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《Spring技術內幕》筆記-第五章 數據庫操作組件的實現

本文转载自  fuli_mouren  查看原文  2015-07-12  1    spring/ Spring源码/ 数据/ 操作/ 笔记/ 技术/ 数据库操作/ 实现/ 数据库/ 组件           
Spring JDBC的設計與實現

    ​Spring JDBC采用模板的設計模式來完成設計。抽象類中定義模板方法，在模板方法中對處理過程進行描述，然后每個具體的過程實現則交由子類來實現。

Spring JDBC模板類的設計與實現

1，設計原理

    ​在Spring JDBC中，JdbcTemplate是一個主要的模板類，該類繼承JdbcAccessor，實現JdbcOperation接口。

    ​在JdbcAccessor中對DataSource進行管和配置。

    ​JdbcOperation接口則定義了操作數據庫的基本方法。

2，JdbcTemplate的基本使用

    ​使用JdbcTemplate，可以直接進行對數據庫操作的調用，忽略異常處理以及建立連接，數據結果處理等一系列操作。

3，JdbcTemplate的execute實現。

如下為JdbcTemplate的execute方法源碼：

  
  
    
   
   
  1. @Override
    2. 
   
   
  2. public void execute(final String sql) throws DataAccessException {
    3. 
   
   
  3. if (logger.isDebugEnabled()) {
    4. 
   
   
  4. logger.debug("Executing SQL statement [" + sql + "]");
    5. 
   
   
  5. }
    6. 
   
   
  6. class ExecuteStatementCallback implements StatementCallback<Object>, SqlProvider {
    7. 
   
   
  7. @Override
    8. 
   
   
  8. public Object doInStatement(Statement stmt) throws SQLException {//重寫
    9. 
   
   
  9. stmt.execute(sql);
    10. 
   
   
  10. return null;
    11. 
   
   
  11. }
    12. 
   
   
  12. @Override
    13. 
   
   
  13. public String getSql() {
    14. 
   
   
  14. return sql;
    15. 
   
   
  15. }
    16. 
   
   
  16. }
    17. 
   
   
  17. execute(new ExecuteStatementCallback());
    18. 
   
   
  18. }
    19. 
  
  
  
  
    
   
   
  1. @Override
    2. 
   
   
  2. public <T> T execute(StatementCallback<T> action) throws DataAccessException {
    3. 
   
   
  3. Assert.notNull(action, "Callback object must not be null");
    4. 
   
   
    5. 
   
   
  5. Connection con = DataSourceUtils.getConnection(getDataSource());//獲取COnnection
    6. 
   
   
  6. Statement stmt = null;
    7. 
   
   
  7. try {
    8. 
   
   
  8. Connection conToUse = con;
    9. 
   
   
  9. if (this.nativeJdbcExtractor != null &&
    10. 
   
   
  10. this.nativeJdbcExtractor.isNativeConnectionNecessaryForNativeStatements()) {
    11. 
   
   
  11. conToUse = this.nativeJdbcExtractor.getNativeConnection(con);
    12. 
   
   
  12. }
    13. 
   
   
  13. stmt = conToUse.createStatement();//Statement
    14. 
   
   
  14. applyStatementSettings(stmt);
    15. 
   
   
  15. Statement stmtToUse = stmt;
    16. 
   
   
  16. if (this.nativeJdbcExtractor != null) {
    17. 
   
   
  17. stmtToUse = this.nativeJdbcExtractor.getNativeStatement(stmt);
    18. 
   
   
  18. }
    19. 
   
   
  19. T result = action.doInStatement(stmtToUse);//調用傳入接口的子類的實現
    20. 
   
   
  20. handleWarnings(stmt);
    21. 
   
   
  21. return result;
    22. 
   
   
  22. }
    23. 
   
   
  23. catch (SQLException ex) {
    24. 
   
   
  24. // Release Connection early, to avoid potential connection pool deadlock
    25. 
   
   
  25. // in the case when the exception translator hasn't been initialized yet.
    26. 
   
   
  26. JdbcUtils.closeStatement(stmt);
    27. 
   
   
  27. stmt = null;
    28. 
   
   
  28. DataSourceUtils.releaseConnection(con, getDataSource());
    29. 
   
   
  29. con = null;
    30. 
   
   
  30. throw getExceptionTranslator().translate("StatementCallback", getSql(action), ex);
    31. 
   
   
  31. }
    32. 
   
   
  32. finally {
    33. 
   
   
  33. JdbcUtils.closeStatement(stmt);
    34. 
   
   
  34. DataSourceUtils.releaseConnection(con, getDataSource());
    35. 
   
   
  35. }
    36. 
   
