高性能Java設(shè)計(jì)與開發(fā)

2019-11-18 12:21:10

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供稿：網(wǎng)友

　　　　　——JDBC 篇（一）
　　
　　驅(qū)動(dòng)程序的選擇
　　
　　在企業(yè)級(jí)的java應(yīng)用中，訪問數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)必備的環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)資源的集散地，往往位于企業(yè)級(jí)軟件體系的后方，供前方的應(yīng)用程序訪問。在Java技術(shù)的體系中，應(yīng)用程序是通過JDBC（Java Database Connectivity）接口來訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的，JDBC支持"建立連接、SQL語句查詢、處理結(jié)果"等基本功能。在應(yīng)用JDBC接口訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的過程中，只要根據(jù)規(guī)范來操作，這些功能的實(shí)現(xiàn)不會(huì)出差錯(cuò)。但是，有些時(shí)候進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢的效率著實(shí)讓開發(fā)人員懊惱不已，明明根據(jù)規(guī)范編寫的程序，卻得不到預(yù)期的運(yùn)行效果，造成了整個(gè)軟件的執(zhí)行效率不高。
　　
　　訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的性能主要有兩個(gè)因素決定。一是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器本身的性能，如數(shù)據(jù)庫(kù)治理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；其二就是與數(shù)據(jù)庫(kù)相對(duì)獨(dú)立的JDBC應(yīng)用編程接口（API）的使用也很大程度上影響著JDBC程序的性能。前一點(diǎn)不屬于我們討論的范圍，我們不做具體論述。
　　
　　JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)訪問機(jī)制：
　　
　　
　　　高性能Java設(shè)計(jì)與開發(fā)（圖一）

