關(guān)于Java數(shù)據(jù)對象JDO 2.0查詢語言的特點(diǎn)

2019-11-17 04:59:24

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供稿：網(wǎng)友

查詢語言的改進(jìn)是JDO2.0規(guī)范中的重要環(huán)節(jié)，本文從較高的層面闡述JDO2.0所提供的一些新功能。由于JDO2.0規(guī)范還未進(jìn)入公開草案狀態(tài)，目前還沒有任何內(nèi)容敲定下來，一切都還可能面臨變化。不過，JDO2.0將會很快進(jìn)入最后階段，而這里提到的查詢特性是JDO2.0專家組（譯者注： David Jordan就是專家組重要成員）花費(fèi)時(shí)間最多，并且相對來說最為穩(wěn)定。因此，我有足夠理由相信，最終規(guī)范與這里的描述將會基本一致。

　　如果各位讀者覺得本文遺漏了某些重要的特性，建議立即到JDO論壇（http://www.jdocentral.com/forums/index.php?showforum=10 ）去提出并討論。這里我們需要感謝JDO2.0規(guī)范領(lǐng)導(dǎo)人Craig Russell授權(quán)給我公開這些JDO2.0查詢語言的新特性。

　　查詢結(jié)果

　　我們首先從最深入的改進(jìn)開始介紹。在JDO1.0中，查詢結(jié)果總是你所指定的類的實(shí)例集合。考慮下面的UML類圖，它表達(dá)了A、B、C、D四個類及之間的關(guān)系：

　　你可以創(chuàng)建一個對A類的查詢，通過contains()引用到B類，再通過又一層contains()引用到C類，最后再使用一個“.”操作符引用到D 類。但最終返回的集合中只會包含A類的對象實(shí)例，如果要從結(jié)果中獲得其它類，就必須通過A類的引用來逐個獲取相關(guān)的其它類對象。如果你的查詢條件里面包含了B、C或D類的約束，那么在結(jié)果集中通過A類對象引用其它類對象時(shí)，必須重新將這些約束在java代碼中重復(fù)一遍，也就是說，你不得不在Java和JDOQL中重復(fù)聲明限制條件。再者，你可能只關(guān)心滿足查詢條件的D類對象，而不希望中間的B、C類對象被JDO底層創(chuàng)建從而節(jié)省內(nèi)存或相關(guān)資源。

　　在JDO2.0中，你再也不受縛于這些限制了。你可以返回：

　　數(shù)據(jù)類（PersistentCapable）的一個或多個字段
　　候選類以外的其它類對象
　　統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

　　這意味著你可以返回A、B、C、D類對象，或者它們的某些字段，或者二者的混和結(jié)果。你還可以計(jì)算類似min或max之類的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。基本上，你想返回什么結(jié)果都可以。

　　當(dāng)你創(chuàng)建一個查詢時(shí)，你可以指定一個“結(jié)果定義（Result Specification）”來指定返回什么樣的內(nèi)容。它是一個包含一個或多個以逗號分隔的“結(jié)果表達(dá)式（Result ExPRession）”。結(jié)果表達(dá)式可以是：

　　this關(guān)鍵字，表示返回候選類的對象實(shí)例。這與JDO1.0是一樣的字段，標(biāo)明候選類或引用類的某個字段的值，如 address.street.name 字段表達(dá)式，代表對多個字段進(jìn)行JDO預(yù)定義的幾種算術(shù)運(yùn)算而獲得的結(jié)果變量，代表查詢條件中出現(xiàn)的某個中間變量引用表達(dá)式，也就是JDO1.0中的通過 “.”操作符進(jìn)行的對象之間的引用統(tǒng)計(jì)表達(dá)式通過對以上這幾種結(jié)果表達(dá)式的組合運(yùn)用，你可以獲得任何你想要的結(jié)果。

　　JDO2.0支持下面的統(tǒng)計(jì)函數(shù)：

　　count(表達(dá)式)，表達(dá)式可以是this
　　sum(數(shù)字型字段表達(dá)式)，“數(shù)字型字段表達(dá)式”可以是通過字段或字段的運(yùn)算得到的數(shù)字型的結(jié)果
　　min(數(shù)字型字段表達(dá)式)
　　max(數(shù)字型字段表達(dá)式)
　　avg(數(shù)字型字段表達(dá)式)

　　對查詢結(jié)果的指定是通過下面的API：

void javax.jdo.Query.setResult(String result)

　　如果你不調(diào)用這個方法，或者參數(shù)是null，則返回候選類的對象實(shí)例（相當(dāng)于設(shè)置為“this”），即JDO1.0的返回結(jié)果。如果你只指定了唯一結(jié)果表達(dá)式，則返回集合的元素類型與該結(jié)果的類型一致。另外，在默認(rèn)方式下，如果指定了多個結(jié)果表達(dá)式，則返回的集合元素類型將是 Object[]。

　　你可以在結(jié)果定義字符串的開頭標(biāo)上distinct來保證結(jié)果不會重復(fù)。而如果結(jié)果定義串中包含好幾個表達(dá)式，那么distinct可以保證結(jié)果集中不會有重復(fù)的數(shù)據(jù)組。

