據(jù)庫(kù)訪問(wèn)與DAO設(shè)計(jì)模式：從代碼失控到分層治理的實(shí)戰(zhàn)指南)
接手一個(gè)老項(xiàng)目打開(kāi)代碼庫(kù)第一眼最容易讓人崩潰的永遠(yuǎn)是數(shù)據(jù)訪問(wèn)這一層。幾百個(gè)類、上千行SQL有的直接用字符串拼有的用預(yù)編譯有的返回List有的返回Map還有個(gè)別方法把ResultSet直接甩給上層業(yè)務(wù)代碼讓Servlet層自己去遍歷游標(biāo)。這不是編出來(lái)的極端案例見(jiàn)過(guò)類似的代碼越多越覺(jué)得很多人不是不會(huì)寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)而是從入行開(kāi)始就沒(méi)人告訴他一套統(tǒng)一的約束應(yīng)該長(zhǎng)什么樣。今天要聊的JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)與DAO設(shè)計(jì)模式本質(zhì)就是解決這個(gè)問(wèn)題的。它能讓你把數(shù)據(jù)庫(kù)的存取細(xì)節(jié)封裝在固定的一層里業(yè)務(wù)代碼不用再關(guān)心那些Connection、ResultSet、SQLException也能讓一個(gè)團(tuán)隊(duì)寫(xiě)出來(lái)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)代碼長(zhǎng)成一個(gè)樣子可讀、可測(cè)、可替換。1. 為什么數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層總成為項(xiàng)目的黑洞1.1 一段真實(shí)到有點(diǎn)尷尬的失控代碼先把最容易踩的坑擺出來(lái)。很多老項(xiàng)目里都能看到這類代碼看起來(lái)只是幾句普通的數(shù)據(jù)庫(kù)操作實(shí)際上處處是雷Class.forName(com.example.jdbc.Driver); Connection conn DriverManager.getConnection( jdbc:你的廠商標(biāo)識(shí)://127.0.0.1:你的端口/demo, 你的用戶名, 你的密碼); Statement stmt conn.createStatement(); ResultSet rs stmt.executeQuery( SELECT * FROM t_user WHERE name name ); while (rs.next()) { // 手工取值、手工拼對(duì)象 } conn.close();這段代碼第一次跑通的時(shí)候很爽可它隱藏了至少四個(gè)問(wèn)題第一用戶輸入直接拼進(jìn)SQL等于把語(yǔ)句結(jié)構(gòu)暴露給了外部輸入一旦有人傳入帶有攻擊性質(zhì)的片段整個(gè)表的數(shù)據(jù)都可能被拖走第二try-catch里如果只打了異常棧卻沒(méi)有在finally中關(guān)閉連接查詢一報(bào)錯(cuò)連接就永久泄漏第三Statement每次執(zhí)行都要讓數(shù)據(jù)庫(kù)重新解析一遍SQL在高頻訪問(wèn)下白白浪費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)的解析時(shí)間第四ResultSet被直接暴露給上層以后業(yè)務(wù)代碼不得不了解JDBC的游標(biāo)機(jī)制改字段、換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)牽一發(fā)而動(dòng)全身。1.2 失控的根因不是能力而是缺少邊界我復(fù)盤過(guò)很多次這類問(wèn)題結(jié)論是寫(xiě)壞代碼的人不一定水平差而是JDBC這套API給了太大的自由。JDBC本身是一個(gè)能力非常完整的接口標(biāo)準(zhǔn)但它把決定權(quán)完全交給了調(diào)用者。連接要不要復(fù)用字段怎么映射異常怎么處理事務(wù)邊界劃在哪里這些在API層面沒(méi)有強(qiáng)制約束也沒(méi)有統(tǒng)一的默認(rèn)規(guī)范于是十個(gè)人就能寫(xiě)出十種數(shù)據(jù)訪問(wèn)風(fēng)格。業(yè)務(wù)少的時(shí)候風(fēng)格差異還看不出來(lái)等表多了、方法多了、團(tuán)隊(duì)大了壞味道會(huì)隨著業(yè)務(wù)量一起放大。一個(gè)查詢從Service層拼SQL拼到DAO層人手一份ResultSet遍歷模板改一個(gè)公共字段要在幾十個(gè)類里搜索替換。這時(shí)候你真正缺的不是某個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù)框架而是一層約定的邊界。DAO設(shè)計(jì)模式就是這條邊界它把“怎么存取數(shù)據(jù)”這件事的所有細(xì)節(jié)關(guān)在一個(gè)籠子里業(yè)務(wù)層只和籠子外面那張穩(wěn)定接口打交道。2. JDBC是接口標(biāo)準(zhǔn)不是某個(gè)具體實(shí)現(xiàn)2.1 驅(qū)動(dòng)JAR才是真正干活的人很多人把JDBC當(dāng)成一個(gè)具體的庫(kù)其實(shí)它是Java平臺(tái)上訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的一組接口標(biāo)準(zhǔn)定義在java.sql包里。真正實(shí)現(xiàn)這些接口的是數(shù)據(jù)庫(kù)廠商提供的驅(qū)動(dòng)JAR。你換一種數(shù)據(jù)庫(kù)只要換掉驅(qū)動(dòng)JAR和連接URL業(yè)務(wù)代碼里用到的Connection、PreparedStatement、ResultSet這些類名統(tǒng)統(tǒng)不用變。這就是接口標(biāo)準(zhǔn)的威力上層面對(duì)統(tǒng)一抽象底層負(fù)責(zé)各自方言。驅(qū)動(dòng)加載通常通過(guò)Class.forName(驅(qū)動(dòng)類全限定名)完成在新一點(diǎn)的JDBC版本里驅(qū)動(dòng)JAR通過(guò)ServiceLoader機(jī)制自動(dòng)注冊(cè)這句有時(shí)可以省略。但為了兼容老環(huán)境我還是習(xí)慣在連接工具類的靜態(tài)代碼塊里顯式加載一次花不了幾個(gè)字符能省掉不少詭異的環(huán)境問(wèn)題。2.2 Connection、Statement、ResultSet各自扮演什么角色用一個(gè)電話類比來(lái)理解這三個(gè)核心接口會(huì)非常直觀Connection就是一條撥通的電話線路代表與數(shù)據(jù)庫(kù)的一次會(huì)話線路要在通話結(jié)束后掛斷。Statement是你在電話里說(shuō)出去的一句話。PreparedStatement更特殊它像一張預(yù)先寫(xiě)好底稿、只留出空檔往里面填內(nèi)容的臺(tái)詞好處是數(shù)據(jù)庫(kù)先解析框架后面每次只要填參數(shù)就行。ResultSet是電話那頭一句一句返回的答復(fù)。它內(nèi)部維護(hù)著一個(gè)游標(biāo)初始位置在第一行之前調(diào)用next()才會(huì)向下移動(dòng)移動(dòng)到哪一行那一行的數(shù)據(jù)才可讀讀完之后游標(biāo)不會(huì)自動(dòng)回到開(kāi)頭。這三個(gè)接口加一個(gè)DriverManager就是JDBC最小可用的全部骨架。理解了它們你后面看任何持久層框架的源碼都不會(huì)覺(jué)得陌生因?yàn)闊o(wú)論外面包了多少層薄紗核心仍然是這套東西。2.3 一次完整查詢的底層生命周期把一次最普通的查詢拆開(kāi)看它的完整路徑是這樣的// 1. 獲取連接這一步可能來(lái)自DriverManager也可能來(lái)自連接池 Connection conn DBUtil.getConnection(); // 2. 預(yù)編譯SQL數(shù)據(jù)庫(kù)端先解析結(jié)構(gòu)?是參數(shù)占位符 PreparedStatement ps conn.prepareStatement( SELECT id, name, age FROM t_user WHERE name ?); // 3. 綁定參數(shù)參數(shù)只作為數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)庫(kù)不參與SQL結(jié)構(gòu)拼接 ps.setString(1, userName); // 4. 執(zhí)行查詢返回結(jié)果集游標(biāo) ResultSet rs ps.executeQuery(); // 5. 游標(biāo)逐行移動(dòng)每一行通過(guò)RowMapper轉(zhuǎn)換成業(yè)務(wù)對(duì)象 while (rs.next()) { User user new User(); user.setId(rs.getLong(id)); user.setName(rs.getString(name)); // 這里每換一張表都要重新寫(xiě)一遍模板 } // 6. 釋放資源順序是ResultSet - Statement - Connection rs.close(); ps.close(); conn.close();你會(huì)發(fā)現(xiàn)第2步和第3步的組合已經(jīng)優(yōu)于Statement拼字符串SQL結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)庫(kù)端被鎖定參數(shù)永遠(yuǎn)只是參數(shù)這是防注入的根本原因。但更刺眼的還是第5步——每張表、每個(gè)查詢都要重復(fù)寫(xiě)“游標(biāo)移動(dòng)、按列名取值、set進(jìn)對(duì)象”的模板代碼而且要小心翼翼保證第6步在異常路徑上也能執(zhí)行到。如果不幸漏了一行close連接就會(huì)被一直占著數(shù)據(jù)庫(kù)的連接數(shù)很快被吃光。這也是為什么原生JDBC“能用但不好用”痛點(diǎn)非常具體。3. 