【IT168 专稿】摘要：本文通过介绍试用Java DB，Oracle，My SQL，MS SQL Server，MS Access等几款当下热门的数据库平台，来向读者介绍如何简单地使用各类JDBC驱动的方法模式，并结合作者实际运用的经验对上述各类数据库平台的应用进行了深入浅出的分析。其中穿插了很多使用经验和技巧，希望给各层次的开发人员都起到一定的参考作用。

一、引言

无论是初级还是中高级技术人员，面对着各式各样的数据库平台层出不穷和众多的操作系统功能不断升级，难免会眼花缭乱。特别是当系统面临升级，无论操作平台还是数据库平台，甚至架构都可能需要更替的时候，如何才能抵住众说纷纭，把握好你的选择。幸运的是，利用Java技术可以将这些不同种别的数据库平台和操作系统无缝地连接起来，真正地做到“集百家之长而为我所用”。

本文将通过一组真实的案例来向读者介绍如何做到简单地使用JDBC驱动来实现在不同的操作系统下存取几款较为热门的数据库平台。

特别是对JavaDB这款支持嵌入式模式的纯Java数据库的开发过程进行了详细分析和展望。希望读者能做到举一反三，引入更多的数据库平台的应用。

二、评测框架

1．操作系统平台和数据库平台

实例涉及到的操作系统是MS Windows XP + SP2和SUN Solaris 8，数据库平台有：MS Access 2000（以下简称Access），MS SQL Server 2000（以下简称SQL Server），My SQL，Oracle和Java DB（J2SE 1.6.0中绑定）。

对于XP平台，可以安装以上5种数据库平台。而对于Solaris，只可以安装My SQL和Java DB两种。

2．使用平台搭建

（1）安装支持对应操作系统的JDK（http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp）。注意：如果是Solaris操作系统还必须选择对应的CPU类型，本案例中选用的是支持SPARC的JDK版本（jdk-6-solaris-sparc.sh）。在XP系统中安装的JDK Update3版本的JDK（jdk-6u3-windows-i586-p.exe），保证该版本中已经绑定Java DB。

（2）设置JAVA_HOME，PATH和CLASSPATH等环境变量。以便正常编译和运行Java代码。

（3）下载My SQL Connector/J驱动，并将其中的mysql-connector-java-5.1.0-bin.jar文件（其中5.1.0为驱动版本号）添加到CLASSPATH变量中。需要说明的是，该驱动文件中包含两种JDBC驱动，一种是mm.mysql，一种是mysql普通JDBC驱动。两者都可以使用。

（4）将包含Java DB和Oracle的驱动文件加入到CLASSPATH中。分别为derby.jar和classes12.jar。都可以在相应的产品安装目录中找到。

通过上述的配置之后，我们就可以开始在XP系统和Solaris系统中对各类数据库平台进行使用了。
三、试用准备

1．简化JDBC函数

为了方便开发人员的使用，作者提炼出以下简化后的常用JDBC函数：

这些函数基本上已经满足大部分的使用，初级开发人员按照函数的调用步骤就可以实现通过JDBC驱动与各种数据库平台进行交互了。

如果用户对数据库操作的效率比较关注，那么还有3组比较重要的，也是常用的JDBC函数，分别是：

（1）事务处理函数：setAutoCommit/commit/rollback
（2）批处理函数：addBatch/execBatch
（3）语句预处理函数：prepareStatement

对于大多数开发人员，只需要知道其用法含义即可，深层次的探索和分析可能需要另外的篇幅来说明，因此作者在此不再赘述。

实际上，上述基本函数的定义，大部分都是对JDK中JDBC函数的封装，读者也可以通过JDBC的文档进行相关的查阅。关键代码参见全文末尾附录部分。

2．数据库表定义

作为试用，作者并没有定义很复杂的数据库表，以下是测试用数据表结构：
create table user_info(
ui_id varchar(64),
ui_passwd varchar(64),
ui_real_name varchar(64), primary key(ui_id));

3．试用思路

比较简单，就是通过上述不同类型的JDBC驱动来连接各种数据库平台，然后向已经初始化的数据表插入10000条记录，再逐条读取，并记录其各个步骤的执行耗费。

四、试用过程

1．平台选择

作者选择了MS Windows XP和Solaris两种平台。其中只有MySQL，JavaDB和Oracle（连接远程服务器）既可在Windows平台进行了测试，也可在Solaris平台下进行了测试。两个系统下的测试代码和框架完全相同。
2．使用JDBC驱动连接数据库

