JDBC 驅(qū)動(dòng)程序工作方式分析與比較

馮永亮，王 茹

(1.西安文理學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，陜西西安，710065)

(2.西安軍需工業(yè)學(xué)校，陜西西安，710068)

0 引言

作為Java EE 技術(shù)框架中的核心服務(wù)技術(shù)，JDBC（Java Database Connectivity，Java 數(shù)據(jù)庫(kù)連接）提供了Java 程序與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接服務(wù)。

1 JDBC 驅(qū)動(dòng)程序的工作原理

JDBC 體系結(jié)構(gòu)主要由以下幾層構(gòu)成：Java Application 層，JDBC API 層、JDBC Driver Manager 層和Database 層，如圖1所示。其中，Java Application 層包括Java 應(yīng)用程序和Java小應(yīng)用程序。JDBC API 層屏蔽了不同數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)程序之間的差別，為在Java 中訪問(wèn)任意類型的數(shù)據(jù)庫(kù)提供了技術(shù)支持。JDBC Driver Manager 層能夠動(dòng)態(tài)的管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢所需的驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο螅M(jìn)而實(shí)現(xiàn)程序與特定驅(qū)動(dòng)程序的連接。Database Driver 將應(yīng)用程序數(shù)據(jù)處理要求，轉(zhuǎn)換為DBMS 能夠理解的命令。Database 層包括要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

圖1 JDBC 兩層結(jié)構(gòu)

目前，JDBC 驅(qū)動(dòng)程序采用四種工作方式：JDBC-ODBC 橋驅(qū)動(dòng)、本地API 驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議驅(qū)動(dòng)和本地協(xié)議驅(qū)動(dòng)。

2 幾種工作方式的特工作原理和特征分析

2.1 JDBC-ODBC 橋驅(qū)動(dòng)方式

此種方式下，JDBC 只需要連接到ODBC，通過(guò)ODBC 可以連接到ODBC 支持的任意一種數(shù)據(jù)庫(kù)，這種連接方式叫做JDBC-ODBC橋。在圖1 中的JDBC Driver Manager 層和Database Driver 層之間，增加了JDBC-ODBC Bridge 層和ODBC Driver 層，就構(gòu)成了JDBC-ODBC 橋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。使用JDBC-ODBC 橋方式的核心代碼是：

Class.forName(“sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver”)；

Connectionconn=Driver Manager.getConnection(“jdbc:odbc:數(shù)據(jù)源名稱”);

該驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)在于：只要本地機(jī)裝有ODBC 驅(qū)動(dòng)，采用JDBCODBC 橋幾乎可以訪問(wèn)所有的數(shù)據(jù)庫(kù)。但是，由于JDBC-ODBC 先調(diào)用ODBC，再由ODBC 去調(diào)用本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)接口訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。執(zhí)行效率比較低，對(duì)于那些大數(shù)據(jù)量存取的應(yīng)用是不適合的。

2.2 本地API 驅(qū)動(dòng)方式

本地API 驅(qū)動(dòng)方式通過(guò)在客戶端加載數(shù)據(jù)庫(kù)廠商提供的本地代碼庫(kù)來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，而在驅(qū)動(dòng)程序中則包含了Java 代碼。這種驅(qū)動(dòng)工作方式效率優(yōu)于JDBC-ODBC 橋方式。但是，它仍然需要在客戶端加載數(shù)據(jù)庫(kù)廠商提供的代碼庫(kù)，不適合基于Internet 的應(yīng)用。本地API 驅(qū)動(dòng)工作方式在圖1 中的JDBC Driver Manager 層和Database Driver 層之間，增加了Native-API Driver 層。

使用本地API 驅(qū)動(dòng)工作方式，在JDBC 代碼中，設(shè)定特定的驅(qū)動(dòng)程序名稱和url。不同的驅(qū)動(dòng)程序和不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)采用不同驅(qū)動(dòng)程序名稱和url。以O(shè)racle 為例，核心代碼如下：

2.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議驅(qū)動(dòng)方式

這種驅(qū)動(dòng)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。JDBC 先把對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)請(qǐng)求傳遞給網(wǎng)絡(luò)上的中間件服務(wù)器。中間件服務(wù)器再把請(qǐng)求翻譯為符合數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范的調(diào)用，再把這種調(diào)用傳給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。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。

此方式不需要在客戶端加載數(shù)據(jù)庫(kù)廠商提供的代碼庫(kù)，單個(gè)驅(qū)動(dòng)程序可以對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問(wèn)，可擴(kuò)充性較好。但是，這種驅(qū)動(dòng)在中間件層仍然需要有配置其它數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)程序，并且由于多了一個(gè)中間層傳遞數(shù)據(jù)，執(zhí)行效率不是很高。

