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12.2.利用JDBC核心类实现JDBC的基本操作和错误处理

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2023-12-01

12.2. 利用JDBC核心类实现JDBC的基本操作和错误处理

12.2.1. JdbcTemplate类

JdbcTemplate是core包的核心类。它替我们完成了资源的创建以及释放工作，从而简化了我们对JDBC的使用。它还可以帮助我们避免一些常见的错误，比如忘记关闭数据库连接。JdbcTemplate将完成JDBC核心处理流程，比如SQL语句的创建、执行，而把SQL语句的生成以及查询结果的提取工作留给我们的应用代码。它可以完成SQL查询、更新以及调用存储过程，可以对ResultSet进行遍历并加以提取。它还可以捕获JDBC异常并将其转换成org.springframework.dao包中定义的，通用的，信息更丰富的异常。

使用JdbcTemplate进行编码只需要根据明确定义的一组契约来实现回调接口。PreparedStatementCreator回调接口通过给定的Connection创建一个PreparedStatement，包含SQL和任何相关的参数。CallableStatementCreateor实现同样的处理，只不过它创建的是CallableStatement。RowCallbackHandler接口则从数据集的每一行中提取值。

我们可以在一个service实现类中通过传递一个DataSource引用来完成JdbcTemplate的实例化，也可以在application context中配置一个JdbcTemplate bean，来供service使用。需要注意的是DataSource在application context总是配制成一个bean，第一种情况下，DataSource bean将传递给service，第二种情况下DataSource bean传递给JdbcTemplate bean。因为JdbcTemplate使用回调接口和SQLExceptionTranslator接口作为参数，所以一般情况下没有必要通过继承JdbcTemplate来定义其子类。

JdbcTemplate中使用的所有SQL将会以“DEBUG”级别记入日志（一般情况下日志的category是JdbcTemplate相应的全限定类名，不过如果需要对JdbcTemplate进行定制的话，可能是它的子类名）。

12.2.2. NamedParameterJdbcTemplate类

NamedParameterJdbcTemplate类增加了在SQL语句中使用命名参数的支持。在此之前，在传统的SQL语句中，参数都是用'?'占位符来表示的。

NamedParameterJdbcTemplate类内部封装了一个普通的JdbcTemplate，并作为其代理来完成大部分工作。下面的内容主要针对NamedParameterJdbcTemplate与JdbcTemplate的不同之处来加以说明，即如何在SQL语句中使用命名参数。

The expect usage pattern for the NamedParameterJdbcTemplate class is perhaps best illustrated by looking at an example (the finer points will be addressed immediately thereafter).

通过下面的例子我们可以更好地了解NamedParameterJdbcTemplate的使用模式（在后面我们还有更好的使用方式）。

// some JDBC-backed DAO class...
public int countOfActorsByFirstName(String firstName) {

    String sql = "select count(0) from T_ACTOR where first_name = :first_name";

    NamedParameterJdbcTemplate template = new NamedParameterJdbcTemplate(this.getDataSource());
    SqlParameterSource namedParameters = new SimpleSqlParameterSource("first_name", firstName);

    return template.queryForInt(sql, namedParameters);
}

在上面例子中，sql变量使用了命名参数占位符“first_name”，与其对应的值存在namedParameters变量中（类型为SimpleSqlParameterSource）。

如果你喜欢的话，也可以使用基于Map风格的名值对将命名参数传递给NamedParameterJdbcTemplate（NamedParameterJdbcTemplate实现了NamedParameterJdbcOperations接口，剩下的工作将由调用该接口的相应方法来完成，这里我们就不再赘述）：

// some JDBC-backed DAO class...
public int countOfActorsByFirstName(String firstName) {

    String sql = "select count(0) from T_ACTOR where first_name = :first_name";

