Java开发工程师(Web方向)

第4章--数据访问

Spring JDBC

DAO (Data Access Object) 实现数据访问相关接口（接口和实现分离）

ORM (Object Relation Mapping) 对象关系映射：数据库中记录<->Java对象

Why Spring JDBC?

之前使用JDBC时：设置连接参数、打开连接、声明SQL语句、执行SQL、得到访问结果、执行程序特定的业务、处理捕获的异常、关闭连接语句和结果集等

Class.forName(JDBC_DRIVER); DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASS); conn.createStatement(); 等等

真正需要关心的是：设置连接参数、SQL语句以及参数、执行程序特定业务

Spring JDBC：封装用户不需要关心的那些底层实现细节，通过接口暴露给用户，从而提高效率

DataSource：数据源--设置连接参数

包括了：驱动类名、数据库连接地址、用户名、密码

接口方法：getConnection

DateSource不是Spring提供的，而是JavaEE本身就提供的，而Spring提供了它的不同实现

配置：

<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
    <property name="driverClassName" value="${jdbc.driverClassName}"/>
    <property name="url" value="${jdbc.url}"/>
    <property name="username" value="${jdbc.username}"/>
    <property name="password" value="${jdbc.password}"/>
</bean>

<context:property-placeholder location="db.properties"/>

jdbcTemplate：数据库SQL语句及参数、异常处理

select -- queryForObject()

int rowCount = this.jdbcTemplate.queryForObject("select count(*) from user", Integer.class);

int countOfNamedJoe = this.jdbcTemplate.queryForObject("select count(*) from user where first_name = ?", Integer.class, "Joe");

int lastName = this.jdbcTemplate.queryForObject("select last_name from user where id = ?", new Object[]{1212L}, String.class);

// queryForObject提供了很多接口，比如例二和例三中parameter的位置不一样

insert/delete/update -- update()

this.jdbcTemplate.update("insert into user (first_name, last_name) values (?, ?)", "Meimei", "Han");

this.jdbcTemplate.update("update user set last_name = ? where id = ?)", "Li", 5276L);

this.jdbcTemplate.update("delete from user where id = ?)", Long.valueOf(userId));

create -- execute()

this.jdbcTemplate.execute("create table user (id int, first_name varchar(100), last_name varchar(100))");

通过RowMapper可以将返回的结果转换为一个个单个的Object对象:

// 返回一个Java对象
User user = this.jdbcTemplate.queryForObject(
    "select first_name, last_name from user where id = ?",
    new Object[] {1212L},
    new RowMapper<User>() {
        public User mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
            User user = new User();
            user.setFirstName(rs.getString("first_name"));
            user.setLastName(rs.getString("last_name"));
            return user;
        }
    });

// 返回一系列Java对象
List<User> users = this.jdbcTemplate.query(
    "select first_name, last_name from user",
    new RowMapper<User>() {
        public User mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
            User user = new User();
            user.setFirstName(rs.getString("first_name"));
            user.setLastName(rs.getString("last_name"));
            return user;
        }
    });

定义JdbcTemplate：

public class JdbcExampleDao implements ExampleDao {
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }

    // ... DAO 接口实现
}

通过xml中的bean配置DAO

<bean id="exampleDao" class="com.netease.course.JdbcExampleDao">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

通过Annotation配置DAO

@Repository
public class JdbcExampleDao implements ExampleDao {
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Autowired
    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }

    // ... DAO 接口实现
}

// @Repository与Component相似，定义了一个bean并指明了是个DAO的bean

// @Autowired自动注入了setDataSource

使用实例：

1. 创建Maven工程

artifact-id: com.netease.course

group-id: spring-data

2. pom中添加spring容器的依赖

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>com.netease.course</groupId>
  <artifactId>spring-data</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  
  <dependencies>
      <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-context</artifactId>
          <version>4.2.1.RELEASE</version>
      </dependency>
      <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
          <version>4.2.1.RELEASE</version>
      </dependency>
  </dependencies>
  
</project>

3. src/main/resources中创建spring的空的xml配置文件application-context.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context
    http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    
    
