JDBC的诞生

网络访问

随着 Oracle, Sybase, SQL Server ,DB2,  Mysql 等人陆陆续续住进数据库村, 这里呈现出一片兴旺发达的景象, 无数的程序在村里忙忙碌碌, 读写数据库,   实际上一个村落已经容不下这么多人了, 数据库村变成了数据镇。

 

这一天, 数据库镇发生了一件大事: 它连上了网络!

 

外部的花花世界一下全部打开,  很多程序开始离开这个拥挤的城镇, 住到更加宜居的地方去。

 

可是他们的工作还是要读写数据库, 大家都在想办法能不能通过网络来访问数据库镇的数据库。

 

其中移居到Tomcat村的Java 最为活跃, 这小子先去拜访了一下Mysql ,    相对于Oracle, Sybase 等大佬, Mysql 还很弱小, 也许容易搞定。

 

Java 说: “Mysql 先生, 现在已经网络时代了, 您也得与时俱进啊, 给我们开放下网络接口吧。 ”

 

Mysql  说: “还网络时代, 你们这些家伙越来越懒了, 都不愿意到我们家里来了! 说说吧, 你想怎么开放?  ”

 

Java 说: “很简单, 您听说过TCP/IP还有Socket 没有?   没有吗?!  没关系, 您的操作系统肯定知道, 它内置实现了TCP/IP和socket,   您只需要和他商量一下, 需要申请一个ip , 确定一个端口, 然后您在这个端口监听,  我每次想访问数据了, 就会创建一个socket ,向你发起连接请求, 你接受了就行了。 ”

 

(刘欣注: 参见《张大胖的socket》)

 

“这么麻烦啊?”

 

“其实也简单, 您的操作系统会帮忙的, 他非常熟悉,  再说只需要做一次就行, 把这个网络访问建立起来, 到时候很多程序都会来访问您, 您会发财的。 ”

 

“不会这么简单吧, 假设说, 我是说假设啊,  通过socket我们建立了连接, 通过这个连接, 你给我发送什么东西?  我又给你发什么东西?”  Mysql非常老练, 直击命门。

 

“呃, 这个....  ”

 

Java 其实心里其实非常明白, 这需要和Mysql定义一个应用层的协议, 就是所谓的你发什么请求, 我给你什么响应。  

 

例如:

客户端程序先给Mysql 打个招呼,  Mysql也回应一下, 俗称握手。

 

怎么做认证、授权, 数据加密, 数据包分组。

 

用什么格式发送查询语句,   用什么格式来发送结果。

 

如果结果集很大, 要一下子全发过来吗?

 

怎么做数据缓冲?

......

等等一系列让人头痛的问题。

 

本来Java是想独自定义, 这样自己也许能占点便宜, 没想到Mysql  直接提出来了。

 

“这样吧 ” Java 说 “我们先把这个应用层的协议定义下来, 然后您去找操作系统来搞定socket如何? ”

 

“这还差不多 ” 。 Mysql 同意了。

 

两人忙活了一星期, 才把这个应用层协议给定义好。

 

然后又忙了一星期, 才把Mysql 这里的socket搞定。

 

Java 赶紧回到Tomcat村,  做了一个实验:  通过socket和mysql 建立连接,  然后通过socket 发送约定好的应用层协议,    还真不错, 一次都调通了,   看来准备工作很重要啊。

 

(刘欣注: 这是我的杜撰, mysql 的网络访问早就有了, 并不是java 捷足先登搞出来的)

JDBC的诞生_第1张图片

统一接口

 

搞定了Mysql ,  Java 很得意, 这是一个很好的起点, 以后和Oracle, SQL Server, Db2等大佬谈判也有底气了。

 

尤其是和mysql 商量出的应用层协议,   mysql 也大度的公开了, 这样一来, 不管是什么语言写的程序,管你是java, pyhton, ruby , php......   只要能使用socket,   就可以遵照mysql 的应用层协议进行访问,  mysql 的顾客呈指数级增长, 财源滚滚。  尤其是一个叫PHP的家伙, 简直和mysql 成了死党。

 

Oracle, Db2那帮大佬一看, 立刻就红了眼, 不到Java 去谈判, 也迫不及待的定义了一套属于自己的应用层访问协议。

 

令人抓狂的是, 他们的网络访问协议和Msyql 的完全不一样 !  这就意味着之前写的针对mysql 的程序无法针对Oracle , Db2通用,  如果想切换数据库, 每个程序都得另起炉灶写一套代码!

 

更让人恶心的是, 每套代码都得处理非常多的协议细节,   每个使用Java进行数据库访问的程序都在喋喋不休的抱怨: 我就想通过网络给数据库发送SQL语句, 怎么搞的这么麻烦?

