J2EE综合-浅析Java程序员的存储过程

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　　本文阐述了怎么使用DBMS存储过程。我阐述了使用存储过程的基本的和高级特性，比如返回ResultSet。本文假设你对DBMS和JDBC已经非常熟悉，也假设你能够毫无障碍地阅读其它语言写成的代码（即不是Java的语言），但是，并不要求你有任何存储过程的编程经历。
　　存储过程是指保存在数据库并在数据库端执行的程序。你可以使用特殊的语法在Java类中调用存储过程。在调用时，存储过程的名称及指定的参数通过JDBC连接发送给DBMS，执行存储过程并通过连接（如果有）返回结果。
　　使用存储过程拥有和使用基于EJB或CORBA这样的应用服务器一样的好处。区别是存储过程可以从很多流行的DBMS中免费使用，而应用服务器大都非常昂贵。这并不只是许可证费用的问题。使用应用服务器所需要花费的管理、编写代码的费用，以及客户程序所增加的复杂性，都可以通过DBMS中的存储过程所整个地替代。
　　你可以使用Java，Python，Perl或C编写存储过程，但是通常使用你的DBMS所指定的特定语言。Oracle使用PL/SQL，PostgreSQL使用pl/pgsql，DB2使用Procedural SQL。这些语言都非常相似。在它们之间移植存储过程并不比在Sun的EJB规范不同实现版本之间移植Session Bean困难。并且，存储过程是为嵌入SQL所设计，这使得它们比Java或C等语言更加友好地方式表达数据库的机制。
　　因为存储过程运行在DBMS自身，这可以帮助减少应用程序中的等待时间。不是在Java代码中执行4个或5个SQL语句，而只需要在服务器端执行1个存储过程。网络上的数据往返次数的减少可以戏剧性地优化性能。

　　使用存储过程

　　简单的老的JDBC通过CallableStatement类支持存储过程的调用。该类实际上是PreparedStatement的一个子类。假设我们有一个poets数据库。数据库中有一个设置诗人逝世年龄的存储过程。下面是对老酒鬼Dylan Thomas（old soak Dylan Thomas，不指定是否有关典故、文化，请批评指正。译注）进行调用的详细代码：

　　try
　　{
　　    int age = 39;
　　    String poetName = "dylan thomas";
　　    CallableStatement proc =
　　        connection.prepareCall("{ call set_death_age(？, ？) }");
　　    proc.setString(1, poetName);
　　    proc.setInt(2, age);
　　    cs.execute();
　　}
　　catch (SQLException e)
　　{
　　    // ....
　　}

　　传给prepareCall方法的字串是存储过程调用的书写规范。它指定了存储过程的名称，？代表了你需要指定的参数。
　　和JDBC集成是存储过程的一个很大的便利：为了从应用中调用存储过程，不需要存根（stub）类或者配置文件，除了你的DBMS的JDBC驱动程序外什么也不需要。
　　当这段代码执行时，数据库的存储过程就被调用。我们没有去获取结果，因为该存储过程并不返回结果。执行成功或失败将通过例外得知。失败可能意味着调用存储过程时的失败（比如提供的一个参数的类型不正确），或者一个应用程序的失败（比如抛出一个例外指示在poets数据库中并不存在“Dylan Thomas”）

　　结合SQL操作与存储过程

　　映射Java对象到SQL表中的行相当简单，但是通常需要执行几个SQL语句；可能是一个SELECT查找ID，然后一个INSERT插入指定ID的数据。在高度规格化（符合更高的范式，译注）的数据库模式中，可能需要多个表的更新，因此需要更多的语句。Java代码会很快地膨胀，每一个语句的网络开销也迅速增加。
　　将这些SQL语句转移到一个存储过程中将大大简化代码，仅涉及一次网络调用。所有关联的SQL操作都可以在数据库内部发生。并且，存储过程语言，例如PL/SQL，允许使用SQL语法，这比Java代码更加自然。下面是我们早期的存储过程，使用Oracle的PL/SQL语言编写：

　　create procedure set_death_age(poet VARCHAR2, poet_age NUMBER)    poet_id NUMBER;begin  SELECT id INTO poet_id FROM poets WHERE name = poet;  INSERT INTO deaths (mort_id, age) VALUES (poet_id, poet_age);end set_death_age;