</beans>

4. src/main/resources中创建database的配置文件db.properties

jdbc.driverClassName = com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url = jdbc:mysql://localhost/dbname
jdbc.username = matt
jdbc.password = matt

5. 在application-context.xml中配置数据源

<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
    <property name="driverClassName" value="${jdbc.driverClassName}" />
    <property name="url" value="${jdbc.url}" />
    <property name="username" value="${jdbc.username}" />
    <property name="password" value="${jdbc.password}" />
</bean>
<context:property-placeholder location="db.properties" />

6. src/main/java下创建包com.netease.course

7. 在com.netease.course包中创建DAO文件JdbcTemplateDao.java

@Repository
public class JdbcTemplateDao {
    
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    
    @Autowired
    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }
    
    public void createTable() {
        jdbcTemplate.execute("create table user (id int primary key, first_name varchar(100), "
                + "last_name varchar(100))");
    }
}

8. 由于是通过Annotation配置的，所以需要在application-context.xml配置文件中说明

<context:component-scan base-package="com.netease.course" />

9. 在com.netease.course包中创建测试类TestData.java

public class TestData {

    public static void main (String[] args) throws Exception {

        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application-context.xml");
        
        JdbcTemplateDao dao = context.getBean("jdbcTemplateDao", JdbcTemplateDao.class);
        dao.createTable();
        
        ((ConfigurableApplicationContext) context).close();
    }

}

// 得到Annotation定义的Dao实例，并执行Dao中的方法

10. Run

Error：

11. 解决方法：在dependencies里加上dbcp的依赖

<dependency>
      <groupId>commons-dbcp</groupId>
     <artifactId>commons-dbcp</artifactId>
      <version>1.4</version>
</dependency>

12. Run

报错

原因：com.mysql.jdbc.Driver就是定义在db.properties中的，需要添加MySQL的依赖

13. 添加MySQL驱动的依赖

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>5.1.25</version>
</dependency>

14. Run

15. extends the functionalities

// DAO.java
public void insertData() {
    this.jdbcTemplate.update("insert into example values (1, ?, ?)", "Meimei", "Han");
    this.jdbcTemplate.update("insert into example values (2, ?, ?)", "Lei", "Li");
}
    
public int count() {
    return this.jdbcTemplate.queryForObject("select count(*) from user", Integer.class);
}

// Test.java
dao.insertData();
System.out.println(dao.count());

运行成功，打印2

16. 将返回结果转换为User对象：在com.netease.course包下创建User.java

private int id;
private String firstName;
private String lastName;
// 并写上setters和getters

在JdbcTemplateDao.java中

public List<User> getUserList() {
    return this.jdbcTemplate.query("select * from example", new RowMapper<User>() {
        public User mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
            User user = new User();
            user.setId(rs.getInt("id"));
            user.setFirstName(rs.getString("first_name"));
            user.setLastName(rs.getString("last_name"));
            return user;
        }
    });
}

Test.java

List<User> users = dao.getUserList();
for (User user: users) {
    System.out.println(user.getId() + ":" + user.getFirstName() + " " + user.getLastName());
}

运行返回：

1:Meimei Han

2:Lei Li

NamedParameterJdbcTemplate：为了解决复杂sql语句中包含过多?导致的混乱

例：

// NamedParameterJdbcTemplateDao.java
@Repository
public class NamedParameterJdbcTemplateDao {
    
    private NamedParameterJdbcTemplate namedParameterJdbcTemplate;
    
    @Autowired
    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.namedParameterJdbcTemplate = new NamedParameterJdbcTemplate(dataSource);
    }
    
    public int countOfUsersByFirstName(String firstName) {
        String sql = "select count(*) from example where first_name = :first_name";
        Map<String, String> namedParameters = Collections.singletonMap("first_name", firstName);
        return this.namedParameterJdbcTemplate.queryForObject(sql, namedParameters, Integer.class);
        // 将map传递给queryForObject()作为参数，namedParameterJdbcTemplate会自动的匹配对应的参数名称的值，并组装成完整的sql
    }
}

