J2EE開(kāi)發(fā)人員使用數據訪(fǎng)問(wèn)對象(DAO)設計模式把底層的數據訪(fǎng)問(wèn)邏輯和高層的商務(wù)邏輯分開(kāi)。實(shí)現DAO模式能夠更加專(zhuān)注于編寫(xiě)數據訪(fǎng)問(wèn)代碼。這篇文章中，Java開(kāi)發(fā)人員Sean C. Sullivan從三個(gè)方面討論DAO編程的結構特征:事務(wù)劃分，異常處理，日志記錄。
在最近的18個(gè)月，我和一個(gè)優(yōu)秀的軟件開(kāi)發(fā)團隊一起工作，開(kāi)發(fā)定制基于WEB的供應鏈管理應用程序.我們的應用程序訪(fǎng)問(wèn)廣泛的持久層數據，包括出貨狀態(tài)，供應鏈制度，庫存，貨物發(fā)運，項目管理數據，和用戶(hù)屬性等.我們使用JDBC API連接我們公司的各種數據庫平臺，并且在整個(gè)應用程序中應用了DAO設計模式.
通過(guò)在整個(gè)應用程序中應用數據訪(fǎng)問(wèn)對象(DAO)設計模式使我們能夠把底層的數據訪(fǎng)問(wèn)邏輯和上層的商務(wù)邏輯分開(kāi).我們?yōu)槊總€(gè)數據源創(chuàng )建了提供CRUD(創(chuàng )建，讀取，更新，刪除)操作的DAO類(lèi).
在本文中，我將向你介紹DAO的實(shí)現策略以及創(chuàng )建更好的DAO類(lèi)的技術(shù).我會(huì )明確的介紹日志記錄，異常處理，和事務(wù)劃分三項技術(shù).你將學(xué)在你的DAO類(lèi)中怎樣把這三種技術(shù)結合在一起.這篇文章假設你熟悉JDBC API，SQL和關(guān)系性數據庫編程.
我們先來(lái)回顧一下DAO設計模式和數據訪(fǎng)問(wèn)對象.
DAO基礎 DAO模式是標準的J2EE設計模式之一.開(kāi)發(fā)人員使用這個(gè)模式把底層的數據訪(fǎng)問(wèn)操作和上層的商務(wù)邏輯分開(kāi).一個(gè)典型的DAO實(shí)現有下列幾個(gè)組件:
1. 一個(gè)DAO工廠(chǎng)類(lèi)；
2. 一個(gè)DAO接口；
3. 一個(gè)實(shí)現DAO接口的具體類(lèi)；
4. 數據傳遞對象(有些時(shí)候叫做值對象).
具體的DAO類(lèi)包含了從特定的數據源訪(fǎng)問(wèn)數據的邏輯。在下面的這段中你將學(xué)到設計和實(shí)現數據訪(fǎng)問(wèn)對象的技術(shù)。
事務(wù)劃分： 關(guān)于DAO要記住的一件重要事情是它們是事務(wù)性對象。每個(gè)被DAO執行的操作（象創(chuàng )建，更新、或刪除數據）都是和事務(wù)相關(guān)聯(lián)的。同樣的，事務(wù)劃分（transaction demarcation）的概念是特別重要的。
事務(wù)劃分是在事務(wù)界定定義中的方式。J2EE規范為事務(wù)劃分描述了兩種模式：編程性事務(wù)（programmatic）和聲明性事務(wù)（declarative）。下表是對這兩種模式的拆分：
我將把注意力集中的編程性事務(wù)劃分上。
象前面的介紹一樣，DAOs是一些事務(wù)對象。一個(gè)典型的DAO要執行象創(chuàng )建、更新、和刪除這的事務(wù)性操作。在設計一個(gè)DAO時(shí)，首先要問(wèn)自己如下問(wèn)題：
1、 事務(wù)將怎樣開(kāi)始？
2、 事務(wù)將怎樣結束？
3、 那個(gè)對象將承擔起動(dòng)一個(gè)事務(wù)的責任？
4、 那個(gè)對象將承擔結束一個(gè)事務(wù)的責任？
5、 DAO應該承擔起動(dòng)和結束事務(wù)的責任？
6、 應用程序需要交叉訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)DAO嗎？
7、 一個(gè)事務(wù)包含一個(gè)DAO還是多個(gè)DAO？
8、 一個(gè)DAO包含其它的DAO中的方法嗎？
回答這些問(wèn)題將有助于你為DAO對象選擇最好的事務(wù)劃分策略。對ADO中的事務(wù)劃分有兩個(gè)主要的策略。一種方法是使用DAO承擔事務(wù)劃分的責任；另一種是延期性事務(wù)，它把事務(wù)劃分到調用DAO對象的方法中。如果你選擇前者，你將要在DAO類(lèi)中嵌入事務(wù)代碼。如果你選擇后者，事務(wù)代碼將被寫(xiě)在DAO類(lèi)的外部。我們將使用簡(jiǎn)單的代碼實(shí)例來(lái)更好的理解這兩種方法是怎樣工作的。
實(shí)例1展示了一個(gè)帶有兩種數據操作的DAO：創(chuàng )建（create）和更新（update）:
public void createWarehouseProfile(WHProfile profile)；
public void updateWarehouseStatus(WHIdentifier id， StatusInfo status)；
