高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架的研究與實(shí)現(xiàn)

1 引言
    Sun Java Center從結(jié)構(gòu)上將基于J2EE的設(shè)計(jì)模式分為表示層模式、業(yè)務(wù)層模式和集成層模式。針對(duì)J2EE的不同應(yīng)用，提出了分離表示層和業(yè)務(wù)層的模式和框架。而許多應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)都涉及數(shù)據(jù)庫(kù)或持久性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，無(wú)論是采用Java數(shù)據(jù)庫(kù)連接(Java Database connectivity，簡(jiǎn)稱(chēng)JDBC)還是某種實(shí)體組件，大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)都將其直接用于集成層，這樣則混淆業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存取，增加應(yīng)用開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性，降低開(kāi)發(fā)效率，增大維護(hù)工作量。
    業(yè)務(wù)邏輯與具體應(yīng)用有關(guān)，而與數(shù)據(jù)分布和存取方法無(wú)關(guān)。數(shù)據(jù)存取是持久性邏輯，其常規(guī)操作如創(chuàng)建、讀取、更新和刪除(Creatc，Read，Update，Delete，簡(jiǎn)稱(chēng)CRUD)與業(yè)務(wù)規(guī)則無(wú)關(guān)?；谏鲜鲇^點(diǎn)和提高復(fù)用性的考慮，這里提出一種基于JDBC的高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架，該框架旨在用于分離持久邏輯與業(yè)務(wù)邏輯，即在應(yīng)用開(kāi)發(fā)中提取數(shù)據(jù)存取邏輯，使其完全脫離業(yè)務(wù)邏輯，并封裝在獨(dú)立的框架中，再以統(tǒng)一接口支持業(yè)務(wù)邏輯，從而提高軟件開(kāi)發(fā)效率。

2 高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架設(shè)計(jì)
    采用會(huì)話外觀(Session Facade，簡(jiǎn)稱(chēng)SF)模式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯與持久性邏輯的關(guān)聯(lián)。會(huì)話外觀模式主要用于處理集中的工作流，為表示層提供統(tǒng)一、粗粒度的對(duì)象訪問(wèn)。
    實(shí)體組件可提供一種特殊的數(shù)據(jù)處理方法，但無(wú)標(biāo)準(zhǔn)Java接口，缺乏靈活性。因此會(huì)話組件利用通用的Java數(shù)據(jù)存取接口訪問(wèn)數(shù)據(jù)。使用實(shí)體組件存在諸多問(wèn)題：復(fù)雜性導(dǎo)致的性能降低；BMP中的n+l查詢(xún)發(fā)現(xiàn)者等。雖然使用JDBC容易出錯(cuò)，代碼量大，但將操作JDBC的代碼封裝成高級(jí)API，大大抑制相應(yīng)缺陷，并提供使用存儲(chǔ)過(guò)程。這樣就可以跨越多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表的更新；RDBMS從非J2EE環(huán)境移植到J2EE環(huán)境等。
    為了能應(yīng)用于多種數(shù)據(jù)庫(kù)，保證設(shè)計(jì)的可移植性，將業(yè)務(wù)邏輯與JDBC相應(yīng)成份分離，把JDBC的使用封裝到一個(gè)抽象層中，屏蔽對(duì)JDBC和具體RDBMS的依賴(lài)性。這樣不僅保持了系統(tǒng)的靈活性，而且層次分明，易于維護(hù)。

3 高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架模型與實(shí)現(xiàn)
    封裝數(shù)據(jù)存取接口和實(shí)現(xiàn)，以熟知的產(chǎn)品表Product和銷(xiāo)售明細(xì)表SellDetail為例，其中，Product具有產(chǎn)品標(biāo)識(shí)ID和產(chǎn)品名NAME；SellDetail具有產(chǎn)品ID，銷(xiāo)售日期DATE和銷(xiāo)售量AMOUNT的字段。這樣可根據(jù)產(chǎn)品ID查詢(xún)產(chǎn)品的銷(xiāo)售清單。
3．1 根據(jù)業(yè)務(wù)需求設(shè)置數(shù)值傳遞對(duì)象類(lèi)Value Object
    對(duì)于查詢(xún)操作，輸入產(chǎn)品ID，則輸出產(chǎn)品名、銷(xiāo)售日期和銷(xiāo)售數(shù)量：而對(duì)于插入操作，輸入產(chǎn)品ID、銷(xiāo)售日期和銷(xiāo)售數(shù)量。數(shù)值傳遞對(duì)象類(lèi)構(gòu)造如下：

   
    傳遞數(shù)據(jù)有兩種方法：一是將輸入數(shù)據(jù)直接設(shè)置到值對(duì)象類(lèi)的相應(yīng)變量中，再將該類(lèi)實(shí)例作為參數(shù)，調(diào)用EJB端會(huì)話Bean中的相應(yīng)方法；二是只傳遞輸入數(shù)據(jù)的變量，在會(huì)話Bean中再將輸入數(shù)據(jù)的變量值設(shè)置到值對(duì)象類(lèi)中進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。通常在會(huì)話Bean中設(shè)有合法性檢驗(yàn)功能，僅當(dāng)用戶(hù)身份合法且具有授權(quán)才允許查詢(xún)，否則會(huì)拒絕請(qǐng)求。采用第二種方法效率高。不設(shè)數(shù)值傳遞對(duì)象類(lèi)，直接使用動(dòng)態(tài)數(shù)組接收并傳遞數(shù)據(jù)也可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。
3．2 SellDataDAFramework類(lèi)
    該類(lèi)為關(guān)鍵類(lèi)，包含具體數(shù)據(jù)存取接口實(shí)現(xiàn)類(lèi)的對(duì)象。

