本文闡述了怎么使用DBMS存儲過程。我闡述了使用存儲過程的基本的和高級特性，比如返回ResultSet。本文假設(shè)你對DBMS和JDBC已經(jīng)非常熟悉，也假設(shè)你能夠毫無障礙地閱讀其它語言寫成的代碼（即不是Java的語言），但是，并不要求你有任何存儲過程的編程經(jīng)歷。
存儲過程是指保存在數(shù)據(jù)庫并在數(shù)據(jù)庫端執(zhí)行的程序。你可以使用特殊的語法在Java類中調(diào)用存儲過程。在調(diào)用時，存儲過程的名稱及指定的參數(shù)通過JDBC連接發(fā)送給DBMS，執(zhí)行存儲過程并通過連接（如果有）返回結(jié)果。
使用存儲過程擁有和使用基于EJB或CORBA這樣的應(yīng)用服務(wù)器一樣的好處。區(qū)別是存儲過程可以從很多流行的DBMS中免費使用，而應(yīng)用服務(wù)器大都非常昂貴。這并不只是許可證費用的問題。使用應(yīng)用服務(wù)器所需要花費的管理、編寫代碼的費用，以及客戶程序所增加的復雜性，都可以通過DBMS中的存儲過程所整個地替代。
你可以使用Java，Python，Perl或C編寫存儲過程，但是通常使用你的DBMS所指定的特定語言。Oracle使用PL/SQL，PostgreSQL使用pl/pgsql，DB2使用Procedural SQL。這些語言都非常相似。在它們之間移植存儲過程并不比在Sun的EJB規(guī)范不同實現(xiàn)版本之間移植Session Bean困難。并且，存儲過程是為嵌入SQL所設(shè)計，這使得它們比Java或C等語言更加友好地方式表達數(shù)據(jù)庫的機制。
因為存儲過程運行在DBMS自身，這可以幫助減少應(yīng)用程序中的等待時間。不是在Java代碼中執(zhí)行4個或5個SQL語句，而只需要在服務(wù)器端執(zhí)行1個存儲過程。網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)往返次數(shù)的減少可以戲劇性地優(yōu)化性能。
使用存儲過程
簡單的老的JDBC通過CallableStatement類支持存儲過程的調(diào)用。該類實際上是PreparedStatement的一個子類。假設(shè)我們有一個poets數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中有一個設(shè)置詩人逝世年齡的存儲過程。下面是對老酒鬼Dylan Thomas（old soak Dylan Thomas，不指定是否有關(guān)典故、文化，請批評指正。譯注）進行調(diào)用的詳細代碼：
try{
int age = 39;
String poetName = "dylan thomas";
CallableStatement proc = connection.prepareCall("{ call set_death_age(?, ?) }");
proc.setString(1, poetName);
proc.setInt(2, age);
cs.execute();
}catch (SQLException e){ // ....}
傳給prepareCall方法的字串是存儲過程調(diào)用的書寫規(guī)范。它指定了存儲過程的名稱，？代表了你需要指定的參數(shù)。
和JDBC集成是存儲過程的一個很大的便利：為了從應(yīng)用中調(diào)用存儲過程，不需要存根（stub）類或者配置文件，除了你的DBMS的JDBC驅(qū)動程序外什么也不需要。
當這段代碼執(zhí)行時，數(shù)據(jù)庫的存儲過程就被調(diào)用。我們沒有去獲取結(jié)果，因為該存儲過程并不返回結(jié)果。執(zhí)行成功或失敗將通過例外得知。失敗可能意味著調(diào)用存儲過程時的失敗（比如提供的一個參數(shù)的類型不正確），或者一個應(yīng)用程序的失敗（比如拋出一個例外指示在poets數(shù)據(jù)庫中并不存在“Dylan Thomas”）
結(jié)合SQL操作與存儲過程
映射Java對象到SQL表中的行相當簡單，但是通常需要執(zhí)行幾個SQL語句；可能是一個SELECT查找ID，然后一個INSERT插入指定ID的數(shù)據(jù)。在高度規(guī)格化（符合更高的范式，譯注）的數(shù)據(jù)庫模式中，可能需要多個表的更新，因此需要更多的語句。Java代碼會很快地膨脹，每一個語句的網(wǎng)絡(luò)開銷也迅速增加。
將這些SQL語句轉(zhuǎn)移到一個存儲過程中將大大簡化代碼，僅涉及一次網(wǎng)絡(luò)調(diào)用。所有關(guān)聯(lián)的SQL操作都可以在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部發(fā)生。并且，存儲過程語言，例如PL/SQL，允許使用SQL語法，這比Java代碼更加自然。下面是我們早期的存儲過程，使用Oracle的PL/SQL語言編寫：
create procedure set_death_age(poet VARCHAR2, poet_age NUMBER)
poet_id NUMBER;
begin SELECT id INTO poet_id FROM poets WHERE name = poet;
INSERT INTO deaths (mort_id, age) VALUES (poet_id, poet_age);
end set_death_age;