    NamedParameterJdbcTemplate template = new NamedParameterJdbcTemplate(this.getDataSource());
    Map namedParameters = new HashMap();
    namedParameters.put("first_name", firstName);

    return template.queryForInt(sql, namedParameters);
}

另外一个值得一提的特性是与NamedParameterJdbcTemplate位于同一个包中的SqlParameterSource接口。在前面的代码片断中我们已经看到了该接口的实现（即SimpleSqlParameterSource类），SqlParameterSource可以用来作为NamedParameterJdbcTemplate命名参数的来源。SimpleSqlParameterSource类是一个非常简单的实现，它仅仅是一个java.util.Map适配器，当然其用法也就不言自明了（如果还有不明了的，可以在Spring的JIRA系统中要求提供更多的相关资料）。

SqlParameterSource接口的另一个实现－－BeanPropertySqlParameterSource为我们提供了更有趣的功能。该类包装一个类似JavaBean的对象，所需要的命名参数值将由包装对象提供，下面我们使用一个例子来更清楚地说明它的用法。

// some JavaBean-like class...
public class Actor {

    private Long id;
    private String firstName;
    private String lastName;
    
    public String getFirstName() {
  return this.firstName;
    }
    
    public String getLastName() {
  return this.lastName;
    }
    
    public Long getId() {
  return this.id;
    }
    
    // setters omitted...

}
// some JDBC-backed DAO class...
public int countOfActors(Actor exampleActor) {

// notice how the named parameters match the properties of the above 'Actor' class
    String sql = "select count(0) from T_ACTOR where first_name = :firstName and last_name = :lastName";

    NamedParameterJdbcTemplate template = new NamedParameterJdbcTemplate(this.getDataSource());
    SqlParameterSource namedParameters = new BeanPropertySqlParameterSource(exampleActor);

    return template.queryForInt(sql, namedParameters);
}

大家必须牢记一点：NamedParameterJdbcTemplate类内部包装了一个标准的JdbcTemplate类。如果你需要访问其内部的JdbcTemplate实例（比如访问JdbcTemplate的一些方法）那么你需要使用getJdbcOperations()方法返回的JdbcOperations接口。（JdbcTemplate实现了JdbcOperations接口）。

NamedParameterJdbcTemplate类是线程安全的，该类的最佳使用方式不是每次操作的时候实例化一个新的NamedParameterJdbcTemplate，而是针对每个DataSource只配置一个NamedParameterJdbcTemplate实例（比如在Spring IoC容器中使用Spring IoC来进行配置），然后在那些使用该类的DAO中共享该实例。

12.2.3. SimpleJdbcTemplate类

注意

请注意该类所提供的功能仅适用于Java 5 (Tiger)。

SimpleJdbcTemplate类是JdbcTemplate类的一个包装器（wrapper），它利用了Java 5的一些语言特性，比如Varargs和Autoboxing。对那些用惯了Java 5的程序员，这些新的语言特性还是很好用的。

SimpleJdbcTemplate 类利用Java 5的语法特性带来的好处可以通过一个例子来说明。在下面的代码片断中我们首先使用标准的JdbcTemplate进行数据访问，接下来使用SimpleJdbcTemplate做同样的事情。

// classic JdbcTemplate-style...
public Actor findActor(long id) {
    String sql = "select id, first_name, last_name from T_ACTOR where id = ?";
    
    RowMapper mapper = new RowMapper() {
    
  public Object mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
Actor actor = new Actor();
actor.setId(rs.getLong(Long.valueOf(rs.getLong("id"))));
actor.setFirstName(rs.getString("first_name"));
actor.setLastName(rs.getString("last_name"));
return actor;
  }
    };
    
    // normally this would be dependency injected of course...
    JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(this.getDataSource());
    
    // notice the cast, and the wrapping up of the 'id' argument
    // in an array, and the boxing of the 'id' argument as a reference type
    return (Actor) jdbcTemplate.queryForObject(sql, mapper, new Object[] {Long.valueOf(id)});
}

下面是同一方法的另一种实现，惟一不同之处是我们使用了SimpleJdbcTemplate，这样代码显得更加清晰。

// SimpleJdbcTemplate-style...
public Actor findActor(long id) {
    String sql = "select id, first_name, last_name from T_ACTOR where id = ?";