// Test.java
NamedParameterJdbcTemplateDao dao = context.getBean("namedParameterJdbcTemplateDao", NamedParameterJdbcTemplateDao.class);
System.out.println(dao.countOfUsersByFirstName("Meimei"));

queryForObject的用法：

queryForObject(String sql, Map<String,?> paramMap, RowMapper<T> rowMapper)

queryForObject(String sql, SqlParameterSource paramSource, Class<T> requiredType)

可通过SqlParameterSource的子类BeanPropertySqlParameterSource来简化过程

SQLException异常处理：

无法连接到数据库、sql语法错误、row/column不存在等

是一个checked exception：必须使用try-catch或throws解决

但是由于这些SQLException一旦出现，事实上整个程序是无法运行的

且需要不厌其烦地写这些try-catch

--> Spring中使用DataAccessException (是一种unchecked的exception)

--不需到处都写try-check和throws，只需在最终层写上一个try-catch即可

DataAccessException有很多很多细分的子类（在org.springframework.dao包下）

事务管理

背景：1. 使用JDBC事务和Hibernate事务的接口不同，导致兼容需要修改代码。

2. 若有众多事务需要管理，通过代码进行管理事务会十分繁琐、混乱

Spring事务管理：

优点：统一的事务编程模型，兼容不同底层

编程式事务及声明式事务（AOP）

PlatformTransactionManager：org.springframework.transaction

接口：

TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;

void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;

void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;

实现：

DataSourceTransactionManager：基于JDBC的实现 org.springframework.jdbc.datasource

HibernateTransactionManager：基于Hibernate的实现 org.springframework.orm.hibernate*

-- 接口一致

TransactionDefinition：事务的定义

getName：事务名称

getIsolationLevel：隔离级别

getPropagationBehavior：传播行为

getTimeout：超时时间（超过则回滚）

isReadOnly：是否是只读事务

TransactionStatus：事务的状态

isNewTransaction：是否是新的事务

hasSavepoint：是否有savepoint（诊断，NESTED）

isCompleted：是否已完成

isRollbackOnly：事务结果是否是rollback-only（只有rollback一个结果而不会commit）

setRollbackOnly：设置事务为rollback-only（当TransactionTemplate时才会调用）

隔离级别：

ISOLATION_READ_UNCOMMITTED: 读未提交

ISOLATION_READ_COMMITTED: 读提交

ISOLATION_REPEATABLE_READ: 重复读

ISOLATION_SERIALIZABLE: 串行化

ISOLATION_DEFAULT: 默认：根据底层数据库而定

传播行为：跟事务本身属性无关，跟函数调用有关，影响了事务的提交状态

比如两个事务嵌套，事务间是相互影响的呢还是相互不影响的

值：

PROPAGATION_MANDATORY: 函数必须在一个事务中运行，事务不存在则抛异常（比如在调用某函数之前，必须要存在一个事务，否则该函数抛异常）

PROPAGATION_NEVER: 不应该在事务中运行，否则抛异常

PROPAGATION_NOT_SUPPORTED: 不应该在事务中运行，否则把事务挂起

PROPAGATION_SUPPORTS: 不需要事务，但是若有事务了，则在事务中执行

PROPAGATION_REQUIRED: 必须在事务中执行，否则启动新事务

内部事务会影响外部事务：设T1调用了T2，若T2抛出异常，会影响外部的T1，因此T1和T2都要rollback

PROPAGATION_NESTED: 必须在事务中执行，否则启动新事务

事务之间相互不影响：上述T2的异常不会影响T1，只需rollback T2

从底层实现来看，每个logical的transaction都有自己的一个savepoint，失败时回滚到savepoint即可

PROPAGATION_REQUIRES_NEW: 必须在新事务中执行，挂起当前事务（即每个logical事务都对应一个独立的physical事务）

NB: 设代码中的transactionA调用了transactionB，看起来是两个Transaction，但是在底层数据库实现时，很可能把这两个视为一个数据库事务

逻辑事务 logical：比如上述transactionA和B

物理事务 physical：比如上述数据库事务

声明式事务：

在bean中添加配置

xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"

xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"