很獨特？不。我打賭你一定期待看到一個poets表上的UPDATE。這也暗示了使用存儲過程實現(xiàn)是多么容易的一件事情。set_death_age幾乎可以肯定是一個很爛的實現(xiàn)。我們應(yīng)該在poets表中添加一列來存儲逝世年齡。Java代碼中并不關(guān)心數(shù)據(jù)庫模式是怎么實現(xiàn)的，因為它僅調(diào)用存儲過程。我們以后可以改變數(shù)據(jù)庫模式以提高性能，但是我們不必修改我們代碼。
下面是調(diào)用上面存儲過程的Java代碼：
public static void setDeathAge(Poet dyingBard, int age) throws SQLException{
Connection con = null;
CallableStatement proc = null;
try {
con = connectionPool.getConnection();
proc = con.prepareCall("{ call set_death_age(?, ?) }");
proc.setString(1, dyingBard.getName());
proc.setInt(2, age);
proc.execute();
}
finally {
try { proc.close(); }
catch (SQLException e) {}
con.close();
}
}
為了確保可維護性，建議使用像這兒這樣的static方法。這也使得調(diào)用存儲過程的代碼集中在一個簡單的模版代碼中。如果你用到許多存儲過程，就會發(fā)現(xiàn)僅需要拷貝、粘貼就可以創(chuàng)建新的方法。因為代碼的模版化，甚至也可以通過腳本自動生產(chǎn)調(diào)用存儲過程的代碼。
Functions
存儲過程可以有返回值，所以CallableStatement類有類似getResultSet這樣的方法來獲取返回值。當存儲過程返回一個值時，你必須使用registerOutParameter方法告訴JDBC驅(qū)動器該值的SQL類型是什么。你也必須調(diào)整存儲過程調(diào)用來指示該過程返回一個值。
下面接著上面的例子。這次我們查詢Dylan Thomas逝世時的年齡。這次的存儲過程使用PostgreSQL的pl/pgsql：
create function snuffed_it_when (VARCHAR) returns integer ´declare
poet_id NUMBER;
poet_age NUMBER;
begin
--first get the id associated with the poet.
SELECT id INTO poet_id FROM poets WHERE name = $1;
--get and return the age.
SELECT age INTO poet_age FROM deaths WHERE mort_id = poet_id;
return age;
end;´ language ´pl/pgsql´;
另外，注意pl/pgsql參數(shù)名通過Unix和DOS腳本的$n語法引用。同時，也注意嵌入的注釋，這是和Java代碼相比的另一個優(yōu)越性。在Java中寫這樣的注釋當然是可以的，但是看起來很凌亂，并且和SQL語句脫節(jié)，必須嵌入到Java String中。
下面是調(diào)用這個存儲過程的Java代碼：
connection.setAutoCommit(false);
CallableStatement proc = connection.prepareCall("{ ? = call snuffed_it_when(?) }");
proc.registerOutParameter(1, Types.INTEGER);
proc.setString(2, poetName);
cs.execute();
int age = proc.getInt(2);
如果指定了錯誤的返回值類型會怎樣？那么，當調(diào)用存儲過程時將拋出一個RuntimeException，正如你在ResultSet操作中使用了一個錯誤的類型所碰到的一樣。
復雜的返回值
關(guān)于存儲過程的知識，很多人好像就熟悉我們所討論的這些。如果這是存儲過程的全部功能，那么存儲過程就不是其它遠程執(zhí)行機制的替換方案了。存儲過程的功能比這強大得多。
當你執(zhí)行一個SQL查詢時，DBMS創(chuàng)建一個叫做cursor（游標）的數(shù)據(jù)庫對象，用于在返回結(jié)果中迭代每一行。ResultSet是當前時間點的游標的一個表示。這就是為什么沒有緩存或者特定數(shù)據(jù)庫的支持，你只能在ResultSet中向前移動。
某些DBMS允許從存儲過程中返回游標的一個引用。JDBC并不支持這個功能，但是Oracle、PostgreSQL和DB2的JDBC驅(qū)動器都支持在ResultSet上打開到游標的指針（pointer）。
設(shè)想列出所有沒有活到退休年齡的詩人，下面是完成這個功能的存儲過程，返回一個打開的游標，同樣也使用PostgreSQL的pl/pgsql語言：
create procedure list_early_deaths () return refcursor as ´declare
toesup refcursor;
begin
open toesup for SELECT poets.name, deaths.age FROM poets, deaths -- all entries in deaths are for poets. -- but the table might become generic.