　　每個結(jié)果表達(dá)式可以指定一個名稱，對于簡單的字段，系統(tǒng)會默認(rèn)以該字段的名稱作為結(jié)果中該項(xiàng)的名稱。對復(fù)雜的表達(dá)式，你可以使用下面的語法指定名稱：

result_expression as name

　　
　　名稱的使用可以讓結(jié)果中的該項(xiàng)作為結(jié)果類中的一個屬性來進(jìn)行設(shè)置和使用。你可以指定一個結(jié)果類（result class），用來返回查詢結(jié)果。如果查詢結(jié)果是一個單值，結(jié)果類可以是任何JDO支持的類（Integer, Double, String, BigInteger, BigDecimal, java.util.Date, java.sql.Date, java.sql.Time, java.sql.Timestamp）。Query中設(shè)置結(jié)果類的方法是：

void setResultClass(Class resultClass)

　　如果查詢結(jié)果包含多個結(jié)果表達(dá)式，你可以定義一個結(jié)果類來保留結(jié)果中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，這個類必須有一個無參數(shù)的構(gòu)造器。此外，每個結(jié)果表達(dá)式必須對應(yīng)此類中的一個屬性，不論是一個public的字段，還是一個public的setXxx()方法，并且這種直接的或bean風(fēng)格的屬性名稱與查詢結(jié)果中各項(xiàng)結(jié)果表達(dá)式的名稱保持一致。

組操作（Grouping）

　　統(tǒng)計(jì)功能可用于一個分組操作中。JDO2.0提供類似SQL中的GROUP BY和HAVING子句。Query方法：

void setGrouping(String groupSpec)

　　用于指定分組的原則。groupSpec參數(shù)包含一個或多個以逗號分隔的分組表達(dá)式，還可以跟上一個以“having ”開頭的過濾條件。調(diào)用此方法后，setResult()參數(shù)的每個結(jié)果表達(dá)式項(xiàng)必須是groupSpec中的一項(xiàng)，或者是groupSpec中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的運(yùn)算結(jié)果。所有g(shù)roupSpec項(xiàng)的值均相同的結(jié)果被歸在同一組中（同一條結(jié)果記錄）。having子句的過濾條件可以包含boolean結(jié)果的判斷語句或者是對分組表達(dá)式的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算。與SQL一樣，having子句用于對分組后的結(jié)果集進(jìn)行條件過濾。

　　唯一性（Uniqueness）

　　很多人一直奇怪為什么Query的執(zhí)行(execute)結(jié)果是一個Object類型的對象，因?yàn)檫@樣給開發(fā)人員造成必須手工強(qiáng)制將結(jié)果轉(zhuǎn)換成Collection的不便。JDO1.0中查詢結(jié)果一般有多個元素，但JDO專家組計(jì)劃在JDO2.0中加入對返回單值結(jié)果的查詢的支持，于是將Query的執(zhí)行結(jié)果定義為Object類型。

　　你有時(shí)會執(zhí)行一個你確定結(jié)果只會有一條的查詢（比如統(tǒng)計(jì)總數(shù)或者按具有唯一索引的會員帳號查找對象等等），在JDO2.0中，你可以調(diào)用Query方法來聲明：

void setUnique(boolean unique)

　　當(dāng)你傳入“true”后，Query執(zhí)行的結(jié)果將是一個單獨(dú)的值對象，如果無任何結(jié)果返回，則結(jié)果是null。如果JDO發(fā)現(xiàn)查詢結(jié)果返回了多條記錄，則會扔出一個異常。

　　限制返回結(jié)果的大小

　　設(shè)計(jì)用戶界面的時(shí)候，我們常常會顯示結(jié)果集的某一部分子集（比如分頁顯示或只顯示前十條之類）。為了性能和效率，你多半會需要限制返回結(jié)果的范圍。Query的方法可以完成這一點(diǎn)：

void setRange(int fromInclusive, int toExclusive)

　　該方法返回的結(jié)果集只包含原結(jié)果集的第fromInclusive條到第toExclusive-1條。

　　新的過濾條件操作符

　　一些新的操作符被加到JDOQL中，以便執(zhí)行針對引用、Map、字符串和數(shù)字的操作。instanceof操作符返回一個boolean值，可以讓你過濾某個指定類的對象；同樣返回boolean值的containsKey(Object)函數(shù)和containsValue(Object)用于訪問 Map元素。

　　字符串處理方面加入了很多函數(shù)，toLowerCase()和toUpperCase()分別完成大小寫轉(zhuǎn)換，另外還有下列函數(shù)用于查找子串位置和獲得子串：

int indexOf(String)
int indexOf(String, int) String substring(int) String substring(int,int)

　　另外，String的方法：

boolean matches(String pattern)

　　用于執(zhí)行正則式匹配。目前只能提供有限的匹配功能。“.”和“.*”可表示通配符，而“(?i)”表示匹配不區(qū)分大小寫。

　　對數(shù)字型的字段，JDO2.0增加了兩個函數(shù)：

Math.abs(numeric) Math.sqrt(numeric)

