[JAVA][學習·練手·挖坑] 作個數據庫幫助庫雛形
在以往的編碼中，使用過 spring-data-jpa，也用過 hibernate 和 mybatis。在簡單的數據庫操做中，spring-data-jpa 是用起來最爽的，畢竟在 IntelliJ IDEA 中能夠得到以下體驗：java
瞧瞧，實體類屬性推導，查詢條件推導。聲明完接口就能夠用了，一行sql都不用敲，多爽 : Pmysql
在這裏就不討論這三個框架的優劣了，畢竟就我目前的使用場景而言，也體會不太出來到底誰好用...畢竟複雜的SQL查詢都是要 相似hql或者XML 的解決方案來作的。spring
本着挖坑學習的精神，今天開始會試着一步一步作出一個本身的數據庫幫助庫 (不敢叫框架，畢竟#行業標準裏太多 feature，實力不夠，作不來 ORZ).sql
今天就作個雛形吧，雛形的意思就是：看起來好像完成了一些功能，但只是實驗性得編碼 : P數據庫
說明
這個幫助庫就命名爲 ice 吧，請原諒 起名字困難症 ORZsegmentfault
這是一個 筆記 類型的文章，全部可能會有一些 啊 寫到這裏纔想起來 這樣的狀況...緩存
本文只引用
mysql-connecter和lombok這兩個包。
前者是數據庫驅動，因爲這是個挖坑性質的東西，因此只針對MYSQL作功能了；
後者是代碼生成框架，挺好用的，強烈推薦mybatis也就是說，
ice並不使用常見的數據庫鏈接池，好比druid、cp30。而是本身實現一個緩存鏈接獲取器，畢竟挖坑就挖深點嘛哈哈。
本文假定讀者具有必定的 Java 能力，好比 反射、代理 這兩個點，有興趣能夠看看我以前的文章。app
配置 Configuration
用過前邊所說的三個框架的同窗確定配過配置文件對吧，我通常配合 spring-boot 使用 spring-data-jpa，因此在 application.properties 配置；其餘兩個框架則是在傳統的 SSH、SSM 環境下配置 application-*.xml。框架
既然是雛形，那麼 ice 前期就直接 code-based configuration 了 (纔不是偷懶...)
/**
* Created by krun on 2017/9/22.
*/
@Builder
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Configuration {
private String driverClass; //驅動類名
private String connectionURL; //鏈接url
private String username; //數據庫用戶名
private String password; //數據庫密碼
}
好，配置就搞定啦，畢竟常見的鏈接參數均可以直接在 connectionURL 中附帶嘛。
鏈接供應者 ConnectionProvider
/**
* Created by krun on 2017/9/22.
*/
public class ConnectionProvider{
/**
* 不直接用構造器而是用這種方式獲取實例，純粹是我我的喜愛，感受這樣更有 "經過配置獲得" 的意思。
*/
public static CachedConnection configure (Configuration configuration) {
return new CachedConnection(configuration);
}
private Class driverClass = null;
private Configuration configuration;
private volatile Connection connection;
private CachedConnection (Configuration configuration) {
this.configuration = configuration;
try {
// 加載驅動
this.driverClass = Class.forName(this.configuration.getDriverClass( ));
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException("沒法加載 JDBC 驅動: " + this.configuration.getDriverClass( ));
}
}
// 內部用來獲取一個新鏈接
private synchronized Connection create ( ) {
// 檢查是否已經加載驅動，沒有的話拋出異常。
if (driverClass == null) {
throw new RuntimeException("還沒有加載 JDBC 驅動.");
} else {
try {
// 獲取一個新鏈接
return DriverManager.getConnection(this.configuration.getConnectionURL( ),
this.configuration.getUsername( ), this.configuration.getPassword( ));
} catch (SQLException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
// 暴露給外界獲取一個鏈接，在這裏進行 "是否有可用鏈接" 和 "鏈接有效性檢查"
public synchronized Connection provide( ) throws SQLException {
if (connection == null) {
connection = createConnection( );
} else if (connection.isClosed( )) {
connection = createConnection( );
}
return connection;
}
}
Repository模板 Repository
這個徹底是受 spring-data-jpa 的影響，我以爲"方法映射數據庫操做"的映射方式是最吼的，只是 JPA 的接口更簡潔些。
/**
* Created by krun on 2017/9/22.