WHERE poets.id = deaths.mort_id AND deaths.age < 60;
return toesup;
end;´ language ´plpgsql´;
下面是調(diào)用該存儲過程的Java方法，將結(jié)果輸出到PrintWriter：
PrintWriter:
static void sendEarlyDeaths(PrintWriter out){
Connection con = null;
CallableStatement toesUp = null;
try {
con = ConnectionPool.getConnection();
// PostgreSQL needs a transaction to do this... con.
setAutoCommit(false); // Setup the call.
CallableStatement toesUp = connection.prepareCall("{ ? = call list_early_deaths () }");
toesUp.registerOutParameter(1, Types.OTHER);
toesUp.execute();
ResultSet rs = (ResultSet) toesUp.getObject(1);
while (rs.next()) {
String name = rs.getString(1);
int age = rs.getInt(2);
out.println(name + " was " + age + " years old.");
}
rs.close();
}
catch (SQLException e) { // We should protect these calls. toesUp.close(); con.close();
}
}
因為JDBC并不直接支持從存儲過程中返回游標，我們使用Types.OTHER來指示存儲過程的返回類型，然后調(diào)用getObject()方法并對返回值進行強制類型轉(zhuǎn)換。
這個調(diào)用存儲過程的Java方法是mapping的一個好例子。Mapping是對一個集上的操作進行抽象的方法。不是在這個過程上返回一個集，我們可以把操作傳送進去執(zhí)行。本例中，操作就是把ResultSet打印到一個輸出流。這是一個值得舉例的很常用的例子，下面是調(diào)用同一個存儲過程的另外一個方法實現(xiàn)：
public class ProcessPoetDeaths{
public abstract void sendDeath(String name, int age);
}
static void mapEarlyDeaths(ProcessPoetDeaths mapper){
Connection con = null;
CallableStatement toesUp = null;
try {
con = ConnectionPool.getConnection();
con.setAutoCommit(false);
CallableStatement toesUp = connection.prepareCall("{ ? = call list_early_deaths () }");
toesUp.registerOutParameter(1, Types.OTHER);
toesUp.execute();
ResultSet rs = (ResultSet) toesUp.getObject(1);
while (rs.next()) {
String name = rs.getString(1);
int age = rs.getInt(2);
mapper.sendDeath(name, age);
}
rs.close();
} catch (SQLException e) { // We should protect these calls. toesUp.close();
con.close();
}
}
這允許在ResultSet數(shù)據(jù)上執(zhí)行任意的處理，而不需要改變或者復制獲取ResultSet的方法：
static void sendEarlyDeaths(final PrintWriter out){
ProcessPoetDeaths myMapper = new ProcessPoetDeaths() {
public void sendDeath(String name, int age) {
out.println(name + " was " + age + " years old.");
}
};
mapEarlyDeaths(myMapper);
}
這個方法使用ProcessPoetDeaths的一個匿名實例調(diào)用mapEarlyDeaths。該實例擁有sendDeath方法的一個實現(xiàn)，和我們上面的例子一樣的方式把結(jié)果寫入到輸出流。當然，這個技巧并不是存儲過程特有的，但是和存儲過程中返回的ResultSet結(jié)合使用，是一個非常強大的工具。
結(jié)論
存儲過程可以幫助你在代碼中分離邏輯，這基本上總是有益的。這個分離的好處有：
• 快速創(chuàng)建應(yīng)用，使用和應(yīng)用一起改變和改善的數(shù)據(jù)庫模式。
• 數(shù)據(jù)庫模式可以在以后改變而不影響Java對象，當我們完成應(yīng)用后，可以重新設(shè)計更好的模式。
• 存儲過程通過更好的SQL嵌入使得復雜的SQL更容易理解。
• 編寫存儲過程比在Java中編寫嵌入的SQL擁有更好的工具－－大部分編輯器都提供語法高亮！
• 存儲過程可以在任何SQL命令行中測試，這使得調(diào)試更加容易。
并不是所有的數(shù)據(jù)庫都支持存儲過程，但是存在許多很棒的實現(xiàn)，包括免費/開源的和非免費的，所以移植并不是一個問題。Oracle、PostgreSQL和DB2都有類似的存儲過程語言，并且有在線的社區(qū)很好地支持。
存儲過程工具很多，有像TOAD或TORA這樣的編輯器、調(diào)試器和IDE，提供了編寫、維護PL/SQL或pl/pgsql的強大的環(huán)境。
存儲過程確實增加了你的代碼的開銷，但是它們和大多數(shù)的應(yīng)用服務(wù)器相比，開銷小得多。如果你的代碼復雜到需要使用DBMS，我建議整個采用存儲過程的方式。
資源
• JDBC specification
• PostgreSQL
• Oracle Corporation´s Oracle database server
• IBM´s DB2 database server
作者簡介：Nic Ferrier 是Web應(yīng)用方面的獨立軟件顧問。顧問。
posted on 2008-05-14 20:19
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