數(shù)據(jù)源在JDBC中的應用
（馮睿　2001年05月17日 18:30）


簡介
眾所周知，JDBC（Java數(shù)據(jù)庫連接）是Java 2企業(yè)版的重要組成部分。它是基于SQL層的API。通過把SQL語句嵌入JDBC接口的方法中，用戶可以通過Java程序執(zhí)行幾乎所有的數(shù)據(jù)庫操作。JDBC只提供了接口，具體的類的實現(xiàn)要求數(shù)據(jù)庫的設計者完成。通過生成這些接口的實例，即使對于不同的數(shù)據(jù)庫，Java程序也可以正確地執(zhí)行SQL調(diào)用。所以對于程序員來說，不必把注意力放在如何向數(shù)據(jù)庫發(fā)送SQL指令，因為程序員需要了解和用到的只是JDBC的接口，只有在極少數(shù)情況下會用到面向特定數(shù)據(jù)庫的類，例如程序員希望使用ORACLE的擴展API。

在JDBC程序中，首先需要做的是實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的連接。在示例程序中，我們使用的是ORACLE8i的JDBC包。連接數(shù)據(jù)庫通常需要實現(xiàn)以下幾個步驟：

1. 注冊數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序（driver）�？梢酝ㄟ^調(diào)用java.sql.DriverManager類的registerDriver方法顯式注冊驅(qū)動程序，也可以通過加載數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序類隱式注冊驅(qū)動程序。例如我們希望向虛擬機注冊Oracle8i JDBC驅(qū)動程序

// 顯式注冊
DriverManager.registerDriver(new oracle.jdbc.driver.OracleDriver());
// 隱式注冊
Class.forName(“oracle.jdbc.driver.OracleDriver”);

關(guān)于虛擬機如何自動注冊通過類加載器（ClassLoader）加載的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序超過了本文討論的范圍，在此不做詳細討論。

2． 建立連接。調(diào)用java.sql.DriverManager類的getConnection（）方法可以建立與數(shù)據(jù)庫的連接。GetConnection（）方法返回一個Connection對象。需要注意的是，getConnection（）方法會自動從數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序注冊表中選擇一個最合適的驅(qū)動程序。

3． 建立連接后，允許自動更新（AutoCommit）。調(diào)用java.sql.Connection接口的serAutoCommit（）方法可以設定當程序向數(shù)據(jù)庫發(fā)出一條SQL指令后，數(shù)據(jù)庫是否立即更新。

下面是一個具體的實例。在該實例中，作為getConnection（）方法參數(shù)的url使用的是Net8 keyword-value pair格式。當然也可以使用普通格式。數(shù)據(jù)庫安裝在名為Chicago的服務器上，使用的協(xié)議是TCP協(xié)議，使用的端口是1521，數(shù)據(jù)庫的SID是chidb，使用的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序是Oracle JDBC Thin驅(qū)動程序。

import java.sql.*;

// 初始化常數(shù)
private static String url =
　　“jdbc:oracle:thin:@(description=(address=(host=Chicago)” +
　　“(protocol=tcp)(port=1521))(connect_data=(sid=chidb)))”;
　　// 也可以設定url為“jdbc:oracle:thin:@ Chicago:1521:chidb”
　　private static String username = “guest”;
private static String password = “guest”;

try
{
　　// 注冊數(shù)據(jù)庫
　　Class.forName(“oracle.jdbc.driver.OracleDriver”);
　　// 建立連接
　　Connection conn =
　　DriverManager.getConnection(url, username, password);
// 允許自動更新
Conn.setAutoCommit(true);
}
catch(ClassNotFoundException e )
{
e.printStackTrace();
}
catch(SQLException e)
{
e.printStackTrace();
}

從實際應用的角度出發(fā)，我們可以看出采取這種方式連接到數(shù)據(jù)庫存在幾個問題。第一是安全性問題，由于程序代碼中包含用戶名和密碼，其他人如果能得到bytecode，可以通過反編譯工具獲得用戶名和密碼。第二是代碼的可移植性問題。如果希望連接的數(shù)據(jù)庫名稱或用戶名有所更改，程序員需要修改源程序，然后把修改過的程序發(fā)送給用戶。也就是說，軟件無法脫離數(shù)據(jù)庫獨立存在。這樣不僅會大大提高軟件的成本，也不利于軟件本身的發(fā)展。還可能出現(xiàn)這樣的情況：在某些情況下，提供數(shù)據(jù)的機構(gòu)不希望數(shù)據(jù)庫的用戶名和密碼讓編寫程序的程序員知道知道。這樣就提出了一個問題，如何使Java和數(shù)據(jù)庫之間建立連接時隱藏一些敏感的信息。