原生JDBC為什么“能用但不好用”裂縫在哪3.1 連接獲取是一次昂貴的“重會(huì)話”每次調(diào)用DriverManager.getConnection都會(huì)讓數(shù)據(jù)庫(kù)重新完成一次網(wǎng)絡(luò)握手、身份認(rèn)證、會(huì)話資源分配。想象一下你每說(shuō)一句話都要重新?lián)芤淮坞娫挕⒌葘?duì)方接聽(tīng)、寒暄兩句才進(jìn)入正題這顯然不可持續(xù)。在高并發(fā)場(chǎng)景下頻繁創(chuàng)建連接會(huì)讓數(shù)據(jù)庫(kù)端線程調(diào)度壓力暴增更嚴(yán)重的是如果應(yīng)用層沒(méi)有及時(shí)關(guān)閉連接連接數(shù)會(huì)一直漲直到數(shù)據(jù)庫(kù)拒絕新的會(huì)話。解決連接復(fù)用問(wèn)題的手段是連接池但連接池不是JDBC之外的東西它只是實(shí)現(xiàn)了DataSource接口對(duì)外仍然返回Connection對(duì)象。換連接池的時(shí)候上層取連接的寫(xiě)法甚至不用變DriverManager.getConnection換成dataSource.getConnection而已。DAO層如果從一開(kāi)始就面對(duì)DataSource而不是DriverManager后面做連接池更換幾乎零成本。3.2 樣板代碼累積起來(lái)就是技術(shù)債說(shuō)句實(shí)話JDBC里最讓人頭疼的不是API難懂而是重復(fù)。每個(gè)方法都要經(jīng)歷“拿連接、建語(yǔ)句、設(shè)參數(shù)、執(zhí)行、映射結(jié)果、關(guān)資源”這條流水線而且每個(gè)環(huán)節(jié)還都可能出錯(cuò)。有人試過(guò)用try-with-resources簡(jiǎn)化釋放邏輯但一旦連接來(lái)自連接池close()的語(yǔ)義變成了歸還連接而不是真正關(guān)閉很多人在這里會(huì)愣一下。更隱蔽的是異常處理。很多項(xiàng)目的DAO方法里只有空catch日志里什么都看不到數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)錯(cuò)就像被黑洞吞掉。等線上出問(wèn)題你連是哪條SQL失敗都查不出來(lái)。這些樣板代碼帶來(lái)的不是單點(diǎn)故障而是集體性的可維護(hù)性惡化。3.3 SQL和業(yè)務(wù)邏輯糾纏不清的連鎖反應(yīng)原生JDBC沒(méi)有強(qiáng)制數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的位置于是SQL經(jīng)常直接出現(xiàn)在Servlet、Service甚至工具類里。最直接的問(wèn)題是SQL里的字段名寫(xiě)錯(cuò)、表名寫(xiě)錯(cuò)編譯期完全察覺(jué)只有運(yùn)行到那一行才知道。數(shù)據(jù)庫(kù)改個(gè)字段名你要在整個(gè)項(xiàng)目里搜索字符串一個(gè)查詢被復(fù)用了三次值被改了一處另外兩處還跑在老邏輯上。我把這些痛點(diǎn)整理成一張表方便你對(duì)號(hào)入座原生JDBC的痛點(diǎn)典型后果連接頻繁創(chuàng)建銷毀高并發(fā)下連接耗盡、性能抖動(dòng)SQL散落在業(yè)務(wù)代碼改表結(jié)構(gòu)要全局搜索漏改一處就出錯(cuò)手寫(xiě)結(jié)果集映射大量重復(fù)模板代碼空值、列缺失難發(fā)現(xiàn)異常處理隨意關(guān)鍵錯(cuò)誤被吞掉線上排查無(wú)從下手事務(wù)邊界混亂跨多表操作部分成功、部分失敗數(shù)據(jù)不一致4. DAO設(shè)計(jì)模式的核心思想把存取細(xì)節(jié)關(guān)進(jìn)籠子4.1 單一職責(zé)與依賴倒置DAO到底在保護(hù)誰(shuí)DAO的全稱是Data Access Object數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象。它的核心思想其實(shí)就一句話把數(shù)據(jù)存取的全部細(xì)節(jié)關(guān)在這一層其他層不允許碰數(shù)據(jù)庫(kù)API。這樣做有兩個(gè)層面的保護(hù)。物理層面連接獲取、SQL執(zhí)行、結(jié)果集映射、資源釋放全都在DAO實(shí)現(xiàn)類內(nèi)部完成業(yè)務(wù)層看不到任何Connection和ResultSet。邏輯層面業(yè)務(wù)層只依賴DAO接口不依賴具體實(shí)現(xiàn)。依賴倒置的好處立刻顯現(xiàn)測(cè)試的時(shí)候可以替換成內(nèi)存樁實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)遷移時(shí)只改DAO實(shí)現(xiàn)類上層業(yè)務(wù)一行不動(dòng)。4.2 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)DAO族的組成與分工一個(gè)規(guī)范的DAO族通常由四部分組成實(shí)體類也叫PO或DO一張表對(duì)應(yīng)一個(gè)Java類字段與表字段保持映射關(guān)系。DAO接口定義這張表所有對(duì)外可用的操作方法簽名里不出現(xiàn)SQL和JDBC類型。DAO實(shí)現(xiàn)類真正寫(xiě)SQL、操作JDBC的地方也是全文唯一允許出現(xiàn)SQL片段的位置。連接工具類或數(shù)據(jù)源給所有實(shí)現(xiàn)類提供統(tǒng)一的連接獲取和資源釋放入口。比如用戶表的接口可以長(zhǎng)這樣public interface UserDao { User findById(Long id); User findByName(String name); ListUser findByAgeRange(int minAge, int maxAge); Long insert(User user); int update(User user); int delete(Long id); }實(shí)現(xiàn)類里要做什么就很明確了把findById翻譯成一條SELECT把insert翻譯成一條INSERT同時(shí)保證用完的資源被正常釋放。業(yè)務(wù)層看到的是“查用戶”“新增用戶”這樣業(yè)務(wù)化的語(yǔ)義而不是“打開(kāi)連接、拼SQL、遍歷游標(biāo)”這樣的技術(shù)步驟?？赡苡腥藭?huì)問(wèn)小項(xiàng)目是不是可以不寫(xiě)接口直接用一個(gè)類搞定我的經(jīng)驗(yàn)是如果有測(cè)試需求或者預(yù)期這張表的存儲(chǔ)方式未來(lái)可能變化接口帶來(lái)的收益就很大。哪怕目前只有一種實(shí)現(xiàn)“接口 實(shí)現(xiàn)類”這個(gè)結(jié)構(gòu)本身也在提醒你這條邊界是存在的不能越過(guò)它去訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。5. 手把手搭一套可復(fù)用的DAO基礎(chǔ)設(shè)施5.1 先用DBUtil把連接的獲取和釋放統(tǒng)一起來(lái)DAO層最底下的地基是一個(gè)連接工具類。它負(fù)責(zé)兩件事提供連接以及安全地釋放資源。下面是一個(gè)簡(jiǎn)化版的樣子public final class DBUtil { private static DataSource dataSource; private DBUtil() { } // 實(shí)際項(xiàng)目中這里通過(guò)配置文件初始化數(shù)據(jù)源 // 比如讀取配置后創(chuàng)建連接池實(shí)例這里用占位示意 public static void init(DataSource ds) { dataSource ds; } public static Connection getConnection() throws SQLException { if (dataSource null) { throw new IllegalStateException(數(shù)據(jù)源尚未初始化); } return dataSource.getConnection(); } public static void close(ResultSet rs, Statement stmt, Connection conn) { if (rs ! null) { try { rs.close(); } catch (SQLException ignored) { } } if (stmt ! null) { try { stmt.close(); } catch (SQLException ignored) { } } if (conn ! null) { try { conn.close(); } catch (SQLException ignored) { } } } }注意幾點(diǎn)。第一關(guān)閉順序一定是ResultSet先、Statement其次、Connection最后雖然現(xiàn)代JDBC驅(qū)動(dòng)在關(guān)閉Statement時(shí)通常會(huì)連帶關(guān)閉ResultSet但顯式關(guān)閉能讓日志和監(jiān)控更清楚。第二當(dāng)連接來(lái)自連接池時(shí)close()不是真正斷開(kāi)而是把連接歸還給連接池復(fù)用。第三異常即使想忽略也建議打一條trace級(jí)日志完全不理會(huì)讓連接泄漏問(wèn)題無(wú)法追蹤。5.2 泛型BaseDao把查詢模板和結(jié)果映射分開(kāi)有了連接工具類下一步是消滅重復(fù)的模板代碼。核心思路是用一個(gè)泛型基類把“執(zhí)行查詢、遍歷游標(biāo)、關(guān)閉資源”這些公共流程抽出來(lái)把“每行怎么轉(zhuǎn)成對(duì)象”留給調(diào)用方通過(guò)回調(diào)傳入。這個(gè)回調(diào)就是常說(shuō)的RowMapper。