　　很独特？不。我打赌你一定期待看到一个poets表上的UPDATE。这也暗示了使用存储过程实现是多么容易的一件事情。set_death_age几乎可以肯定是一个很烂的实现。我们应该在poets表中添加一列来存储逝世年龄。Java代码中并不关心数据库模式是怎么实现的，因为它仅调用存储过程。我们以后可以改变数据库模式以提高性能，但是我们不必修改我们代码。
　　下面是调用上面存储过程的Java代码：

　　public static void setDeathAge(Poet dyingBard, int age)
　　    throws SQLException
　　{
　　   Connection con = null;
　　   CallableStatement proc = null;

　　   try
　　   {
　　      con  = connectionPool.getConnection();
　　      proc = con.prepareCall("{ call set_death_age(？, ？) }");
　　      proc.setString(1, dyingBard.getName());
　　      proc.setInt(2, age);
　　      proc.execute();
　　   }
　　   finally
　　   {
　　      try
　　      {
　　         proc.close();
　　      }
　　      catch (SQLException e) {}
　　      con.close();
　　   }
　　}

　　为了确保可维护性，建议使用像这儿这样的static方法。这也使得调用存储过程的代码集中在一个简单的模版代码中。如果你用到许多存储过程，就会发现仅需要拷贝、粘贴就可以创建新的方法。因为代码的模版化，甚至也可以通过脚本自动生产调用存储过程的代码。

　　Functions

　　存储过程可以有返回值，所以CallableStatement类有类似getResultSet这样的方法来获取返回值。当存储过程返回一个值时，你必须使用registerOutParameter方法告诉JDBC驱动器该值的SQL类型是什么。你也必须调整存储过程调用来指示该过程返回一个值。
　　下面接着上面的例子。这次我们查询Dylan Thomas逝世时的年龄。这次的存储过程使用PostgreSQL的pl/pgsql：
　　create function snuffed_it_when (VARCHAR) returns integer 'declare    poet_id NUMBER;    poet_age NUMBER;begin    -- first get the id associated with the poet.    SELECT id INTO poet_id FROM poets WHERE name = $1;    -- get and return the age.    SELECT age INTO poet_age FROM deaths WHERE mort_id = poet_id;    return age;end;' language 'pl/pgsql';

　　另外，注意pl/pgsql参数名通过Unix和DOS脚本的$n语法引用。同时，也注意嵌入的注释，这是和Java代码相比的另一个优越性。在Java中写这样的注释当然是可以的，但是看起来很凌乱，并且和SQL语句脱节，必须嵌入到Java String中。
　　下面是调用这个存储过程的Java代码：

　　connection.setAutoCommit(false);
　　CallableStatement proc =
　　    connection.prepareCall("{ ？ = call snuffed_it_when(？) }");
　　proc.registerOutParameter(1, Types.INTEGER);
　　proc.setString(2, poetName);
　　cs.execute();
　　int age = proc.getInt(2);

　　如果指定了错误的返回值类型会怎样？那么，当调用存储过程时将抛出一个RuntimeException，正如你在ResultSet操作中使用了一个错误的类型所碰到的一样。

　　复杂的返回值
　　 
　　关于存储过程的知识，很多人好像就熟悉我们所讨论的这些。如果这是存储过程的全部功能，那么存储过程就不是其它远程执行机制的替换方案了。存储过程的功能比这强大得多。
　　当你执行一个SQL查询时，DBMS创建一个叫做cursor（游标）的数据库对象，用于在返回结果中迭代每一行。ResultSet是当前时间点的游标的一个表示。这就是为什么没有缓存或者特定数据库的支持，你只能在ResultSet中向前移动。
　　某些DBMS允许从存储过程中返回游标的一个引用。JDBC并不支持这个功能，但是Oracle、PostgreSQL和DB2的JDBC驱动器都支持在ResultSet上打开到游标的指针（pointer）。
　　设想列出所有没有活到退休年龄的诗人，下面是完成这个功能的存储过程，返回一个打开的游标，同样也使用PostgreSQL的pl/pgsql语言：
　　create procedure list_early_deaths () return refcursor as 'declare    toesup refcursor;begin    open toesup for        SELECT poets.name, deaths.age        FROM poets, deaths        -- all entries in deaths are for poets.        -- but the table might become generic.        WHERE poets.id = deaths.mort_id            AND deaths.age 60;    return toesup;end;' language 'plpgsql';

　　下面是调用该存储过程的Java方法，将结果输出到PrintWriter：
　　PrintWriter:

　　static void sendEarlyDeaths(PrintWriter out)
　　{
　　    Connection con = null;
　　    CallableStatement toesUp = null;
　　    try
　　    {
　　        con = ConnectionPool.getConnection();

