进一步提高JDBC应用程序的性能 (五)

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五:通过对象引用,重用结果集

    当程序开发人员为提高程序性能而绞尽脑汁时，我们首先得想一想在程序中是否使用了缓冲技术。在大量的基于C/S模式的应用程序中，我们可以从两个不同的角度使用它。从客户端的角度，我们可以把数据缓冲到本地机，从而避免进行相同的网络操作；从服务器端的角度，我们也可以缓冲那些经常使用的数据，从而缩短服务器对相同请求的响应时间。合理地使用缓冲技术能有效的提高程序性能。

   经常出现这样的情况，在Java编程中一个或多个对象实例在程序运行期间被反复的使用。更具体的说，在JDBC编程中，用户经常使用某几条查询语句进行查询，每次执行查询都返回相同的结果集，这个时候我们就得考虑：那些反复使用的结果集是否应该被缓冲起来？如何使用这些结果集？用户更新数据时，如何保证这些结果集也能随之更新？

这里，我们将具体的讨论JDBC编程中如何实现对结果集的缓冲。首先，我们要澄清如下几个概念。

(1)：在Java编程中如果要使用类，就得把类实例化成对象。类实例化成对象后，就要分配一块相应的内存空间存放该实例。通过对象引用，可以对这块内存空间进行操作。

(2)：在JDBC中，执行查询操作返回的结果集，其实是一个指向数据库的连接，通过游标操作可以把需要的数据从数据库调入Java堆。我们用图表进一步说明：

(3):对结果集的缓冲实际上是对Java堆中指定的结果集对象进行缓冲，更确切的说应该是缓冲该对象的引用。

基于上述原理，我们决定使用java util 包中的Hashtable实现对结果集对象的缓冲。我们用查询语句本身作为该结果集对象的标志，也就是Hashtable的key字段， value字段则存放了一个Vector对象。此Vector存放了ResultSet的引用“指针”（暂且称为指针）;Statement或者PreparedStatement的引用“指针”;结果集的记录数;如果该结果集具有可滚动的特性（JDBC2.0 API的新特性），则还可以存放当前游标的位置。存放的内容可以根据实际情况调整，但是ResultSet的引用“指针”和 Statement的引用“指针”是必须保存的。具体结构如下图所示：

但是，我们发现当内存空间很大，并且需要缓存的对象不是太多时，使用Hashtable的确是最省事的办法。可是，随着需缓存的对象数目的不断增加，Hashtable占用的内存空间也越来越大。为了，减少对内存的消耗，同时又能够实现缓存对象的目的。我们决定设置一个上限，当缓存对象的数目超过该上限时则把最不常用的ResultSet替换出来。下图是强化了的缓存结构：

(注：该数据结构以及LRU算法在jbuilder6.0的Database Pilot代码包里有一定介绍。)

当然为了降低系统消耗，使用的替换算法不能太复杂。另外，可以使用ArrayList和Hashmap来替代Vector和Hashtable，这样还能提高一点效率。但是ArrayList和Hashmap都是线程不安全的，而Vector和Hashtable却刚好相反。当我们建立的缓存需要支持多线程访问时，使用ArrayList和Hashmap就显得难以控制。所以这里我们牺牲效率以提高程序的稳定性是有意义的。

最后还得说明一点，当从缓存中删除一个对象实例时。应按如下步骤进行：

1.         使用close()方法关闭ResultSet(结果集)。

2.         使用close()方法关闭创建该结果集的语句(Statement,PreparedStatement)。

3.         删除Hasttable中的相应key及其value。

4.         从Vector中删除key.

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