编写自己的JDBC框架

一、数据库连接池：

　　在一般用JDBC 进行连接数据库进行CRUD操作时，每一次都会：

　　　　通过：java.sql.Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password); 重新获取一个数据库的链接再进行操作，这样用户每次请求都需要向数据库获得链接，而数据库创建连接通常需要消耗相对较大的资源，创建时间也较长。



　　所以为了减少服务器的压力，便可用连接池的方法：在启动Web应用时，数据就创建好一定数量的Connection链接

存放到一个容器中，然后当用户请求时，服务器则向容器中获取Connection链接来处理用户的请求，当用户的请求完成后，

又将该Connection 链接放回到该容器中。这样的一个容器称为连接池。

　　　　


编写一个基本的连接池实现连接复用

　　步骤：

　　　　1、建立一个数据库连接池容器。（因为方便存取，则使用LinkedList集合）

　　 　　2、初始化一定数量的连接，放入到容器中。

　　　　3、等待用户获取连接对象。（该部分要加锁）

　　　　　　 |---记得删除容器中对应的对象，放置别人同时获取到同一个对象。

　　 　　4、提供一个方法，回收用户用完的连接对象。

　　 　　5、要遵循先入先出的原则。

1 import java.io.InputStream;
2 import java.sql.Connection;
3 import java.sql.DriverManager;
4 import java.sql.SQLException;
5 import java.util.LinkedList;
6 import java.util.Properties;
7
8
9 /**
10  * 一个基本的数据连接池：
11  * 1、初始化时就建立一个容器，来存储一定数量的Connection 对象
12  * 2、用户通过调用MyDataSource 的getConnection 来获取Connection 对象。
13  * 3、再通过release 方法来回收Connection 对象，而不是直接关闭连接。
14  * 4、遵守先进先出的原则。
15  *
16  *
17  * @author 贺佐安
18  *
19  */
20 public class MyDataSource {
21     private static String url = null;
22     private static String password = null;
23     private static String user = null ;
24     private static String DriverClass = null;
25     private static LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>() ;
26 //    注册数据库驱动
27     static {
28         try {
29             InputStream in = MyDataSource.class.getClassLoader()
30                     .getResourceAsStream("db.properties");
31             Properties prop = new Properties();
32             prop.load(in);
33             user = prop.getProperty("user");
34             url = prop.getProperty("url") ;
35             password = prop.getProperty("password") ;
36             DriverClass = prop.getProperty("DriverClass") ;
37             Class.forName(DriverClass) ;
38
39         } catch (Exception e) {
40             throw new RuntimeException(e) ;
41         }
42     }
43     //初始化建立数据连接池
44     public MyDataSource ()  {
45         for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++) {
46             try {
47                 Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password) ;
48                 pool.add(conn) ;
49             } catch (SQLException e) {
50                 e.printStackTrace();
51             }
52         }
53     }
54     //、从连接池获取连接
55     public Connection getConnection() throws SQLException {
56         return pool.remove() ;
57     }
58     // 回收连接对象。
59     public void release(Connection conn) {
60         System.out.println(conn+"被回收");
61         pool.addLast(conn) ;
62     }
63     public int getLength() {
64         return pool.size() ;
65     }
66 }

[/code]

　　这样当我们要使用Connection 连接数据库时，则可以直接使用连接池中Connection 的对象。测试如下：

1 import java.sql.Connection;
2 import java.sql.SQLException;
3
4 import org.junit.Test;
5
6
7 public class MyDataSourceTest {
8
9
10     /**
11      * 获取数据库连接池中的所有连接。
12      */
13     @Test
14     public void Test() {
15         MyDataSource mds = new MyDataSource() ;
16         Connection conn = null ;
17         try {
18
19             for (int i = 0 ; i < 20 ; i ++) {
20                 conn = mds.getConnection() ;
21                 System.out.println(conn+"被获取；连接池还有："+mds.getLength());
22                 mds.release(conn) ;
23             }
24         } catch (SQLException e) {
25             e.printStackTrace();
26         }
27     }
28 }