对应location：

xsi:schemaLocation="

http://www.springframework.org/schema/tx

http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd

http://www.springframework.org/schema/aop

http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd"

定义事务管理器：

<bean id="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    <property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>

定义事务Advice:（事务是基于AOP实现的）

<tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager">
       <tx:attributes>
       <tx:method name="get*" read-only="true"/>
       <tx:method name="*"/>
       </tx:attributes>
</tx:advice>

配置<tx:method/>

name：匹配的函数名称（支持*匹配）

propagation：事务传播行为

isolation：事务隔离级别

timeout：超时

read-only：只读

rollback-for：触发回滚的异常，用逗号分隔

no-rollback-for：不触发回滚的异常（正常提交），用逗号分隔

本例：

事务Advice应用到get*方法上，是read-only="true"的

事务Advice应用到get*方法上，使用默认隔离方式、默认隔离级别和默认传播行为等

定义Pointcut：（AOP）

<aop:config>
        <aop:pointcut expression="execution(* com.netease.course.AccountDao.*(..))" id="daoOperation"/>
        <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="daoOperation"/>
</aop:config>

使用声明式事务，需要定义很多的xml配置

Spring也提供了Annotation的方式来声明：

@Transactional

<tx:annotation-driven transaction-manager="txManager"/>
<bean id="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    <property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>

配置属性：

value：使用哪一个TransactionManager

propagation：事务传播行为

isolation：事务隔离级别

timeout：超时

readOnly：只读

rollbackFor：触发回滚的异常类对象数组（是.class对象）

rollbackForClassName：触发回滚的异常类名称数组（是名称）

noRollbackFor/noRollbackForClassName：不触发回滚

具体函数的Annotation例子：

@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED, rollbackFor=Exception.class)
public boolean methodName(..) {...}

实例：转账

Account.java

public class Account {
    private String user;
    private double balance;
    
    public String getUser() {
        return user;
    }
    public void setUser(String user) {
        this.user = user;
    }
    public double getBalance() {
        return balance;
    }
    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }
}

AccountDao.java

@Repository
public class AccountDao {
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    
    @Autowired
    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }
    
    public void resetMoney() {
        jdbcTemplate.update("update account set balance=1000");
    }
    
    public List<Account> accountList() {
        return this.jdbcTemplate.query("select * from account", new RowMapper<Account>() {
            public Account mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
                Account account = new Account();
                account.setUser(rs.getString("user"));
                account.setBalance(rs.getDouble("balance"));
                return account;
            }
        });
    }
    
    public void transferMoney(String source, String target, double amount) {
        this.jdbcTemplate.update("update account set balance=balance-? where user=?", amount, source);
        this.jdbcTemplate.update("update account set balance=balance+? where user=?", amount, target);
    }
}

Test.java

public static void main (String[] args) throws Exception {

    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application-context.xml");
        
    AccountDao dao = context.getBean("accountDao", AccountDao.class);

    dao.resetMoney();
    List<Account> accountList = dao.accountList();
    for(Account account: accountList) {
        System.out.println(account.getUser() + ":" + account.getBalance());
    }
        
    dao.transferMoney("Kimi", "Miki", 520);
    accountList = dao.accountList();
    for(Account account: accountList) {
        System.out.println(account.getUser() + ":" + account.getBalance());
    }
        
    ((ConfigurableApplicationContext) context).close();
}

运行：

事务测试：

在dao中添加private void throwException(){ throw new RuntimeException("ERROR"); }

在两次update之间调用throwException();

并在test.java中的transferMoney()周围写上try-catch块，catch中syso出e.getMessage();

运行:

转账操作失败，需要通过事务方式进行设定，全部失败或是全部成功

改进：使用事务来完成这些任务

在application-context.xml中加入schema/tx和schema/aop

在application-context.xml中加入<context:component-scan base-package="com.netease.course" /> 以使用Annotation

在transferMoney()定义加上@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)