    ParameterizedRowMapper<Actor> mapper = new ParameterizedRowMapper()<Actor> {
    
  // notice the return type (c.f. Java 5 covariant return types)
  public Actor mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
Actor actor = new Actor();
actor.setId(rs.getLong("id"));
actor.setFirstName(rs.getString("first_name"));
actor.setLastName(rs.getString("last_name"));
return actor;
  }
    };

    // again, normally this would be dependency injected of course...
    SimpleJdbcTemplate simpleJdbcTemplate = new SimpleJdbcTemplate(this.getDataSource());

    return simpleJdbcTemplate.queryForObject(sql, mapper, id);
}

12.2.4. DataSource接口

为了从数据库中取得数据，我们首先需要获取一个数据库连接。 Spring通过DataSource对象来完成这个工作。 DataSource是JDBC规范的一部分， 它被视为一个通用的数据库连接工厂。通过使用DataSource， Container或Framework可以将连接池以及事务管理的细节从应用代码中分离出来。 作为一个开发人员，在开发和测试产品的过程中，你可能需要知道连接数据库的细节。 但在产品实施时，你不需要知道这些细节。通常数据库管理员会帮你设置好数据源。

在使用Spring JDBC时，你既可以通过JNDI获得数据源，也可以自行配置数据源（ 使用Spring提供的DataSource实现类）。使用后者可以更方便的脱离Web容器来进行单元测试。 这里我们将使用DriverManagerDataSource，不过DataSource有多种实现， 后面我们会讲到。使用DriverManagerDataSource和你以前获取一个JDBC连接 的做法没什么两样。你首先必须指定JDBC驱动程序的全限定名，这样DriverManager 才能加载JDBC驱动类，接着你必须提供一个url（因JDBC驱动而异，为了保证设置正确请参考相关JDBC驱动的文档）， 最后你必须提供一个用户连接数据库的用户名和密码。下面我们将通过一个例子来说明如何配置一个 DriverManagerDataSource：

DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
dataSource.setDriverClassName("org.hsqldb.jdbcDriver");
dataSource.setUrl("jdbc:hsqldb:hsql://localhost:");
dataSource.setUsername("sa");
dataSource.setPassword("");

12.2.5. SQLExceptionTranslator接口

SQLExceptionTranslator是一个接口，如果你需要在 SQLException和org.springframework.dao.DataAccessException之间作转换，那么必须实现该接口。

转换器类的实现可以采用一般通用的做法(比如使用JDBC的SQLState code)，如果为了使转换更准确，也可以进行定制（比如使用Oracle的error code）。

SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator是SQLExceptionTranslator的默认实现。 该实现使用指定数据库厂商的error code，比采用SQLState更精确。 转换过程基于一个JavaBean（类型为SQLErrorCodes）中的error code。 这个JavaBean由SQLErrorCodesFactory工厂类创建，其中的内容来自于 "sql-error-codes.xml"配置文件。该文件中的数据库厂商代码基于Database MetaData信息中的 DatabaseProductName，从而配合当前数据库的使用。

SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator使用以下的匹配规则：

  • 首先检查是否存在完成定制转换的子类实现。通常SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator 这个类可以作为一个具体类使用，不需要进行定制，那么这个规则将不适用。

  • 接着将SQLException的error code与错误代码集中的error code进行匹配。 默认情况下错误代码集将从SQLErrorCodesFactory取得。 错误代码集来自classpath下的sql-error-codes.xml文件， 它们将与数据库metadata信息中的database name进行映射。

  • 如果仍然无法匹配，最后将调用fallbackTranslator属性的translate方法，SQLStateSQLExceptionTranslator类实例是默认的fallbackTranslator。

SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator可以采用下面的方式进行扩展：

public class MySQLErrorCodesTranslator extends SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator {
    protected DataAccessException customTranslate(String task, String sql, SQLException sqlex) {
  if (sqlex.getErrorCode() == -12345) {
return new DeadlockLoserDataAccessException(task, sqlex);
  }
  return null;
    }
}

在上面的这个例子中，error code为'-12345'的SQLException 将采用该转换器进行转换，而其他的error code将由默认的转换器进行转换。 为了使用该转换器，必须将其作为参数传递给JdbcTemplate类 的setExceptionTranslator方法，并在需要使用这个转换器器的数据 存取操作中使用该JdbcTemplate。 下面的例子演示了如何使用该定制转换器：