先定義一個(gè)函數(shù)式接口FunctionalInterface public interface RowMapperT { T mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException; }再寫(xiě)一個(gè)泛型基類public abstract class BaseDaoT { protected ListT queryForList(String sql, RowMapperT rowMapper, Object... params) throws SQLException { Connection conn null; PreparedStatement ps null; ResultSet rs null; try { conn DBUtil.getConnection(); ps conn.prepareStatement(sql); setParameters(ps, params); rs ps.executeQuery(); ListT result new ArrayList(); int rowNum 0; while (rs.next()) { result.add(rowMapper.mapRow(rs, rowNum)); } return result; } finally { DBUtil.close(rs, ps, conn); } } protected T queryForObject(String sql, RowMapperT rowMapper, Object... params) throws SQLException { ListT list queryForList(sql, rowMapper, params); if (list null || list.isEmpty()) { return null; } return list.get(0); } protected int update(String sql, Object... params) throws SQLException { Connection conn null; PreparedStatement ps null; try { conn DBUtil.getConnection(); ps conn.prepareStatement(sql); setParameters(ps, params); return ps.executeUpdate(); } finally { DBUtil.close(null, ps, conn); } } protected Long insertReturnKey(String sql, Object... params) throws SQLException { Connection conn null; PreparedStatement ps null; ResultSet rs null; try { conn DBUtil.getConnection(); ps conn.prepareStatement(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS); setParameters(ps, params); ps.executeUpdate(); rs ps.getGeneratedKeys(); if (rs.next()) { return rs.getLong(1); } return null; } finally { DBUtil.close(rs, ps, conn); } } private void setParameters(PreparedStatement ps, Object... params) throws SQLException { if (params null) { return; } for (int i 0; i params.length; i) { ps.setObject(i 1, params[i]); } } }這個(gè)基類一出來(lái)80%的樣板代碼就消失了。queryForList負(fù)責(zé)搞定“連接、預(yù)編譯、綁定參數(shù)、遍歷游標(biāo)、關(guān)閉資源”調(diào)用方只需要關(guān)心兩件事SQL里占位符的順序以及RowMapper里一行數(shù)據(jù)怎么變成對(duì)象。insertReturnKey特別注意一下它通過(guò)Statement.RETURN_GENERATED_KEYS讓數(shù)據(jù)庫(kù)返回自增主鍵避免插入之后還要再查一次。5.3 落地一個(gè)真實(shí)的UserDao有了BaseDao之后寫(xiě)UserDao的實(shí)現(xiàn)類會(huì)變得非常輕快public class UserDaoImpl extends BaseDaoUser implements UserDao { Override public User findById(Long id) { String sql SELECT id, name, age, create_time FROM t_user WHERE id ?; return queryForObject(sql, (rs, rowNum) - toUser(rs), id); } Override public User findByName(String name) { String sql SELECT id, name, age, create_time FROM t_user WHERE name ?; return queryForObject(sql, (rs, rowNum) - toUser(rs), name); } Override public ListUser findByAgeRange(int minAge, int maxAge) { String sql SELECT id, name, age, create_time FROM t_user WHERE age BETWEEN ? AND ?; return queryForList(sql, (rs, rowNum) - toUser(rs), minAge, maxAge); } Override public Long insert(User user) { String sql INSERT INTO t_user(name, age, create_time) VALUES (?, ?, ?); return insertReturnKey(sql, user.getName(), user.getAge(), user.getCreateTime()); } Override public int update(User user) { String sql UPDATE t_user SET name ?, age ? WHERE id ?; return update(sql, user.getName(), user.getAge(), user.getId()); } Override public int delete(Long id) { String sql DELETE FROM t_user WHERE id ?; return update(sql, id); } private User toUser(ResultSet rs) throws SQLException { User user new User(); user.setId(rs.getLong(id)); user.setName(rs.getString(name)); user.setAge(rs.getInt(age)); user.setCreateTime(rs.getTimestamp(create_time)); return user; } }這段代碼讀起來(lái)順眼多了。每個(gè)方法一眼就能看出在做什么SQL只有這一層有參數(shù)按順序填資源統(tǒng)一由基類釋放RowMapper把數(shù)據(jù)庫(kù)行轉(zhuǎn)換成業(yè)務(wù)對(duì)象。業(yè)務(wù)層調(diào)用時(shí)只需要拿到UserDao接口不用知道背后有BaseDao、有DBUtil這些東西。6. 規(guī)?；飞系娜竭B接池、事務(wù)邊界、批量與分頁(yè)6.1 連接池只是換了連接來(lái)源DAO接口紋絲不動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的標(biāo)準(zhǔn)做法是通過(guò)DataSource對(duì)外提供連接。你只需要在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)初始化一次連接池實(shí)例再把它交給DBUtil.init。連接池的核心參數(shù)有這些參數(shù)名稱含義備注初始連接數(shù)啟動(dòng)時(shí)就創(chuàng)建好的連接數(shù)量啟動(dòng)較慢但第一波請(qǐng)求更穩(wěn)最大活動(dòng)連接數(shù)同時(shí)最多能分配的連接數(shù)量設(shè)置太小會(huì)排隊(duì)太大浪費(fèi)資源最小空閑連接數(shù)長(zhǎng)期保持的空閑連接數(shù)量與最大活動(dòng)數(shù)配合控制回收最大等待時(shí)間請(qǐng)求連接排隊(duì)超過(guò)此時(shí)長(zhǎng)則報(bào)錯(cuò)單位毫秒避免請(qǐng)求無(wú)限等待連接校驗(yàn)查詢?nèi)〕鲞B接前檢查是否可用常見(jiàn)寫(xiě)法是執(zhí)行一條輕量查詢一旦連接池接入DBUtil.getConnection()內(nèi)部返回的就是池里分配的連接close()變成歸還連接。DAO接口本身完全不動(dòng)ServiceImpl也不動(dòng)這就是前面強(qiáng)調(diào)封裝的價(jià)值——底層存儲(chǔ)來(lái)源怎么換上層用起來(lái)沒(méi)有任何感知。6.2 事務(wù)邊界歸Service層連接傳遞用ThreadLocal連接池解決的是連接復(fù)用可它管不了事務(wù)。一個(gè)業(yè)務(wù)方法往往要調(diào)用多個(gè)DAO方法比如轉(zhuǎn)賬要“扣A賬戶”和“加B賬戶”這兩個(gè)操作必須在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接上完成、要么一起成功、要么一起回滾。如果每個(gè)DAO方法都自己拿連接、自己提交就會(huì)出現(xiàn)A扣款成功但B加款失敗的尷尬局面。業(yè)界比較通用的方案是事務(wù)邊界劃在Service層DAO層不做提交和回滾事務(wù)所需的連接通過(guò)ThreadLocal綁定在當(dāng)前線程上。