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  • 在Java中调用存储过程详解

    发布:济南达内小编      来源:互联网      时间:2016-10-19

  • 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);

    toesUp.execute();

    ResultSet rs = (ResultSet) toesUp.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);

    toesUp.execute();

    ResultSet rs = (ResultSet) toesUp.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。

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