JDO架构介绍

JDO架构简介

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为什么要用JDO

Java开发人员已经有好几种存取数据库的方法：序列化，JDBC，面向对象映射工具，面向对象数据库，以及实体EJB。那为什么还要介绍其他的存储架构呢？答案是，上面每一种实现存储的方案都存在一定的限制。JDO正在尝试解决这些限制。

 

序列化： 是Java建立的一种传输机制，它能够把对象的信息转换成一系列的字节码，这些字节码可以被传输到网络或者存储到一个文件中。序列化的使用非常简单，但他还是有限制的。它必须立即存取对象的特征，而且它不适合存取大批量的数据。在更改一个对象的属性时如果有错误发生它无法实现“回滚”，因此不适于应用程序对数据完整性的要求，而且不能实现多个线程或程序异步读写数据。所有这些不足都使得序列化无法满足大多数数据存储要求。

 

JDBC：许多程序员使用 JDBC API来操作关系数据库。JDBC克服了许多序列化中存在的缺点：它可以操作大批量的数据，有确保数据一致性的机制，支持信息的并发存取，可以使用已经非常成熟的SQL语言。不幸的是，JDBC使用起来并不像序列化那么简单。JDBC使用的关系范例无法用于存储对象，因此你不得不放弃在代码中使用面向对象原则存储数据。

 

面向对象映射工具：由软件厂商创建的架构可以为你实现对象和关系数据库之间的映射。 这种对象-关系映射支持使你专注于对象模型的设计而不必关心面向对象和关系数据库之间的匹配。不幸的是每一种对象-关系映射产品都有一套他自己厂商实现的标准。你不得不使自己的代码迁就于某一个单独厂商的实现。假如这个厂商提高产品价格或者停止对bug更改的支持，使你准备放弃它而用其他的厂商实现架构时，你就必须重写你的代码。

 

面向对象的数据库：比对象关系数据库映射更好的选择使使用一些软件厂商开发了一种新的把对象存储到数据库的方法。这种面向对象的数据库使用起来常常比对象关系映射软件简单。ODMG组织成立的目的之一就是创建一种访问对象数据库的标准API。多数厂商都遵崇ODMG组织的要求，因此由于厂商实现不同带来的麻烦也解决了。但是，一些企业对于从关系数据库转向对象数据库显得犹豫不决，因为有大量的数据存储在传统的关系数据库中。虽然一些数据库分析工具可以用于面向对象数据库与关系数据库之间的移植，然而大量的数据存储使用的仍然是关系数据库。

 

实体EJB:Java平台的企业级应用中引入了实体EJB。 实体EJB是一个组件，他描述了数据库中的持久性数据信息。EJB使用类似于对象-关系映射的办法，它提供了一个持久性数据的面向对象的表示。不同于对象关系软件，EJB对于关系数据库没有限制；它描述的持久性信息可以来自一个企业信息系统（EIS）或者其他的存储设备。而且，EJB要求遵循一个严格标准，实现它的厂商必须遵循这个标准。不幸的是，EJB标准在面向对象方面稍微有些欠缺，比如一些高级的特性：继承、多态和复合关系等。另外，EJB的代码编写很复杂，而且它是一个重量级组建需要消耗应用服务器很多的资源来运行。但是，EJB中的会话Bean和消息驱动Bean有很多优势，所以JDO规范详细定义了JDO如何与他们进行集成。

 

JDO：JDO集成了很多上述持久性机制的特性，这使得在JDO中创建一个持久化(persistence)类就像创建一个序列化类一样简单。JDO支持批量数据的存储，数据一致性，并发处理和JDBC的查询功能。就像对象-关系映射软件和对象数据库一样，它允许使用面向对象的高级特性比如“继承”。它避免了像EJB中实体Bean一样必须依赖于来自厂商定义的严格规范。同EJB一样，JDO也不规定任何特定的后端数据库。

但是，这里还是要说一下，世界上没有“万灵丹”。所以，使用JDO并不是对于每一个应用程序都是有好处的。很多应用程序完全可以使用其他更理想的存储机制。

JDO架构

下面我开始对JDO的架构作一个简单的介绍。

下图显示了JDO架构主要的几部分：

JDOHelper :javax.jdo.JDOHelper类拥有一些静态的助手（helper）方法。这个方法可以获得一个持久对象的生命周期还可以用来创建一个与具体实现厂商无关的PersistenceManagerFactory的实例，这里使用了工厂(factory)模式。

PersistenceManagerFactory:javax.jdo.PersistenceManagerFactory类可以通过JDOHelper类的助手方法获得，这是一个标准的工厂类，他可以创建PersistenceManager类。

PersistenceManager：javax.jdo.PersistenceManager接口是应用程序经常要使用的一个主要的JDO接口。每一个PersistenceManager负责控制一组持久化对象而且他还可以创建新的持久化对象或删除现有的持久化对象。Transaction和PersistenceManager之间存在这一对一的关系，同时PersistenceManager又是Extent和Query的工厂类，也就是说这两个对象可以通过PersistenceManager创建。

PersistenceCapable:用户定义的持久化类都必须扩展实现PersistenceCapable接口。大多数JDO实现的供应商都提供一种“增强器”（enhancer）的功能，它可以向你要实现的持久化类中增加PersistenceCapable接口的实现。也就是说，其实你根本不会自己去实现这个接口。

Transaction:每一个PersistemceManager和javax.jdo.Transaction都是一一对应的。Transactions用来处理事务，它使得持久化数据可以成批的一次性添加到数据表中，如果出现异常就将数据回滚。

Extent:java.jdo.Extent是映射数据库中具体表的类的一个逻辑视图。Extent可以拥有自己的子类，它通过PersistenceManager获得。

Query:java.jdo.Query接口用具体的厂商JDO来实现，它负责处理JDO查询语言(JDOQL),这些JDOQL最终被解释为实际的数据库SQL语言。同样这个接口也是通过PersistenceManager获得的。

下面的例子显示的JDO接口如何操作并执行一个查询并更新持久化对象。

 

例子：JDO接口的交互

//通过助手类获得PersistenceManagerFactory

    PersistenceManagerFactory factory=

        JDOHelper.getPersistenceManagerFactory(System.getProperties());

    //通过PersistenceManagerFactory获得PersistenceManager对象

    PersistenceManager pm=factory.getPersistenceManager();

    //创建并开始一个事务

    Transaction tx=pm.currentTransaction();

    tx.begin();

    //查询employee表中每周工作时间大于40小时的研究人员

    Extent ex=pm.getExtent(Employee.class,false);

    //获得一个Query

    Query query=pm.newQuery();

    //设置这个query作用的范围，即查询的是那个表或记录集

    query.setCandidates(ex);

    query.setFilter("division.name == /"Research/" "+ "&& avgHours > 40");

    Collection result=(Collection)query.execute();

    Employee emp;

    for(Iterator itr=result.iterator();itr.hasNext();){

      emp=(Employee)itr.next();

      emp.setSalary(emp.getSalary()*2);

    }

    //提交记录释放资源

    tx.commit();

    pm.close();

factory.close();

 

上面的代码片断包括了JDO几个主要的接口，在此你可以对JDO各个接口的使用方法有一个粗略的印象，以后实际的应用中JDO接口也都是这样使用的。

 

JDO的异常

JDO不会抛出通常的运行时异常，比如NullPointerExceptions、 IllegalArgumentException等它只抛出JDOException异常。JDOExcetion的结构如下图所示，这是一个继承的层次结构，从他们的字面含义就可以看出它们的用途，在这里就不详细说了，要想了解JDO异常的层次结构可以参考它们的JavaDoc。