　　圖一
　　
　　

　　圖二
　　
　　
　　· 圖一左邊的分支稱為Type 1驅(qū)動(dòng)模式，即通常由Sun公司提供的JDBC-ODBC橋，加上一個(gè)ODBC驅(qū)動(dòng)，它提供了經(jīng)由一種或多種ODBC驅(qū)動(dòng)進(jìn)行訪問的JDBC接口。通常的DBMS都支持微軟提出的ODBC規(guī)范，因此該模式可以普遍使用，非常靈活，具有很好的代碼移植性。但該模式不適用于high-transaction環(huán)境，也沒有好的支持，并且功能有限。因?yàn)槊看握{(diào)用都要轉(zhuǎn)換成ODBC調(diào)用，所以這種模式與其他模式相比性能最差。因而Type 1僅適用于下載和自動(dòng)安裝Java程序不重要、實(shí)驗(yàn)用途或者沒有其它JDBC驅(qū)動(dòng)可用的情況下，絕不推薦用于生產(chǎn)。
　　
　　· 圖一右邊的分支成為Type 2驅(qū)動(dòng)模式，類似于JDBC-ODBC橋接器，需要加載到客戶機(jī)，卻是一個(gè)部分用Java實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)接口。使用本地API，它將JDBC調(diào)用轉(zhuǎn)換為對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)（Oracle、Sybase、Informix、DB2等）客戶端接口的調(diào)用。
　　
　　· 圖二左邊的分支稱為Type 4驅(qū)動(dòng)模式，它一般是數(shù)據(jù)庫(kù)廠商才能實(shí)現(xiàn)的純Java的基于本地協(xié)議的驅(qū)動(dòng)，直接調(diào)用DBMS（數(shù)據(jù)庫(kù)治理系統(tǒng)）使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，對(duì)于企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)來說，是一個(gè)實(shí)用的解決方案。
　　
　　· 圖二右邊的分支稱為Type 3驅(qū)動(dòng)模式，它同樣是一個(gè)純Java驅(qū)動(dòng)，不同于Type 4驅(qū)動(dòng)模式的是基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它的機(jī)制是將JDBC調(diào)用轉(zhuǎn)換為中間網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，然后轉(zhuǎn)換為DBMS協(xié)議。中間網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層起到一個(gè)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)的中間件的作用，能夠連接許多類型的數(shù)據(jù)庫(kù)，因而是最靈活的JDBC模式。
　　
　　了解了現(xiàn)有的JDBC驅(qū)動(dòng)類型以后，我們做一下綜合分析：
　　
　　Type1驅(qū)動(dòng)支持多種數(shù)據(jù)庫(kù)訪問，理論上利用客戶機(jī)本地代碼庫(kù)，可以加速數(shù)據(jù)訪問的執(zhí)行，但因?yàn)橐鯦DBC——ODBC轉(zhuǎn)換，相應(yīng)的開銷絕對(duì)大于前者產(chǎn)生的性能提高，因此不可能有好的性能支持。由于多種原因，該類驅(qū)動(dòng)得不到服務(wù)商的好的支持，使其無論性能還是功能都相對(duì)差勁，事實(shí)上該類驅(qū)動(dòng)基本上得不到使用。
　　
　　Type2驅(qū)動(dòng)類似于Type1，利用了客戶機(jī)本地代碼，雖然不需要將數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成ODBC調(diào)用，但有二進(jìn)制代碼客戶端裝載開銷，不太可能有好的性能。另外，雖然其上層用Java實(shí)現(xiàn)，但因?yàn)榕c下層本地代碼邦定緊密，無論是跨平臺(tái)應(yīng)用還是多數(shù)據(jù)庫(kù)支持都很限制。因此不推薦該類型驅(qū)動(dòng)。
　　
　　Type3驅(qū)動(dòng)是純Java驅(qū)動(dòng)，一般由應(yīng)用服務(wù)器提供商集成到應(yīng)用服務(wù)器中，為三層結(jié)構(gòu)，能連接許多類型的數(shù)據(jù)庫(kù)，非常靈活。看似中間多了一個(gè)環(huán)節(jié)，但應(yīng)用服務(wù)器提供這種驅(qū)動(dòng)程序的同時(shí)也提供了很多優(yōu)化的功能，它們一般還會(huì)配套的提供連接池、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、負(fù)載均衡等，所以性能并不差。
　　
　　Type4驅(qū)動(dòng)也是純Java驅(qū)動(dòng)，但其直接訪問數(shù)據(jù)庫(kù)。一般說來，商業(yè)DBMS的提供者往往會(huì)為自己的數(shù)據(jù)庫(kù)提供Type4的JDBC接口。這種模式的優(yōu)勢(shì)在于和數(shù)據(jù)庫(kù)本身結(jié)合比較緊密，而且是純Java的實(shí)現(xiàn)，在企業(yè)級(jí)的軟件應(yīng)用中，應(yīng)該是首選。另外，第三方也給于大力支持。例如，對(duì)于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)來說，有Oracle、SilverStream、DataDirect等公司提供這種類型的驅(qū)動(dòng)，其性能往往被評(píng)價(jià)為最高效的、最可靠的驅(qū)動(dòng)程序。但偶然也有比較麻煩的情況，例如微軟就不會(huì)提供MS SQL的JDBC接口（至少目前筆者了解的情況是這樣），這時(shí)就需要到Sun的網(wǎng)站（http://industry.java.sun.com/PRodUCts/jdbc/drivers）查找相關(guān)的模式4驅(qū)動(dòng)，上面提到的DataDirect公司（http://www.datadirect-technologies.com/jdbc/jdbc.asp）就提供了支持MS SQL的Type4驅(qū)動(dòng)，只是你需要支付$購(gòu)買這個(gè)JDBC驅(qū)動(dòng)。
　　
　　Type3和Type4第三方驅(qū)動(dòng)可能會(huì)提供比數(shù)據(jù)庫(kù)商的驅(qū)動(dòng)更好的性能, 并且能更好的執(zhí)行，究其原因也是顯而易見的，驅(qū)動(dòng)商聚精會(huì)神于驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)庫(kù)商有更多其他的事情要考慮。
　　
　　同樣是純Java實(shí)現(xiàn)的Type3，與Type4相比，優(yōu)勢(shì)在于對(duì)多種數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，體現(xiàn)了其靈活性。在大型的企業(yè)級(jí)的軟件應(yīng)用中，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)往往不是一個(gè)，而且是由不同的廠商支持的。不過，Type3的JDBC驅(qū)動(dòng)往往提供許多企業(yè)級(jí)的特征，例如SSL安全、支持分布式事務(wù)處理和集中治理等，因而會(huì)對(duì)你非凡的用途有很大的幫助。至于其性能，二者相當(dāng)。如何選擇，就看你應(yīng)用的需要了。
　　
　　綜上所述，假如可能，Type1絕不要用，Type3和Type4由于眾多廠商的支持，有連接池、數(shù)據(jù)緩沖等技術(shù)的使用，性能比Type2和Type1都要好，又都是純Java的實(shí)現(xiàn)，屬于首選。
　　
　　另外普遍反映，對(duì)于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，盡管Oracle說OCI驅(qū)動(dòng)為最佳的客戶端訪問驅(qū)動(dòng)，但事實(shí)上Thin驅(qū)動(dòng)程序可以獲得更好的性能。

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