持久化:Java帝國反擊戰
1 斷電的威脅
強大的Java帝國自成立一來, 一直順風順水, 可是外人不知道的是,帝國也有個致命的弱點, 那就是害怕一種叫做“斷電”的攻擊。
每次攻擊來臨, 帝國辛辛苦苦制造出Java對象都會瞬間死亡, 變成孤魂野鬼,在電腦里四處游蕩,最終悄無聲息地消失在空氣中。
這是沒有辦法的事情, 帝國生存所依仗的Java對象都必須在內存中才能工作, 而內存最怕“斷電” !
這件事情變成了國王的一件心病,茶不思飯不想。
某日朝會, 國王又把這個難題拋給了下面戰戰兢兢的各位大臣。
線程大臣說: “大王, 我們能不能跳過內存,直接使用硬盤來操作Java對象?”
IO大臣最近壓力最大,已經好幾天沒合眼了:“不懂別瞎BB,你知道硬盤有多慢嗎,比內存慢幾萬甚至10幾萬倍, 用硬盤怎么干活?還有人類的馮諾依曼體系要求了,數據必須在內存中CPU才能操作。 ”
線程大臣腦洞打開:“要是發明一個硬盤,容量無限大,速度和CPU一樣,那CPU不就直接操作硬盤了,還要內存干什么?!”
國王嘆了口氣: “別吵了,誰要是發明一個這樣的硬盤,我會授予他100次Java帝國諾貝爾獎! 你們知道人類的摩爾定律嗎?集成電路上的晶體管每隔18個月便會增加一倍, 性能也會提升一倍??墒沁@硬盤不行啊, 就像手機上的電池一樣,一直以來都像老牛拉破車,慢慢吞吞地在發展,這么多年都沒有重大的突破。”
IO大臣說:“ 大王不用灰心, 臣最近想出了一個辦法,叫做序列化, 可以把內存中那些重要的對象轉化為二進制文件存儲到硬盤上,這樣就不怕斷電了”
“等到電力恢復以后,還能再讓他們回到內存嗎?”
“那是自然, 我們可以反序列化,把二進制文件變成Java對象,繼續在內存中干活。”
國王大喜,頒布命令,要求臣民們都必須學會IO大臣發明的序列化。
2 數據庫聯合酋長國
序列化雖然解決了一部分問題, 但是臣民們很快發現了它的弱點: 效率低。
Java對象少的時候還行,如果需要大規模地對Java對象進行存儲、查詢的時候那幾乎不能用。 比如說想選取 age > 28的所有Person對象, 那就得把所有序列化的Person 對象都裝入內存, 一個個的比較年齡, 這實在是太費勁了。
IO大臣這次也轍了, 只好建議國王去國外考察,看看人家遇到這個問題是怎么解決的。
國王放下高傲的身段, 派出了多個使團,分別出訪了C++, Python, Ruby, C#... 等王國。
一個月后,使團陸續返回,帶回的消息驚人得一致: 使用關系數據庫存儲大規模數據。
“關系數據庫? ” 國王聽說過這個東西,在Java帝國東邊的大海上,有一個叫做數據庫的島嶼,那里有幾個很大的部落,好像有什么Oracle, Db2, SQLServer ,MySql 之類, 他們組成了一個聯合酋長國。
IO大臣說: “關系數據庫就是用類似二維表格的方式來存儲數據,臣聽說他們從70年代末開始就開始發展, 由于有強大的理論基礎,像什么關系代數,關系演算, 現在發展的非常成熟,可以進行大規模的數據存儲和查詢,還可以支持我們夢寐以求的事務操作呢。 奧對了,他們搞出了一個叫SQL的東西,屏蔽了具體的實現細節和各個數據庫之間的差異。”
線程大臣還在記恨IO大臣一個月前的諷刺,馬上柔中帶剛,皮笑肉不笑地甩出一個炸彈: “這個酋長國看起來挺好啊, 只是IO大臣提到他們用二維表格的方式來存儲數據, 而我們這里是Java對象,好像不太匹配啊。”
國王上鉤,向IO大臣發難: “ 一個是表格的行和列,一個是對象的屬性, 我們怎么把對象存儲到表格中?”
IO大臣胸有成竹地說: “這需要我們的臣民自己寫代碼,把對象屬性變成數據庫的行/列, 人家別的王國都是這么干的, 這種辦法還有一個很好聽的名稱叫Object-Relational Mapping, 只是現在這種Mapping 需要我們手工來做罷了, 你要想大規模的查詢和存儲數據,總不能一點代價都不付出吧。 ”
國王說: "那就這么辦吧, IO大臣,你去負責和數據庫聯合酋長國談判,讓他們和我們Java帝國協調一個接口出來,名稱就叫......"
IO大臣馬上接口: “Java Database Connectivity ,簡稱JDBC,如何?”
“好! 就用這個名稱, 你去談判一定要堅守住帝國的底線, 那就是我們只負責定義接口, 具體的JDBC實現必須由各個數據庫去提供! 你要是搞不定,就別回來見我。 退朝!”
3 表面風光的EJB
半年以后,Java帝國和數據庫聯合酋長國就JDBC達成一致,雙方簽署了正式的協議, 帝國的臣民們歡欣鼓舞, 紛紛開始使用JDBC作為持久化的工具。
可是這JDBC的劣勢也很明顯: 這是一個非常“低級”的接口, 程序員需要處理太多的細節, 冗余代碼太多,寫個簡單的查詢就得一大堆代碼伺候,打開connection,創建statement, 執行sql, 遍歷resultset, 還得記住關閉connection,要不然會資源泄露......