偽代碼如下public class ConnectionHolder { private static final ThreadLocalConnection HOLDER new ThreadLocal(); public static void bind(Connection conn) { HOLDER.set(conn); } public static Connection get() { return HOLDER.get(); } public static void unbind() { HOLDER.remove(); } }Service層的典型寫(xiě)法是public void transfer(Long fromId, Long toId, BigDecimal amount) { Connection conn DBUtil.getConnection(); boolean oldAutoCommit; try { oldAutoCommit conn.getAutoCommit(); conn.setAutoCommit(false); ConnectionHolder.bind(conn); accountDao.decrease(fromId, amount); accountDao.increase(toId, amount); conn.commit(); } catch (Exception e) { conn.rollback(); throw new RuntimeException(轉(zhuǎn)賬失敗, e); } finally { conn.setAutoCommit(true); ConnectionHolder.unbind(); conn.close(); } }對(duì)應(yīng)的DAO實(shí)現(xiàn)里取連接時(shí)先看ConnectionHolder有沒(méi)有綁定有就用綁定的沒(méi)有再新取Connection conn ConnectionHolder.get() ! null ? ConnectionHolder.get() : DBUtil.getConnection();要點(diǎn)在于DAO層的update方法絕不自己commit或rollback提交時(shí)機(jī)完全由Service層決定。這樣事務(wù)的粒度才夠大跨多表操作才能保持一致性。6.3 批量寫(xiě)入與分頁(yè)查詢的注意點(diǎn)批量插入如果要一條條執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)往返次數(shù)多到讓人心疼。JDBC提供了一套批量接口把命令攢到一定數(shù)量再一次發(fā)送String sql INSERT INTO t_order(user_id, amount) VALUES (?, ?); try (Connection conn DBUtil.getConnection(); PreparedStatement ps conn.prepareStatement(sql)) { for (Order order : orderList) { ps.setLong(1, order.getUserId()); ps.setBigDecimal(2, order.getAmount()); ps.addBatch(); if (batchCount % 500 0) { ps.executeBatch(); } } ps.executeBatch(); }分頁(yè)查詢則是另一個(gè)容易埋坑的地方。最粗暴的寫(xiě)法是SELECT * FROM t_user然后把所有數(shù)據(jù)load進(jìn)內(nèi)存再在Java里分頁(yè)數(shù)據(jù)量一大內(nèi)存就被打爆。正確做法是讓數(shù)據(jù)庫(kù)只返回當(dāng)前頁(yè)需要的那幾行但不同數(shù)據(jù)庫(kù)分頁(yè)方言不同正好可以由DAO實(shí)現(xiàn)類把這種差異消化掉對(duì)外部接口完全透明。7. 實(shí)戰(zhàn)中我踩過(guò)的深坑與排查要點(diǎn)7.1 ResultSet是一條會(huì)過(guò)期的游標(biāo)不是結(jié)果集合新手最容易犯的錯(cuò)誤是把ResultSet當(dāng)成普通集合返回給上層// 錯(cuò)誤示范DAO方法返回ResultSet public ResultSet queryByName(String name) { Statement stmt conn.createStatement(); return stmt.executeQuery(SELECT * FROM t_user WHERE name name ); }危險(xiǎn)在于ResultSet默認(rèn)綁定在Statement上Statement關(guān)閉后游標(biāo)就失效了。等你把ResultSet交到Service層連接可能已經(jīng)關(guān)閉要么報(bào)“ResultSet closed”要么拿到一堆看不出時(shí)機(jī)的怪異異常。正確做法就是在DAO方法內(nèi)部完成映射把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實(shí)體對(duì)象或DTO列表然后返回普通Java集合。一句話游標(biāo)不過(guò)DAO的邊界。7.2 預(yù)編譯與參數(shù)綁定的真正價(jià)值參數(shù)是數(shù)據(jù)不是語(yǔ)句結(jié)構(gòu)SQL注入的本質(zhì)是把外部輸入?yún)?shù)當(dāng)成了SQL語(yǔ)句的一部分去解析。很多書(shū)本說(shuō)“用了PreparedStatement就能防注入”但沒(méi)有把為什么講透。關(guān)鍵在兩點(diǎn)一是prepareStatement時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)完成了SQL結(jié)構(gòu)解析結(jié)構(gòu)被鎖定二是setXxx綁定參數(shù)時(shí)參數(shù)永遠(yuǎn)以數(shù)據(jù)的形式傳給數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)重新參與結(jié)構(gòu)拼接。所以我在DAO層立了一條死規(guī)矩所有SQL一律用?占位符加預(yù)編譯任何情況下不允許用字符串拼接參數(shù)。哪怕參數(shù)看起來(lái)非?！鞍踩北热缫粋€(gè)整數(shù)ID也堅(jiān)持走占位符。習(xí)慣一旦養(yǎng)成就不會(huì)在某個(gè)緊急修復(fù)時(shí)手滑拼出一個(gè)漏洞。7.3 空值、時(shí)間類型與自增主鍵的三個(gè)細(xì)節(jié)結(jié)果集映射里最容易翻車的是空值。getInt(age)在數(shù)據(jù)庫(kù)值為NULL時(shí)返回0你以為用戶年齡是0其實(shí)人家年齡壓根沒(méi)填。如果業(yè)務(wù)里需要區(qū)分“沒(méi)填”和“填了0”就要用包裝類型// 最好用Integer接收null和0能區(qū)分開(kāi) Integer age rs.getObject(age, Integer.class);時(shí)間類型也是個(gè)經(jīng)典坑。數(shù)據(jù)庫(kù)的DATETIME、TIMESTAMP映射到Java通常是java.sql.Timestamp而業(yè)務(wù)里常用java.util.Date。取值時(shí)直接rs.getObject(create_time, Timestamp.class)再把Timestamp轉(zhuǎn)成Date千萬(wàn)別把Timestamp和Date混著用Date持有的毫秒數(shù)對(duì)不上會(huì)出各種詭異偏差。自增主鍵回填我上面已經(jīng)寫(xiě)了insertReturnKey這里補(bǔ)充一句判斷邏輯主鍵列必須是數(shù)據(jù)庫(kù)自增列且prepareStatement時(shí)傳了RETURN_GENERATED_KEYS這樣getGeneratedKeys()才有值。有些JDBC驅(qū)動(dòng)對(duì)“返回主鍵”的支持不太一樣實(shí)測(cè)時(shí)如果拿不到檢查一下表和驅(qū)動(dòng)兩邊的配置。7.4 排查問(wèn)題時(shí)的習(xí)慣把最終SQL和參數(shù)打出來(lái)一個(gè)讓我少熬好幾次夜的調(diào)試習(xí)慣是在DAO基類里把SQL主體和參數(shù)數(shù)組一起打成日志if (log.isDebugEnabled()) { log.debug(SQL: {}, params: {}, sql, Arrays.toString(params)); }這樣線上搜索日志時(shí)直接按方法名或表名就能定位到某條請(qǐng)求實(shí)際執(zhí)行的SQL是什么、參數(shù)是什么不需要一行行看代碼猜。很多人排查慢查詢時(shí)跑到數(shù)據(jù)庫(kù)那邊抓SQL卻沒(méi)有應(yīng)用側(cè)參數(shù)兩邊對(duì)不上白白折騰半天。先在DAO層把上下文信息打印全比什么工具都好使。8. 吃過(guò)虧之后我給自己定的幾條DAO規(guī)矩這幾條規(guī)矩是我在幾個(gè)項(xiàng)目里踩坑踩出來(lái)的不復(fù)雜但每一條都對(duì)應(yīng)過(guò)真實(shí)事故。所有SQL只出現(xiàn)在DAO實(shí)現(xiàn)類里業(yè)務(wù)層不出現(xiàn)任何SQL片段。每張表對(duì)應(yīng)一個(gè)DAO一個(gè)方法只做一件事。不要搞一個(gè)萬(wàn)能方法接收一堆開(kāi)關(guān)參數(shù)。連接、Statement、ResultSet統(tǒng)一走工具類關(guān)閉不允許在DAO實(shí)現(xiàn)類里散裝管理資源。參數(shù)綁定一律使用?占位符加預(yù)編譯永遠(yuǎn)不做字符串拼接。事務(wù)入口放在Service層DAO層不主動(dòng)提交、不主動(dòng)回滾。結(jié)果集必須在DAO方法內(nèi)部轉(zhuǎn)換成實(shí)體或DTO絕不返回游標(biāo)對(duì)象。關(guān)鍵SQL和執(zhí)行參數(shù)要打日志線上敢查、查得到比事后猜強(qiáng)一百倍。如果你現(xiàn)在的項(xiàng)目正處于“SQL滿天飛、改表結(jié)構(gòu)要滿項(xiàng)目搜索”的階段我的建議是先別急著換重型框架。把DAO這一層梳理清楚劃定邊界、統(tǒng)一模板、規(guī)范事務(wù)和連接管理成本最低收益卻立竿見(jiàn)影。等以后再接觸那些主流的持久層框架你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己早就理解了它們想解決的核心問(wèn)題。JDBC這套底層接口沒(méi)有過(guò)時(shí)DAO這種設(shè)計(jì)思想也沒(méi)有過(guò)時(shí)它們?nèi)匀皇抢斫釰ava數(shù)據(jù)訪問(wèn)世界的最牢固的地基。 JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)與DAO設(shè)計(jì)模式：從代碼失控到分層治理的實(shí)戰(zhàn)指南