　　        // PostgreSQL needs a transaction to do this...
　　        con.setAutoCommit(false);

　　        // Setup the call.
　　        CallableStatement toesUp
　　            = connection.prepareCall("{ ？ = call list_early_deaths () }");
　　        toesUp.registerOutParameter(1, Types.OTHER);
　　        getResults.execute();

　　        ResultSet rs = (ResultSet) getResults.getObject(1);
　　        while (rs.next())
　　        {
　　            String name = rs.getString(1);
　　            int age = rs.getInt(2);
　　            out.println(name + " was " + age + " years old.");
　　        }
　　        rs.close();
　　    }
　　    catch (SQLException e)
　　    {
　　        // We should protect these calls.
　　        toesUp.close();
　　        con.close();
　　    }
　　}

　　因为JDBC并不直接支持从存储过程中返回游标，我们使用Types.OTHER来指示存储过程的返回类型，然后调用getObject()方法并对返回值进行强制类型转换。
　　这个调用存储过程的Java方法是mapping的一个好例子。Mapping是对一个集上的操作进行抽象的方法。不是在这个过程上返回一个集，我们可以把操作传送进去执行。本例中，操作就是把ResultSet打印到一个输出流。这是一个值得举例的很常用的例子，下面是调用同一个存储过程的另外一个方法实现：

　　public class ProcessPoetDeaths
　　{
　　    public abstract void sendDeath(String name, int age);
　　}

　　static void mapEarlyDeaths(ProcessPoetDeaths mapper)
　　{
　　    Connection con = null;
　　    CallableStatement toesUp = null;
　　    try
　　    {
　　        con = ConnectionPool.getConnection();
　　        con.setAutoCommit(false);

　　        CallableStatement toesUp
　　            = connection.prepareCall("{ ？ = call list_early_deaths () }");
　　        toesUp.registerOutParameter(1, Types.OTHER);
　　        getResults.execute();

　　        ResultSet rs = (ResultSet) getResults.getObject(1);
　　        while (rs.next())
　　        {
　　            String name = rs.getString(1);
　　            int age = rs.getInt(2);
　　            mapper.sendDeath(name, age);
　　        }
　　        rs.close();
　　    }
　　    catch (SQLException e)
　　    {
　　        // We should protect these calls.
　　        toesUp.close();
　　        con.close();
　　    }
　　}

　　这允许在ResultSet数据上执行任意的处理，而不需要改变或者复制获取ResultSet的方法：

　　static void sendEarlyDeaths(final PrintWriter out)
　　{
　　    ProcessPoetDeaths myMapper = new ProcessPoetDeaths()
　　    {
　　        public void sendDeath(String name, int age)
　　        {
　　            out.println(name + " was " + age + " years old.");
　　        }
　　    };
　　    mapEarlyDeaths(myMapper);
　　}

　　这个方法使用ProcessPoetDeaths的一个匿名实例调用mapEarlyDeaths。该实例拥有sendDeath方法的一个实现，和我们上面的例子一样的方式把结果写入到输出流。当然，这个技巧并不是存储过程特有的，但是和存储过程中返回的ResultSet结合使用，是一个非常强大的工具。

　　结论

　　存储过程可以帮助你在代码中分离逻辑，这基本上总是有益的。这个分离的好处有：
　　• 快速创建应用，使用和应用一起改变和改善的数据库模式。
　　• 数据库模式可以在以后改变而不影响Java对象，当我们完成应用后，可以重新设计更好的模式。
　　• 存储过程通过更好的SQL嵌入使得复杂的SQL更容易理解。
　　• 编写存储过程比在Java中编写嵌入的SQL拥有更好的工具－－大部分编辑器都提供语法高亮！
　　• 存储过程可以在任何SQL命令行中测试，这使得调试更加容易。

　　并不是所有的数据库都支持存储过程，但是存在许多很棒的实现，包括免费/开源的和非免费的，所以移植并不是一个问题。Oracle、PostgreSQL和DB2都有类似的存储过程语言，并且有在线的社区很好地支持。
　　存储过程工具很多，有像TOAD或TORA这样的编辑器、调试器和IDE，提供了编写、维护PL/SQL或pl/pgsql的强大的环境。
　　存储过程确实增加了你的代码的开销，但是它们和大多数的应用服务器相比，开销小得多。如果你的代码复杂到需要使用DBMS，我建议整个采用存储过程的方式。