實(shí)例2展示了一個(gè)簡(jiǎn)單的事務(wù)，事務(wù)劃分代碼是在DAO類(lèi)的外部。注意：在這個(gè)例子中的調用者把多個(gè)DOA操作組合到這個(gè)事務(wù)中。
tx.begin()； // start the transaction
dao.createWarehouseProfile(profile)；
dao.updateWarehouseStatus(id1， status1)；
dao.updateWarehouseStatus(id2， status2)；
tx.commit()； // end the transaction
這種事務(wù)事務(wù)劃分策略對在一個(gè)單一事務(wù)中訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)DAO的應用程序來(lái)說(shuō)尤為重要。
你即可使用JDBC API也可以使用Java 事務(wù)API(JTA)來(lái)實(shí)現事務(wù)的劃分。JDBC事務(wù)劃分比JTA事務(wù)劃分簡(jiǎn)單，但是JTA提供了更好的靈活性。在下面的這段中，我們會(huì )進(jìn)一步的看事務(wù)劃分機制。
使用JDBC的事務(wù)劃分 JDBC事務(wù)是使用Connection對象來(lái)控制的。JDBC的連接接口（java.sql.Connection）提供了兩種事務(wù)模式：自動(dòng)提交和手動(dòng)提交。Java.sql.Connection為控制事務(wù)提供了下列方法：
.public void setAutoCommit(Boolean)
.public Boolean getAutoCommit()
.public void commit()
.public void rollback()
實(shí)例3展示怎樣使用JDBC API來(lái)劃分事務(wù)：
import java.sql.*；
import javax.sql.*；
// ...
DataSource ds = obtainDataSource()；
Connection conn = ds.getConnection()；
conn.setAutoCommit(false)；
// ...
pstmt = conn.prepareStatement("；UPDATE MOVIES ..."；)；
pstmt.setString(1， "；The Great Escape"；)；
pstmt.executeUpdate()；
// ...
conn.commit()；
// ...
使用JDBC事務(wù)劃分，你能夠把多個(gè)SQL語(yǔ)句組合到一個(gè)單一事務(wù)中。JDBC事務(wù)的缺點(diǎn)之一就是事務(wù)范圍被限定在一個(gè)單一的數據庫連接中。一個(gè)JDBC事務(wù)不能夠跨越多個(gè)數據庫。接下來(lái)，我們會(huì )看到怎樣使用JTA來(lái)做事務(wù)劃分的。因為JTA不象JDBC那樣被廣泛的了解，所以我首先概要的介紹一下JTA。
JTA概要介紹 Java事務(wù)API（JTA；Java Transaction API）和它的同胞Java事務(wù)服務(wù)(JTS；Java Transaction Service)，為J2EE平臺提供了分布式事務(wù)服務(wù)。一個(gè)分布式事務(wù)（distributed transaction）包括一個(gè)事務(wù)管理器（transaction manager）和一個(gè)或多個(gè)資源管理器(resource manager)。一個(gè)資源管理器（resource manager）是任意類(lèi)型的持久化數據存儲。事務(wù)管理器（transaction manager）承擔著(zhù)所有事務(wù)參與單元者的相互通訊的責任。下車(chē)站顯示了事務(wù)管理器和資源管理的間的關(guān)系。
JTA事務(wù)比JDBC事務(wù)更強大。一個(gè)JTA事務(wù)可以有多個(gè)參與者，而一個(gè)JDBC事務(wù)則被限定在一個(gè)單一的數據庫連接。下列任一個(gè)Java平臺的組件都可以參與到一個(gè)JTA事務(wù)中：
.JDBC連接
.JDO PersistenceManager 對象
.JMS 隊列
.JMS 主題
.企業(yè)JavaBeans（EJB）
.一個(gè)用J2EE Connector Architecture 規范編譯的資源分配器。
使用JTA的事務(wù)劃分
要用JTA來(lái)劃分一個(gè)事務(wù)，應用程序調用javax.transaction.UserTransaction接口中的方法。示例4顯示了一個(gè)典型的JNDI搜索的UseTransaction對象。
import javax.transaction.*；
import javax.naming.*；
// ...