此時Java帝國正準備向企業級應用進軍, 需要支持安全,事務,分布式、可伸縮性,高可用性.....等高級功能, 這些臟活累活操作系統不想做, 應用程序也不想干,那到底扔給誰呢?
帝國一合計,提出了一個令人耳目一新的概念: 中間件(middleware ) , 專門負責底層操作系統和上層應用程序都不愿意做的事情。
帝國充分發揮了制定標準的特長, 搞了一套J2EE的規范出來,其中包羅萬象,涵蓋了大部分企業開發的需求, 把通用的,復雜的服務交給中間件提供商去搞定, 讓開發人員集中在業務邏輯的開發上。
這其中有個標準就是EJB, 帝國大肆宣傳: 只要使用了EJB, 再也不用寫那些煩人的JDBC代碼了,數據的創建,讀取,甚至查詢都可以用面向對象的風格搞定。 更牛的是這些EJB實例可以在一個集群上分布式運行。
在Websphere, Weblogic, Jboss等應用服務器的支持和鼓噪下,J2EE在初期熱度非凡, 帝國橫掃企業級市場,別的王國只有看熱鬧的份。
Java帝國的臣民們享受著外界羨慕的目光,驕傲地使用EJB進行開發,然后扔到應用服務器中執行。
但是其中的辛苦和委屈只有自己知道: 開發繁瑣,難于測試,性能低下,除了表面的風光,已經剩不下什么了。
4 輕量級O/R Mapping框架
2001年,帝國有個叫Gavin King的,終于無法忍受金玉其外敗絮其中的EJB, 自己偷偷另起爐灶,搞了一個O/R Mapping的框架出來, 名稱很有意思,叫做Hibernate。
冬眠? 好像到了冬天讓內存的數據進入數據庫冬眠, 春天來了從冬眠中醒來,再次進入內存工作。
Gavin宣稱使用Hibernate ,你可以把Java 的屬性用聲明的方式映射到數據庫表, 完全不用你操心connection, sql 這些細節。
帝國剛開始沒在意,覺得這就是個玩具,哪能和強大的EJB相比?
好東西永遠都不缺市場,一傳十、十傳百,Hibernate很快成了氣候, 使用簡單、靈活,特別是脫離了那些龐大,昂貴的Websphere, weblogic容器也能使用。 一下子捕獲了很多臣民的心。
同年另外一個叫做iBatis的O/R Mapping框架也出現了, 又拉走了一大批EJB臣民。
2004年 Rod Johnson 給了EJB以致命一擊, 他寫了一本《Expert One-on-One J2EE Development without EJB 》 , 公然宣揚不使用EJB, 而要使用更加輕量級的框架,也就是他鼓搗出的Spring。
帝國宣稱這是一本禁書,禁止出版發行??墒侨说囊庵究偸菗醪蛔v史的潮流, 拋棄重量級的EJB, 使用更加輕量級的Spring成了大勢所趨。
這個Spring 不但自己提供了輕量級的訪問數據庫的方法JDBCTemplate, 還能輕松的集成Hibernate, iBatis 等一批工具。慢慢的竟然成為了事實的標準, 在帝國流行開來。
5 帝國的反擊
在一次早朝上IO大臣簡直是氣急敗壞了:“陛下,再不禁止Spring ,Hibernate ,iBatis的使用, 我們的EJB就要被拋棄了。”
國王說: “你禁止得了嗎,上次你禁止Rod的那本書,民間的小抄還不是瘋狂流行? 最近的起義風起云涌,按下葫蘆浮起瓢,撲滅了這個,那個又起來了。倒不如任他們去,畢竟也大大地繁榮了我們Java帝國啊”
線程大臣立刻拍馬屁: “陛下的心胸真是如同大海般廣闊,不過臣倒有一計, 既然官方EJB標準抵不過Hibernate的事實標準, 我們要不就把Gavin King 招安了算了,為我所用。”
國王表示贊同,命令線程大臣負責招安以及后續工作。
Gavin 之前已經加入JBoss部落,現在代表JBoss正式進入JCP,也算是被招安了。 他早就有改造官方標準的雄心壯志, 帶領著帝國的EJB團隊推出了EJB3.0 , 成功地向Hibernate 看齊, 其中有些注解簡直一模一樣,極大的簡化了開發。 各大廠商重新開始搖旗吶喊,為EJB3.0站臺背書。
只是這個EJB3.0有個致命缺陷: 沒法離開容器(Websphere, weblogic ,JBoss等)運行, 臣民們已經適應了輕量級開發, 已經拋棄了重量級的應用服務器,在Spring 的帶領下,他們再也不需要一個容器來運行EJB了, 帝國的這次聲勢浩大的反擊戰被化于無形。
不過在EJB3.0中悄悄埋下了一個副產品,叫做Java Persistence API(JPA), 充分地反應了帝國的小算盤, 既然我在實現層面無法打敗你們,那我就制定我最擅長的標準, 用標準整合O/R Mapping, 一統天下, 唯我獨尊!
在帝國的力推之下, Hibernate , EclipseLink ,OpenJPA等知名產品都提供了針對JPA的實現, 可是帝國的官員們悲哀地發現: 現在臣民們又愛上了寫SQL語句的MyBatis, 唉,這民意真是難以琢磨啊。
國王最終決定改換策略,無為而治,放下官方的架子,只要是有利于帝國的,不再阻礙, 任其發展,趁機招安。
帝國反擊戰就此落幕,持久化工具之戰以民間的最終勝利告終。
【本文為51CTO專欄作者“劉欣”的原創稿件,轉載請通過作者微信公眾號coderising獲取授權】


