（1）Access数据库

通过JDBC驱动连接Access数据库最常用的是采用建立ODBC数据源（DSN）的方式进行，但是本测试中采用的是通过数据库连接字符串避开了手工建立DSN的部分。以下是关键代码：
final String connectStr =
“jdbc:odbc:driver={Microsoft Access Driver (*.mdb)};DBQ=./TestDB.mdb”;
……
if( (conn = FoolDB.openDB(connectStr, null, null)) == null)
用过ADO的读者可能一眼就看出来了，上述的连接字符串中的内容和ADO很相似。事实上，作者就是为了避开建立DNS而尝试套用了ADO的连接字符串，结果尝试通过了！

（2）SQL Server数据库

需要说明的，对于SQL Server的测试没有采用Microsoft提供的SQL Server专用的JDBC驱动，还是通过借鉴ADO的连接字符串形式，沿用了JDK自带的JdbcOdbc驱动。

final String connectStr =
“jdbc:odbc:Driver={SQL Server};Server=.;Database=master;UID=sa;PWD=121fs”;
……
if( (conn = FoolDB.openDB(connectStr, null, null)) == null) 

注意：用户名和密码已经包含到连接字符串中。

SUN公司提供的SQL Server的JDBC驱动的版本应该比较陈旧，所以可能导致在操作数据库功能支持和效率方面比当前新的JDBC驱动要差一些。Microsoft提供的SQL Server JDBC驱动类名为：“com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver”，连接字符串形如：“jdbc:microsoft:sqlserver://hostname:port;DataBaseName=dbname”。

（3）MySQL数据库

众所周知，MySQL数据库既可以在Windows可以在Solaris平台运行，而且执行效率也深得业界的好评。本试例中连接MySQL使用的是MySQL专用驱动（在第一部分已经详述，在MySQL官方网页有很多的支持文档），以下是关键代码：

final String connectStr = “jdbc:mysql://localhost/phome”; 
final String userName = “root”; // 
final String passwd = ““;
……
if( (conn = FoolDB.openDB(connectStr, userName, passwd)) == null) 

在本地连接时，主机名可以使用“localhost”，但如果连接远程主机时，必须换成该远程主机的IP，而phome是MySQL数据库名称。

（4）Oracle数据库

Oracle提供了thin和oci两种类型的驱动，本测试中使用thin类型JDBC驱动。

final String connectStr = “jdbc:oracle:thin:@WBS:1521/oracle088”;
final String userName = “test”;
final String passwd = “test”; 

其中“WBS:1521/oracle088”为Oracle服务器的SID。

（5）Java DB

值得一提的，Java DB是由Apache Software Foundation主要参与开发的一个数据库（DB）项目，SUN在JDK1.6.0中将其进行了绑定，它是一款名副其实的纯Java代码开发的数据库平台。可以支持Server/Client也可以支持嵌入式运行模式，本实例中主要采用了嵌入式模式（Embedded）进行操作：

final String connectStr = “jdbc:derby:FoolDB”;
……
if( (conn = FoolDB.openDB(connectStr, null, null)) == null) 

其中FoolDB是在初始化过程中，使用连接字符串“jdbc:derby:FoolDB;create=true”进行创建的。创建的结果是：在当前目录中创建一个名为FoolDB的目录，该目录又中包含log，seg0和tmp这3个文件夹，而数据库内容以多文件的方式存放于seg0目录中。

注意：数据库一旦创建之后，就无需再次创建了。

3．设置数据库事务方式

当数据库连接成功之后，需要设定连接的事务方式（前提是该数据库平台支持事务处理）为非自动提交，因为JDBC函数默认为自动提交。

提交过于频繁，就会使数据库操作的效率较低。特别是对于Oracle这种绝对支持事务处理的数据平台而言，设置是否自动提交对系统的效率将有很大的影响。

4．采用批处理方式插入记录

同样一个考虑效率的操作，循环地执行操作语句（Insert，Update）也会增加很多不必要地开销。试例中采用了批量处理的方式，通过这种方式将要进行的操作先进行汇总，再批量提交执行。这样就可以获得较高的执行效率。

//Insert records 
for(int i = 0; i < RECORD_COUNT; ++i)
{
//Add each operation to batch 
if(FoolDB.addBatch(execStat, “insert into user_info values('guest” 
+ Integer.toString(i + 1)
+ “', '666666', '我是中国人')”) == false) 
……
FoolDB.execBatch(execStat); //Execute batch operations 
FoolDB.commit(conn);
FoolDB.setAutoCommit(conn, true); 

这种批处理的方式，可以视同预处理，通过统合批量的操作来减少与数据库的交互频率，也减少数据库访问IO设备的频率，从而也可获得较高的效率。

5．使用行游标读取记录字段

记录插入完毕之后，通过执行查询语句来获取数据集。然后再通过简化函数moveNext来逐行读取结果集的记录行：

//Select from table 
String sql = "select * from user_info";
if( (queryRS = FoolDB.openQuery(queryStat, sql)) == null)
{
…
}
…
while(FoolDB.moveNext(queryRS) == true)
{
//Field ui_id, text(64) type 
FoolDB.getFieldByName(queryRS, “ui_id”);
//Field ui_passwd, text(64) type 
FoolDB.getFieldByName(queryRS, “ui_passwd”);
//Field ui_real_name, text(64) type 
FoolDB.getFieldByName(queryRS, “ui_real_name”);
} 