接手一個(gè)老項(xiàng)目打開(kāi)代碼庫(kù)第一眼最容易讓人崩潰的永遠(yuǎn)是數(shù)據(jù)訪問(wèn)這一層。幾百個(gè)類、上千行SQL有的直接用字符串拼有的用預(yù)編譯有的返回List有的返回Map還有個(gè)別方法把ResultSet直接甩給上層業(yè)務(wù)代碼讓Servlet層自己去遍歷游標(biāo)。這不是編出來(lái)的極端案例見(jiàn)過(guò)類似的代碼越多越覺(jué)得很多人不是不會(huì)寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)而是從入行開(kāi)始就沒(méi)人告訴他一套統(tǒng)一的約束應(yīng)該長(zhǎng)什么樣。今天要聊的JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)與DAO設(shè)計(jì)模式本質(zhì)就是解決這個(gè)問(wèn)題的。它能讓你把數(shù)據(jù)庫(kù)的存取細(xì)節(jié)封裝在固定的一層里業(yè)務(wù)代碼不用再關(guān)心那些Connection、ResultSet、SQLException也能讓一個(gè)團(tuán)隊(duì)寫(xiě)出來(lái)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)代碼長(zhǎng)成一個(gè)樣子可讀、可測(cè)、可替換。1. 為什么數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層總成為項(xiàng)目的黑洞1.1 一段真實(shí)到有點(diǎn)尷尬的失控代碼先把最容易踩的坑擺出來(lái)。很多老項(xiàng)目里都能看到這類代碼看起來(lái)只是幾句普通的數(shù)據(jù)庫(kù)操作實(shí)際上處處是雷Class.forName(com.example.jdbc.Driver); Connection conn DriverManager.getConnection( jdbc:你的廠商標(biāo)識(shí)://127.0.0.1:你的端口/demo, 你的用戶名, 你的密碼); Statement stmt conn.createStatement(); ResultSet rs stmt.executeQuery( SELECT * FROM t_user WHERE name name ); while (rs.next()) { // 手工取值、手工拼對(duì)象 } conn.close();這段代碼第一次跑通的時(shí)候很爽可它隱藏了至少四個(gè)問(wèn)題第一用戶輸入直接拼進(jìn)SQL等于把語(yǔ)句結(jié)構(gòu)暴露給了外部輸入一旦有人傳入帶有攻擊性質(zhì)的片段整個(gè)表的數(shù)據(jù)都可能被拖走第二try-catch里如果只打了異常棧卻沒(méi)有在finally中關(guān)閉連接查詢一報(bào)錯(cuò)連接就永久泄漏第三Statement每次執(zhí)行都要讓數(shù)據(jù)庫(kù)重新解析一遍SQL在高頻訪問(wèn)下白白浪費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)的解析時(shí)間第四ResultSet被直接暴露給上層以后業(yè)務(wù)代碼不得不了解JDBC的游標(biāo)機(jī)制改字段、換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)牽一發(fā)而動(dòng)全身。1.2 失控的根因不是能力而是缺少邊界我復(fù)盤過(guò)很多次這類問(wèn)題結(jié)論是寫(xiě)壞代碼的人不一定水平差而是JDBC這套API給了太大的自由。JDBC本身是一個(gè)能力非常完整的接口標(biāo)準(zhǔn)但它把決定權(quán)完全交給了調(diào)用者。連接要不要復(fù)用字段怎么映射異常怎么處理事務(wù)邊界劃在哪里這些在API層面沒(méi)有強(qiáng)制約束也沒(méi)有統(tǒng)一的默認(rèn)規(guī)范于是十個(gè)人就能寫(xiě)出十種數(shù)據(jù)訪問(wèn)風(fēng)格。業(yè)務(wù)少的時(shí)候風(fēng)格差異還看不出來(lái)等表多了、方法多了、團(tuán)隊(duì)大了壞味道會(huì)隨著業(yè)務(wù)量一起放大。一個(gè)查詢從Service層拼SQL拼到DAO層人手一份ResultSet遍歷模板改一個(gè)公共字段要在幾十個(gè)類里搜索替換。這時(shí)候你真正缺的不是某個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù)框架而是一層約定的邊界。DAO設(shè)計(jì)模式就是這條邊界它把“怎么存取數(shù)據(jù)”這件事的所有細(xì)節(jié)關(guān)在一個(gè)籠子里業(yè)務(wù)層只和籠子外面那張穩(wěn)定接口打交道。2. JDBC是接口標(biāo)準(zhǔn)不是某個(gè)具體實(shí)現(xiàn)2.1 驅(qū)動(dòng)JAR才是真正干活的人很多人把JDBC當(dāng)成一個(gè)具體的庫(kù)其實(shí)它是Java平臺(tái)上訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的一組接口標(biāo)準(zhǔn)定義在java.sql包里。真正實(shí)現(xiàn)這些接口的是數(shù)據(jù)庫(kù)廠商提供的驅(qū)動(dòng)JAR。你換一種數(shù)據(jù)庫(kù)只要換掉驅(qū)動(dòng)JAR和連接URL業(yè)務(wù)代碼里用到的Connection、PreparedStatement、ResultSet這些類名統(tǒng)統(tǒng)不用變。這就是接口標(biāo)準(zhǔn)的威力上層面對(duì)統(tǒng)一抽象底層負(fù)責(zé)各自方言。驅(qū)動(dòng)加載通常通過(guò)Class.forName(驅(qū)動(dòng)類全限定名)完成在新一點(diǎn)的JDBC版本里驅(qū)動(dòng)JAR通過(guò)ServiceLoader機(jī)制自動(dòng)注冊(cè)這句有時(shí)可以省略。但為了兼容老環(huán)境我還是習(xí)慣在連接工具類的靜態(tài)代碼塊里顯式加載一次花不了幾個(gè)字符能省掉不少詭異的環(huán)境問(wèn)題。2.2 Connection、Statement、ResultSet各自扮演什么角色用一個(gè)電話類比來(lái)理解這三個(gè)核心接口會(huì)非常直觀Connection就是一條撥通的電話線路代表與數(shù)據(jù)庫(kù)的一次會(huì)話線路要在通話結(jié)束后掛斷。Statement是你在電話里說(shuō)出去的一句話。PreparedStatement更特殊它像一張預(yù)先寫(xiě)好底稿、只留出空檔往里面填內(nèi)容的臺(tái)詞好處是數(shù)據(jù)庫(kù)先解析框架后面每次只要填參數(shù)就行。ResultSet是電話那頭一句一句返回的答復(fù)。它內(nèi)部維護(hù)著一個(gè)游標(biāo)初始位置在第一行之前調(diào)用next()才會(huì)向下移動(dòng)移動(dòng)到哪一行那一行的數(shù)據(jù)才可讀讀完之后游標(biāo)不會(huì)自動(dòng)回到開(kāi)頭。這三個(gè)接口加一個(gè)DriverManager就是JDBC最小可用的全部骨架。理解了它們你后面看任何持久層框架的源碼都不會(huì)覺(jué)得陌生因?yàn)闊o(wú)論外面包了多少層薄紗核心仍然是這套東西。2.3 一次完整查詢的底層生命周期把一次最普通的查詢拆開(kāi)看它的完整路徑是這樣的// 1. 獲取連接這一步可能來(lái)自DriverManager也可能來(lái)自連接池 Connection conn DBUtil.getConnection(); // 2. 預(yù)編譯SQL數(shù)據(jù)庫(kù)端先解析結(jié)構(gòu)?是參數(shù)占位符 PreparedStatement ps conn.prepareStatement( SELECT id, name, age FROM t_user WHERE name ?); // 3. 綁定參數(shù)參數(shù)只作為數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)庫(kù)不參與SQL結(jié)構(gòu)拼接 ps.setString(1, userName); // 4. 執(zhí)行查詢返回結(jié)果集游標(biāo) ResultSet rs ps.executeQuery(); // 5. 游標(biāo)逐行移動(dòng)每一行通過(guò)RowMapper轉(zhuǎn)換成業(yè)務(wù)對(duì)象 while (rs.next()) { User user new User(); user.setId(rs.getLong(id)); user.setName(rs.getString(name)); // 這里每換一張表都要重新寫(xiě)一遍模板 } // 6. 釋放資源順序是ResultSet - Statement - Connection rs.close(); ps.close(); conn.close();你會(huì)發(fā)現(xiàn)第2步和第3步的組合已經(jīng)優(yōu)于Statement拼字符串SQL結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)庫(kù)端被鎖定參數(shù)永遠(yuǎn)只是參數(shù)這是防注入的根本原因。但更刺眼的還是第5步——每張表、每個(gè)查詢都要重復(fù)寫(xiě)“游標(biāo)移動(dòng)、按列名取值、set進(jìn)對(duì)象”的模板代碼而且要小心翼翼保證第6步在異常路徑上也能執(zhí)行到。如果不幸漏了一行close連接就會(huì)被一直占著數(shù)據(jù)庫(kù)的連接數(shù)很快被吃光。這也是為什么原生JDBC“能用但不好用”痛點(diǎn)非常具體。3. 