InitialContext ctx = new InitialContext()；
Object txObj = ctx.lookup("；java:comp/UserTransaction"；)；
UserTransaction utx = (UserTransaction) txObj；
應用程序有了UserTransaction對象的引用之后，就可以象示例5那樣來(lái)起動(dòng)事務(wù)。
utx.begin()；
// ...
DataSource ds = obtainXADataSource()；
Connection conn = ds.getConnection()；
pstmt = conn.prepareStatement("；UPDATE MOVIES ..."；)；
pstmt.setString(1， "；Spinal Tap"；)；
pstmt.executeUpdate()；
// ...
utx.commit()；
// ...
當應用程序調用commit()時(shí)，事務(wù)管理器使用兩段提交協(xié)議來(lái)結束事務(wù)。JTA事務(wù)控制的方法：
.javax.transaction.UserTransaction接口提供了下列事務(wù)控制方法：
.public void begin()
.public void commit()
.public void rollback()
.public void getStatus()
.public void setRollbackOnly()
.public void setTransactionTimeout(int)
應用程序調用begin()來(lái)起動(dòng)事務(wù)，即可調用commit()也可以調用rollback()來(lái)結束事務(wù)。
使用JTA和JDBC 開(kāi)發(fā)人員經(jīng)常使用JDBC來(lái)作為DAO類(lèi)中的底層數據操作。如果計劃使用JTA來(lái)劃分事務(wù)，你將需要一個(gè)實(shí)現了javax.sql.XADataSource，javax.sql.XAConnection和javax.sql.XAResource接口JDBC的驅動(dòng)。實(shí)現了這些接口的驅動(dòng)將有能力參與到JTA事務(wù)中。一個(gè)XADataSource對象是一個(gè)XAConnection對象的工廠(chǎng)。XAConnections是參與到JTA事務(wù)中的連接。
你需要使用應用程序服務(wù)器管理工具來(lái)建立XADataSource對象。對于特殊的指令請參考應用程序服務(wù)器文檔和JDBC驅動(dòng)文檔。
J2EE應用程序使用JNDI來(lái)查找數據源。一旦應用程序有了一個(gè)數據源對象的引用，這會(huì )調用javax.sql.DataSource.getConnection()來(lái)獲得數據庫的連接。
XA連接區別于非XA連接。要記住的是XA連接是一個(gè)JTA事務(wù)中的參與者。這就意味著(zhù)XA連接不支持JDBC的自動(dòng)提交特性。也就是說(shuō)應用程序不必在XA連接上調用java.sql.Connection.commit()或java.sql.Connection.rollback()。相反，應用程序應該使用UserTransaction.begin()、UserTransaction.commit()和UserTransaction.rollback().