实际上，moveNext的函数名也来源于ADO（在作者看来，JDBC和ADO的应用方式是相同的）。

6．关闭数据库

这里主要对以嵌入式模式运行的JavaDB的关闭进行说明，其他数据库的关闭，直接采用简化后的关闭函数（closeDB）即可。

在嵌入式模式，应用程序退出时就必须关闭数据库。但是如果应用程序关闭数据库失败，当JVM退出时不会对该未被关闭的连接进行检查，这样就占用了数据库的连接资源，就会影响后续的连接执行效率。所以Apache Derby的建议是采用URL的方式显示地关闭数据库。以下是关键代码：

FoolDB.closeDB(conn); //Close connection 

if(framework.equals("embedded") == true) //If in embedded mode 
{
//Use URL to shutdown Derby 
if(FoolDB.openDB("jdbc:derby:;shutdown=true", null, null) == null)
{
//If shutdown failure means that Derby already shutdown 
isShutdownOk = true;
}
if (isShutdownOk == false) //Not shutdown normally 
{
System.out.println("Derby shutdown NG.");
}
} 

注意：关闭和判断Derby数据库是否正常关闭的连接字符串中是不包含数据库名的。
 
7．记录各步骤操作的时间戳

以上的操作中，在各个步骤之间添加了时间戳，以此来记录各个数据库平台的执行耗费。

五、结果及分析



在对试用结果进行评价之前，读者需要考虑各款数据库平台的特点，而不能简单地从执行时间的长短来进行判断，以下是笔者根据开发经验总结出的需要注意的地方：

（1）要保证JDBC驱动和数据库平台的连接是无缝的。例如Oracle和JavaDB数据库本身就是由Java开发，其JDBC驱动和数据库平台的连接可以做到完全无缝，这样可以充分体现出该款数据库平台的特性。反之，Access和SQL Server与对应的JdbcOdbc驱动之间的耦合可能就不如与ADO驱动那么吻合，那么这些数据平台的很多特性就无法通过这些JDBC驱动得以体现。之前我们也提到，Microsoft专门有提供MS SQL Server的JDBC驱动，数据库与这种“对口”的JDBC驱动的耦合肯定要超过JdbcOdbc这种通用型的驱动。

（2）数据库平台要有良好的可移植性。换句话说就是数据库跨操作系统的性能。在这些方面Oracle，MySQL和JavaDB就要比Access和SQL Server有明显优势，它们不仅可以支持Windows平台而且也支持Solaris和Linux平台。而且数据库平台的可移植很大程度也决定了应用系统的可移植性。

（3）数据库平台要支持应用的多样化（需求弹性）。数据库平台应该不仅可以对应传统的C/S，B/S模式，而且还可以扩展为三层的，甚至是多层的模式，或者支持嵌入式系统的应用。显而易见，本身使用Java开发的Oracle和JavaDB在这些方面就具有得天独厚的优势。而且JavaDB还支持嵌入式应用，这样以来数据库的应用空间就更为广阔了。

所以基于以上几点的考虑，我们就可以得出初步的意向：

（1）对于一般的中小型的C/S和B/S架构，MySQL可以说是我们当前首选。它在跨平台和执行效率方面表现得相当的出色。

（2）对于那些对系统构架弹性要求比较高的系统，可以选择Oracle平台，并结合EJB规范进行搭建系统构架无疑将是很好的选择。

（3）选用JavaDB进行嵌入式平台开发似乎是不错的主意。由于现在很多嵌入式设备中都嵌入了Java内核，JavaDB也就可以得以应用了，嵌入式设备与其他系统共享数据的接口就变得及其简单。

（4）如果只在Windows平台进行开发的中小型系统，用Access或者SQL Server平台也不妨是一种简单快捷的途径。

六、结束语

通过前两部分的说明，相信大家对JDBC的使用应该有相当部分的了解和收获。即使作为初学者，通过简化后的JDBC函数和固定的试用方式，就可以实现通过JSP页面，Java Applet或者是Java Application等程序来访问各种类型的数据库平台了。即使是在本文中没有提到的其他数据库平台，例如：IBM的DB2，Solaris 10中绑定的PostgreSQL数据库。