　　再运行的时候，可以发现，循环10次后，又再一次获取到了第一次循环的得到的Connection对象。所以，这样可以大大的减轻数据库的压力。上面只是一个简单的数据库连接池，不完美的便是，回收需要调用数据池的release() 方法来进行回收，那么可以不可以直接调用Connection 实例的close 便完成Connection 对象的回收呢？

二、数据源：　

　　　　> 编写连接池需实现javax.sql.DataSource接口。

　　　> 实现DataSource接口，并实现连接池功能的步骤：

　　　　1、在DataSource构造函数中批量创建与数据库的连接，并把创建的连接加入LinkedList对象中。

　　　　　 2、实现getConnection方法，让getConnection方法每次调用时，从LinkedList中取一个Connection返回给用户。当用户使用完Connection，调用Connection.close()方法时，Collection对象应保证将自己返回到LinkedList中,而不要把conn还给数据库。

　　　　利用动态代理和包装设计模式来标准的数据源。

　　　　1、包装设计模式实现标准数据源：

　　　　　　这里的用包装设计模式，便是将Connection 接口进行包装。简单总结一下包装设计模式的步骤：

　　　　　　　　　　a)定义一个类，实现与被包装类（）相同的接口。

　　　　　　　　 　　　　|----可以先自己写一个适配器，然后后面继承这个适配器，改写需要改写的方法，提高编程效率。

　　　　 　　　　b)定义一个实例变量，记住被包装类的对象的引用。

　　　　 　　　　c)定义构造方法，转入被包装类的对象。

　　　　　 　　　　e)对需要改写的方法，改写。

　　　　f)对不需要改写的方法，调用原来被包装类的对应方法。

　　　　　　所以先编写一个类似适配器的类，将Connection 接口的方法都进行实现：

　　　　　　然后再对Connection 接口进行包装，将close 方法修改掉：

<pre name="code" class="java"> 1 import java.sql.Connection;
2 import java.sql.SQLException;
3 import java.util.LinkedList;
4 /**
5  * 对MyConnectionAdapter 进行包装处理
6  * @author 贺佐安
7  *
8  */
9 public class MyConnectionWrap extends MyConnectionAdapter {
10
11     private LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>() ;
12     public MyConnectionWrap(Connection conn ,LinkedList<Connection> pool ) {
13         super(conn);
14         this.pool = pool ;
15     }
16
17     //改写要实现的方法
18     public void close() throws SQLException {
19         pool.addLast(conn) ;
20     }
21 }

[/code]

　　　　　　编写标准数据源：

1 import java.io.PrintWriter;
2 import java.sql.Connection;
3 import java.sql.DriverManager;
4 import java.sql.SQLException;
5 import java.util.LinkedList;
6 import java.util.ResourceBundle;
7
8 import javax.sql.DataSource;
9
10
11 /**
12  * 编写标准的数据源：
13  * 1、实现DataSource 接口
14  * 2、获取在实现类的构造方法中批量获取Connection 对象，并将这些Connection 存储
15  * 在LinkedList 容器中。
16  * 3、实现getConnection() 方法，调用时返回LinkedList容器的Connection对象给用户。
17  * @author 贺佐安
18  *
19  */
20 public class MyDataSource implements DataSource{
21     private static String url = null;
22     private static String password = null;
23     private static String user = null ;
24     private static String DriverClass = null;
25     private static LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>() ;
26
27     //    注册数据库驱动
28     static {
29         try {
30             ResourceBundle rb = ResourceBundle.getBundle("db") ;
31             url = rb.getString("url") ;
32             password = rb.getString("password") ;
33             user = rb.getString("user") ;
34             DriverClass = rb.getString("DriverClass") ;
35             Class.forName(DriverClass) ;
36
37             //初始化建立数据连接池
38             for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++) {
39                 Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password) ;
40                 pool.add(conn) ;
41             }
42         } catch (Exception e) {
43             throw new RuntimeException(e) ;
44         }
45
46     }
47     public MyDataSource ()  {
48     }
49
50     //、从连接池获取连接:通过包装模式
51     public synchronized Connection getConnection() throws SQLException {
52         if (pool.size() > 0) {
53             MyConnectionWrap mcw = new MyConnectionWrap(pool.remove(), pool) ;
54             return mcw ;
55         }else {
56             throw new RuntimeException("服务器繁忙！");
57         }
58     }
59
60     // 回收连接对象。
61     public void release(Connection conn) {
62         System.out.println(conn+"被回收");
63         pool.addLast(conn) ;
64     }
65
66     public int getLength() {
67         return pool.size() ;
68     }
69
70
71     @Override
72     public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
73         return null;
74     }
75     @Override
76     public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {
77
78     }
79     @Override
80     public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {
81
82     }
83     @Override
84     public int getLoginTimeout() throws SQLException {
85         return 0;
86     }
87     @Override
88     public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
89         return null;
90     }
91     @Override
92     public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
93         return false;
94     }
95     @Override
96     public Connection getConnection(String username, String password)
97             throws SQLException {
98         return null;
99     }
100
101

