深入理解small-spring项目中的JdbcTemplate实现-优快云博客

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深入理解small-spring项目中的JdbcTemplate实现

small-spring 🌱《 Spring 手撸专栏》，本专栏以 Spring 源码学习为目的，通过手写简化版 Spring 框架，了解 Spring 核心原理。在手写的过程中会简化 Spring 源码，摘取整体框架中的核心逻辑，简化代码实现过程，保留核心功能，例如：IOC、AOP、Bean生命周期、上下文、作用域、资源处理等内容实现。项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/smal/small-spring

一、JDBC操作回顾与痛点分析

在Java开发中，JDBC(Java Database Connectivity)是连接数据库的标准API。传统的JDBC操作通常包含以下步骤：

加载数据库驱动
建立数据库连接
创建Statement对象
执行SQL语句
处理结果集
关闭资源(ResultSet、Statement、Connection)
异常处理

这种模式存在几个明显问题：

代码重复性高
资源管理繁琐
异常处理复杂
事务管理困难

二、Spring JdbcTemplate设计理念

small-spring项目中的JdbcTemplate实现正是为了解决上述问题而设计的，它通过模板方法模式封装了JDBC操作的通用流程，开发者只需关注核心业务逻辑。

核心设计思想

资源管理自动化：自动处理Connection、Statement、ResultSet的获取和释放
异常体系转换：将检查型SQLException转换为非检查型DataAccessException
回调机制：通过回调接口让开发者专注于业务逻辑
简化操作：提供多种便捷方法简化常见数据库操作

三、small-spring JdbcTemplate核心实现分析

3.1 核心类结构

small-spring JdbcTemplate类图

3.2 关键组件详解

1. DataSourceUtils

负责Connection的获取和释放，主要方法：

getConnection()：从DataSource获取Connection
doGetConnection()：实际获取连接的方法
fetchConnection()：最终从数据源获取连接

public abstract class DataSourceUtils {
    public static Connection getConnection(DataSource dataSource) {
        try {
            return doGetConnection(dataSource);
        } catch (SQLException e) {
            throw new CannotGetJdbcConnectionException(...);
        }
    }
    // 其他方法...
}

2. JdbcTemplate

核心执行类，实现了JdbcOperations接口，主要方法：

execute()：执行StatementCallback
query()：执行查询并处理结果集

public class JdbcTemplate extends JdbcAccessor implements JdbcOperations {
    private <T> T execute(StatementCallback<T> action, boolean closeResources) {
        Connection con = DataSourceUtils.getConnection(obtainDataSource());
        Statement stmt = null;
        try {
            stmt = con.createStatement();
            return action.doInStatement(stmt);
        } catch (SQLException e) {
            // 异常处理...
        } finally {
            if (closeResources) {
                JdbcUtils.closeStatement(stmt);
            }
        }
    }
    // 其他方法...
}

3. JdbcOperations

定义了所有数据库操作接口，包括：

执行SQL语句
查询操作(query)
查询单个对象(queryForObject)
查询列表(queryForList)
查询Map(queryForMap)

public interface JdbcOperations {
    <T> T execute(StatementCallback<T> action);
    void execute(String sql);
    <T> T query(String sql, ResultSetExtractor<T> res);
    // 其他方法...
}

4. ResultSetExtractor

结果集提取器接口，用于将ResultSet转换为需要的对象：

public interface ResultSetExtractor<T> {
    T extractData(ResultSet rs) throws SQLException;
}

四、使用示例与最佳实践

4.1 基础配置

首先需要配置数据源和JdbcTemplate：

<!-- spring.xml配置示例 -->
<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
    <!-- 数据源配置 -->
</bean>

<bean id="jdbcTemplate" class="cn.bugstack.springframework.jdbc.support.JdbcTemplate">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

4.2 常见操作示例

1. 执行DDL语句

jdbcTemplate.execute("CREATE TABLE user (id INT, name VARCHAR(100))");

2. 查询列表

List<Map<String, Object>> users = jdbcTemplate.queryForList("SELECT * FROM user");

3. 带参数查询

List<String> names = jdbcTemplate.queryForList(
    "SELECT username FROM user WHERE id=?", String.class, 1);

4. 查询单个对象

String name = jdbcTemplate.queryForObject(
    "SELECT username FROM user WHERE id=1", String.class);

5. 查询Map

Map<String, Object> user = jdbcTemplate.queryForMap(
    "SELECT * FROM user WHERE id=?", 1);

五、实现原理深度解析

5.1 执行流程剖析

以query方法为例，其执行流程如下：

从DataSource获取Connection
创建PreparedStatement
设置参数(如果有)
执行查询获取ResultSet
通过ResultSetExtractor处理结果集
关闭资源(ResultSet、Statement)
释放Connection回连接池
异常处理和转换

5.2 回调机制实现

JdbcTemplate通过回调接口实现了"好莱坞原则"（Don't call us, we'll call you）：

StatementCallback：用于基本Statement操作
PreparedStatementCallback：用于PreparedStatement操作
ResultSetExtractor：用于结果集提取

这种设计使得通用流程由框架控制，业务逻辑由开发者通过回调接口实现。

六、总结与思考

small-spring项目中的JdbcTemplate实现展示了Spring框架如何简化JDBC操作的核心思想。通过分析这个实现，我们可以学到：

模板方法模式的应用：固定流程由框架控制，变化部分通过回调接口实现
资源管理的最佳实践：确保资源正确释放
异常处理的优雅方式：将检查异常转换为非检查异常
设计抽象的重要性：通过接口定义操作契约

这种设计不仅适用于数据库访问，也可以应用于其他需要固定流程但允许业务定制的场景。理解这些设计思想，有助于我们在实际开发中编写出更优雅、更健壮的代码。

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考