基于Java的數(shù)據(jù)庫應用框架研究及開發(fā)

摘要:大量的計算機軟件的開發(fā)離不開數(shù)據(jù)庫的使用，利用數(shù)據(jù)庫框架實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的應用具有多方面的優(yōu)勢。該文設計和實現(xiàn)了一個微型數(shù)據(jù)庫應用框架，并將該框架應用于實際的軟件開發(fā)過程中，從而驗證了該框架的可用性。該框架適用于小型軟件系統(tǒng)的開發(fā)，提高了系統(tǒng)的可擴展性。

關鍵詞:Java數(shù)據(jù)庫技術;數(shù)據(jù)庫框架;框架模型;框架實現(xiàn)

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)36-10184-03

The Research and Development of Database Application Framework on Java

WANG Xiang-zhong

(Software and Art Design Department Nanjing Institute of Railway Technology， Nanjing 210015， China)

Abstract: Many developments of computer software can do without the application of database， it has a lot of advantages in database application using database framework. It designs and realizes a micro-type database application framework， and uses the framework in software development; as a result it confirms that this framework is usable. The framework can apply to the development of small software system， and it can increase the extendibility of the system.

Key words: Java database technology; database framework; framework model; framework realize

隨著人類社會對軟件需求的不斷增加，計算機軟件的開發(fā)和應用也越來越廣泛，已經(jīng)深入到社會生活的各個方面，而其中基于數(shù)據(jù)庫開發(fā)的應用系統(tǒng)也越來越多。研究在軟件開發(fā)中數(shù)據(jù)庫技術的使用和實現(xiàn)尤其必要。

如果每個程序員都通過實現(xiàn)自己的類來使用數(shù)據(jù)庫，一方面，將增加程序員本身的工作量，增加軟件開發(fā)中潛在的錯誤;另一方面，無法降低開發(fā)人員對數(shù)據(jù)庫操作的隨意性，無法實現(xiàn)代碼復用。這些都不符合面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)思想，為了又好又快地開發(fā)我們所需的應用系統(tǒng)，隨著面向?qū)ο箝_發(fā)技術的不斷發(fā)展，基于框架的軟件開發(fā)已經(jīng)成為一種軟件開發(fā)的趨勢，并在實際的軟件開發(fā)中得到了廣泛的應用，其中數(shù)據(jù)庫技術的應用也不例外。

1 框架技術

目前，大量的軟件開發(fā)實踐證明，幾乎所有的軟件開發(fā)都不是從零開始的，而是在一定的已有代碼、組件、框架的基礎上進行的二次開發(fā)，基于框架的軟件開發(fā)事實上已經(jīng)成為業(yè)界軟件開發(fā)的一種共識，在數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)中也是如此。

使用數(shù)據(jù)庫框架至少有三個方面的優(yōu)勢。第一，可以隱藏數(shù)據(jù)庫操作的復雜性，為處理復雜任務提供一套標準的操作程序。第二，可以在開發(fā)人員和數(shù)據(jù)庫之間構(gòu)建一個經(jīng)過反復試驗的穩(wěn)固的中間層，降低風險。第三，可以讓執(zhí)行任務的方式具有一致性?？蚣艿氖褂脼樘幚韽碗s任務提供的標準，如圖1所示。

目前，在Java開發(fā)中也使用了大量的數(shù)據(jù)庫框架，其中最流行的是Hibernate框架。但Hibernate框架更適合于大型軟件系統(tǒng)的開發(fā)，并且需要一定是時間的學習。為了在小型軟件系統(tǒng)的開發(fā)中也使用數(shù)據(jù)庫框架，本文實現(xiàn)了一個的數(shù)據(jù)庫應用框架。

2 Java數(shù)據(jù)庫技術

JDBC(Java Database Connectivity)是由Sun公司及其合作伙伴共同制定的一種基于JAVA語言訪問數(shù)據(jù)庫的技術。JDBC提供了訪問數(shù)據(jù)庫的接口(即標準)，而具體實現(xiàn)由數(shù)據(jù)庫廠商提供，而程序員編程時都是針對接口進行編程的。

JDBC為了使程序員方便地操作數(shù)據(jù)庫，提供了五個重要的接口，它們分別是Connection、Statement、PreparedStatement、CallableStatement和ResultSet，其相互關系如圖2所示。

其中:

1)Connection:用于保存特定的數(shù)據(jù)庫連接(會話)，在連接上下文中執(zhí)行SQL語句并返回其結(jié)果。

2)Statement:用于執(zhí)行靜態(tài)SQL語句并返回其所生成的結(jié)果對象。

3)PreparedStatement:表示預編譯的SQL語句對象。

4)CallableStatement:用于執(zhí)行SQL存儲過程。

5)ResultSet:表示數(shù)據(jù)庫結(jié)果集的數(shù)據(jù)表，通常通過執(zhí)行查詢數(shù)據(jù)庫的語句生成。

利用JDBC訪問數(shù)據(jù)庫的一般流程如下:

1)加載數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序;