2.4 本地協(xié)議驅(qū)動(dòng)方式

這種類型的驅(qū)動(dòng)使用Socket，直接在客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)間通信。驅(qū)動(dòng)完全由Java 實(shí)現(xiàn)，因此實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)獨(dú)立性。

由于這種驅(qū)動(dòng)不需要先把JDBC 的調(diào)用傳給ODBC 或本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)接口或者是中間層服務(wù)器。所以它的執(zhí)行效率是非常高的，訪問(wèn)速度也是最快的，安全性也很好。而且，此方式不需要在客戶端或服務(wù)器端裝載任何的軟件或驅(qū)動(dòng)，是最直接的Java 實(shí)現(xiàn)。但是，由于缺乏足夠的文檔和技術(shù)支持，幾乎只有數(shù)據(jù)庫(kù)廠商自己才能提供這種類型的JDBC 驅(qū)動(dòng)，同時(shí)也需要針對(duì)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)使用不同的驅(qū)動(dòng)程序。

3 比較幾種JDBC 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序

3.1 從需要數(shù)據(jù)量操作的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)于使用Windows 環(huán)境開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，或者是較小數(shù)據(jù)量操作的應(yīng)用程序，應(yīng)首先考慮使用JDBC-ODBC 驅(qū)動(dòng)。

3.2 從執(zhí)行效率看，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議驅(qū)動(dòng)和本地協(xié)議驅(qū)動(dòng)明顯優(yōu)于前兩者，應(yīng)首先考慮。

3.3 從應(yīng)用看，從internet 應(yīng)用看，只能考慮網(wǎng)絡(luò)協(xié)議驅(qū)動(dòng)和本地協(xié)議驅(qū)動(dòng)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)協(xié)議驅(qū)動(dòng)可以把多種數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)都配置在中間層服務(wù)器，它適合需要同時(shí)連接多個(gè)不同種類的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且對(duì)并發(fā)連接要求高的應(yīng)用。

3.4 從客戶機(jī)部署看，JDBC-ODBC 橋驅(qū)動(dòng)程序需要在客戶機(jī)上安裝的ODBC 驅(qū)動(dòng)程序，而對(duì)于本地API 驅(qū)動(dòng)，供應(yīng)商需要在客戶機(jī)上安裝客戶端庫(kù)。后兩種類型則相對(duì)簡(jiǎn)單一些。

4 實(shí)驗(yàn)案例

4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

為數(shù)據(jù)庫(kù)中的表T_STUDENT 添加一條學(xué)號(hào)為“0030”，姓名為“王江”，性別為“男”的記錄。

4.2 實(shí)驗(yàn)分析

本實(shí)驗(yàn)的核心在于如何選擇合適驅(qū)動(dòng)程序。如果考慮使用本地API 驅(qū)動(dòng)方式，雖然執(zhí)行效率較高，但是需要到數(shù)據(jù)庫(kù)廠商網(wǎng)站下載代碼庫(kù)，并對(duì)應(yīng)的代碼庫(kù)安裝到客戶端。如果考慮使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議驅(qū)動(dòng)，雖然不需要再客戶端進(jìn)行配置，單個(gè)驅(qū)動(dòng)程序就可以對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問(wèn)，擴(kuò)充性性好，但是，需要在中間件層配置數(shù)據(jù)庫(kù)的驅(qū)動(dòng)程序，執(zhí)行效率也不高。如果考慮使用本地協(xié)議驅(qū)動(dòng)方式，考慮需要足夠的技術(shù)支持，獨(dú)立通過(guò)JAVA 編寫驅(qū)動(dòng)程序，對(duì)于個(gè)人或企業(yè)來(lái)說(shuō)，是不現(xiàn)實(shí)的。以上三種方式，對(duì)于實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，不是最好的選擇。考慮到實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跛械碾娔X都能夠很快實(shí)現(xiàn)ODBC 配置，采用JDBC-ODBC 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式，利用現(xiàn)有的條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)時(shí)可行的。

4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)運(yùn)行測(cè)試，證明在此程序中，選用JDBC-ODBC 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式，能夠完成實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容，并且，在環(huán)境配置上簡(jiǎn)單可行，執(zhí)行效率適中。

5 結(jié)語(yǔ)

選擇合適的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序工作方式，有助于有效部署軟件，提高軟件執(zhí)行效率，降低運(yùn)行成本，同時(shí)提高可維護(hù)性。選擇時(shí)，需要綜合考慮系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)規(guī)模、實(shí)施成本、執(zhí)行效率、數(shù)據(jù)庫(kù)特征、可擴(kuò)展性以及對(duì)客戶端的依賴程度等。

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