原生JDBC為什么“能用但不好用”裂縫在哪3.1 連接獲取是一次昂貴的“重會(huì)話”每次調(diào)用DriverManager.getConnection都會(huì)讓數(shù)據(jù)庫(kù)重新完成一次網(wǎng)絡(luò)握手、身份認(rèn)證、會(huì)話資源分配。想象一下你每說(shuō)一句話都要重新?lián)芤淮坞娫挕⒌葘?duì)方接聽(tīng)、寒暄兩句才進(jìn)入正題這顯然不可持續(xù)。在高并發(fā)場(chǎng)景下頻繁創(chuàng)建連接會(huì)讓數(shù)據(jù)庫(kù)端線程調(diào)度壓力暴增更嚴(yán)重的是如果應(yīng)用層沒(méi)有及時(shí)關(guān)閉連接連接數(shù)會(huì)一直漲直到數(shù)據(jù)庫(kù)拒絕新的會(huì)話。解決連接復(fù)用問(wèn)題的手段是連接池但連接池不是JDBC之外的東西它只是實(shí)現(xiàn)了DataSource接口對(duì)外仍然返回Connection對(duì)象。換連接池的時(shí)候上層取連接的寫(xiě)法甚至不用變DriverManager.getConnection換成dataSource.getConnection而已。DAO層如果從一開(kāi)始就面對(duì)DataSource而不是DriverManager后面做連接池更換幾乎零成本。3.2 樣板代碼累積起來(lái)就是技術(shù)債說(shuō)句實(shí)話JDBC里最讓人頭疼的不是API難懂而是重復(fù)。每個(gè)方法都要經(jīng)歷“拿連接、建語(yǔ)句、設(shè)參數(shù)、執(zhí)行、映射結(jié)果、關(guān)資源”這條流水線而且每個(gè)環(huán)節(jié)還都可能出錯(cuò)。有人試過(guò)用try-with-resources簡(jiǎn)化釋放邏輯但一旦連接來(lái)自連接池close()的語(yǔ)義變成了歸還連接而不是真正關(guān)閉很多人在這里會(huì)愣一下。更隱蔽的是異常處理。很多項(xiàng)目的DAO方法里只有空catch日志里什么都看不到數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)錯(cuò)就像被黑洞吞掉。等線上出問(wèn)題你連是哪條SQL失敗都查不出來(lái)。這些樣板代碼帶來(lái)的不是單點(diǎn)故障而是集體性的可維護(hù)性惡化。3.3 SQL和業(yè)務(wù)邏輯糾纏不清的連鎖反應(yīng)原生JDBC沒(méi)有強(qiáng)制數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的位置于是SQL經(jīng)常直接出現(xiàn)在Servlet、Service甚至工具類里。最直接的問(wèn)題是SQL里的字段名寫(xiě)錯(cuò)、表名寫(xiě)錯(cuò)編譯期完全察覺(jué)只有運(yùn)行到那一行才知道。數(shù)據(jù)庫(kù)改個(gè)字段名你要在整個(gè)項(xiàng)目里搜索字符串一個(gè)查詢被復(fù)用了三次值被改了一處另外兩處還跑在老邏輯上。我把這些痛點(diǎn)整理成一張表方便你對(duì)號(hào)入座原生JDBC的痛點(diǎn)典型后果連接頻繁創(chuàng)建銷毀高并發(fā)下連接耗盡、性能抖動(dòng)SQL散落在業(yè)務(wù)代碼改表結(jié)構(gòu)要全局搜索漏改一處就出錯(cuò)手寫(xiě)結(jié)果集映射大量重復(fù)模板代碼空值、列缺失難發(fā)現(xiàn)異常處理隨意關(guān)鍵錯(cuò)誤被吞掉線上排查無(wú)從下手事務(wù)邊界混亂跨多表操作部分成功、部分失敗數(shù)據(jù)不一致4. DAO設(shè)計(jì)模式的核心思想把存取細(xì)節(jié)關(guān)進(jìn)籠子4.1 單一職責(zé)與依賴倒置DAO到底在保護(hù)誰(shuí)DAO的全稱是Data Access Object數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象。它的核心思想其實(shí)就一句話把數(shù)據(jù)存取的全部細(xì)節(jié)關(guān)在這一層其他層不允許碰數(shù)據(jù)庫(kù)API。這樣做有兩個(gè)層面的保護(hù)。物理層面連接獲取、SQL執(zhí)行、結(jié)果集映射、資源釋放全都在DAO實(shí)現(xiàn)類內(nèi)部完成業(yè)務(wù)層看不到任何Connection和ResultSet。邏輯層面業(yè)務(wù)層只依賴DAO接口不依賴具體實(shí)現(xiàn)。依賴倒置的好處立刻顯現(xiàn)測(cè)試的時(shí)候可以替換成內(nèi)存樁實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)遷移時(shí)只改DAO實(shí)現(xiàn)類上層業(yè)務(wù)一行不動(dòng)。4.2 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)DAO族的組成與分工一個(gè)規(guī)范的DAO族通常由四部分組成實(shí)體類也叫PO或DO一張表對(duì)應(yīng)一個(gè)Java類字段與表字段保持映射關(guān)系。DAO接口定義這張表所有對(duì)外可用的操作方法簽名里不出現(xiàn)SQL和JDBC類型。DAO實(shí)現(xiàn)類真正寫(xiě)SQL、操作JDBC的地方也是全文唯一允許出現(xiàn)SQL片段的位置。連接工具類或數(shù)據(jù)源給所有實(shí)現(xiàn)類提供統(tǒng)一的連接獲取和資源釋放入口。比如用戶表的接口可以長(zhǎng)這樣public interface UserDao { User findById(Long id); User findByName(String name); ListUser findByAgeRange(int minAge, int maxAge); Long insert(User user); int update(User user); int delete(Long id); }實(shí)現(xiàn)類里要做什么就很明確了把findById翻譯成一條SELECT把insert翻譯成一條INSERT同時(shí)保證用完的資源被正常釋放。業(yè)務(wù)層看到的是“查用戶”“新增用戶”這樣業(yè)務(wù)化的語(yǔ)義而不是“打開(kāi)連接、拼SQL、遍歷游標(biāo)”這樣的技術(shù)步驟?？赡苡腥藭?huì)問(wèn)小項(xiàng)目是不是可以不寫(xiě)接口直接用一個(gè)類搞定我的經(jīng)驗(yàn)是如果有測(cè)試需求或者預(yù)期這張表的存儲(chǔ)方式未來(lái)可能變化接口帶來(lái)的收益就很大。哪怕目前只有一種實(shí)現(xiàn)“接口 實(shí)現(xiàn)類”這個(gè)結(jié)構(gòu)本身也在提醒你這條邊界是存在的不能越過(guò)它去訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。5. 手把手搭一套可復(fù)用的DAO基礎(chǔ)設(shè)施5.1 先用DBUtil把連接的獲取和釋放統(tǒng)一起來(lái)DAO層最底下的地基是一個(gè)連接工具類。它負(fù)責(zé)兩件事提供連接以及安全地釋放資源。下面是一個(gè)簡(jiǎn)化版的樣子public final class DBUtil { private static DataSource dataSource; private DBUtil() { } // 實(shí)際項(xiàng)目中這里通過(guò)配置文件初始化數(shù)據(jù)源 // 比如讀取配置后創(chuàng)建連接池實(shí)例這里用占位示意 public static void init(DataSource ds) { dataSource ds; } public static Connection getConnection() throws SQLException { if (dataSource null) { throw new IllegalStateException(數(shù)據(jù)源尚未初始化); } return dataSource.getConnection(); } public static void close(ResultSet rs, Statement stmt, Connection conn) { if (rs ! null) { try { rs.close(); } catch (SQLException ignored) { } } if (stmt ! null) { try { stmt.close(); } catch (SQLException ignored) { } } if (conn ! null) { try { conn.close(); } catch (SQLException ignored) { } } } }注意幾點(diǎn)。第一關(guān)閉順序一定是ResultSet先、Statement其次、Connection最后雖然現(xiàn)代JDBC驅(qū)動(dòng)在關(guān)閉Statement時(shí)通常會(huì)連帶關(guān)閉ResultSet但顯式關(guān)閉能讓日志和監(jiān)控更清楚。第二當(dāng)連接來(lái)自連接池時(shí)close()不是真正斷開(kāi)而是把連接歸還給連接池復(fù)用。第三異常即使想忽略也建議打一條trace級(jí)日志完全不理會(huì)讓連接泄漏問(wèn)題無(wú)法追蹤。5.2 泛型BaseDao把查詢模板和結(jié)果映射分開(kāi)有了連接工具類下一步是消滅重復(fù)的模板代碼。核心思路是用一個(gè)泛型基類把“執(zhí)行查詢、遍歷游標(biāo)、關(guān)閉資源”這些公共流程抽出來(lái)把“每行怎么轉(zhuǎn)成對(duì)象”留給調(diào)用方通過(guò)回調(diào)傳入。這個(gè)回調(diào)就是常說(shuō)的RowMapper。