高性能Java设计与开发

核心提示：——JDBC 篇（一） 驱动程序的选择在企业级的java应用中，访问数据库是一个必备的环节，高性能Java设计与开发，数据库作为数据资源的集散地，往往位于企业级软件体系的后方，对于Oracle数据库，尽管Oracle说OCI驱动为最佳的客户端访问驱动，供前方的应用程序访问，在Java技术的体系中

　　　　　——JDBC 篇（一）
　　
　　驱动程序的选择
　　
　　在企业级的java应用中，访问数据库是一个必备的环节。数据库作为数据资源的集散地，往往位于企业级软件体系的后方，供前方的应用程序访问。在Java技术的体系中，应用程序是通过JDBC（Java Database Connectivity）接口来访问数据库的，JDBC支持"建立连接、SQL语句查询、处理结果"等基本功能。在应用JDBC接口访问数据库的过程中，只要根据规范来操作，这些功能的实现不会出差错。但是，有些时候进行数据查询的效率着实让开发人员懊恼不已，明明根据规范编写的程序，却得不到预期的运行效果，造成了整个软件的执行效率不高。
　　
　　访问数据库的性能主要有两个因素决定。一是数据库服务器本身的性能，如数据库治理系统、数据库结构的设计；其二就是与数据库相对独立的JDBC应用编程接口（API）的使用也很大程度上影响着JDBC程序的性能。前一点不属于我们讨论的范围，我们不做具体论述。
　　
　　JDBC数据库访问机制：
　　
　　
　　　
　　图一
　　
　　
　　图二
　　
　　
　　· 图一左边的分支称为Type 1驱动模式，即通常由Sun公司提供的JDBC-ODBC桥，加上一个ODBC驱动，它提供了经由一种或多种ODBC驱动进行访问的JDBC接口。通常的DBMS都支持微软提出的ODBC规范，因此该模式可以普遍使用，非常灵活，具有很好的代码移植性。 但该模式不适用于high-transaction环境，也没有好的支持，并且功能有限。因为每次调用都要转换成ODBC调用，所以这种模式与其他模式相比性能最差。因而Type 1仅适用于下载和自动安装Java程序不重要、实验用途或者没有其它JDBC驱动可用的情况下，绝不推荐用于生产。
　　
　　· 图一右边的分支成为Type 2驱动模式，类似于JDBC-ODBC桥接器，需要加载到客户机，却是一个部分用Java实现的驱动接口。使用本地API，它将JDBC调用转换为对数据库（Oracle、Sybase、Informix、DB2等）客户端接口的调用。
　　
　　· 图二左边的分支称为Type 4驱动模式，它一般是数据库厂商才能实现的纯Java的基于本地协议的驱动，直接调用DBMS（数据库治理系统）使用的网络协议，对于企业内部互联网来说，是一个实用的解决方案。
　　
　　· 图二右边的分支称为Type 3驱动模式，它同样是一个纯Java驱动，不同于Type 4驱动模式的是基于网络协议。它的机制是将JDBC调用转换为中间网络协议，然后转换为DBMS协议。中间网络协议层起到一个读取数据库的中间件的作用，能够连接许多类型的数据库，因而是最灵活的JDBC模式。
　　
　　了解了现有的JDBC驱动类型以后，我们做一下综合分析：
　　
　　Type1驱动支持多种数据库访问，理论上利用客户机本地代码库，可以加速数据访问的执行，但因为要做JDBC——ODBC转换，相应的开销绝对大于前者产生的性能提高，因此不可能有好的性能支持。由于多种原因，该类驱动得不到服务商的好的支持，使其无论性能还是功能都相对差劲，事实上该类驱动基本上得不到使用。
　　
　　Type2驱动类似于Type1，利用了客户机本地代码，虽然不需要将数据库请求转换成ODBC调用，但有二进制代码客户端装载开销，不太可能有好的性能。另外，虽然其上层用Java实现，但因为与下层本地代码邦定紧密，无论是跨平台应用还是多数据库支持都很限制。因此不推荐该类型驱动。
　　
　　Type3驱动是纯Java驱动，一般由应用服务器提供商集成到应用服务器中，为三层结构，能连接许多类型的数据库，非常灵活。看似中间多了一个环节，但应用服务器提供这种驱动程序的同时也提供了很多优化的功能，它们一般还会配套的提供连接池、数据缓冲区、负载均衡等，所以性能并不差。
　　
　　Type4驱动也是纯Java驱动，但其直接访问数据库。一般说来，商业DBMS的提供者往往会为自己的数据库提供Type4的JDBC接口。这种模式的优势在于和数据库本身结合比较紧密，而且是纯Java的实现，在企业级的软件应用中，应该是首选。另外，第三方也给于大力支持。例如，对于Oracle数据库来说，有Oracle、SilverStream、DataDirect等公司提供这种类型的驱动，其性能往往被评价为最高效的、最可靠的驱动程序。但偶然也有比较麻烦的情况，例如微软就不会提供MS SQL的JDBC接口（至少目前笔者了解的情况是这样），这时就需要到Sun的网站（http://industry.java.sun.com/PRodUCts/jdbc/drivers）查找相关的模式4驱动，上面提到的DataDirect公司（http://www.datadirect-technologies.com/jdbc/jdbc.asp）就提供了支持MS SQL的Type4驱动，只是你需要支付$购买这个JDBC驱动。
　　
　　Type3和Type4第三方驱动可能会提供比数据库商的驱动更好的性能, 并且能更好的执行，究其原因也是显而易见的，驱动商聚精会神于驱动，数据库商有更多其他的事情要考虑。
　　
　　同样是纯Java实现的Type3，与Type4相比，优势在于对多种数据库的支持，体现了其灵活性。在大型的企业级的软件应用中，后台数据库往往不是一个，而且是由不同的厂商支持的。不过，Type3的JDBC驱动往往提供许多企业级的特征，例如SSL安全、支持分布式事务处理和集中治理等，因而会对你非凡的用途有很大的帮助。至于其性能，二者相当。如何选择，就看你应用的需要了。
　　
　　综上所述，假如可能，Type1绝不要用，Type3和Type4由于众多厂商的支持，有连接池、数据缓冲等技术的使用，性能比Type2和Type1都要好，又都是纯Java的实现，属于首选。
　　
　　另外普遍反映，对于Oracle数据库，尽管Oracle说OCI驱动为最佳的客户端访问驱动，但事实上Thin驱动程序可以获得更好的性能。