2)建立與數(shù)據(jù)庫的連接;

3)執(zhí)行SQL語句;

4)處理結(jié)果;

5)釋放數(shù)據(jù)庫連接。

3 數(shù)據(jù)庫框架模型

本文實現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫模型的類圖如圖3所示。

該數(shù)據(jù)庫框架由四個類和一個接口構(gòu)成。

1)Parser接口:定義了一個解析器的標準，其中包含如下兩個方法。

public DatabaseConfigInfor parse(String filename);

public DatabaseConfigInfor parse(File file);

parse()方法實現(xiàn)對一個數(shù)據(jù)庫的配置文件進行解析，并使用DatabaseConfigInfor對象對數(shù)據(jù)庫的配置信息進行包裝，以便于數(shù)據(jù)庫配置信息的傳輸。

2)ParserAdapter類:是實現(xiàn)了Parser接口的一個抽象類，對Parser接口中的兩個方法分別進行空實現(xiàn)，即這兩個方法從邏輯上而言，什么事也沒干。將其定義為抽象類是防止程序員創(chuàng)建該類的對象。

3)XMLParser類:承繼于ParserAdapter類的非抽象類，實現(xiàn)對XML配置文件的解析。

4)DatabaseConfigInfor類:是一個JavaBean類，用于存儲數(shù)據(jù)庫的配置信息。

5)DBConnection類:實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序的加載，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接對象，用于對數(shù)據(jù)庫的操作。

4 數(shù)據(jù)庫框架實現(xiàn)

本數(shù)據(jù)庫框架的實現(xiàn)涉及到多個類的實現(xiàn)，由于篇幅的限制，本文僅介紹XML配置文件的解析器ParserAdapter類和DBConnection類的實現(xiàn)過程。

1)ParserAdapter類

public class XMLParser extends ParserAdapter

{

private DatabaseConfigInfor dc=1;

public DatabaseConfigInfor parse(String filename)

{

dc=new DatabaseConfigInfor(); //創(chuàng)建保存數(shù)據(jù)庫配置信息的對象

try

{ //創(chuàng)建文檔解析器的工廠類對象

DocumentBuilderFactory factory=DocumentBuilderFactory.newInstance();

//在解析XML文件時，不考慮空白結(jié)點

factory.setIgnoringElementContentWhitespace(true);

//創(chuàng)建文檔解析器對象

DocumentBuilder builder=factory.newDocumentBuilder();

//解析XML文件

Document doc=builder.parse(new FileInputStream(filename));

Element element=doc.getDocumentElement();

//提取XML文件中的數(shù)據(jù)庫配置信息，并存入DatabaseConfigInfor對象

NodeList nodes=element.getChildNodes();

for(int i=0;i

{

Node currentNode=nodes.item(i);

String tagName=currentNode.getNodeName();

String tagValue=currentNode.getFirstChild().getNodeValue();

if(tagName.equals(\"driver\"))

{

dc.setDriver(tagValue);

}

else if(tagName.equals(\"url\"))

{

dc.setUrl(tagValue);

}

else if(tagName.equals(\"databasename\"))

{

dc.setDatabasename(tagValue);

}

else if(tagName.equals(\"user\"))

{

dc.setUser(tagValue);

}

else if(tagName.equals(\"password\"))

{

dc.setPassword(tagValue);

}}}

catch(ParserConfigurationException pce)

{pce.printStackTrace();}

catch(FileNotFoundException fnfe)

{fnfe.printStackTrace();}

catch(org.xml.sax.SAXException saxe)

{saxe.printStackTrace();}

catch(IOException ioe)

{ioe.printStackTrace();}

return dc;

}}

2)DBConnection類

public class DBConnection

{

public Connection getConnection(Parser parser)

{

//利用解析器解析數(shù)據(jù)庫框架的配置文件

DatabaseConfigInfor dc=parser.parse(\"dataBaseConfiger.xml\");

Connection conn=1;

try

{

Class.forName(dc.getDriver());//加載數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序

//創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接對象

conn=DriverManager.getConnection(dc.getUrl()+\";databasename=\"+

dc.getDatabasename()，dc.getUser()，dc.getPassword());

}

catch(ClassNotFoundException cnfe)

{cnfe.printStackTrace();}

catch(SQLException sqle)

{sqle.printStackTrace();}

return conn;

}}

5 結(jié)論

該文給出了數(shù)據(jù)庫框架的設計和開發(fā)過程，可以將其應用基于數(shù)據(jù)庫的應用系統(tǒng)開發(fā)，以避免開發(fā)者重復編寫操作數(shù)據(jù)庫的代碼。經(jīng)過作者的實踐，此數(shù)據(jù)庫可以運用于Java應用系統(tǒng)的開發(fā)。在應用該數(shù)據(jù)庫框架時，需要編寫相應的DAO(數(shù)據(jù)訪問對象類)，也可以通過繼承ParserAdapter類實現(xiàn)自己新的數(shù)據(jù)庫配置文件解析器，而不需要修改其他的源代碼，從而實現(xiàn)框架的擴展。

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