*/
public interface Repository<E, I extends Serializable> {
List<E> findAll(); //獲取表內全部元素
E save(E e); //保存元素，當元素存在id時，嘗試更新(update)；不存在id時，嘗試插入(insert)
long delete(E e); //刪除元素
boolean exist(E e); //判斷給定元素是否存在
}
考慮到實現難度，如今不打算作"方法名解析到sql語句"。所以仍是直接引入一個 @Query 註解來設置方法對應的 SQL 操做：
/**
* Created by krun on 2017/9/22.
*/
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Query {
// 暫時也不作別名處理了
String value();
}
約定 @Query 註解中的 SQL 語句使用 %s 佔位符指明表名(這由 Repository<E, I> 中 E 解析而來)，用 ? 佔位符指定參數，這是爲了方便直接把語句放入PreparedStatement使用。
那麼結合一下，如今的模板應該是這樣的：
/**
* Created by krun on 2017/9/22.
*/
public interface Repository<E, I extends Serializable> {
@Query("SELECT * FROM %s")
List<E> findAll();
...
}
Repository工廠 RepositoryFactory
如今用戶能夠繼承 Repository 接口來聲明一個指定實體類的 repository，咱們須要一個工廠類來爲這些接口類建立代理對象(Proxy)以注入咱們的方法攔截器。
/**
* Created by krun on 2017/9/22.
*/
public class RepositoryFactory {
//全局工廠的名字
private static final String GLOBAL_FACTORY = "GLOBAL";
//用來保存給定名稱和其對應的工廠實例
private static final LinkedHashMap<String, RepositoryFactory> factoryMap;
static {
factoryMap = new LinkedHashMap<>();
}
// 這與以前 Connection.configure 的寫法同樣，純粹我的喜愛。
public static RepositoryFactory configure(Configuration configure) {
return RepositoryFactory.configure(GLOBAL_FACTORY, configure);
}
public static RepositoryFactory configure(String name, Configuration configure) {
if (RepositoryFactory.factoryMap.get(name) == null) {
synchronized ( RepositoryFactory.factoryMap ) {
if (RepositoryFactory.factoryMap.get(name) == null) {
RepositoryFactory.factoryMap.put(name, new RepositoryFactory(ConnectionProvider.configure(configure)));
} else {
throw new RuntimeException(name + " 的工廠已經被初始化了，不能再對其進行配置。");
}
}
}
return RepositoryFactory.factoryMap.get(name);
}
public synchronized static RepositoryFactory get() {
return RepositoryFactory.get(GLOBAL_FACTORY);
}
public synchronized static RepositoryFactory get(String name) {
return RepositoryFactory.factoryMap.get(name);
}
// 每一個工廠類實例都持有一個本身的 鏈接提供者，由於多數狀況下全局只會有一個工廠類實例...
@Getter
private ConnectionProvider connectionProvider;
//用於保存每一個工廠實例所建立的 repository 實例，用以複用，避免重複建立 repository 實例。
private final LinkedHashMap<Class<? extends Repository>, Repository> repositoryMap;
private RepositoryFactory(ConnectionProvider connectionProvider) {
this.connectionProvider = connectionProvider;
this.repositoryMap = new LinkedHashMap<>();
}
// 爲 Repository 接口建立代理實例，並注入咱們本身的方法攔截器：RepositoryInvocationHandler
@SuppressWarnings("unchecked")
private <E, I extends Serializable, T extends Repository<E, I>> T getProxy(Class<T> repositoryClass) {
return (T) Proxy.newProxyInstance(repositoryClass.getClassLoader(),
new Class[] {repositoryClass},
new RepositoryInvocationHandler(this, repositoryClass));
}
// 獲取給定 repository 類型的代理實例
@SuppressWarnings("unchecked")
public <E, I extends Serializable, T extends Repository<E, I>> T getRepository(Class<T> repositoryClass) {
T repository;
if ((repository = (T) repositoryMap.get(repositoryClass)) == null) {
synchronized ( repositoryMap ) {
if ((repository = (T) repositoryMap.get(repositoryClass)) == null) {
repository = getProxy(repositoryClass);
repositoryMap.put(repositoryClass, repository);
}
}
}
return repository;
}
}
Repository的靈魂 RepositoryInvocationHandler
咱們剛纔在 RepositoryFactory.getProxy 中建立了一個RepositoryInvocationHandler實例，並傳入了RepositoryFactory實例以及代理的Repository類型。
這由於在方法攔截器中，咱們須要獲取一些東西：
- 操做的實體類的類型，由於它的全小寫形式就是實體類所表明的表的名字
- 經過工廠類實例獲取一個
connection
/**
* Created by krun on 2017/9/22.
