sharding-JDBC源码分析（一）标准JDBC接口实现

希望读者看完Sharding-JDBC系列文章后，掌握分库分表核心知识点，了解实现原理，自行实现简单的嵌入式分库分表组件，另外也希望读者思考为什么分库分表？以及分库分表后带来的问题？以及如何处理该类问题等，这也是面试中常见知识点。

1、JDBC标准接口

JDBC是J2EE的标准规范之一，J2EE就是为了规范JAVA解决企业级应用开发制定的一系列规范，JDBC也不例外。

JDBC是用于Java编程语言和数据库之间的数据库无关连接的标准Java API。换句话说，使用JAVA语言连接数据库进行操作，就需要使用JDBC API。

统一的JDBC API接口，屏蔽了底层数据库的细节，可以使用一致性的编码（跨数据库）对数据库进行操作。通过JDBC将JAVA应用于数据库访问连接进行解耦，可以相互独立发展，又能够结合使用。

各数据库提供的驱动实现JDBC标准 API，访问数据库，应用不用为访问不同数据库而在编码层进行适配

Sharding-JDBC处理也不例外，原理相同。sharding-JDBC实现标准JDBC协议外外提供接口，比如ShardingConnection、ShardingStatement等供外部使用，清楚JDBC后，Sharding-JDBC就好理解了，下来分析sharding-JDBC实现JDBC四大接口，后面对sharding-JDBC简称sharding

2、JDBC四大接口实现

2.1、 Connection

sharding中shardingConnection实现了标准的JDBC Connection接口，首先看下类关系图

抽象类AbstractUnsupportedOperationConnection实现Connection原生接口，其中对于sharding中不支持Connection的方法在此类中抛异常

 @Override
    public final CallableStatement prepareCall(final String sql) throws SQLException {
        throw new SQLFeatureNotSupportedException("prepareCall");
    }
   ......
    
    @Override
    public final CallableStatement prepareCall(final String sql, final int resultSetType, final int resultSetConcurrency) throws SQLException {
        throw new SQLFeatureNotSupportedException("prepareCall");
    }

AbstractConnectionAdapter中实现了功能逻辑，包括创建连接，关闭连接等，该类中有三个需要掌握的地方，个人觉得不错，可以提升编码能力

• ForceExecuteTemplate 类提供执行模板方法参数是一个collection 和callbackForceExecuteCallback 回调接口

    public void execute(final Collection<T> targets, final ForceExecuteCallback<T> callback) throws SQLException {
        Collection<SQLException> exceptions = new LinkedList<>();
        for (T each : targets) {
            try {
                callback.execute(each);
            } catch (final SQLException ex) {
                exceptions.add(ex);
            }
        }
        throwSQLExceptionIfNecessary(exceptions);
    }

自己体会这样写的好处。

• RootInvokeHook钩子方法

通过SPI方式注册钩子方法，记录调用过程，可以有多种实现，这种扩展方式比较灵活，易于扩展，可以方便的适配不同的平台对调用链信息采集，

public interface RootInvokeHook {
    
    /** * Handle when root invoke started. */
    void start();
    
    /** * Handle when root invoke finished. * * @param connectionCount connection count */
    void finish(int connectionCount);
}

SPI实现

public final class SPIRootInvokeHook implements RootInvokeHook {
    
    private final Collection<RootInvokeHook> rootInvokeHooks = NewInstanceServiceLoader.newServiceInstances(RootInvokeHook.class);
    
    static {
        NewInstanceServiceLoader.register(RootInvokeHook.class);
    }
    
    @Override
    public void start() {
        for (RootInvokeHook each : rootInvokeHooks) {
            each.start();
        }
    }
    
    @Override
    public void finish(final int connectionCount) {
        for (RootInvokeHook each : rootInvokeHooks) {
            each.finish(connectionCount);
        }
    }
}

流程开始调用

 protected AbstractConnectionAdapter() {
        rootInvokeHook.start();
    }

流程结束

 public final void close() throws SQLException {
        closed = true;
        MasterVisitedManager.clear();
        TransactionTypeHolder.clear();
        int connectionSize = cachedConnections.size();
        try {
            forceExecuteTemplateForClose.execute(cachedConnections.entries(), new ForceExecuteCallback<Entry<String, Connection>>() {
        
                @Override
                public void execute(final Entry<String, Connection> cachedConnections) throws SQLException {
                    cachedConnections.getValue().close();
                }
            });
        } finally {
            cachedConnections.clear();
            rootInvokeHook.finish(connectionSize);
        }
    }

可以利用钩子方法统计SQL执行时间等，这种扩展设计方法可以学习。

2.2、Statement

sharding中shardingStatement实现Statement接口，shardingPrepareStatement实现PreparedStatement

抽象类作用与Connection基本相似，这里不重复介绍，主要看shardingstatement与SharingPrepareStatement

2.3、ResultSet

sharding-JDBC 中shardingResultSet实现了ResultSet接口，主要对结果集进行处理，以前在单库场景中操作的单个resultSet，现在可能返回多个，需要对结果集进行处理

shardingResultSet有个成员变量

private final MergedResult mergeResultSet

这是一个接口，主要对不同的结果集处理，看下实现就可以明白大概意思

这里细节不做分析，后边会针对结果集合并有专门章节进行分析。结果集合并在分库分表中间件的实现中算是个难点。

2.4、DataSource

ShardingDataSource实现了DataSource接口，提供获取connection方法

    @Override
    public final ShardingConnection getConnection() {
        return new ShardingConnection(getDataSourceMap(), runtimeContext, TransactionTypeHolder.get());
    }

3、结束语

主要对Sharding-JDBC实现标准的JDBC协议做了整体介绍，以及Sharding-JDBC中入口，这是实现一个ORM必不可少的知识点，比如Mybatis等，后面章节会对分库分表路由模块、SQL执行模块、结果集合并模块的源码会细致的进行分析，希望读者看完这一系列文章后，可以自己实现简化版的分库分表组件。