   
  36. }
    37.

4，JdbcTemplate的query方法

  
  
    
   
   
  1. @Override
    2. 
   
   
  2. public <T> T query(final String sql, final ResultSetExtractor<T> rse) throws DataAccessException {
    3. 
   
   
  3. Assert.notNull(sql, "SQL must not be null");
    4. 
   
   
  4. Assert.notNull(rse, "ResultSetExtractor must not be null");
    5. 
   
   
  5. if (logger.isDebugEnabled()) {
    6. 
   
   
  6. logger.debug("Executing SQL query [" + sql + "]");
    7. 
   
   
  7. }
    8. 
   
   
  8. class QueryStatementCallback implements StatementCallback<T>, SqlProvider {
    9. 
   
   
  9. @Override
    10. 
   
   
  10. public T doInStatement(Statement stmt) throws SQLException {//內部類重寫此方法
    11. 
   
   
  11. ResultSet rs = null;
    12. 
   
   
  12. try {
    13. 
   
   
  13. rs = stmt.executeQuery(sql);
    14. 
   
   
  14. ResultSet rsToUse = rs;
    15. 
   
   
  15. if (nativeJdbcExtractor != null) {
    16. 
   
   
  16. rsToUse = nativeJdbcExtractor.getNativeResultSet(rs);
    17. 
   
   
  17. }
    18. 
   
   
  18. return rse.extractData(rsToUse);
    19. 
   
   
  19. }
    20. 
   
   
  20. finally {
    21. 
   
   
  21. JdbcUtils.closeResultSet(rs);
    22. 
   
   
  22. }
    23. 
   
   
  23. }
    24. 
   
   
  24. @Override
    25. 
   
   
  25. public String getSql() {
    26. 
   
   
  26. return sql;
    27. 
   
   
  27. }
    28. 
   
   
  28. }
    29. 
   
   
  29. return execute(new QueryStatementCallback());
    30. 
   
   
  30. }
    31.

我們查看在execute方法中的，發現最終調用的是doInStatement，該方法均在內部類中重寫。

5，使用Connection。

    ​Spring通過DataSourceUtils對Connection進行管理。在數據庫應用中，數據庫的Connection的使用往往和事務處理相關。


 
  
  
    
   
   
  1. public static Connection getConnection(DataSource dataSource) throws CannotGetJdbcConnectionException {
    2. 
   
   
  2. try {
    3. 
   
   
  3. return doGetConnection(dataSource);
    4. 
   
   
  4. }
    5. 
   
   
  5. catch (SQLException ex) {
    6. 
   
   
  6. throw new CannotGetJdbcConnectionException("Could not get JDBC Connection", ex);
    7. 
   
   
  7. }
    8. 
   
   
  8. }
    9. 
  
  

  
  
    
   
   
  1. public static Connection doGetConnection(DataSource dataSource) throws SQLException {
    2. 
   
   
  2. Assert.notNull(dataSource, "No DataSource specified");
    3. 
   
   
    4. 
   
   
  4. ConnectionHolder conHolder = (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(dataSource);//如果已經存在與當前線程綁定的數據源，則直接取出
    5. 
   
   
  5. if (conHolder != null && (conHolder.hasConnection() || conHolder.isSynchronizedWithTransaction())) {
    6. 
   
   
  6. conHolder.requested();
    7. 
   
   
  7. if (!conHolder.hasConnection()) {
    8. 
   
   
  8. logger.debug("Fetching resumed JDBC Connection from DataSource");
    9. 
   
   
  9. conHolder.setConnection(dataSource.getConnection());
    10. 
   
   
  10. }
    11. 
   
   
  11. return conHolder.getConnection();
    12. 
   
   
  12. }
    13. 
   
   
  13. // Else we either got no holder or an empty thread-bound holder here.
    14. 
   
   
    15. 
   
   
  15. logger.debug("Fetching JDBC Connection from DataSource");
    16. 
   
   
  16. Connection con = dataSource.getConnection();
    17. 
   
   
    18. 
   
   
  18. if (TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive()) {
    19. 
   
   
  19. logger.debug("Registering transaction synchronization for JDBC Connection");
    20. 
   
   
  20. // Use same Connection for further JDBC actions within the transaction.
    21. 
   
   
  21. // Thread-bound object will get removed by synchronization at transaction completion.
    22. 
   
   
  22. ConnectionHolder holderToUse = conHolder;
    23. 
   
   
  23. if (holderToUse == null) {
    24. 
   