// create a JdbcTemplate and set data source 
JdbcTemplate jt = new JdbcTemplate(); 
jt.setDataSource(dataSource); 
// create a custom translator and set the DataSource for the default translation lookup 
MySQLErrorCodesTransalator tr = new MySQLErrorCodesTransalator(); 
tr.setDataSource(dataSource); 
jt.setExceptionTranslator(tr); 
// use the JdbcTemplate for this SqlUpdate 
SqlUpdate su = new SqlUpdate(); 
su.setJdbcTemplate(jt); 
su.setSql("update orders set shipping_charge = shipping_charge * 1.05"); 
su.compile(); 
su.update();

在上面的定制转换器中，我们给它注入了一个数据源，因为我们仍然需要 使用默认的转换器从sql-error-codes.xml中获取错误代码集。

12.2.6. 执行SQL语句

我们仅需要非常少的代码就可以达到执行SQL语句的目的，一旦获得一个 DataSource和一个JdbcTemplate， 我们就可以使用JdbcTemplate提供的丰富功能实现我们的操作。 下面的例子使用了极少的代码完成创建一张表的工作。

import javax.sql.DataSource;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;

public class ExecuteAStatement {

    private JdbcTemplate jt;
    private DataSource dataSource;

    public void doExecute() {
  jt = new JdbcTemplate(dataSource);
  jt.execute("create table mytable (id integer, name varchar(100))"); 
    }

    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
  this.dataSource = dataSource;
    }
}

12.2.7. 执行查询

除了execute方法之外，JdbcTemplate还提供了大量的查询方法。 在这些查询方法中，有很大一部分是用来查询单值的。比如返回一个汇总（count）结果 或者从返回行结果中取得指定列的值。这时我们可以使用queryForInt(..)、 queryForLong(..)或者queryForObject(..)方法。 queryForObject方法用来将返回的JDBC类型对象转换成指定的Java对象，如果类型转换失败将抛出 InvalidDataAccessApiUsageException异常。 下面的例子演示了两个查询的用法，一个返回int值，另一个返回 String。

import javax.sql.DataSource;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;

public class RunAQuery {

    private JdbcTemplate jt;
    private DataSource dataSource;
  
    public int getCount() {
  jt = new JdbcTemplate(dataSource);
  int count = jt.queryForInt("select count(*) from mytable");
  return count;
    }

    public String getName() {
  jt = new JdbcTemplate(dataSource);
  String name = (String) jt.queryForObject("select name from mytable", String.class);
  return name;
    }

    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
  this.dataSource = dataSource;
    }
}

除了返回单值的查询方法，JdbcTemplate还提供了一组返回List结果 的方法。List中的每一项对应查询返回结果中的一行。其中最简单的是queryForList方法， 该方法将返回一个List，该List中的每一条 记录是一个Map对象，对应应数据库中某一行；而该Map 中的每一项对应该数据库行中的某一列值。下面的代码片断接着上面的例子演示了如何用该方法返回表中 所有记录：

public List getList() {
    jt = new JdbcTemplate(dataSource);
    List rows = jt.queryForList("select * from mytable");
    return rows;
}

返回的结果集类似下面这种形式：

[{name=Bob, id=1}, {name=Mary, id=2}]

12.2.8. 更新数据库

JdbcTemplate还提供了一些更新数据库的方法。 在下面的例子中，我们根据给定的主键值对指定的列进行更新。 例子中的SQL语句中使用了“?”占位符来接受参数（这种做法在更新和查询SQL语句中很常见）。 传递的参数值位于一个对象数组中（基本类型需要被包装成其对应的对象类型）。

import javax.sql.DataSource;

import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;

public class ExecuteAnUpdate {

    private JdbcTemplate jt;
    private DataSource dataSource;

    public void setName(int id, String name) {
  jt = new JdbcTemplate(dataSource);
  jt.update("update mytable set name = ? where id = ?", new Object[] {name, new Integer(id)});
    }

    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
  this.dataSource = dataSource;
    }
}
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