*/
public class RepositoryInvocationHandler implements InvocationHandler {
private RepositoryFactory factory;
//用於保存repository的泛型信息，後面能夠比較方便地獲取，雖然也能夠經過 "method.getDeclaringClass()" 來獲取，但總以爲麻煩了些。
private Class<? extends Repository> invokeRepositoryClass;
public RepositoryInvocationHandler (RepositoryFactory factory, Class<? extends Repository> invokeRepositoryClass) {
this.factory = factory;
this.invokeRepositoryClass = invokeRepositoryClass;
}
public Object invoke (Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
String methodName = method.getName( );
// 根據方法名選擇合適的 handle方法，之後應該是要改爲表驅動，否則太多 if-else 了 ORZ
// 提及來，表驅動的話，就有合適的地方暴露接口給用戶修改方法映射邏輯了。
if (methodName.startsWith("find")) {
return handleFind(method, args);
} else if (methodName.startsWith("save")) {
} else if (methodName.startsWith("delete")) {
} else if (methodName.startsWith("exist")) {
}
return null;
}
// 經過保存的 invokeRepositoryClass 獲取其持有的泛型信息
private String getEntityName () {
if (! Repository.class.isAssignableFrom(this.invokeRepositoryClass)) {
throw new RuntimeException(String.format("接口 [%s] 並無繼承 Repository", this.invokeRepositoryClass.getName( )));
}
// 這裏沒有作太多考慮，暫時沒遇到問題而已...
ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) this.invokeRepositoryClass.getGenericInterfaces()[0];
return ((Class)parameterizedType.getActualTypeArguments()[0]).getSimpleName().toLowerCase();
}
@SuppressWarnings("unchecked")
private Object handleFind (Method method, Object... args) {
// 獲取方法上的 @Query 註解
Query query = method.getAnnotation(Query.class);
if (query == null) {
throw new IllegalArgumentException("也許你忘了爲 " + method.getDeclaringClass( ).getSimpleName( ) + "." + method.getName( ) + "() 設置 @Query 註解");
}
// java 7的 "try-with-resource" 語法糖，挺方便的，不用操心 connection 關沒關了
// 忽然想起來，這樣寫的話好像... ConnectionProvider 就沒用了啊 ... ORZ
try (Connection connection = factory.getConnectionProvider().provide()) {
PreparedStatement preparedStatement = (PreparedStatement) connection
//簡單得替換一下表名佔位符
.prepareStatement(String.format(query.value(), getEntityName()));
// 粗暴得把參數都塞進去...
// 之後估計要作個 switch-case 把參數類型檢查作一下
for (int i = 1; i <= args.length; i++) {
preparedStatement.setObject(i, args[i - 1]);
}
System.out.println(preparedStatement.asSql());
// 把結果打出來看看
ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();
ResultSetMetaData metaData = resultSet.getMetaData();
while (resultSet.next()) {
for (int i = 1; i <= metaData.getColumnCount(); i++) {
System.out.print(String.valueOf(resultSet.getObject(i)) + "\t");
}
System.out.println();
}
resultSet.close();
} catch (SQLException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
// 一樣的簡單粗暴，只爲了看效果哈哈
try {
// 注：這種寫法在 "List<Student> findAll()" 這種狀況會報錯，由於 List 是接口，沒法爲其建立實例
return method.getReturnType().newInstance();
} catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace( );
}
return null;
}
}
最後
/**
* Created by krun on 2017/9/22.
*/
public class App {
@Data
public static class Student {
private String id;
private String name;
}
interface StudentRepository extends Repository<Student, String> {
@Query("SELECT * FROM %s WHERE gender = ?")
List<Student> findByGender(String gender);
@Query("SELECT * FROM %s WHERE id > ?")
List<Student> findByIdAfter(String id);
@Query("SELECT * FROM %s WHERE name = ?")
Student findByName(String name);
}
public static void main(String[] args ) {
RepositoryFactory factory = RepositoryFactory.configure(Configuration.builder()
.driverClass("com.mysql.jdbc.Driver")
.connectionURL("jdbc:mysql://localhost:3306/hsc")
.username("gdpi")
.password("gdpi")
.build());
StudentRepository studentRepository = factory.getRepository(StudentRepository .class);
studentRepository .findByName("krun");
}
}
> SELECT * FROM student WHERE name = 'krun'
> 20152200000 計算機技術系 男 2015 軟件技術 krun
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