五:通过对象引用,重用结果集
当程序开发人员为提高程序性能而绞尽脑汁时,我们首先得想一想在程序中是否使用了缓冲技术。在大量的基于C/S模式的应用程序中,我们可以从两个不同的角度使用它。从客户端的角度,我们可以把数据缓冲到本地机,从而避免进行相同的网络操作;从服务器端的角度,我们也可以缓冲那些经常使用的数据,从而缩短服务器对相同请求的响应时间。合理地使用缓冲技术能有效的提高程序性能。
经常出现这样的情况,在Java编程中一个或多个对象实例在程序运行期间被反复的使用。更具体的说,在JDBC编程中,用户经常使用某几条查询语句进行查询,每次执行查询都返回相同的结果集,这个时候我们就得考虑:那些反复使用的结果集是否应该被缓冲起来?如何使用这些结果集?用户更新数据时,如何保证这些结果集也能随之更新?
这里,我们将具体的讨论JDBC编程中如何实现对结果集的缓冲。首先,我们要澄清如下几个概念。
(1):在Java编程中如果要使用类,就得把类实例化成对象。类实例化成对象后,就要分配一块相应的内存空间存放该实例。通过对象引用,可以对这块内存空间进行操作。
(2):在JDBC中,执行查询操作返回的结果集,其实是一个指向数据库的连接,通过游标操作可以把需要的数据从数据库调入Java堆。我们用图表进一步说明:
(3):对结果集的缓冲实际上是对Java堆中指定的结果集对象进行缓冲,更确切的说应该是缓冲该对象的引用。
基于上述原理,我们决定使用java util 包中的Hashtable实现对结果集对象的缓冲。我们用查询语句本身作为该结果集对象的标志,也就是Hashtable的key字段, value字段则存放了一个Vector对象。此Vector存放了ResultSet的引用“指针”(暂且称为指针);Statement或者PreparedStatement的引用“指针”;结果集的记录数;如果该结果集具有可滚动的特性(JDBC2.0 API的新特性),则还可以存放当前游标的位置。存放的内容可以根据实际情况调整,但是ResultSet的引用“指针”和 Statement的引用“指针”是必须保存的。具体结构如下图所示:
但是,我们发现当内存空间很大,并且需要缓存的对象不是太多时,使用Hashtable的确是最省事的办法。可是,随着需缓存的对象数目的不断增加,Hashtable占用的内存空间也越来越大。为了,减少对内存的消耗,同时又能够实现缓存对象的目的。我们决定设置一个上限,当缓存对象的数目超过该上限时则把最不常用的ResultSet替换出来。下图是强化了的缓存结构:
(注:该数据结构以及LRU算法在jbuilder6.0的Database Pilot代码包里有一定介绍。)
当然为了降低系统消耗,使用的替换算法不能太复杂。另外,可以使用ArrayList和Hashmap来替代Vector和Hashtable,这样还能提高一点效率。但是ArrayList和Hashmap都是线程不安全的,而Vector和Hashtable却刚好相反。当我们建立的缓存需要支持多线程访问时,使用ArrayList和Hashmap就显得难以控制。所以这里我们牺牲效率以提高程序的稳定性是有意义的。
最后还得说明一点,当从缓存中删除一个对象实例时。应按如下步骤进行:
1. 使用close()方法关闭ResultSet(结果集)。
2. 使用close()方法关闭创建该结果集的语句(Statement,PreparedStatement)。
3. 删除Hasttable中的相应key及其value。
4. 从Vector中删除key.