先定義一個(gè)函數(shù)式接口FunctionalInterface public interface RowMapperT { T mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException; }再寫(xiě)一個(gè)泛型基類public abstract class BaseDaoT { protected ListT queryForList(String sql, RowMapperT rowMapper, Object... params) throws SQLException { Connection conn null; PreparedStatement ps null; ResultSet rs null; try { conn DBUtil.getConnection(); ps conn.prepareStatement(sql); setParameters(ps, params); rs ps.executeQuery(); ListT result new ArrayList(); int rowNum 0; while (rs.next()) { result.add(rowMapper.mapRow(rs, rowNum)); } return result; } finally { DBUtil.close(rs, ps, conn); } } protected T queryForObject(String sql, RowMapperT rowMapper, Object... params) throws SQLException { ListT list queryForList(sql, rowMapper, params); if (list null || list.isEmpty()) { return null; } return list.get(0); } protected int update(String sql, Object... params) throws SQLException { Connection conn null; PreparedStatement ps null; try { conn DBUtil.getConnection(); ps conn.prepareStatement(sql); setParameters(ps, params); return ps.executeUpdate(); } finally { DBUtil.close(null, ps, conn); } } protected Long insertReturnKey(String sql, Object... params) throws SQLException { Connection conn null; PreparedStatement ps null; ResultSet rs null; try { conn DBUtil.getConnection(); ps conn.prepareStatement(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS); setParameters(ps, params); ps.executeUpdate(); rs ps.getGeneratedKeys(); if (rs.next()) { return rs.getLong(1); } return null; } finally { DBUtil.close(rs, ps, conn); } } private void setParameters(PreparedStatement ps, Object... params) throws SQLException { if (params null) { return; } for (int i 0; i params.length; i) { ps.setObject(i 1, params[i]); } } }這個(gè)基類一出來(lái)80%的樣板代碼就消失了。queryForList負(fù)責(zé)搞定“連接、預(yù)編譯、綁定參數(shù)、遍歷游標(biāo)、關(guān)閉資源”調(diào)用方只需要關(guān)心兩件事SQL里占位符的順序以及RowMapper里一行數(shù)據(jù)怎么變成對(duì)象。insertReturnKey特別注意一下它通過(guò)Statement.RETURN_GENERATED_KEYS讓數(shù)據(jù)庫(kù)返回自增主鍵避免插入之后還要再查一次。5.3 落地一個(gè)真實(shí)的UserDao有了BaseDao之后寫(xiě)UserDao的實(shí)現(xiàn)類會(huì)變得非常輕快public class UserDaoImpl extends BaseDaoUser implements UserDao { Override public User findById(Long id) { String sql SELECT id, name, age, create_time FROM t_user WHERE id ?; return queryForObject(sql, (rs, rowNum) - toUser(rs), id); } Override public User findByName(String name) { String sql SELECT id, name, age, create_time FROM t_user WHERE name ?; return queryForObject(sql, (rs, rowNum) - toUser(rs), name); } Override public ListUser findByAgeRange(int minAge, int maxAge) { String sql SELECT id, name, age, create_time FROM t_user WHERE age BETWEEN ? AND ?; return queryForList(sql, (rs, rowNum) - toUser(rs), minAge, maxAge); } Override public Long insert(User user) { String sql INSERT INTO t_user(name, age, create_time) VALUES (?, ?, ?); return insertReturnKey(sql, user.getName(), user.getAge(), user.getCreateTime()); } Override public int update(User user) { String sql UPDATE t_user SET name ?, age ? WHERE id ?; return update(sql, user.getName(), user.getAge(), user.getId()); } Override public int delete(Long id) { String sql DELETE FROM t_user WHERE id ?; return update(sql, id); } private User toUser(ResultSet rs) throws SQLException { User user new User(); user.setId(rs.getLong(id)); user.setName(rs.getString(name)); user.setAge(rs.getInt(age)); user.setCreateTime(rs.getTimestamp(create_time)); return user; } }這段代碼讀起來(lái)順眼多了。每個(gè)方法一眼就能看出在做什么SQL只有這一層有參數(shù)按順序填資源統(tǒng)一由基類釋放RowMapper把數(shù)據(jù)庫(kù)行轉(zhuǎn)換成業(yè)務(wù)對(duì)象。業(yè)務(wù)層調(diào)用時(shí)只需要拿到UserDao接口不用知道背后有BaseDao、有DBUtil這些東西。6. 規(guī)?；飞系娜竭B接池、事務(wù)邊界、批量與分頁(yè)6.1 連接池只是換了連接來(lái)源DAO接口紋絲不動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的標(biāo)準(zhǔn)做法是通過(guò)DataSource對(duì)外提供連接。你只需要在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)初始化一次連接池實(shí)例再把它交給DBUtil.init。連接池的核心參數(shù)有這些參數(shù)名稱含義備注初始連接數(shù)啟動(dòng)時(shí)就創(chuàng)建好的連接數(shù)量啟動(dòng)較慢但第一波請(qǐng)求更穩(wěn)最大活動(dòng)連接數(shù)同時(shí)最多能分配的連接數(shù)量設(shè)置太小會(huì)排隊(duì)太大浪費(fèi)資源最小空閑連接數(shù)長(zhǎng)期保持的空閑連接數(shù)量與最大活動(dòng)數(shù)配合控制回收最大等待時(shí)間請(qǐng)求連接排隊(duì)超過(guò)此時(shí)長(zhǎng)則報(bào)錯(cuò)單位毫秒避免請(qǐng)求無(wú)限等待連接校驗(yàn)查詢?nèi)〕鲞B接前檢查是否可用常見(jiàn)寫(xiě)法是執(zhí)行一條輕量查詢一旦連接池接入DBUtil.getConnection()內(nèi)部返回的就是池里分配的連接close()變成歸還連接。DAO接口本身完全不動(dòng)ServiceImpl也不動(dòng)這就是前面強(qiáng)調(diào)封裝的價(jià)值——底層存儲(chǔ)來(lái)源怎么換上層用起來(lái)沒(méi)有任何感知。6.2 事務(wù)邊界歸Service層連接傳遞用ThreadLocal連接池解決的是連接復(fù)用可它管不了事務(wù)。一個(gè)業(yè)務(wù)方法往往要調(diào)用多個(gè)DAO方法比如轉(zhuǎn)賬要“扣A賬戶”和“加B賬戶”這兩個(gè)操作必須在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接上完成、要么一起成功、要么一起回滾。如果每個(gè)DAO方法都自己拿連接、自己提交就會(huì)出現(xiàn)A扣款成功但B加款失敗的尷尬局面。業(yè)界比較通用的方案是事務(wù)邊界劃在Service層DAO層不做提交和回滾事務(wù)所需的連接通過(guò)ThreadLocal綁定在當(dāng)前線程上。