   
  24. holderToUse = new ConnectionHolder(con);
    25. 
   
   
  25. }
    26. 
   
   
  26. else {
    27. 
   
   
  27. holderToUse.setConnection(con);
    28. 
   
   
  28. }
    29. 
   
   
  29. holderToUse.requested();
    30. 
   
   
  30. TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(
    31. 
   
   
  31. new ConnectionSynchronization(holderToUse, dataSource));
    32. 
   
   
  32. holderToUse.setSynchronizedWithTransaction(true);
    33. 
   
   
  33. if (holderToUse != conHolder) {
    34. 
   
   
  34. TransactionSynchronizationManager.bindResource(dataSource, holderToUse);
    35. 
   
   
  35. }
    36. 
   
   
  36. }
    37. 
   
   
    38. 
   
   
  38. return con;
    39. 
   
   
  39. }
    40.

具體的dataSource對象則通過IoC容器實現注入。


Spring JDBC中的RDBMS操作

​1，SqlQuery的實現

    ​Spring除了提供基本操作外，還提供一些O/R映射基本，比如MappingSqlQuery。在代碼中，我們往往實現自己的類來實現數據庫到POJO的映射，具體的實現省略。

    ​

  
  
    
   
   
  1. public abstract class MappingSqlQuery<T> extends MappingSqlQueryWithParameters<T> {
    2. 
   
   
    3. 
   
   
  3. /**
    4. 
   
   
  4.  * Constructor that allows use as a JavaBean.
    5. 
   
   
  5.  */
    6. 
   
   
  6. public MappingSqlQuery() {
    7. 
   
   
  7. }
    8. 
   
   
    9. 
   
   
  9. /**
    10. 
   
   
  10.  * Convenient constructor with DataSource and SQL string.
    11. 
   
   
  11.  * @param ds DataSource to use to obtain connections
    12. 
   
   
  12.  * @param sql SQL to run
    13. 
   
   
  13.  */
    14. 
   
   
  14. public MappingSqlQuery(DataSource ds, String sql) {
    15. 
   
   
  15. super(ds, sql);
    16. 
   
   
  16. }
    17. 
   
   
    18. 
   
   
    19. 
   
   
  19. /**
    20. 
   
   
  20.  * This method is implemented to invoke the simpler mapRow
    21. 
   
   
  21.  * template method, ignoring parameters.
    22. 
   
   
  22.  * @see #mapRow(ResultSet, int)
    23. 
   
   
  23.  */
    24. 
   
   
  24. @Override
    25. 
   
   
  25. protected final T mapRow(ResultSet rs, int rowNum, Object[] parameters, Map<?, ?> context)
    26. 
   
   
  26. throws SQLException {
    27. 
   
   
    28. 
   
   
  28. return mapRow(rs, rowNum);
    29. 
   
   
  29. }
    30. 
   
   
    31. 
   
   
  31. /**
    32. 
   
   
  32.  * Subclasses must implement this method to convert each row of the
    33. 
   
   
  33.  * ResultSet into an object of the result type.
    34. 
   
   
  34.  * <p>Subclasses of this class, as opposed to direct subclasses of
    35. 
   
   
  35.  * MappingSqlQueryWithParameters, don't need to concern themselves
    36. 
   
   
  36.  * with the parameters to the execute method of the query object.
    37. 
   
   
  37.  * @param rs ResultSet we're working through
    38. 
   
   
  38.  * @param rowNum row number (from 0) we're up to
    39. 
   
   
  39.  * @return an object of the result type
    40. 
   
   
  40.  * @throws SQLException if there's an error extracting data.
    41. 
   
   
  41.  * Subclasses can simply not catch SQLExceptions, relying on the
    42. 
   
   
  42.  * framework to clean up.
    43. 
   
   
  43.  */
    44. 
   
   
  44. protected abstract T mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException;
    45. 
   
   
    46. 
   
   
  46. }
    47.

以RdbmsOperation為例。

  
  
    
   
   
  1. public void declareParameter(SqlParameter param) throws InvalidDataAccessApiUsageException {
    2. 
   
   
  2. if (isCompiled()) {
    3. 
   
   
  3. throw new InvalidDataAccessApiUsageException("Cannot add parameters once the query is compiled");
    4. 
   
   
  4. }
    5. 
   
   
  5. this.declaredParameters.add(param);
    6. 
   
   
  6. }
    7. 
  
  

  
  
    
   
   
  1. private final List<SqlParameter> declaredParameters = new LinkedList<SqlParameter>();
    2.

查看對應的compile操作

  
  
    
   
   
  1. /**
    2. 
   