　　預(yù)定義查詢（Named Queries）

　　你可以在JDO描述符（metadata）中聲明常用的JDOQL查詢語句，這樣就不用將查詢嵌入到Java源代碼中。這樣可以提供一些靈活性，比如將查詢語句寫到一個配置好的文本文件中，而需要修改時(shí)可以直接改該文件，而不用更改Java源碼。描述符中的每個查詢都有一個名字，而要執(zhí)行某個查詢時(shí)，可以使用下面的方法來創(chuàng)建查詢：

Query newNamedQuery(Class cls, String queryName)

　　JDO將會搜索描述符來找到對應(yīng)的預(yù)定義查詢語句并生成相應(yīng)的Query對象。

　　訪問靜態(tài)字段（static fields）

　　你將可以在JDOQL中訪問數(shù)據(jù)類中以public static final方式聲明的常量。比如

public static final int FEMALE = 0;
public static final int MALE = 1;
public static final int UNKNOWN = 2;

　　而在查詢中使用類似“salary > 5000.0 && gender == MALE”的過濾條件。

　　批量刪除（Deletion by Query）

　　在JDO1.0中，要刪除一個對象，必須先將其載入內(nèi)存，再刪除，然而很多情況下，你在刪除之前并不需要訪問該對象，這樣的做法比較低效。在JDO2.0中，提供了Query的幾個方法來刪除符合查詢條件的一組對象：

Object deletePersistentAll(Object[] parameters) Object deletePersistentAll(Map parameters) Object deletePersistentAll()

　　此查詢結(jié)果的對象會被全部從數(shù)據(jù)庫刪除。這些方法返回被刪除對象的集合。你的程序可以決定是否需要對被刪除的對象逐個訪問。如果你不訪問這些對象，Query執(zhí)行的性能將不會受到任何影響，換句話說，這些對象將不會在內(nèi)存中生成。

廠商擴(kuò)展的查詢特性

　　JDO廠商可以給JDOQL提供各種各樣的特殊查詢功能。每個廠商可以定義一組屬于該廠商自己的擴(kuò)展功能。如果你需要使用其中的功能，你需要將該廠商的擴(kuò)展加到程序運(yùn)行環(huán)境中。每個擴(kuò)展有一個名字和一個可選的值。你可以單獨(dú)設(shè)置每個擴(kuò)展，或者一次性設(shè)置多個擴(kuò)展。Query的下列方法用于設(shè)置廠商擴(kuò)展特性：

void setExtensions(Map extensions) void addExtension(String key, Object value)

　　SQL直接訪問

　　如果JDO2.0的查詢功能不能滿足需要，并且以下條件都滿足：

　　你的應(yīng)用運(yùn)行在關(guān)系數(shù)據(jù)庫上
　　
　　你需要的查詢有SQL語句可以實(shí)現(xiàn)

　　你知道從你的類模型到數(shù)據(jù)庫的映射細(xì)節(jié)

　　你就可以創(chuàng)建一個SQL查詢，方法是調(diào)用PersistentManger的方法：

Query newQuery(String language, Object query)
　　
　　每一個參數(shù)需要設(shè)置為“javax.jdo.query.SQL”，而query是一個具體的SQL語句。如果你的查詢需要返回類的實(shí)例，則這個SQL語句必須返回該類的相應(yīng)主鍵字段。使用直接的SQL時(shí)，JDOQL提供的函數(shù)將不能被使用，否則將會扔出異常JDOUserException，比如，你不能對該Query設(shè)置過濾條件字符串、排序聲明或變量聲明。使用 SQL查詢時(shí)，參數(shù)都是未指定類型的，在SQL語句中以“?”表示，并且按出現(xiàn)的順序被綁定。

　　結(jié)束語

　　各位讀者已經(jīng)看到，JDO2.0對查詢語句增加了很多新的功能和特性，我認(rèn)為其中的查詢結(jié)果定義是最大的改進(jìn)。正如我在文章開頭說的，這一部分變化目前來說是JDO2.0中最穩(wěn)定的部分，不會有大的變化。廠商可以開始提供很多這樣的功能，不用考慮專家組還在討論的JDO2.0其余部分將如何變化。

　　在JDO2.0提供標(biāo)準(zhǔn)的對象/關(guān)系映射的前提下，這里描述的查詢功能和一個用于多層結(jié)構(gòu)的JDO應(yīng)用的脫鉤/掛鉤（detach/attach）機(jī)制，將使JDO占領(lǐng)更多的市場。對這一點(diǎn)有深切體會的廠商將不遺余力地爭取率先推出穩(wěn)定、完整、高效的JDO2.0產(chǎn)品。JDO將是基于數(shù)據(jù)庫存儲和管理的應(yīng)用開發(fā)的首先API，開發(fā)人員們將享受面向?qū)ο蟮哪Ｐ驮O(shè)計(jì)和高效的數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)。

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