偽代碼如下public class ConnectionHolder { private static final ThreadLocalConnection HOLDER new ThreadLocal(); public static void bind(Connection conn) { HOLDER.set(conn); } public static Connection get() { return HOLDER.get(); } public static void unbind() { HOLDER.remove(); } }Service層的典型寫(xiě)法是public void transfer(Long fromId, Long toId, BigDecimal amount) { Connection conn DBUtil.getConnection(); boolean oldAutoCommit; try { oldAutoCommit conn.getAutoCommit(); conn.setAutoCommit(false); ConnectionHolder.bind(conn); accountDao.decrease(fromId, amount); accountDao.increase(toId, amount); conn.commit(); } catch (Exception e) { conn.rollback(); throw new RuntimeException(轉(zhuǎn)賬失敗, e); } finally { conn.setAutoCommit(true); ConnectionHolder.unbind(); conn.close(); } }對(duì)應(yīng)的DAO實(shí)現(xiàn)里取連接時(shí)先看ConnectionHolder有沒(méi)有綁定有就用綁定的沒(méi)有再新取Connection conn ConnectionHolder.get() ! null ? ConnectionHolder.get() : DBUtil.getConnection();要點(diǎn)在于DAO層的update方法絕不自己commit或rollback提交時(shí)機(jī)完全由Service層決定。這樣事務(wù)的粒度才夠大跨多表操作才能保持一致性。6.3 批量寫(xiě)入與分頁(yè)查詢的注意點(diǎn)批量插入如果要一條條執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)往返次數(shù)多到讓人心疼。JDBC提供了一套批量接口把命令攢到一定數(shù)量再一次發(fā)送String sql INSERT INTO t_order(user_id, amount) VALUES (?, ?); try (Connection conn DBUtil.getConnection(); PreparedStatement ps conn.prepareStatement(sql)) { for (Order order : orderList) { ps.setLong(1, order.getUserId()); ps.setBigDecimal(2, order.getAmount()); ps.addBatch(); if (batchCount % 500 0) { ps.executeBatch(); } } ps.executeBatch(); }分頁(yè)查詢則是另一個(gè)容易埋坑的地方。最粗暴的寫(xiě)法是SELECT * FROM t_user然后把所有數(shù)據(jù)load進(jìn)內(nèi)存再在Java里分頁(yè)數(shù)據(jù)量一大內(nèi)存就被打爆。正確做法是讓數(shù)據(jù)庫(kù)只返回當(dāng)前頁(yè)需要的那幾行但不同數(shù)據(jù)庫(kù)分頁(yè)方言不同正好可以由DAO實(shí)現(xiàn)類把這種差異消化掉對(duì)外部接口完全透明。7. 實(shí)戰(zhàn)中我踩過(guò)的深坑與排查要點(diǎn)7.1 ResultSet是一條會(huì)過(guò)期的游標(biāo)不是結(jié)果集合新手最容易犯的錯(cuò)誤是把ResultSet當(dāng)成普通集合返回給上層// 錯(cuò)誤示范DAO方法返回ResultSet public ResultSet queryByName(String name) { Statement stmt conn.createStatement(); return stmt.executeQuery(SELECT * FROM t_user WHERE name name ); }危險(xiǎn)在于ResultSet默認(rèn)綁定在Statement上Statement關(guān)閉后游標(biāo)就失效了。等你把ResultSet交到Service層連接可能已經(jīng)關(guān)閉要么報(bào)“ResultSet closed”要么拿到一堆看不出時(shí)機(jī)的怪異異常。正確做法就是在DAO方法內(nèi)部完成映射把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實(shí)體對(duì)象或DTO列表然后返回普通Java集合。一句話游標(biāo)不過(guò)DAO的邊界。7.2 預(yù)編譯與參數(shù)綁定的真正價(jià)值參數(shù)是數(shù)據(jù)不是語(yǔ)句結(jié)構(gòu)SQL注入的本質(zhì)是把外部輸入?yún)?shù)當(dāng)成了SQL語(yǔ)句的一部分去解析。很多書(shū)本說(shuō)“用了PreparedStatement就能防注入”但沒(méi)有把為什么講透。關(guān)鍵在兩點(diǎn)一是prepareStatement時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)完成了SQL結(jié)構(gòu)解析結(jié)構(gòu)被鎖定二是setXxx綁定參數(shù)時(shí)參數(shù)永遠(yuǎn)以數(shù)據(jù)的形式傳給數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)重新參與結(jié)構(gòu)拼接。所以我在DAO層立了一條死規(guī)矩所有SQL一律用?占位符加預(yù)編譯任何情況下不允許用字符串拼接參數(shù)。哪怕參數(shù)看起來(lái)非?！鞍踩北热缫粋€(gè)整數(shù)ID也堅(jiān)持走占位符。習(xí)慣一旦養(yǎng)成就不會(huì)在某個(gè)緊急修復(fù)時(shí)手滑拼出一個(gè)漏洞。7.3 空值、時(shí)間類型與自增主鍵的三個(gè)細(xì)節(jié)結(jié)果集映射里最容易翻車的是空值。getInt(age)在數(shù)據(jù)庫(kù)值為NULL時(shí)返回0你以為用戶年齡是0其實(shí)人家年齡壓根沒(méi)填。如果業(yè)務(wù)里需要區(qū)分“沒(méi)填”和“填了0”就要用包裝類型// 最好用Integer接收null和0能區(qū)分開(kāi) Integer age rs.getObject(age, Integer.class);時(shí)間類型也是個(gè)經(jīng)典坑。數(shù)據(jù)庫(kù)的DATETIME、TIMESTAMP映射到Java通常是java.sql.Timestamp而業(yè)務(wù)里常用java.util.Date。取值時(shí)直接rs.getObject(create_time, Timestamp.class)再把Timestamp轉(zhuǎn)成Date千萬(wàn)別把Timestamp和Date混著用Date持有的毫秒數(shù)對(duì)不上會(huì)出各種詭異偏差。自增主鍵回填我上面已經(jīng)寫(xiě)了insertReturnKey這里補(bǔ)充一句判斷邏輯主鍵列必須是數(shù)據(jù)庫(kù)自增列且prepareStatement時(shí)傳了RETURN_GENERATED_KEYS這樣getGeneratedKeys()才有值。有些JDBC驅(qū)動(dòng)對(duì)“返回主鍵”的支持不太一樣實(shí)測(cè)時(shí)如果拿不到檢查一下表和驅(qū)動(dòng)兩邊的配置。7.4 排查問(wèn)題時(shí)的習(xí)慣把最終SQL和參數(shù)打出來(lái)一個(gè)讓我少熬好幾次夜的調(diào)試習(xí)慣是在DAO基類里把SQL主體和參數(shù)數(shù)組一起打成日志if (log.isDebugEnabled()) { log.debug(SQL: {}, params: {}, sql, Arrays.toString(params)); }這樣線上搜索日志時(shí)直接按方法名或表名就能定位到某條請(qǐng)求實(shí)際執(zhí)行的SQL是什么、參數(shù)是什么不需要一行行看代碼猜。很多人排查慢查詢時(shí)跑到數(shù)據(jù)庫(kù)那邊抓SQL卻沒(méi)有應(yīng)用側(cè)參數(shù)兩邊對(duì)不上白白折騰半天。先在DAO層把上下文信息打印全比什么工具都好使。8. 吃過(guò)虧之后我給自己定的幾條DAO規(guī)矩這幾條規(guī)矩是我在幾個(gè)項(xiàng)目里踩坑踩出來(lái)的不復(fù)雜但每一條都對(duì)應(yīng)過(guò)真實(shí)事故。所有SQL只出現(xiàn)在DAO實(shí)現(xiàn)類里業(yè)務(wù)層不出現(xiàn)任何SQL片段。每張表對(duì)應(yīng)一個(gè)DAO一個(gè)方法只做一件事。不要搞一個(gè)萬(wàn)能方法接收一堆開(kāi)關(guān)參數(shù)。連接、Statement、ResultSet統(tǒng)一走工具類關(guān)閉不允許在DAO實(shí)現(xiàn)類里散裝管理資源。參數(shù)綁定一律使用?占位符加預(yù)編譯永遠(yuǎn)不做字符串拼接。事務(wù)入口放在Service層DAO層不主動(dòng)提交、不主動(dòng)回滾。結(jié)果集必須在DAO方法內(nèi)部轉(zhuǎn)換成實(shí)體或DTO絕不返回游標(biāo)對(duì)象。關(guān)鍵SQL和執(zhí)行參數(shù)要打日志線上敢查、查得到比事后猜強(qiáng)一百倍。如果你現(xiàn)在的項(xiàng)目正處于“SQL滿天飛、改表結(jié)構(gòu)要滿項(xiàng)目搜索”的階段我的建議是先別急著換重型框架。把DAO這一層梳理清楚劃定邊界、統(tǒng)一模板、規(guī)范事務(wù)和連接管理成本最低收益卻立竿見(jiàn)影。等以后再接觸那些主流的持久層框架你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己早就理解了它們想解決的核心問(wèn)題。JDBC這套底層接口沒(méi)有過(guò)時(shí)DAO這種設(shè)計(jì)思想也沒(méi)有過(guò)時(shí)它們?nèi)匀皇抢斫釰ava數(shù)據(jù)訪問(wèn)世界的最牢固的地基。