尤其的，对于中高级技术人员而言，也可以通过这几种热门的数据库平台在不同操作系统下的使用案例得到一定的参考。

其中，特别是介绍了对嵌入式数据库的使用，相信也一定开阔了大家的视野和应用范围，毕竟嵌入式系统的应用在目前也是如火如荼。在后续的实际开发中笔者会将更多的心得体会和大家一起分享。

七、附录：

1．主要FoolDB函数参考

//Get a conn to special database. 
public static Connection openDB(final String url, final String user, final String passwd)
{
try
{
return (DriverManager.getConnection(url, user, passwd) );
}
catch (SQLException CONNECT_FAILURE)
{
…
}
}
//Get a statement object that can be used for query (read only) 
public static Statement getQueryStat(final Connection conn)
{
try
{
return (conn.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE,
ResultSet.CONCUR_READ_ONLY) );
}
catch(SQLException CREATE_QUERY_STATEMENT)
{
…
}
}
//Get a statement object that can be used for update (can write) 
public static Statement getExecStat(final Connection conn)
{
try
{
return (conn.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE,
ResultSet.CONCUR_UPDATABLE) );
}
catch(SQLException CREATE_EXEC_STATEMENT)
{
…
}
}
//Execute SQL statement, and get the result set. 
public static ResultSet openQuery(final Statement stat, final String sql)
{
try
{
return (stat.executeQuery(sql) );
}
catch(SQLException OPEN_QUERY)
{
…
}
}
//Get the rows cout of result set.
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE. 
public static int getRowsCount(ResultSet rs)
{
try
{
int rowsCount = 0;
//Backup current row no. 
int rowNo = rs.getRow();
//Locate last row 
rs.last();
//Get the rows count 
rowsCount = rs.getRow();
//Return back original row 
if(rowNo < 1) //before first row 
{
rs.beforeFirst();
}
else // 
{
rs.absolute(rowNo);
}
return (rowsCount);
}
catch(SQLException GET_ROWS_COUNT_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the columns count of resut set. 
public static int getColsCount(final ResultSet rs)
{
try
{
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
return (rsmd.getColumnCount() );
}
catch(SQLException GET_COLS_COUNT_FAILURE)
{
…
}
}
//Get special column name.
//Note: The index of column base 1, but not 0. 
public static String getColName(final ResultSet rs, final int colIndex)
{
try
{
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
return (rsmd.getColumnName(colIndex) );
}
catch(SQLException GET_COL_NAME_FAILURE)
{
…
}
}
//Move the cursor of result set to next row 
public static boolean moveNext(ResultSet rs)
{
try
{
return (rs.next() );
}
catch(SQLException MOVE_NEXT_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the retValue of cell by special row number and column number
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE.
//Note: The index of row and column all base 1, but no 0. 
public static Object getValueAt(ResultSet rs, final int rowIndex, final int colIndex)
{
if( (rowIndex < 1) || (colIndex < 1) )
{
return (null);
}
try
{
//Backup current row no. 
int rowNo = rs.getRow();
Object retValue = null;
//Locate to special row 
rs.absolute(rowIndex);
//Get retValue 
retValue = rs.getObject(colIndex);
//Return back origianl row 
rs.absolute(rowNo);
return (retValue);
}
catch(SQLException GET_VALUE_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the retValue of cell by special row number and field name
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE.
//Note: The index of row and column all base 1, but no 0. 
public static Object getFieldByName(ResultSet rs, final int rowIndex, final String fieldName)
{
if( (rowIndex < 1) || (fieldName.equals("") == true) )
{
return (null);
}
try
{
//Backup current row no. 
int rowNo = rs.getRow();
Object retValue = null;
//Locate to special row 
rs.absolute(rowNo);
//Get retValue 
retValue = rs.getObject(fieldName);
//Return back origianl row no. 
rs.absolute(rowNo);
return (retValue);
}
catch(SQLException GET_FIELD_BY_NAME_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the retValue of cell within current row by special field name
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE.
//Note: The index of row and column all base 1, but no 0. 
public static Object getFieldByName(final ResultSet rs, final String fieldName)
{
if( (isBOF(rs) == true) || (isEOF(rs) == true) )
{
return (null);
}
try
{
return (rs.getObject(fieldName) );
}
catch(SQLException GET_FIELD_BY_NAME_FAILURE)
{
…
}
}
//Get the retValue of cell within current row by special column index
//The result set type should be ResultSet type is TYPE_SCROLL_SENSITIVE.
//Note: The index of row and column all base 1, but no 0. 
public static Object getFieldByIndex(final ResultSet rs, final int columnIndex)
{
if( (columnIndex < 1) || (isBOF(rs) == true) || (isEOF(rs) == true) )
{
return (null);
}
try
{
return (rs.getObject(columnIndex) );
}
catch(SQLException GET_FIELD_BY_INDEX_FAILURE)
{
…
}
}