農行2面：JDBC 存在什么問題？MyBatis 是如何解決的？

作者：猿java 2024-10-15 09:25:08

本文我們分析了 JDBC的核心組件，使用存在的問題以及 Mybatis如何解決這些問題。

JDBC（Java Database Connectivity）是 Java中用于連接和操作數據庫的標準API，它提供了一種通用的方式來訪問數據庫，但在實際應用中，直接使用 JDBC會遇到很多的問題。這篇文章，我將詳細探討 JDBC存在的問題以及 MyBatis是如何解決這些問題的。

JDBC的核心組件

JDBC的核心組件包含以下 5個組件:

DriverManager
Connection
Statement
ResultSet
SQLException

(1) DriverManager

DriverManager是JDBC API的核心類之一，用于管理JDBC驅動程序的集合，并為應用程序提供數據庫連接。它通過加載適當的數據庫驅動程序來建立與數據庫的連接。

(2) Connection

Connection接口表示與特定數據庫的連接。它提供了創建SQL語句、提交和回滾事務、關閉連接等方法。通過Connection，應用程序可以與數據庫進行交互。

(3) Statement

Statement接口用于執行靜態SQL語句并返回其生成的結果。JDBC提供了三種類型的Statement：Statement、PreparedStatement和CallableStatement，分別用于執行簡單的SQL語句、預編譯的SQL語句和存儲過程。

(4) ResultSet

ResultSet接口表示數據庫查詢的結果集。它提供了從結果集中檢索數據的方法，并支持迭代結果集中的行。

(5) SQLException

SQLException是 JDBC API中用于處理數據庫訪問錯誤的異常類。它提供了詳細的錯誤信息，包括錯誤代碼和SQL狀態。

JDBC存在的問題

(1) 繁瑣的代碼編寫

在JDBC中，開發者需要編寫大量的代碼來處理數據庫連接、SQL語句的創建和執行、結果集的處理等。對于每一個數據庫操作，通常需要執行一系列標準步驟，包括獲取連接、創建語句、執行查詢、處理結果集和關閉連接。這種重復的代碼入侵性太強，很容易導致代碼臃腫、不易維護。

(2) 手動管理資源

JDBC要求開發者手動管理數據庫連接、語句和結果集的關閉。這不僅容易導致資源泄露，而且增加了代碼的復雜性和出錯的可能性，特別是在異常處理部分，確保所有資源都被正確關閉是一項挑戰。

(3) SQL語句的硬編碼

在JDBC中，SQL語句通常是硬編碼在 Java代碼中的。這種做法使得 SQL和 Java代碼緊密耦合，增加了代碼的維護難度。如果數據庫表結構發生變化，需要在代碼中手動更新SQL語句。

(4) 缺乏對象映射

JDBC直接處理結果集（ResultSet），開發者需要手動將結果集中的數據映射到 Java對象。這種手動映射不僅繁瑣，而且容易出錯，尤其是在處理復雜的對象關系時。

(5) 事務管理復雜

雖然JDBC支持事務管理，但開發者需要手動編寫代碼來處理事務的開始、提交和回滾。這種手動管理增加了代碼的復雜性，特別是在處理多個數據庫操作需要在一個事務中完成時。

(6) 缺乏緩存支持

JDBC本身不提供緩存機制，所有的查詢都直接從數據庫中讀取數據。這可能導致性能問題，特別是在頻繁訪問相同數據的情況下。

為了更好地展示JDBC存在的問題，我們用一個簡單的示例進行說明：假設需要查詢一個用戶表，并將結果映射到 Java對象中，使用JDBC的代碼如下：

public User getUserById(int id) {
    Connection conn = null;
    PreparedStatement stmt = null;
    ResultSet rs = null;
    User user = null;
    try {
        // 1. 加載JDBC驅動程序
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        // 2. 建立數據庫連接
        connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase", "username", "password");
        // 3. 創建SQL語句對象
        String sql = "SELECT id, username, email FROM users WHERE id = ?";
        stmt = connection.prepareStatement(sql);
        stmt.setInt(1, id);
        // 4. 執行SQL語句
        rs = stmt.executeQuery();
        // 5. 處理結果集
        if (rs.next()) {
            user = new User();
            user.setId(rs.getInt("id"));
            user.setUsername(rs.getString("username"));
            user.setEmail(rs.getString("email"));
        }
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            // 6. 關閉資源
            if (rs != null) rs.close();
            if (stmt != null) stmt.close();
            if (conn != null) conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    return user;
}