运行结果均为1000.0，正确

编程式事务：

TransactionTemplate：在回调里写相关事务操作即可，不需要关心何时commit何时rollback

PlatformTransactionManager的实现：

整合MyBatis

数据访问单元测验

本次得分为：11.00/11.00, 本次测试的提交时间为：2017-09-24

数据访问单元作业

http://zhanjingbo.site/14766902757975.html

1（12分）

根据本单介绍的Spring JDBC，事务管理，MyBatis等内容，分别使用Spring JDBC及MyBatis提供一个转帐服务（保证事务），提供一个transferMoney接口：

transferMoney(Long srcUserId, Long targetUserId, double count)；// srcUserId及targetUserId为转帐用户标识

转帐涉及到的表（UserBalance）包含如下列：

userId：Long，代表用户标识；

balance：Doubcle，代表帐号余额。

基本要求：必须附加一个项目说明文档，说明每个功能点对应程序的运行结果（截图），项目的接口说明或者关键代码（不要把全部代码贴出来）等可以反映项目结果的内容。提交作业的时候必须有这个项目说明文档，否则会影响最终评分。

答：

1. 创建Spring的配置文件application-context.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context
    http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
    http://www.springframework.org/schema/tx
    http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
    http://www.springframework.org/schema/aop
    http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd" >
     
    <context:component-scan base-package="com.netease.course" />
     
    <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
            <property name="driverClassName" value="${jdbc.driverClassName}" />
            <property name="url" value="${jdbc.url}" />
            <property name="username" value="${jdbc.username}" />
            <property name="password" value="${jdbc.password}" />
        </bean>
         
        <tx:annotation-driven transaction-manager="txManager"/>
        <bean id="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
            <property name="dataSource" ref="dataSource" />
        </bean>
         
    <context:property-placeholder location="db.properties" />
</beans>

2. db.properties略

3. 创建Account.java

public class Account {
    private int userId;
    private double balance;
    // 所需getters和setters
}

4a. 使用Spring JDBC实现AccountDao

@Repository
public class AccountDao {
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
     
    @Autowired
    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }
     
    public void resetMoney() {
        jdbcTemplate.update("update account set balance=1000");
    }
     
    public List<Account> accountList() {
        return this.jdbcTemplate.query("select * from account", new RowMapper<Account>() {
            public Account mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
                Account account = new Account();
                account.setUserId(rs.getInt("id"));
                account.setBalance(rs.getDouble("balance"));
                return account;
            }
        });
    }
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transferMoney(Long srcUserId, Long targetUserId, double count) {
        // srcUserId及targetUserId为转帐用户标识
        updateBalance(-count, srcUserId);
    updateBalance(count, targetUserId);
    }   
     
    private void updateBalance(double count, Long userId) {
        this.jdbcTemplate.update("update account set balance=balance+? where id=?", count, userId);
    }
     
    private void throwException() {
        throw new RuntimeException("UPDATE ERROR");
    }
}

4b. 使用MyBatis实现AccountDao

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace=".matthew.dao.AccountDao">
    <resultMap type="Account" id="AccountResult">
        <result property="userId" column="userId" />
        <result property="balance" column="balance" />
    </resultMap>
    <update id="reset">
        update account set balance=1000
    </update>
 
    <select id="getUserList" resultMap="AccountResult">
        select * from account
    </select>
    <update id="updateBalance">
        update account set balance=balance+#{param2} where userId=#{param1}
    </update>
</mapper>

5. main()

public static void main (String[] args) throws Exception {
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application-context.xml");
    AccountDao dao = context.getBean("accountDao", AccountDao.class);
 
    dao.resetMoney();
    List<Account> accountList = dao.accountList();
    for(Account account: accountList) {
        System.out.println(account.getUserId() + ":" + account.getBalance());
    }
    try {
        dao.transferMoney(1L, 2L, 520);
    } catch (Exception e) {
        System.out.println(e.getMessage());
    }
    accountList = dao.accountList();
    for(Account account: accountList) {
        System.out.println(account.getUserId() + ":" + account.getBalance());
    }
    ((ConfigurableApplicationContext) context).close();
}

6. 运行结果

7. 模拟exception throw测试

在transferMoney()中的两个update之间调用throwException();

8. 运行结果