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像写SQL一样编写Java数据应用

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话说企业应用,一般离不开数据库。要做数据库,可以有N种方案,比如:直接采用JDBC层自己封装下使用的,采用一些框架的,如:iBatis、Hiberate、Spring JDBC Template等等,这些方案也都在各自的领域展示了自己的特点,解决了相当部分的技术问题,并取得了相当好的应用效果。但是,不管是哪种方案,其优点和缺点往往也是连在一起的。究其原因,是因为SQL和Java编程之间是割裂的,如果封装得不到位,做Java的人太难使用;如果封装得太多,在做一些用复杂SQL的时候又非常麻烦。比如:Hibernate就采用了封装HQL的方式来解决这方面的问题。iBatis对于SQL支持比较好,但是又会有一些割裂感,同时在解决时还要引入动态SQL来解决需要根据一些运行时条件来处理的问题,一定程度上又增加了使用的复杂度。

那么,问题就来了,有没有更好的方式来解决数据库应用开发过程中的问题呢?究其根本原因是要如何解决数据库开发中的SQL与Java代码之间的割裂问题,如果能把这个问题解决掉,理论上会有一个不错的解。

我们知道SQL实际是是一种数据为领域的DSL语言,如果我们能直接在Java中编写SQL,然后执行结果就可以直接返回Java对象,这个问题不就有了良好的解决方案么?

为了解决这个问题,我首先查阅了一些现成的解决方案,但是有的不是开源的,有的支持的还不是非常到位。因此,我们决定尝试着写一下,写了半天时间看了看效果,感觉还不错。为了帮助更多的朋友解决这个问题,同时体现开源精神,我决定正式花时间来编写一个开源解决方案——TinySqlDsl。

我们常见的SQL语句有Select、Insert、Update、Delete,因此我们的方案中也实现了这几个语句的编写方式。

一、解决方案

1.实现

首先来看看看TinySqlDsl版的Dao是怎么写的。

第一步:定义POJO

public class Custom {
    private String id;
    private String name;
    private int age;
    public String getId() {
        return id;
    }
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

第二步:定义表结构定义文件

public class CustomTable extends Table {
    public static final CustomTable CUSTOM = new CustomTable();
    public final Column ID = new Column(this, "id");
    public final Column NAME = new Column(this, "name");
    public final Column AGE = new Column(this, "age");

    private CustomTable() {
        super("custom");
    }
}

第三步:编写DAO类

public class CustomDao {
    private DslSession dslSession;

    public DslSession getDslSession() {
        return dslSession;
    }

    public void setDslSession(DslSession dslSession) {
        this.dslSession = dslSession;
    }

    public void insertCustom(Custom custom) {
        dslSession.execute(
            insertInto(CUSTOM).values(
                CUSTOM.ID.value(custom.getId()),
                CUSTOM.NAME.value(custom.getName()),
                CUSTOM.AGE.value(custom.getAge())
            )
        );
    }

    public void updateCustom(Custom custom) {
        dslSession.execute(
            update(CUSTOM).set(
                CUSTOM.NAME.value(custom.getName()),
                CUSTOM.AGE.value(custom.getAge())).where(
                CUSTOM.ID.eq(custom.getId())
            )
        );
    }

    public void deleteCustom(String id) {
        dslSession.execute(
                delete(CUSTOM).where(
                        CUSTOM.ID.eq(id)
                )
        );
    }

    public Custom getCustomById(String id) {
        return dslSession.fetchOneResult(
            selectFrom(CUSTOM).where(
                    CUSTOM.ID.eq(id)
            )
        , Custom.class);
    }

public List<Custom> queryCustom(Custom custom) {
        return dslSession.fetchList(
            selectFrom(CUSTOM).where(
                and(
                        CUSTOM.ID.eq(custom.getId()),
                        CUSTOM.NAME.equal(custom.getName()),
                        CUSTOM.AGE.equal(custom.getAge())
                )
            )
        , Custom.class);
    }
}

看了上面的示例,会不会感觉有点奇怪,怎么可以这么写?呵呵,先别着急了解实际的实现机理,我们先品味一下这种DSL风格的数据库编写方式。具体的来说,就是像写SQL一样的方式来写SQL。

2.代码说明

每个数据表都要有两个类进行映射,一个是POJO类,这个大家都非常熟悉就不再花时间进行说明了,用于构建Dao代码的时候使用。另一个是表结构,用于在Java中定义数据库的表结构。

public class CustomTable extends Table {
    public static final CustomTable CUSTOM = new CustomTable();
    public final Column ID = new Column(this, "id");
    public final Column NAME = new Column(this, "name");
    public final Column AGE = new Column(this, "age");

    private CustomTable() {
        super("custom");
    }
}

这个类主要由如下几部分组成:

CustomTable对应于一个表结构类型,它继承自Table类。

构造函数中的super(“custom”),使之与数据库的表名进行映射。

public static final CustomTable CUSTOM = new CustomTable();这句定义了一个常量CUSTOM,对应于具有的表,它的用得中在DSL语法用要用到表的时候使用。

这个类里定义了3个public成员变量,这些成员变量和具体的字段数相对应,表里有几个字段,这里就定义几个字段,这个实例化自Column。

OK,这样表结构的定义就做好了。

正因为有了上面的定义,才可以在Dao中用Java代码像SQL一样的编写程序,但是这些语句是怎么才能执行出结果的呢?这就要看DslSession的了。

3.DslSesssion类详解

DslSession是与数据库打交道的类,说白了,它就是一个SQL执行器。

public interface DslSession {
    /**
     * 执行Insert语句关返回
     *
     * @param insert
     * @return
     */
    int execute(Insert insert);