數(shù)據(jù)源（Data Source）及JNDI
數(shù)據(jù)源是在JDBC 2.0中引入的一個概念。在JDBC 2.0擴展包中定義了javax.sql.DataSource接口來描述這個概念。如果用戶希望建立一個數(shù)據(jù)庫連接，通過查詢在JNDI服務中的數(shù)據(jù)源，可以從數(shù)據(jù)源中獲取相應的數(shù)據(jù)庫連接。這樣用戶就只需要提供一個邏輯名稱（Logic Name），而不是數(shù)據(jù)庫登錄的具體細節(jié)。

在這里有必要簡單介紹一下JNDI。JNDI的全稱是Java Naming and Directory Interface， 可以理解為Java名稱和目錄服務接口。JNDI向應用程序提供了一個查詢和使用遠程服務的機制。這些服務可以是任何企業(yè)服務。對于JDBC應用程序來說，JNDI提供的是數(shù)據(jù)庫連接服務。當然JNDI也可以向數(shù)據(jù)庫提供其他服務，但是這超出了本文范圍，在此不做論述。

其實JNDI并不難理解。簡單來說，名稱服務提供了一個把文件，打印機，服務器等實體映射到一個邏輯名稱的機制。例如在操作系統(tǒng)中的名稱服務就把打印機映射到一個I/O端口。而目錄服務可以理解為名稱服務的一個擴展，它允許在服務中的各項擁有自己的屬性。又以打印機為例，打印機可以是彩色打印機，支持雙面打印，支持網(wǎng)絡打印，支持高速打印等。所有這些打印機的屬性都可以儲存在目錄服務中，和相應的打印機聯(lián)系起來。一些常見的目錄服務有NIS，NIS+，LDAP和Novell的NDS等。

JNDI使應用程序通過使用邏輯名稱獲取對象和對象提供的服務，從而使程序員可以避免使用與提供對象的機構(gòu)有關(guān)聯(lián)的代碼。例如在下面的例子中使用了在JNDI中的數(shù)據(jù)源，程序員就不需要提供Oracle8i驅(qū)動程序的名稱，這樣代碼的移植能力就更強。

下面詳細介紹一下數(shù)據(jù)源和javax.sql.DataSource接口。在數(shù)據(jù)源中存儲了所有建立數(shù)據(jù)庫連接的信息。就象通過指定文件名你可以在文件系統(tǒng)中找到文件一樣，通過提供正確的數(shù)據(jù)源名稱，你可以找到相應的數(shù)據(jù)庫連接。javax.sql.DataSource接口定義了如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)源。在該接口中定義了九個屬性。表一列出了對這些屬性的描述。由于本文是以Oracle8i為例，在Oracle8i中沒有實現(xiàn)roleName屬性，所以在表中沒有對此屬性做描述。

表一：數(shù)據(jù)源標準屬性

屬性名稱
屬性數(shù)據(jù)類型 描述
databaseName String 數(shù)據(jù)庫名稱，即數(shù)據(jù)庫的SID。
dataSourceName String 數(shù)據(jù)源接口實現(xiàn)類的名稱。
description String 對數(shù)據(jù)源的描述。
networkProtocol String 和服務器通訊使用的網(wǎng)絡協(xié)議名。在Oracle8i中，該屬性只在使用OCI驅(qū)動程序時有效，缺省協(xié)議是TCP協(xié)議。
password String 用戶登錄密碼。
portNumber Int 數(shù)據(jù)庫服務器使用的端口，缺省值為1521。
serverName String 數(shù)據(jù)庫服務器名稱。
user String 用戶登錄名。

