高性能Java設計與開發

2019-11-18 12:21:10

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供稿：網友

　　　　　——JDBC 篇（一）
　　
　　驅動程序的選擇
　　
　　在企業級的java應用中，訪問數據庫是一個必備的環節。數據庫作為數據資源的集散地，往往位于企業級軟件體系的后方，供前方的應用程序訪問。在Java技術的體系中，應用程序是通過JDBC（Java Database Connectivity）接口來訪問數據庫的，JDBC支持"建立連接、SQL語句查詢、處理結果"等基本功能。在應用JDBC接口訪問數據庫的過程中，只要根據規范來操作，這些功能的實現不會出差錯。但是，有些時候進行數據查詢的效率著實讓開發人員懊惱不已，明明根據規范編寫的程序，卻得不到預期的運行效果，造成了整個軟件的執行效率不高。
　　
　　訪問數據庫的性能主要有兩個因素決定。一是數據庫服務器本身的性能，如數據庫治理系統、數據庫結構的設計；其二就是與數據庫相對獨立的JDBC應用編程接口（API）的使用也很大程度上影響著JDBC程序的性能。前一點不屬于我們討論的范圍，我們不做具體論述。
　　
　　JDBC數據庫訪問機制：
　　
　　
　　　高性能Java設計與開發（圖一）

　　圖一
　　
　　

　　圖二
　　
　　
　　· 圖一左邊的分支稱為Type 1驅動模式，即通常由Sun公司提供的JDBC-ODBC橋，加上一個ODBC驅動，它提供了經由一種或多種ODBC驅動進行訪問的JDBC接口。通常的DBMS都支持微軟提出的ODBC規范，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環境，也沒有好的支持，并且功能有限。因為每次調用都要轉換成ODBC調用，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安裝Java程序不重要、實驗用途或者沒有其它JDBC驅動可用的情況下，絕不推薦用于生產。
　　
　　· 圖一右邊的分支成為Type 2驅動模式，類似于JDBC-ODBC橋接器，需要加載到客戶機，卻是一個部分用Java實現的驅動接口。使用本地API，它將JDBC調用轉換為對數據庫（Oracle、Sybase、Informix、DB2等）客戶端接口的調用。
　　
　　· 圖二左邊的分支稱為Type 4驅動模式，它一般是數據庫廠商才能實現的純Java的基于本地協議的驅動，直接調用DBMS（數據庫治理系統）使用的網絡協議，對于企業內部互聯網來說，是一個實用的解決方案。
　　
　　· 圖二右邊的分支稱為Type 3驅動模式，它同樣是一個純Java驅動，不同于Type 4驅動模式的是基于網絡協議。它的機制是將JDBC調用轉換為中間網絡協議，然后轉換為DBMS協議。中間網絡協議層起到一個讀取數據庫的中間件的作用，能夠連接許多類型的數據庫，因而是最靈活的JDBC模式。
　　
　　了解了現有的JDBC驅動類型以后，我們做一下綜合分析：
　　
　　Type1驅動支持多種數據庫訪問，理論上利用客戶機本地代碼庫，可以加速數據訪問的執行，但因為要做JDBC——ODBC轉換，相應的開銷絕對大于前者產生的性能提高，因此不可能有好的性能支持。由于多種原因，該類驅動得不到服務商的好的支持，使其無論性能還是功能都相對差勁，事實上該類驅動基本上得不到使用。
　　
　　Type2驅動類似于Type1，利用了客戶機本地代碼，雖然不需要將數據庫請求轉換成ODBC調用，但有二進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實現，但因為與下層本地代碼邦定緊密，無論是跨平臺應用還是多數據庫支持都很限制。因此不推薦該類型驅動。
　　
　　Type3驅動是純Java驅動，一般由應用服務器提供商集成到應用服務器中，為三層結構，能連接許多類型的數據庫，非常靈活?？此浦虚g多了一個環節，但應用服務器提供這種驅動程序的同時也提供了很多優化的功能，它們一般還會配套的提供連接池、數據緩沖區、負載均衡等，所以性能并不差。
　　
　　Type4驅動也是純Java驅動，但其直接訪問數據庫。一般說來，商業DBMS的提供者往往會為自己的數據庫提供Type4的JDBC接口。這種模式的優勢在于和數據庫本身結合比較緊密，而且是純Java的實現，在企業級的軟件應用中，應該是首選。另外，第三方也給于大力支持。例如，對于Oracle數據庫來說，有Oracle、SilverStream、DataDirect等公司提供這種類型的驅動，其性能往往被評價為最高效的、最可靠的驅動程序。但偶然也有比較麻煩的情況，例如微軟就不會提供MS SQL的JDBC接口（至少目前筆者了解的情況是這樣），這時就需要到Sun的網站（http://industry.java.sun.com/PRodUCts/jdbc/drivers）查找相關的模式4驅動，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驅動，只是你需要支付$購買這個JDBC驅動。
　　
　　Type3和Type4第三方驅動可能會提供比數據庫商的驅動更好的性能, 并且能更好的執行，究其原因也是顯而易見的，驅動商聚精會神于驅動，數據庫商有更多其他的事情要考慮。
　　
　　同樣是純Java實現的Type3，與Type4相比，優勢在于對多種數據庫的支持，體現了其靈活性。在大型的企業級的軟件應用中，后臺數據庫往往不是一個，而且是由不同的廠商支持的。不過，Type3的JDBC驅動往往提供許多企業級的特征，例如SSL安全、支持分布式事務處理和集中治理等，因而會對你非凡的用途有很大的幫助。至于其性能，二者相當。如何選擇，就看你應用的需要了。
　　
　　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、數據緩沖等技術的使用，性能比Type2和Type1都要好，又都是純Java的實現，屬于首選。
　　
　　另外普遍反映，對于Oracle數據庫，盡管Oracle說OCI驅動為最佳的客戶端訪問驅動，但事實上Thin驅動程序可以獲得更好的性能。

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