選擇最好的方法 我們已經(jīng)討論了JDBC和JTA是怎樣劃分事務(wù)的。每一種方法都有它的優(yōu)點(diǎn)，回此你需要決定為你的應用程序選擇一個(gè)最適應的方法。 在我們團隊許多最近的對于事務(wù)劃分的項目中使用JDBC API來(lái)創(chuàng )建DAO類(lèi)。這DAO類(lèi)總結如下：
.事務(wù)劃分代碼被嵌入到DAO類(lèi)內部
.DAO類(lèi)使用JDBC API來(lái)進(jìn)行事務(wù)劃分
.調用者沒(méi)有劃分事務(wù)的方法
.事務(wù)范圍被限定在一個(gè)單一的JDBC連接
JDBC事務(wù)對復雜的企業(yè)應用程序不總是有效的。如果你的事務(wù)將跨越多個(gè)DAO對象或多個(gè)數據庫，那么下面的實(shí)現策略可能會(huì )更恰當：
.用JTA對事務(wù)進(jìn)行劃分
.事務(wù)劃分代碼被DAO分開(kāi)
.調用者承擔劃分事務(wù)的責任
.DAO參與一個(gè)全局的事務(wù)中
JDBC方法由于它的簡(jiǎn)易性而具有吸引力，JTA方法提供了更多靈活性。你選擇什么樣的實(shí)現將依賴(lài)于你的應用程序的特定需求。
日志記錄和DAO 一個(gè)好的DAO實(shí)現類(lèi)將使用日志記錄來(lái)捕獲有關(guān)它在運行時(shí)的行為細節。你可以選擇記錄異常、配置信息、連接狀態(tài)、JDBC驅動(dòng)程序的元數據或查詢(xún)參數。日志對開(kāi)發(fā)整個(gè)階段都是有益的。我經(jīng)常檢查應用程序在開(kāi)發(fā)期間、測試期間和產(chǎn)品中的日志記錄。
在這段中，我們將展現一段如何把Jakarta Commaons Logging結合中一個(gè)DAO中的例子。在我們開(kāi)始之前，讓我們先回顧一些基礎知識。
選擇一個(gè)日志例庫 許多開(kāi)發(fā)人員使用的基本日志形式是：System.out.println和System.err.println.Println語(yǔ)句。這種形式快捷方便，但它們不能提供一個(gè)完整的日志系統的的能力。下表列出了Java平臺的日志類(lèi)庫：
Java.util.logging是J2SE1.4平臺上的標準的API。但是，大多數開(kāi)發(fā)人員都認為Jakarta Log4j提供了更大的功能性和靈活性。Log4j超越j(luò )ava.util.logging的優(yōu)點(diǎn)之一就是它支持J2SE1.3和J2SE1.4平臺。
Jakarta Commons Logging能夠被用于和java.util.loggin或Jakarta Log4j一起工作。Commons Logging是一個(gè)把你的應用程序獨立于日志實(shí)現的提取層。使用Commons Logging你能夠通過(guò)改變一個(gè)配置文件來(lái)與下面的日志實(shí)現來(lái)交換數據。Commons Logging被用于JAKARTA Struts1.1和Jakarta HttpClient2.0中。
一個(gè)日志示例 示例7顯示了在一個(gè)DOA類(lèi)中怎樣使用Jakarta Commons Logging
import org.apache.commons.logging.*；
class DocumentDAOImpl implements DocumentDAO
{
static private final Log log = LogFactory.getLog(DocumentDAOImpl.class)；
public void deleteDocument(String id)
{
// ...
log.debug("；deleting document: "； + id)；
// ...
try
{
// ... data operations ...
}
catch (SomeException ex)
{
log.error("；Unable to delete document"； ex)；
// ... handle the exception ...