在javax.sql.DataSource接口中定義了以下方法：

* public synchronized void setDatabaseName(String dbname)
* public synchronized String getDatabaseName()
* public synchronized void setDataSourceName(String dsname)
* public synchronized String getDataSourceName()
* public synchronized void setDescription(String desc)
* public synchronized String getDescription()
* public synchronized void setNetworkProtocol(String np)
* public synchronized String getNetworkProtocol()
* public synchronized void setPassword(String pwd)
* public synchronized void setPortNumber(int pn)
* public synchronized int getPortNumber()
* public synchronized void setServerName(String sn)
* public synchronized String getServerName()
* public synchronized void setUser(String user)
* public synchronized String getUser()

通過這些方法，程序員可以獲得建立連接需要的所有信息。需要注意的是，程序員不可以獲取登陸密碼，這就在一定程度上保證了安全性。需要注意的另一點是所有的方法都是synchronized方法，這是為了保證應用程序的線程安全（Thread-safe）。如果在調(diào)用該方法時，即使數(shù)據(jù)源實例發(fā)生變化不會影響程序的正確運行。

除了實現(xiàn)由SUN定義的屬性和方法外，Oracle8i還提供了自己的數(shù)據(jù)源屬性和方法。這些方法和屬性是在oracle.jdbc.pool.OracleDataSource中實現(xiàn)的。 Oracle8i擴展數(shù)據(jù)源屬性如表二所示：

表二：

屬性名稱 屬性數(shù)據(jù)類型 描述
driverType String 使用的Oracle JDBC驅(qū)動程序的類型，包括oci8, thin和kprb
url String 數(shù)據(jù)庫連接的URL。
tnsEntry String TNS條目名稱

在oracle.jdbc.pool.OracleDataSource中除了實現(xiàn)javax.sql.DataSource接口中定義的方法外，還實現(xiàn)了以下方法：

* public synchronized void setDriverType(String dt)
* public synchronized String getDriverType()
* public synchronized void setURL(String url)
* public synchronized String getURL()
* public synchronized void setTNSEntryName(String tns)
* public synchronized String getTNSEntryName()

同時，OracleDataSource還實現(xiàn)了java.io.Serializable和javax.naming.Referenceable接口。

獨立使用數(shù)據(jù)源
實際應用中，你可以把OracleDataSource注冊到JNDI，也可以單獨使用。下面先給出一個單獨使用OracleDataSource的例子：

// 初始化數(shù)據(jù)源實例
OracleDataSource ods = new OracleDataSource();

ods.setDriverType("thin");
ods.setServerName("Chicago");
ods.setNetworkProtocol("tcp");
ods.setDatabaseName("chidb");
ods.setPortNumber(1521);
ods.setUser("guest");
ods.setPassword("guest");

// 從數(shù)據(jù)源中獲取數(shù)據(jù)庫連接
Connection conn = ods.getConnection();
// 通過數(shù)據(jù)庫連接進行數(shù)據(jù)操作
　　 ………………

使用OracleDataSource時有幾點需要注意：

如果使用的時服務器端內(nèi)部驅(qū)動程序（server-side internal driver），driverType屬性會被設置為kprb，其它所有屬性失效。
如果使用Thin或OCI驅(qū)動程序：
URL中可以包括用戶登錄名和用戶登錄密碼。例如：
jdbc:oracle:thin:guest/guest@Chicago:1521:chidb;
如果設定了url屬性，tnsEntry, driverType, portNumber, networkProtocol, serverName，和databaseName屬性將失效。
在沒有設定url屬性的情況下，如果設定了tnsEntry屬性，portNumber, networkProtocol, serverName，和databaseName屬性將失效。
如果使用OCI驅(qū)動程序，并且networkProtocol屬性被設定為ipc，除user和password外的所有其他屬性將失效。
通過JNDI使用數(shù)據(jù)源
在本節(jié)首先給出了一個實際程序，然后通過程序來講解如何通過JNDI查詢數(shù)據(jù)源。

import java.sql.*;
import javax.sql.*;
import oracle.jdbc.driver.*;
import oracle.jdbc.pool.OracleDataSource;
import javax.naming.*;
import javax.naming.spi.*;
import java.util.Hashtable;

public class DataSourceJNDI
{
public static void main (String args [])
throws SQLException
{
// 初始化名稱服務環(huán)境
Context ctx = null;
try
{
Hashtable env = new Hashtable (5);
env.put (Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY,
"com.sun.jndi.fscontext.RefFSContextFactory");
env.put (Context.PROVIDER_URL, "file:JNDI");
ctx = new InitialContext(env);
}
catch (NamingException ne)
{
ne.printStackTrace();
}


bind(ctx, "jdbc/chidb");
lookup(ctx, "jdbc/chidb");