在上面這個例子中，管理數據庫連接、SQL語句的執行和結果集的處理都需要我們手動來管理，看起來太臃腫，很容易出錯。估計大家看到這種代碼，肯定要吐槽一番。

既然 JDBC存在這么多問題，那么，MyBatis是如何解決這些問題的呢？

MyBatis如何解決這些問題？

MyBatis 是一個流行的持久層框架，在國內占據了很大一部分市場，它支持定制化SQL、存儲過程以及高級映射等功能，大大簡化了JDBC的使用，并提供了一些額外的功能來解決上述問題。

MyBatis本質上是一個對 JDBC的封裝，它利用JDBC來執行底層的數據庫操作。所有 MyBatis的數據庫交互最終都是通過 JDBC來實現的。

(1) 簡化代碼編寫

MyBatis通過 XML文件或注解方式定義 SQL語句，將 SQL從 Java代碼中分離出來。開發者不再需要手動編寫獲取連接、創建語句和處理結果集的代碼，MyBatis會自動處理這些細節。

例如，MyBatis提供了自動映射機制，可以將查詢結果直接映射到Java對象上，減少了手動映射的代碼量。

(2) 自動資源管理

MyBatis框架自動管理數據庫連接的獲取和釋放，開發者不需要手動關閉連接、語句和結果集。這減少了資源泄露的風險，并簡化了代碼。

(3) SQL與代碼分離

MyBatis允許將SQL語句放在XML配置文件中或者使用注解，這樣SQL和Java代碼就被分離開來。這種分離使得代碼變得更加清晰、易于維護。同時，SQL語句的修改不需要重新編譯Java代碼，只需要修改XML文件即可。

(4) 支持對象關系映射（ORM）

MyBatis提供了強大的結果映射功能，支持將數據庫中的結果集直接映射到復雜的Java對象結構中。這種映射不僅支持簡單的屬性映射，還支持一對多、多對多等復雜關系的映射。

(5) 事務管理的簡化

MyBatis可以與Spring框架集成，從而利用Spring的聲明式事務管理功能。這樣，開發者可以通過簡單的注解來管理事務，而不需要手動編寫事務管理代碼。

(6) 緩存支持

MyBatis內置了一級緩存和二級緩存機制。一級緩存是SqlSession級別的緩存，默認開啟，生命周期與SqlSession相同。二級緩存是Mapper級別的緩存，可以通過配置開啟。這些緩存機制可以顯著提高應用的性能。

為了更好地理解 MyBatis是如何解決JDBC的問題，我們還是通過上面的示例來說明。

首先，我們需要定義一個 XML映射文件（UserMapper.xml）：

<mapper namespace="com.example.UserMapper">
    <select id="getUserById" parameterType="int" resultType="User">
        SELECT id, username, email FROM users WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

然后，我們可以在 Java代碼中調用這個映射：

public interface UserMapper {
    User getUserById(int id);
}

// 在服務層調用
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
User user = mapper.getUserById(1);

在上面這個例子中，代碼職責很清晰，MyBatis自動處理了 SQL的執行和結果集的映射，我們只需要定義 SQL語句和 Java接口即可。

總結

本文，我們分析了 JDBC的核心組件，使用存在的問題以及 Mybatis如何解決這些問題，對于一些出道比較早或者接觸過 JDBC老項目的Java程序員來說，對 JDBC的使用可能還有體感。而現在大部分項目，Hibernate和 Mybatis這些對象關系映射（ORM）框架對 JDBC做了很好的抽象和封裝，提供了更加面向對象的數據庫操作方式。因此，開發者不需要直接處理 JDBC的API，而是直接面向 ORM。

但是，但是，但是，重要的事情說三遍：如果你想成為一個優秀的工程師，理解底層原理是必修課，盡管ORM給我們的開發帶來了便捷，但是理解JDBC的原理，可以幫助我們更好地理解 Hibernate和 Mybatis這些優秀的 ORM框架。

責任編輯：趙寧寧來源：猿java