Connection 对象表示通过支持 JDBC 技术的驱动程序与数据源的连接。数据源可以是 DBMS、遗留文件系统或具有相应 JDBC 驱动程序的其他数据源。使用 JDBC API 的单个应用程序可以维护多个连接。这些连接可以访问多个数据源，或者它们都可以访问单个数据源。

从 JDBC 驱动程序的角度来看，Connection 对象表示客户端会话。它具有关联的状态信息，例如用户 ID、在该会话中使用的一组 SQL 语句和结果集，以及生效的事务语义。

要获取连接，应用程序可以与以下任一项交互：

  • 与一个或多个 Driver 实现一起工作的 DriverManager 类

或

  • DataSource 实现

使用 DataSource 对象是首选方法，因为它增强了应用程序的可移植性，使代码维护更容易，并使应用程序能够透明地使用连接池和分布式事务。所有建立到数据源连接的 Java EE 组件都使用 DataSource 对象来获取连接。

本章描述了各种类型的 JDBC 驱动程序以及 Driver 接口、DriverManager 类和基本 DataSource 接口的使用。支持连接池和分布式事务的 DataSource 实现在第 11 章"连接池"和第 12 章"分布式事务"中讨论。

9.1 驱动程序类型

JDBC 驱动程序有许多可能的实现。这些实现分类如下：

  • Type 1 — 将 JDBC API 实现为到另一个数据访问 API（如 ODBC）的映射的驱动程序。此类型的驱动程序通常依赖于本机库，这限制了它们的可移植性。JDBC-ODBC Bridge 驱动程序是 Type 1 驱动程序的示例。

  • Type 2 — 部分用 Java 编程语言编写、部分用本机代码编写的驱动程序。这些驱动程序使用特定于它们连接的数据源的本机客户端库。同样，由于本机代码，它们的可移植性受到限制。

  • Type 3 — 使用纯 Java 客户端并使用与数据库无关的协议与中间件服务器通信的驱动程序。中间件服务器然后将客户端的请求传递给数据源。

  • Type 4 — 纯 Java 驱动程序，通常使用网络协议或文件 I/O 与特定数据源通信。客户端直接连接到数据源。

9.2 Driver 接口

JDBC 驱动程序必须实现 Driver 接口，并且实现必须包含在加载驱动程序时调用的静态初始化器。此初始化器向 DriverManager 注册其自身的新实例，如代码示例 9-1 所示。

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public class AcmeJdbcDriver implements java.sql.Driver {
    static {
        java.sql.DriverManager.registerDriver(new AcmeJdbcDriver());
    }
    ...
}

代码示例 9-1 实现 java.sql.Driver 的驱动程序的静态初始化器示例

当加载 Driver 实现时，静态初始化器将自动注册驱动程序的实例。

为了确保可以使用此机制加载驱动程序，驱动程序需要提供无参数构造函数。

DriverManager 类在希望与已注册驱动程序交互时调用 Driver 方法。Driver 接口还包括 acceptsURL 方法。DriverManager 可以使用此方法确定其已注册的驱动程序中应该用于给定 URL 的驱动程序。

当 DriverManager 尝试建立连接时，它调用该驱动程序的 connect 方法并将 URL 传递给驱动程序。如果 Driver 实现理解 URL，它将返回 Connection 对象，或者如果无法建立到数据库的连接则抛出 SQLException。如果 Driver 实现不理解 URL，它将返回 null。

9.2.1 加载实现 java.sql.Driver 的驱动程序

作为其初始化的一部分，DriverManager 类将尝试加载 “jdbc.drivers” 系统属性中引用的任何 JDBC 驱动程序类。

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java -Djdbc.drivers=com.acme.jdbc.AcmeJdbcDriver Test

代码示例 9-2 使用 jdbc.drivers 系统属性加载驱动程序

DriverManager.getConnection 方法已被增强以支持 Java Standard Edition Service Provider 机制。JDBC 4.0 驱动程序必须包含文件 META-INF/services/java.sql.Driver。此文件包含 JDBC 驱动程序的 java.sql.Driver 实现的名称。代码示例 9-3 显示了 META-INF/services/java.sql.Driver 文件的内容，以便加载 my.sql.driver 类。

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my.sql.Driver

代码示例 9-3 META-INF/services/java.sql.Driver 文件内容

注意 — 当前使用 Class.forName() 加载 JDBC 驱动程序的现有应用程序将继续工作而无需修改。

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9.3 DriverAction 接口

当驱动程序希望被 DriverManager 方法 deregisterDriver 通知时，JDBC 驱动程序可以实现 DriverAction 接口。

DriverAction 实现不打算直接由应用程序使用。JDBC 驱动程序可以选择在私有类中创建其 DriverAction 实现，以避免直接调用它。

JDBC 驱动程序的静态初始化块必须调用 DriverManager.registerDriver(java.sql.Driver, java.sql.DriverAction) 以通知 DriverManager 在注销 JDBC 驱动程序时要调用的 DriverAction 实现。

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public class AcmeJdbcDriver implements java.sql.Driver {
    static DriverAction da;
    static {
        java.sql.DriverManager.registerDriver(new AcmeJdbcDriver(), da);
    }
    ...
}

代码示例 9-4 实现 java.sql.Driver 和 java.sql.DriverAction 的驱动程序的静态初始化器示例

9.4 DriverManager 类

DriverManager 类与 Driver 接口一起工作，以管理 JDBC 客户端可用的驱动程序集。当客户端请求连接并提供 URL 时，DriverManager 负责找到识别 URL 的驱动程序并使用它连接到相应的数据源。

关键的 DriverManager 方法包括：

  • registerDriver — 此方法将驱动程序添加到可用驱动程序集，并在加载驱动程序时隐式调用。registerDriver 方法通常由每个驱动程序提供的静态初始化器调用。