在大多數(shù)問(wèn)題中都使用了異常SOLException，從SOLExcep—tion中提取信息，一般用戶(hù)很難理解，只有通過(guò)檢查數(shù)據(jù)庫(kù)供應(yīng)商提供的特有代碼，才能弄清異常原委。

4 DAccess類(lèi)
    DAccess類(lèi)實(shí)現(xiàn)了SelIDataDAccess接口，一個(gè)接口中CRUD方法是唯一的，針對(duì)不同方法，需要重新派生一個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)，例如DAccess01、DAccess02等。SellDataDAFramework使用DAccess類(lèi)的對(duì)象起索引或指針的作用，并將其加入到vecDAccess中，通過(guò)getDAccess方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而執(zhí)行具體的CRUD操作。下面以DAccess0l為例進(jìn)行說(shuō)明。

5 調(diào)用高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架
    以會(huì)話Bean為例，說(shuō)明如何調(diào)用高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架。會(huì)話Bean所含的相應(yīng)方法接收到參數(shù)后，先檢驗(yàn)輸入合法性和權(quán)限等業(yè)務(wù)，再調(diào)用DAccess類(lèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取操作。

6 分析研究高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架
    為了解決數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式的差異，Sun JavaCenter提出了數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象(Data Access Obiect，簡(jiǎn)稱(chēng)DAO)模式，使用DAO抽象和封裝所有對(duì)數(shù)據(jù)源的訪問(wèn)和連接，提供用戶(hù)統(tǒng)一的訪問(wèn)方法，其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)是透明的。基于DAO模式的實(shí)現(xiàn)框架有多種方式。
    (1)JDBC方式將JDBC API操作封裝成高級(jí)類(lèi)，供會(huì)話組件調(diào)用，該類(lèi)包括存取數(shù)據(jù)分和獲取數(shù)據(jù)庫(kù)連接。
    (2)會(huì)話組件方式 使用會(huì)話組件控制數(shù)據(jù)存取，可使用應(yīng)用服務(wù)器所提供的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)，如聲明式訪問(wèn)控制和資源池等，但業(yè)務(wù)邏輯和持久性邏輯混在一起。
    (3)實(shí)體組件方式 采用實(shí)體組件作為數(shù)據(jù)存取手段．但導(dǎo)致實(shí)體組件的復(fù)雜性和性能降低。
    其中JDBC方式和所討論的框架相似，最大不同在于所討論的框架是將數(shù)據(jù)庫(kù)連接部分在會(huì)話組件中實(shí)現(xiàn)，會(huì)話組件中統(tǒng)一關(guān)閉連接符。如果連續(xù)兩次以上訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，則無(wú)需重建連接。
    基于JDBC的高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架把業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存取部分由不同類(lèi)處理，徹底解決了二者間的重疊問(wèn)題。經(jīng)驗(yàn)證該框架運(yùn)行良好。在會(huì)話Bean中，只需取得與具體數(shù)據(jù)庫(kù)的連接以及指定在哪個(gè)DAFramework中獲得合理DAccess接口實(shí)例即可。針對(duì)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)提供商，只需在會(huì)話Bean中獲得各自的數(shù)據(jù)連接符，將其傳給DAFramework，而不用改變框架類(lèi)中的代碼，測(cè)試結(jié)果證明，該數(shù)據(jù)存取框架相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取方法易于實(shí)現(xiàn)代碼級(jí)復(fù)用。
    異常分級(jí)處理實(shí)現(xiàn)是將JDBC異常轉(zhuǎn)換成用戶(hù)理解的普通異常，這需要根據(jù)SQLException所含的供應(yīng)方錯(cuò)誤代碼及SQLState碼分類(lèi)處理，最后解析出具體錯(cuò)誤。
    基于JDBC的框架不包含連接數(shù)據(jù)庫(kù)，框架內(nèi)各個(gè)組件與具體數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)關(guān)，即當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生非結(jié)構(gòu)性變化時(shí)，如服務(wù)器位置或數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型變更，組件保持不變，故易用應(yīng)用生成器(Application Generator)自動(dòng)生成框架實(shí)例，并向最終用戶(hù)提供可視化交互界面。

7 結(jié)語(yǔ)
    針對(duì)應(yīng)用開(kāi)發(fā)存在的問(wèn)題，尋求更有效的數(shù)據(jù)存取方法，提出一種基于JDBC的高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架，該框架旨在用于分離持久邏輯與業(yè)務(wù)邏輯，提高軟件開(kāi)發(fā)效率。結(jié)合工程實(shí)際表明基于JDBC的高級(jí)數(shù)據(jù)存取框架具有優(yōu)越的代碼復(fù)用，易于實(shí)現(xiàn)。