[/code]

　　2、动态代理实现标准数据源：

　　　　相对于用包装设计来完成标准数据源，用动态代理则方便许多：

[code]  1 import java.io.PrintWriter;
2 import java.lang.reflect.InvocationHandler;
3 import java.lang.reflect.Method;
4 import java.lang.reflect.Proxy;
5 import java.sql.Connection;
6 import java.sql.DriverManager;
7 import java.sql.SQLException;
8 import java.util.LinkedList;
9 import java.util.ResourceBundle;
10
11 import javax.sql.DataSource;
12
13
14 /**
15  * 编写标准的数据源：
16  * 1、实现DataSource 接口
17  * 2、获取在实现类的构造方法中批量获取Connection 对象，并将这些Connection 存储
18  * 在LinkedList 容器中。
19  * 3、实现getConnection() 方法，调用时返回LinkedList容器的Connection对象给用户。
20  * @author 贺佐安
21  *
22  */
23 public class MyDataSource implements DataSource{
24     private static String url = null;
25     private static String password = null;
26     private static String user = null ;
27     private static String DriverClass = null;
28     private static LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>() ;
29
30     //    注册数据库驱动
31     static {
32         try {
33             ResourceBundle rb = ResourceBundle.getBundle("db") ;
34             url = rb.getString("url") ;
35             password = rb.getString("password") ;
36             user = rb.getString("user") ;
37             DriverClass = rb.getString("DriverClass") ;
38             Class.forName(DriverClass) ;
39
40             //初始化建立数据连接池
41             for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++) {
42                 Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password) ;
43                 pool.add(conn) ;
44             }
45         } catch (Exception e) {
46             throw new RuntimeException(e) ;
47         }
48     }
49     public MyDataSource ()  {
50
51     }
52
53     //、从连接池获取连接:通过动态代理
54     public Connection getConnection() throws SQLException {
55         if (pool.size() > 0) {
56             final Connection conn  = pool.remove() ;
57             Connection proxyCon = (Connection) Proxy.newProxyInstance(conn.getClass().getClassLoader(), conn.getClass().getInterfaces(),
58                     new InvocationHandler() {
59                         //策略设计模式：
60                         @Override
61                         public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
62                                 throws Throwable {
63                             if("close".equals(method.getName())){
64                                 //谁调用，
65                                 return pool.add(conn);//当调用close方法时，拦截了，把链接放回池中了
66                             }else{
67                                 return method.invoke(conn, args);
68                             }
69                         }
70                     });
71           return proxyCon ;
72         }else {
73             throw new RuntimeException("服务器繁忙！");
74         }
75     }
76
77     public int getLength() {
78         return pool.size() ;
79     }
80
81
82     @Override
83     public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
84         return null;
85     }
86     @Override
87     public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {
88
89     }
90     @Override
91     public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {
92
93     }
94     @Override
95     public int getLoginTimeout() throws SQLException {
96         return 0;
97     }
98     @Override
99     public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
100         return null;
101     }
102     @Override
103     public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
104         return false;
105     }
106     @Override
107     public Connection getConnection(String username, String password)
108             throws SQLException {
109         return null;
110     }
111 }