  • getConnection — JDBC 客户端调用以建立连接的方法。调用包括 JDBC URL，DriverManager 将其传递给列表中的每个驱动程序，直到找到一个其 Driver.connect 方法识别 URL 的驱动程序。该驱动程序将 Connection 对象返回给 DriverManager，DriverManager 又将其传递给应用程序。

JDBC URL 的格式为：

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jdbc:<subprotocol>:<subname>

其中 subprotocol 定义了一种或多种驱动程序可能支持的数据库连接机制。subname 的内容和语法将取决于 subprotocol。

注意 — JDBC URL 不需要完全遵守 RFC 3986 “统一资源标识符 (URI): 通用语法” 中定义的 URI 语法。

代码示例 9-5 说明了 JDBC 客户端如何从 DriverManager 获取连接。

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// Set up arguments for the call to the getConnection method.
// The sub-protocol "derby" in the driver URL indicates the
// use of the derby JDBC driver.
String url = "jdbc:derby:sample";
String user = "SomeUser";
String passwd = "SomePwd";

// Get a connection from the first driver in the DriverManager
// list that recognizes the URL "jdbc:derby:sample".
// The call to getConnection will also load the driver if needed.
// When the driver is loaded, an instance of the driver is created
// and the registerDriver method is also called to make the driver
// available to clients.
Connection con = DriverManager.getConnection(url, user, passwd);

代码示例 9-5 使用 DriverManager 加载驱动程序并获取连接

DriverManager 类还提供两个其他 getConnection 方法：

  • getConnection(String url) — 用于连接不使用用户名和密码的数据源。
  • getConnection(String url, java.util.Properties prop) — 允许客户端使用一组描述用户名和密码以及可能需要的任何附加信息的属性进行连接。

DriverPropertyInfo 类提供有关 JDBC 驱动程序可以理解的属性的信息。

有关更多详细信息，请参阅 JDBC API 规范。

9.5 SQLPermission 类

SQLPermission 类表示可能授予代码库的一组权限。

当前定义的唯一权限是 setLog。当 Applet 调用 DriverManager 方法 setLogWriter 和 setLogStream 之一时，SecurityManager 将检查 setLog 权限。如果代码库没有 setLog 权限，将抛出 java.lang.SecurityException 异常。

有关更多详细信息，请参阅 JDBC API 规范。

9.6 DataSource 接口

DataSource 接口在 JDBC 2.0Optional Package中引入，是获取数据源连接的首选方法。实现DataSource接口的JDBC驱动程序返回实现与使用Driver接口的DriverManager返回的相同接口Connection的连接。使用DataSource对象通过使应用程序能够使用数据源的逻辑名称而不是必须提供特定于特定驱动程序的信息来增加应用程序的可移植性。逻辑名称通过使用JavaNamingandDirectoryInterface™ (JNDI) 的命名服务映射到DataSource对象。DataSource对象表示物理数据源并提供到该数据源的连接。如果数据源或有关它的信息发生更改，只需修改DataSource` 对象的属性以反映更改；不需要更改应用程序代码。

DataSource 接口可以实现为透明地提供以下内容：

  • 通过连接池提高性能和可扩展性
  • 通过 XADataSource 接口支持分布式事务

注意 — DataSource 实现必须包含无参数构造函数。

接下来的三节讨论 (1) 基本 DataSource 属性，(2) 使用 JNDI API 的逻辑命名如何提高应用程序的可移植性并使其更易于维护，以及 (3) 如何获取连接。

连接池和分布式事务将在第 11 章"连接池"和第 12 章"分布式事务"中讨论。

9.6.1 DataSource 属性

JDBC API 定义了一组属性来标识和描述 DataSource 实现。特定实现所需的实际属性集取决于 DataSource 对象的类型，即它是基本 DataSource 对象、ConnectionPoolDataSource 对象还是 XADataSource 对象。所有 DataSource 实现所需的唯一属性是 description。

标准属性包括：

  • databaseName — 服务器上特定数据库的名称
  • dataSourceName — 用于命名底层 XADataSource 或 ConnectionPoolDataSource 对象的名称
  • description — 数据源的描述
  • networkProtocol — 用于与数据源通信的网络协议
  • password — 数据库密码
  • portNumber — DBMS 服务器用于侦听连接的端口号
  • roleName — 初始 SQL 角色名称
  • serverName — 数据库服务器名称
  • user — 用户的登录帐户名称

9.6.2 JNDI API 和应用程序可移植性

DataSource 对象可以注册到 JNDI 命名服务，以便应用程序可以使用逻辑名称发现并检索它。这提供了应用程序可移植性，因为连接详细信息与代码分离。

9.6.3 使用 DataSource 对象获取连接

一旦使用 JNDI 检索到 DataSource 对象，应用程序就可以调用 getConnection 方法来获取到数据源的连接。

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// Get the initial JNDI naming context
Context ctx = new InitialContext();

// Look up the data source in the naming service
DataSource ds = (DataSource)ctx.lookup("jdbc/AcmeDB");

// Get a connection from the data source
Connection con = ds.getConnection("user", "password");

9.6.4 关闭连接对象

9.6.4.1 Connection.close

当应用程序使用完连接时，它应该调用 Connection.close 方法以立即释放连接占用的资源。如果应用程序不显式关闭连接，垃圾收集器可能会在清理连接对象时关闭它，但这不能保证何时发生。

9.6.4.2 Connection.isClosed

isClosed 方法返回一个布尔值，指示连接是否已关闭。

9.6.4.3 Connection.isValid

isValid 方法提供了一种机制来确定连接是否仍然有效。此方法接受一个超时值（以秒为单位），如果连接在此时间内成功验证，则返回 true。

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