}

static void bind (Context ctx, String ln)
throws NamingException, SQLException
{
// 創(chuàng)建一個OracleDataSource實例
OracleDataSource ods = new OracleDataSource();

ods.setDriverType("thin");
ods.setServerName("Chicago");
ods.setNetworkProtocol("tcp");
ods.setDatabaseName("chidb");
ods.setPortNumber(1521);
ods.setUser("guest");
ods.setPassword("guest");


// 把OracleDataSource實例注冊到JNDI中
System.out.println ("Doing a bind with the logical name : " + ln);
ctx.bind (ln,ods);
System.out.println ("Successfully bound");
}

static void lookup (Context ctx, String ln)
throws NamingException， SQLException
{
// 從JNDI中查詢OracleDataSource實例
System.out.println ("Doing a lookup with the logical name : " + ln);
OracleDataSource ods = (OracleDataSource) ctx.lookup (ln);
System.out.println ("Successful lookup");

// 從查詢到的OracleDataSource實例中獲取數(shù)據(jù)庫連接
　　Connection conn = ods.getConnection();
　　// 進行數(shù)據(jù)庫操作
getUserName(conn);
// 關(guān)閉連接
conn.close();
conn = null;
}

static void getUserName(Connection conn)
throws SQLException
{
// 生成一個Statement實例
Statement stmt = conn.createStatement ();

// 從addressbook表中選中姓名列
ResultSet rset = stmt.executeQuery ("select NAME from addressbook");

// 列出addressbook表所有人的姓名
while (rset.next ())
System.out.println ("Name is " + rset.getString (1));

// 關(guān)閉RseultSet實例
rset.close();
rset = null;

// 關(guān)閉Statement實例
stmt.close();
stmt = null;
}
}

程序首先生成了一個Context實例。javax.naming.Context接口定義了名稱服務環(huán)境（Naming Context）及該環(huán)境支持的操作。名稱服務環(huán)境實際上是由名稱和對象間的相互映射組成。程序中初始化名稱服務環(huán)境的環(huán)境工廠（Context Factory）是com.sun.jndi.fscontext.RefFSContextFactory（該類在fscontext.jar中可以找到，由于fscontext.jar中包含的不是標準的API，用戶需要從www.javasoft.com中的JNDI專區(qū)下載一個名為fscontext1_2beta3.zip的壓縮文件,在該文件中可以找到fscontext.jar）。環(huán)境工廠的作用是生成名稱服務環(huán)境的實例，javax.naming.spi.InitialContextFactory接口定義了環(huán)境工廠應該如何初始化名稱服務環(huán)境。在初始化名稱服務環(huán)境時還需要定義環(huán)境的URL。程序中使用的是"file:JNDI"，也就是把環(huán)境保存在本地硬盤的JNDI目錄下。

初始化了名稱服務環(huán)境后，就可以把數(shù)據(jù)源實例注冊到名稱服務環(huán)境中。注冊時調(diào)用javax.naming.Context.bind()方法，參數(shù)為注冊名稱和注冊對象。注冊成功后，在JNDI目錄下會生成一個.binding文件，該文件記錄了當前名稱服務環(huán)境擁有的名稱及對象。

當需要在名稱服務環(huán)境中查詢一個對象時，需要調(diào)用javax.naming.Context.lookup（）方法，并把查詢到的對象顯式轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)源對象。然后通過該數(shù)據(jù)源對象進行數(shù)據(jù)庫操作。
在這個例子中，程序和名稱服務環(huán)境都是在同一臺計算機上運行。在實際的應用中，程序可以通過RMI或CORBA向名稱服務環(huán)境注冊或查詢對象。例如在一個服務器-客戶機結(jié)構(gòu)中,客戶機上的應用程序只需要知道數(shù)據(jù)源對象在服務器名稱服務環(huán)境中的邏輯名稱,就可以通過RMI向服務器查詢數(shù)據(jù)源,然后通過建立與數(shù)據(jù)庫的連接.這樣就可以解決本文最開始提出的問題。