</pre><br />

　　　　当然觉得麻烦的则可以直接使用一些开源的数据源如：DBCP、C3P0等。DBCP的原理是用包装设计模式开发的数据源，而C3P0则是动态代理的。

　　　　1、DBCP的使用：

1 import java.io.InputStream;
2 import java.sql.Connection;
3 import java.sql.SQLException;
4 import java.util.Properties;
5
6 import javax.sql.DataSource;
7
8 import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory;
9
10 /**
11  * 创建DBCP 工具类
12  * @author 贺佐安
13  *
14  */
15 public class DbcpUtil {
16     private static DataSource ds = null ;
17     static {
18         try {
19             //读取配置文件
20             InputStream in = DbcpUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcpconfig.properties") ;
21             Properties prop = new Properties() ;
22             prop.load(in) ;
23
24             //通过BasicDataSourceFactory 的creatDataSurce 方法创建 BasicDataSource 对象。
25             ds = BasicDataSourceFactory.createDataSource(prop) ;
26
27         } catch (Exception e) {
28             e.printStackTrace();
29         }
30     }
31     public static DataSource getDs() {
32         return ds ;
33     }
34     public static Connection getConnection () {
35         try {
36             return ds.getConnection() ;
37         } catch (SQLException e) {
38             throw new RuntimeException() ;
39         }
40     }
41 }

[/code]

　　　　2、C3P0 的使用：

[code]1 import java.sql.Connection;
2 import java.sql.SQLException;
3
4 import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
5 /**
6  * C3P0 开源数据源的使用
7  * @author 贺佐安
8  *
9  */
10 public class C3p0Util {
11     private static ComboPooledDataSource cpds  = null ;
12     static {
13
14         cpds = new ComboPooledDataSource() ;
15     }
16     public static Connection getConnection() {
17         try {
18             return cpds.getConnection() ;
19         } catch (SQLException e) {
20             throw new RuntimeException() ;
21         }
22     }
23 }

[/code]

　　使用这两个数据源时，直接调用获取到的Connection 连接的close 方法，也是将连接放到pool中去。

三、元数据（DatabaseMetaData）信息的获取

　　> 元数据：数据库、表、列的定义信息。

　　> 元数据信息的获取：为了编写JDBC框架使用。

　　　　　　1、数据库本身信息的获取：java.sql.DataBaseMateData java.sql.Connection.getMetaData() ;

　　　　　　DataBaseMateData 实现类的常用方法：

　　　　　　　　getURL()：返回一个String类对象，代表数据库的URL。

　　　　　　　　getUserName()：返回连接当前数据库管理系统的用户名。

　　　　　　　　getDatabaseProductName()：返回数据库的产品名称。

　　　　　　　　getDatabaseProductVersion()：返回数据库的版本号。

　　　　　　　　getDriverName()：返回驱动驱动程序的名称。

　　　　　　　　getDriverVersion()：返回驱动程序的版本号。

　　　　　　　　isReadOnly()：返回一个boolean值，指示数据库是否只允许读操作。

　　　　　　2、ParameterMetaData: 代表PerparedStatment 中的SQL 参数元数据信息： java.sql.ParameterMetaData java.sql.PerparedStatement.getParameterMetaData() ; 　　　　　　