}
}
}
日志是評估應用程序的基本部分。如果你在一個(gè)DAO中遇到了失敗，日志經(jīng)常會(huì )為理解發(fā)生的什么錯誤提供最好的信息。把日志結合到你的DAO中，確保得到調試和解決問(wèn)題的有效手段。
DAO中的異常處理 我們已經(jīng)看了事務(wù)劃分和日志記錄，并且現在對于它們是怎樣應用于數據訪(fǎng)問(wèn)對象的有一個(gè)深入的理解。我們第三部分也是最后要討論的是異常處理。下面的一些簡(jiǎn)單的異常處理方針使用你的DAO更容易使用，更加健壯和更具有可維護性。
在實(shí)現DAO模式的時(shí)候，要考濾下面的問(wèn)題：
.在DAO的public接口中的方法將拋出被檢查的異常嗎？
.如果是，將拋出什么樣的檢查性異常？
.在DAO實(shí)現類(lèi)中怎能樣處理異常。
在用DAO模式工作的過(guò)程中，我們的團隊為異常處理開(kāi)發(fā)了一組方針。下面的這些方針會(huì )很大程度的改善你的DAO：
.DAO方法應該拋出有意義的異常。
.DAO方法不應該拋出java.lang.Exception異常。因為java.lang.Exception太一般化，它不能包含有關(guān)潛在問(wèn)題的所有信息。
.DAO方法不應該拋出java.sql.SQLException異常。SQLException是一個(gè)底層的JDBC異常，DAO應用努力封裝JDBC異常而不應該把JDBC異常留給應用程序的其它部分。
.在DAO接口中的方法應該只拋出調用者期望處理的檢查性異常。如果調用者不能用適當的方法來(lái)處理異常，考濾拋出不檢查性（運行時(shí)run-time）異常。
.如果你的數據訪(fǎng)問(wèn)代碼捕獲了一個(gè)異常，不可要忽略它。忽略捕獲異常的DAO是很處理的。
.使用異常鏈把底層的異常傳遞給高層的某個(gè)處理器。
.考濾定義一個(gè)標準的DAO異常類(lèi)。Spring框架提供了一個(gè)優(yōu)秀的預定義的DAO異常類(lèi)的集合。
看Resources，查看有異常和異常處理技術(shù)的更詳細信息。
實(shí)現示例：MovieDAO MoveDAO是一個(gè)示范了在這篇文章中所討論的所有技術(shù)，包括事務(wù)劃分、日志記錄和異常處理。你會(huì )在Resources段找到MovieDAO的源代碼。它被分下面的三個(gè)包：
.daoexamples.exception
.daoexamples.move
.daoexamples.moviedemo
這個(gè)DAO模式的實(shí)現由下面的類(lèi)和接口組成：
.daoexamples.movie.MovieDAOFactory
.daoexamples.movie.MovieDAO
.daoexamples.movie.MovieDAOImpl
.daoexamples.movie.MovieDAOImplJTA
.daoexamples.movie.Movie
.daoexamples.movie.MovieImple
.daoexamples.movie.MovieNotFoundException
.daoexamples.movie.MovieUtil
MovieDAO接口定義了DAO的數據操作。這個(gè)接口有如下五個(gè)方法：
.public Movie findMovieById(String id)
.public java.util.Collection findMoviesByYear(String year)
.public void deleteMovie(String id)
.public Movie createMovie(String rating，String year，String title)
.public void updateMovie(String id，String rating，String year，String title)
daoexamples.movie包包含了兩個(gè)MovieDAO接口的實(shí)現。每個(gè)實(shí)現使用了一個(gè)同的事務(wù)劃分方法，如下表所示：
MovieDAO 示范應用程序 這個(gè)示范應用程序是一個(gè)叫做daoexamples.moviedemo.DemoServlet.DemoServlet的servlet類(lèi)，它使用Movie DAO來(lái)查詢(xún)和更新一個(gè)表中的movie數據。
這個(gè)servlet示范了把JTA感知的MovieDAO和Java消息服務(wù)組合到一個(gè)單一的事務(wù)中，如示例8所示：
UserTransaction utx = MovieUtil.getUserTransaction()；
utx.begin()；
batman = dao.createMovie("；R"；
"；2008"；
"；Batman Reloaded"；)；
publisher = new MessagePublisher()；
publisher.publishTextMessage("；I’ll be back"；)；
dao.updateMovie(topgun.getId()，
"；PG-13"；
topgun.getReleaseYear()，
topgun.getTitle())；
dao.deleteMovie(legallyblonde.getId())；
utx.commit()；
要運行這個(gè)范例應用程序，在你的應用程序服務(wù)器中配置一個(gè)XA 數據源和一個(gè)非XA數據源。然后布署daoexamples.ear文件。這個(gè)應用程序將運行在任何與J2EE兼容的應用程序服務(wù)器。
問(wèn)對象(DAO)編程模入門(mén).files/2005.6.25.9.45.25.1.gif)
問(wèn)對象(DAO)編程模入門(mén).files/2005.6.25.9.45.34.2.gif)
問(wèn)對象(DAO)編程模入門(mén).files/2005.6.25.9.45.43.3.gif)