    /**
     * 执行更新语句
     *
     * @param update
     * @return
     */
    int execute(Update update);

    /**
     * 执行删除语句
     *
     * @param delete
     * @return
     */
    int execute(Delete delete);

    /**
     * 返回一个结果,既然是有多个结果也只返回第一个结果
     *
     * @param select
     * @param requiredType
     * @param <T>
     * @return
     */
    <T> T fetchOneResult(Select select, Class<T> requiredType);

    /**
     * 把所有的结果变成一个对象数组返回
     *
     * @param select
     * @param requiredType
 * @param <T>
     * @return
     */
    <T> T[] fetchArray(Select select, Class<T> requiredType);

    /**
     * 把所有的结果变成一个对象列表返回
     *
     * @param select
     * @param requiredType
     * @param <T>
     * @return
     */
    <T> List<T> fetchList(Select select, Class<T> requiredType);

    /**
     * 返回一个结果,既然是有多个结果也只返回第一个结果
     *
     * @param complexSelect
     * @param requiredType
     * @param <T>
     * @return
     */
    <T> T fetchOneResult(ComplexSelect complexSelect, Class<T> requiredType);


    /**
     * 把所有的结果变成一个对象数组返回
     *
     * @param complexSelect
     * @param requiredType
     * @param <T>
     * @return
     */
    <T> T[] fetchArray(ComplexSelect complexSelect, Class<T> requiredType);

    /**
     * 把所有的结果变成一个对象列表返回
     *
     * @param complexSelect
     * @param requiredType
     * @param <T>
     * @return
     */
    <T> List<T> fetchList(ComplexSelect complexSelect, Class<T> requiredType);
 }

它的方法也比较简单,主要功能就是执行这几个语句。正是由于把复杂的SQL都封装到了Insert、Select、Update、Delete当中,因此这个执行器的接口方法反而是非常的简单,正因为它太简单了,因此根本就不需要介绍。仅仅要说明的是,当Select的时候,需要指定返回的类型,以便于告诉DslSession要返回的类型是什么。
二、应用实践

1.支持类编写

(1)使用Tiny元数据开发

如果使用Tiny元数据管理数据表,那么只要在工具中如下操作,即可自动生成POJO、表定义、及Dao层代码实现:

图片描述

也就是只要选中表定义文件,选择右键->TinyStudio->生成DSL JAVA类,就可以自动生成Dao层的所有代码,如果需要可以对生成的类进行修改或扩展,但是一般情况下都足够使用了。

(2)自行编写或生成

如果没有使用Tiny的元数据,那么可以自己写个工具类来生成这几个类,也可以手工编写,也可以分分钟编写出来。

2.DAO编写注意事项

这里用到一个技巧,就是通过静态引入这些要用到的语句或表定义,这样才可以方便的编写DSL格式的语句。

import static org.tinygroup.tinysqldsl.CustomTable.CUSTOM;
import static org.tinygroup.tinysqldsl.Delete.delete;
import static org.tinygroup.tinysqldsl.Insert.insertInto;
import static org.tinygroup.tinysqldsl.Select.selectFrom;
import static org.tinygroup.tinysqldsl.base.StatementSqlBuilder.and;
import static org.tinygroup.tinysqldsl.Update.update;

三、小结

1.优缺点对比

任意一个方案都有它的优点,也有它的缺点,TinySqlDsl也不例外。

简单分析如下:

1.优点。(1)熟悉SQL的同学,上手非常方便,可以说熟悉SQL的同学,可以非常快的上手,甚至不会Java都可以快速编写。即时提示效果非常好,所有的IDE都提供的语法提示,使得编写SQL时,对于表结构不必再记得一清二楚,第一编写速度快许多,第二不用担心拼写错误而花费大量的调试时间。(2)SQL的构建和Java的处理一体化完成,开发过程不必两个部分先分开再分离。(3)完美的解决动态SQL方面的问题,不需要复杂的配置,不需要复杂的处理,一切浑然天成。(4)像写SQL一样写Java数据库业务代码。

2.缺点。这种方式毕竟和写SQL还是有一点区别,需要花一点时间熟悉。

Q&A环节:

(1)是不是支持复杂的SQL?

答:必须支持,不管是Union,子查询,各种连接都可以支持

(2)是不是支持分页?

答:必须支持,不管是拼SQL语句分页的还是SQL默认就支持分页的,都可以支持

(3)你这个SQL条件一路写下来,是不是需要所有的条件都必须存在?

答:不用,对于没有给值的条件,框架会自动忽略此条件,所以你只要写一个大而全的就可以了。

(4)是不是支持数据库中的函数?

答:必须支持,所有的函数都可以使用,只是如果写了与某种数据库相关的函数,跨数据库时将不再有兼容性。

(5)是不是支持多表关联查询?

答:必须支持,不管是多表联合查询还是子查询啥的,全都支持。

(6)有啥不支持的不?

答:好像没有啥不支持的,只有写得漂亮不漂亮的,没有支持不支持的。由于支持自已编写SQL片断,因此理论上你可以用SQL片断完成所有的事情,只是看起来不够漂亮而已。

(7)确实很完美的解决了SQL和AVA之间的割裂。但是对于不用关系型数据库做存储的场景,DSL能否处理?还有现在DAO有了, 怎么保证事务呢

答:DSL是领域语意语言,不同场景不同扩展即可。事务可以手工控制也可spring托管。

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