　　　　　　ParameterMetaData 实现类常用方法：

　　　　　　　　getParameterCount() ：获得指定参数的个数

　　　　　　　　getParameterType(int param) ：获得指定参数的sql类型（驱动可能不支持）

　　 　　　3、ResultSetMetaData : 代表结果集的源数据信息：相当于SQL 中的 ：DESC java.sql.ResultSetMetaData java.sql.ResultSet.getMetaData() ; 　　　　　　　　

　　　　　　java.sql.ResultSetMetaData 接口中常用的方法：

　　　　　　　　a) getColumnCount() : 获取查询方法有几列。

　　　　　　　　b) getColumnName(int index) : 获取列名:index从1开始。

　　　　　　　　c) getColumnType(int index) : 获取列的数据类型。返回的是TYPES 中的常量值

四、编写自己的JDBC框架：

　　　　JDBC框架的基本组成：　　

　　　　1、核心类：

　　　　　　a、定义一个指定javax.sql.DataSource 实例的引用变量,通过构造函数获取指定的实例并给定义的变量。

　　　　　 b、编写SQL运行框架。

　　　　　　 　　DML 语句的编写：

　　　　　　　　　　1、通过获取的javax.sql.DataSource 实例，获取Connection 对象。

　　 　　　　　　　　2、通过ParamenterMeteData 获取数据库元数据。

　　　　　　　 DQL 语句的编写：

　　　　　　　　　　1、通过获取的DataSource 实例，获取Connection 对象。

　　　　　　　　　　2、通过ParamenterMeteData、ResultSetMetaData 等获取数据库元数据。

　　　　　　　　　　3、用抽象策略设计模式：设计一个ResultSetHandler 接口，作用：将查找出的数据封装到指定的JavaBean中。

　　　　　　　　　　　　　　　　|————这里的JavaBean，由用户来指定。

　　　　　　　　　　　　　　　　抽象策略模式，用户可以更具具体的功能来扩展成具体策略设计模式。如：查找的一条信息、查找的所有信息。

[code]  1 import java.sql.Connection;
2 import java.sql.ParameterMetaData;
3 import java.sql.PreparedStatement;
4 import java.sql.ResultSet;
5 import java.sql.SQLException;
6 import java.sql.Statement;
7
8 import javax.sql.DataSource;
9
10 /**
11  * 实现JDBC 框架的核心类。
12  * 在该类中定义了SQL语句完成的方法；
13  * @author 贺佐安
14  *
15  */
16 public class  MyJdbcFrame {
17     /**
18      * javax.sql.DataSource 实例的引用变量
19      */
20     private DataSource ds = null ;
21     /**
22      * 将用户指定的DataSource 指定给系统定义的DataSource 实例的引用变量
23      * @param ds
24      */
25     public MyJdbcFrame(DataSource ds ) {
26         this.ds = ds ;
27     }
28     /**
29      * 执行UPDATE、DELETE、INSERT 语句。
30      * @param sql
31      * @param obj
32      */
33     public void update(String sql , Object[] obj) {
34         Connection conn = null ;
35         PreparedStatement stmt = null ;
36         try {
37             //获取Connection 对象
38             conn = ds.getConnection() ;
39             stmt = conn.prepareStatement(sql) ;
40
41             // 获取ParameterMetaData 元数据对象。
42             ParameterMetaData pmd = stmt.getParameterMetaData() ;
43
44             //获取SQL语句中需要设置的参数的个数
45             int parameterCount = pmd.getParameterCount() ;
46             if (parameterCount > 0) {
47                 if (obj == null || obj.length != parameterCount) {
48                     throw new MyJdbcFrameException( "parameterCount is error!") ;
49                 }
50                 //设置参数：
51                 for ( int i = 0 ; i < obj.length ; i++) {
52                     stmt.setObject(i+1, obj[i]) ;
53                 }
54             }
55             //执行语句：
56             stmt.executeUpdate() ;
57
58         } catch(Exception e ) {
59             throw new MyJdbcFrameException(e.getMessage()) ;
60         } finally {
61             release(stmt, null, conn) ;
62         }
63     }
64
65     public Object query(String sql , Object[] obj , ResultSetHandler rsh) {
66         Connection conn = null ;
67         PreparedStatement stmt = null ;
68         ResultSet rs = null ;
69         try {
70             //获取Connection 对象
71             conn = ds.getConnection() ;
72             stmt = conn.prepareStatement(sql) ;
73
74             // 获取ParameterMetaData 元数据对象。
75             ParameterMetaData pmd = stmt.getParameterMetaData() ;
76
77             //获取SQL语句中需要设置的参数的个数
78             int parameterCount = pmd.getParameterCount() ;
79
80             if (obj.length != parameterCount) {
81                 throw new MyJdbcFrameException( "'" +sql +"' : parameterCount is error!") ;
82             }
83             //设置参数：
84             for ( int i = 0 ; i < obj.length ; i++) {
85                 stmt.setObject(i+1, obj[i]) ;
86             }
87             //执行语句：
88             rs = stmt.executeQuery();
89
90             return rsh.handler(rs);
91         } catch(Exception e ) {
92             throw new MyJdbcFrameException(e.getMessage()) ;
93         } finally {
94             release(stmt, null, conn) ;
95         }
96     }
97     /**
98      * 释放资源
99      * @param stmt
100      * @param rs
101      * @param conn
102      */
103     public static void release(Statement stmt
104                              , ResultSet rs
105                              , Connection conn) {
106         if(rs != null) {
107             try {
108                 rs.close() ;
109             } catch (SQLException e) {
110                 e.printStackTrace();
111             }
112             rs = null ;
113         }
114         if (stmt != null) {
115             try {
116                 stmt.close();
117             } catch (SQLException e) {
118                 e.printStackTrace();
119             }
120             stmt = null ;
121         }
122         if (conn != null) {
123             try {
124                 conn.close();
125             } catch (SQLException e) {
126                 e.printStackTrace();
127             }
128             conn = null ;
129         }
130     }
131
132 }

