JDBC的诞生

查看原文

其他

JDBC的诞生

Original 2016-12-09 刘欣码农翻身

网络访问

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。 ”

（刘欣注：参见《张大胖的socket》）

“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)

统一接口

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。

面向接口编程

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 。