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Java访问数据库的速度瓶颈问题的分析及解决内容:
速度瓶颈问题的提出
JDBC访问数据库的机制
不同模式的JDBC接口的选择
Java程序中SQL语句格式的优化
软件模型中对数据库访问的设计模式的优化将深入研究的问题
参考资料关于作者
FoolsGarden@SMTH自由Java传道士2001年11月
速度瓶颈问题的提出
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(JavaDatabaseConnectivity)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。
起初,我们把问题归结于Java字节码加载和执行速度的缓慢,紧接着硬件的功能普遍得到了增强,证明这样的想法些许是错误的,还没有抓到真正的根本原因。本文将逐步解剖JDBC访问数据库的机制,深层分析造成这种速度瓶颈问题的原因,并提出在现有的Java技术框架下解决这个速度瓶颈问题的思路和方法。
JDBC访问数据库的机制
图1
图2
图1和图2描述了Java应用程序通过JDBC接口访问数据库的4种驱动模式,也就是底层实现JDBC接口的模式。对于这些模式,我们逐一介绍:
模式4:图1左边的分支称为模式4,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(数据库管理系统)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。
模式3:图1右边的分支称为模式3,它同样是一个纯Java驱动,不同于模式4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。这种模式的产品比较适用于企业内部互联网,如若支持国际互联网,还需添加对安全、穿过防火墙访问等的支持。
模式1:图2左边的分支称为模式1,即通常由Sun公司提供的JDBC-ODBC桥接器。它提供了经由一种或多种ODBC驱动进行访问的JDBC接口,而ODBC驱动,在很多情况下也即数据库的客户端,必须加载到客户机。因而,它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。
模式2:图2右边的分支成为模式2,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。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。
不同模式的JDBC接口的选择
以上阐述的JDBC接口的模式不同,让我们可以把JDBC接口按照实现的模式分为四类。有些同仁可能有这样的体会,选择不同的JDBC接口会有不同的访问速度,为何会出现这样的情况?这个问题的答案是,不同的应用需要不同模式的JDBC接口,因而我们在面对一个应用时,要慎重选择JDBC接口。
通常的DBMS都支持微软提出的ODBC规范,因而模式1可当作您在设计和实现软件时的选择,它易于配置的特性能够让你把选择JDBC等烦恼的问题暂且抛在一边,让自己的Java程序能够及早地正常工作起来。
一般说来,商业DBMS的提供者往往会为自己的数据库提供一个JDBC接口,应用的是模式4。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。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。但偶尔也有比较麻烦的情况,例如微软就不会提供MSSQL的JDBC接口,这时就需要到Sun的网站(/products/jdbc/drivers)查找相关的模式4驱动,上面提到的DataDirect公司(/jdbc/jdbc.asp)就提供了支持MSSQL的模式4驱动,只是你需要支付750$购买这个JDBC驱动。
同样是纯Java实现的模式3,与模式4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
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