   
  2.  * Compile this query.
    3. 
   
   
  3.  * Ignores subsequent attempts to compile.
    4. 
   
   
  4.  * @throws InvalidDataAccessApiUsageException if the object hasn't
    5. 
   
   
  5.  * been correctly initialized, for example if no DataSource has been provided
    6. 
   
   
  6.  */
    7. 
   
   
  7. public final void compile() throws InvalidDataAccessApiUsageException {
    8. 
   
   
  8. if (!isCompiled()) {
    9. 
   
   
  9. if (getSql() == null) {
    10. 
   
   
  10. throw new InvalidDataAccessApiUsageException("Property 'sql' is required");
    11. 
   
   
  11. }
    12. 
   
   
    13. 
   
   
  13. try {
    14. 
   
   
  14. this.jdbcTemplate.afterPropertiesSet();
    15. 
   
   
  15. }
    16. 
   
   
  16. catch (IllegalArgumentException ex) {
    17. 
   
   
  17. throw new InvalidDataAccessApiUsageException(ex.getMessage());
    18. 
   
   
  18. }
    19. 
   
   
    20. 
   
   
  20. compileInternal();
    21. 
   
   
  21. this.compiled = true;
    22. 
   
   
    23. 
   
   
  23. if (logger.isDebugEnabled()) {
    24. 
   
   
  24. logger.debug("RdbmsOperation with SQL [" + getSql() + "] compiled");
    25. 
   
   
  25. }
    26. 
   
   
  26. }
    27. 
   
   
  27. }
    28.

compileInternal操作在SqlOperation中完成。


  
  
    
   
   
  1.  * Overridden method to configure the PreparedStatementCreatorFactory
    2. 
   
   
  2.  * based on our declared parameters.
    3. 
   
   
  3.  */
    4. 
   
   
  4. @Override
    5. 
   
   
  5. protected final void compileInternal() {
    6. 
   
   
  6. this.preparedStatementFactory = new PreparedStatementCreatorFactory(getSql(), getDeclaredParameters());
    7. 
   
   
  7. this.preparedStatementFactory.setResultSetType(getResultSetType());
    8. 
   
   
  8. this.preparedStatementFactory.setUpdatableResults(isUpdatableResults());
    9. 
   
   
  9. this.preparedStatementFactory.setReturnGeneratedKeys(isReturnGeneratedKeys());
    10. 
   
   
  10. if (getGeneratedKeysColumnNames() != null) {
    11. 
   
   
  11. this.preparedStatementFactory.setGeneratedKeysColumnNames(getGeneratedKeysColumnNames());
    12. 
   
   
  12. }
    13. 
   
   
  13. this.preparedStatementFactory.setNativeJdbcExtractor(getJdbcTemplate().getNativeJdbcExtractor());
    14. 
   
   
    15. 
   
   
  15. onCompileInternal();
    16. 
   
   
  16. }
    17.

在compile之后，執行查詢時，執行的是SqlQuery的executeByNamedParam方法。

  
  
    
   
   
  1. public List<T> executeByNamedParam(Map<String, ?> paramMap, Map<?, ?> context) throws DataAccessException {
    2. 
   
   
  2. validateNamedParameters(paramMap);
    3. 
   
   
  3. ParsedSql parsedSql = getParsedSql();//獲取到要執行的sql
    4. 
   
   
  4. MapSqlParameterSource paramSource = new MapSqlParameterSource(paramMap);
    5. 
   
   
  5. String sqlToUse = NamedParameterUtils.substituteNamedParameters(parsedSql, paramSource);
    6. 
   
   
  6. //配置好sql需要的parameter及RowMapper
    7. 
   
   
  7. Object[] params = NamedParameterUtils.buildValueArray(parsedSql, paramSource, getDeclaredParameters());
    8. 
   
   
  8. RowMapper<T> rowMapper = newRowMapper(params, context);
    9. 
   
   
  9. //JdbcTemplate進行查詢
    10. 
   
   
  10.  return getJdbcTemplate().query(newPreparedStatementCreator(sqlToUse, params), rowMapper);
    11. 
   
   
  11. }
    12.

 以上就是基本的源碼。其中還涉及到一些我們常用的其他源碼，以及對Hibernate的封裝。個人覺得Hibernate過於繁瑣，以及HQL語句對sql的瘋轉反而過於嚴重，不是很喜歡，所以對Spring 對Hibernate的源碼塊跳過。

    ps：​Spring對數據庫JdbcTemplate的封裝較為簡單。終於不再像看IoC和AOP那樣子暈了。

​

注意！

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