复制代码

　　　　2、接口：策略模式的接口：ResultSetHandler 。

1 import java.sql.ResultSet;
2
3 //抽象策略模式
4 public interface ResultSetHandler {
5     public Object handler(ResultSet rs) ;
6 }

[/code]

　　　　这里对ResultSetHandler 接口实现一个BeanHandler 实例 ：

1 import java.lang.reflect.Field;
2 import java.sql.ResultSet;
3 import java.sql.ResultSetMetaData;
4
5 /**
6  * 该类获取ResultSet 结果集中的第一个值，封装到JavaBean中
7  * @author 贺佐安
8  *
9  */
10 public class BeanHandler implements ResultSetHandler {
11     //获取要封装的JavaBean的字节码
12     private Class clazz ;
13     public BeanHandler (Class clazz) {
14         this.clazz = clazz ;
15     }
16
17     public Object handler(ResultSet rs) {
18         try {
19             if (rs.next()) {
20                 //1、获取结果集的元数据。
21                 ResultSetMetaData rsm = rs.getMetaData() ;
22                 //2、创建JavaBean的实例：
23                 Object obj = clazz.newInstance() ;
24                 //3、将数据封装到JavaBean中。
25                 for (int i = 0 ; i < rsm.getColumnCount() ; i ++) {
26                     //获取属性名
27                     String columnName = rsm.getColumnName(i+1) ;
28                     //获取属性值
29                     Object value = rs.getObject(i+1) ;
30
31                     Field objField = obj.getClass().getDeclaredField(columnName) ;
32                     objField.setAccessible(true) ;
33                     objField.set(obj, value) ;
34                 }
35                 return obj ;
36             } else {
37                 return null ;
38             }
39         } catch (Exception e) {
40             throw new RuntimeException(e) ;
41         }
42     }
43 }

[/code]

　　　　3、自定义异常类：继承RuntimeException。如：

1 public class MyJdbcFrameException extends RuntimeException {
2     public MyJdbcFrameException() {
3         super() ;
4     }
5     public MyJdbcFrameException(String e) {
6         super(e) ;
7     }
8 }

　　然后就可以将其打包发布，在以后写数据库操作时就可以用自己的JDBC框架了，如果要完成查询多条语句什么的，则要实现ResultSetHandler 接口。来完成更多的功能。

　　当然，使用DBUtils 则更简单：Apache 组织提供的一个开源JDBC 工具类库。