 

原因很简单, 就是直接使用socket编程, 太low 了 ,  必须得有一个抽象层屏蔽这些细节!

 

Java 开始苦苦思索, 做出一个好的抽象不是那么容易的。

 

首先得有一个叫连接(Connection)的东西, 用来代表和数据库的连接。  

 

想执行SQL怎么办? 用一个Statement来 表示吧。   SQL返回的结果也得有个抽象的概念: ResultSet 。

他们之间的关系如图所示:

JDBC的诞生_第2张图片

从Connection 可以创建Statement,    Statement 执行查询可以得到ResultSet。

 

ResultSet提供了对数据进行遍历的方法, 就是rs.next() , rs.getXXXX ....      完美!

 

对了, 无论是Connection, 还是Statement, ResultSet ,  他们都应该是接口,而不能是具体实现。

 

具体的实现需要由各个数据库或者第三方来提供, 毫无疑问, 具体的实现代码中就需要处理那些烦人的细节了!

 

Java 把这个东西叫做JDBC,  想着自己定义了一个标准接口, 把包袱都甩给你别人, 他非常得意。

面向接口编程

第一个使用JDBC, 叫做学生信息管理的程序很快发现了问题,   跑来质问Java: “你这个Connection 接口设计的有问题!”

 

Java 说: “不可能, 我的设计多完善啊!”

 

“看来你这个规范的制定者没有真正使用啊,  你看看, 我想连接Mysql, 把Mysql 提供的jdbc实现(mysql-connector-java-4.1.jar )拿了过来,   建立一个Connection : ”

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“这不是挺正常的吗? 你要连接Mysql , 肯定要提供ip地址, 端口号,数据库名啊” Java 问到。

 

“问题不在这里, 昨天我遇到mysql了, 他给了我一个号称性能更强劲的升级版mysql-connector-java-5.0.jar,  我升级以后, 发现我的代码编译都通不过了,  原来mysql 把MysqlConnectionImpl 这个类名改成了 MysqlConnectionJDBC4Impl  , 你看看, 你整天吹嘘着要面向接口编程, 不要面向实现编程, 但是你自己设计的东西都做不到啊”

 

Java觉得背上开始出汗,  那个程序说的没错,  设计上出了漏洞, 赶紧弥补吧。

 

既然不能直接去 new 一个Connection 的实现, 肯定要通过一个新的抽象层来做, 这个中间层叫做什么?

 

Java 想到了电脑上的驱动程序, 很多硬件没法直接使用, 除非安装了驱动。   那我也模拟一下再做一个抽象层吧: Driver

 

每个数据库都需要实现Driver 接口,   通过Driver 可以获得数据库连接Connection ,  但是这个Driver 怎么才能new 出来呢?  肯定不能直接new ,    Java似乎陷入了鸡生蛋、蛋生鸡的无限循环中了。

 

最后, 还是Java的反射机制救了他, 不要直接new 了,  每个数据库的Driver 都用一个文本字符串来表示, 运行时动态的去装载, 例如mysql 的Driver 是这样的:

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Oracle是这样的:

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只要这个Driver Class不改动, 其他具体的实现像Connection,  Statement, ResultSet想怎么改就怎么改。

 

接下来的问题是同一个程序可能访问不同的数据库, 可能有多个不同Driver 都被动态装载进来, 如何来管理?

 

那就搞一个DriverManager吧,  Mysql 的Driver, Oracle的Driver 在类初始化的时候, 一定得注册到DriverManager中来, 这样DriverManager才能管理啊:

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注意: 关键点是static 的代码块, 在一个类被装载后就会执行。

 

DriverManager 可以提供一个getConnection的方法, 用于建立数据库Connection 。

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DriverManager会把这些信息传递给每个Driver , 让每个Driver去创建Connection 。

 

慢着!  如果DriverManager  里既有MysqlDriver, 又有OracleDriver ,  这里到底该连接哪一个数据库呢?   难道让两个Driver 都尝试一下? 那样太费劲了吧, 还得区分开,没法子只好让那些程序在数据库连接url中来指定吧:

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url中指明了这是一个什么数据库, 每个Driver 都需要判断下是不是属于自己支持的类型, 是的话就开始连接, 不是的话直接放弃。

 

(刘欣注: 每个Driver接口的实现类都需要实现一个acceptsURL(Sting url)方法, 判断这个url是不是自己能支持的。 )

 

唉,真是不容易啊, Java想, 这下整个体系就完备了吧, 为了获得一个Connection , 综合起来其实就这么几行代码:

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无论是任何数据库, 只要正确实现了Driver, Connection 等接口, 就可以轻松的纳入到JDBC框架下了。

 

Java终于可以高兴的宣布: “JDBC正式诞生了!”

 

(完)

 


 

 

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