码农翻身——JDBC的诞生
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。 ”
“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)
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:
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。
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 : ”
“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:
Oracle是这样的:
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:
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 。
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:
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:
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!”
转自码农翻身微信公众号文章
JDBC的诞生
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