库操作三个类。第二部分是数据实体，包括实体接口、抽象类、基本实现类等。第三部分是SQL语句构造器，包括SQL语句构造接口、抽象类、MYSQL数据库构造类、MYSQL数据库检测类等。第四部分是数据操作器，包括操作接口、抽象类、基础操作类等。第五个部分是一些常用的工具集，包括日期工具、字符串工具、XML读写工具、日志工具、加密/解密工具等。下面我们先看第一部分，数据连接。本节只对前四个部分进行说明，第五部分（常用工具集）在此省略。

2.1、数据连接

数据连接部分包括数据库连接类（SQLBaseConn）、数据库连接器（SQLBasePool）和数据库操作（SQLBase）三个类，如上图所示。通常来说程序员在使用此框架时根本不会接触到这三个类，所以这三个类的详细说明就不细说了。通过这三个类，本框架实现数据库连接池管理、数据库连接保持、分库应用的支持、数据库操作等最基本的功能。

2.2、数据实体

数据实体部分包括实体接口、抽象类、基本实现类等，具体结构见下图：



IBaseData接口是数据实体类的基本接口，定义一些基本操作方法，AbstractBaseData抽象类实现一些最基本的接口方法，如：获取实体字段、取指定字段的数值、判断字段是否存在等，而DatabaseInfo则是一个具体的实体类，在这个实体类中定义字段，并实现SetFieldValue方法，给实体的字段赋值。
需要特别说明的是，DatabaseInfo实体类的包名要遵循一个规则，即包名的最后一部分就是数据库名，如在本框架中，DatabaseInfo实体类的包名为：com.huang.jacky.basedata，这里的basedata就是数据库名，同时，和Hibernate相似，实体类名也就是数据表名，如DatabaseInfo实体类，就是在basedata数据库中的DatabaseInfo表。
DatabaseInfo表结构如下图：



字段说明：DBSN：数据库序列号，DBName：数据库名，CreateDates：创建日期，DBDirs：数据库所在位置，DBStyle：数据库类型，默认1为基础数据库，其它值由程序员自己定义，DBDriver：数据库驱动，DBURL：数据库连接串，请看如下示例：





本框架在使用时需要在SRC目录下定义一个名为dbcfg.xml的连接配置文件，用于指示框架如何连接到基础数据库basedata，如下图：



其中，DatabaseConfig指明基础数据库名，JDBCNAME指明数据库驱动，JDBCURL指明数据库连接串，SQLCOUNT指明数据库允许的最大连接数。其中JDBCURL数据中，用户名和密码之间的&符号由于DOM解析的限制，在此用三个_替代，即___。

2.3、SQL构造器

SQL语句构造器，包括SQL语句构造器接口、构造器抽象类、MYSQL数据库构造类、数据库检测接口、数据检测抽象类，MYSQL数据库检测类等，结构如下图：



SQL构造器使用数据库检测器检测数据表的实际字段并生成插入、修改、删除SQL语句和查询用的字段列表，这一过程在构造时执行，因此在运行时可大大提高框架的运行效率。

2.4、数据操作器

数据操作器包括操作接口、抽象类、基础操作类等，结构如下图：



AbstractBaseDataOpt抽象类实现基本的查询操作，BaseTableOpt类则在抽象的基类的基础上实现具体的增、删、改操作，并实现用指定的SQL语句执行操作。在所有的数据库操作执行时通过SQLBase对象进行，且使用预处理SQL方式（即?号参数），这样可在框架运行时提高运行效率。
在使用本框架时，如果没有特殊的需求，基本可以不用从AbstractBaseDataOpt抽象类或BaseTableOpt类来扩展数据操作实现，而且本人建议如果有扩展需求，最好从BaseTableOpt类开扩展功能。
使用数据操作器进行增、删、改操作只要调用相应的方法即可，在执行查询操作时，QueryData函数有两个参数，参数列表（condList）和值列表（valuList）。本框架的一个重要规则是，参数列表的每个元素要根据实际的查询条件进行拆分，同时值列表的元素顺序要与参数列表元素的顺序一致，下面举例说明。
假设有一个查询条件“((field1>=1) and (field2<=2)) or ((field3>=3) and (field4<=4))”，那么拆分后的参数列表有四个元素，分别是((field1>=#)and，(field2<=#))or，((field3>=#)and，(field4<=#))，值列表的四个元素分别是1、2、3、4。
在这里#号会被框架解析为?号，如果有后续的查询条件（and/or）则在#号后加入and/or，如果有括弧，则括弧的位置与实际的SQL查询条件的位置相同，比如上面的((field1>=1)
and，在组织成查询条件元素时前面两个括弧的位置不变，为((field1>=，之后跟一个#号，而这个条件后面还有查询条件，所以加上) and，就形成了第一个查询条件元素((field1>=#)and。最后一个查询条件以#号结束，如果有括弧则加上括弧，如上例中的第四个查询条件元素(field4<=#))。

以上的条件规则在本框架的所有需要用到查询条件的地方都通用，同时本框架还支持数据库的分页查询。好了，就先写到这了，如果大家有什么疑问可随时联系我。本框架的JAR文件请大家到我的CSDN资源上下载。