深刻 理解 Statement 和 PreparedStatement

1、使用Statement而不是PreparedStatement对象

JDBC驱动的最佳化是基于使用的是什么功能. 选择PreparedStatement仍是Statement取决于你要怎么使用它们. 对于只执行一次的SQL语句选择Statement是最好的. 相反, 若是SQL语句被屡次执行选用PreparedStatement是最好的.
PreparedStatement的第一次执行消耗是很高的. 它的性能体如今后面的重复执行. 例如, 假设我使用Employee ID, 使用prepared的方式来执行一个针对Employee表的查询. JDBC驱动会发送一个网络请求到数据解析和优化这个查询. 而执行时会产生另外一个网络请求. 在JDBC驱动中，减小网络通信是最终的目的. 若是个人程序在运行期间只须要一次请求, 那么就使用Statement. 对于Statement, 同一个查询只会产生一次网络到数据库的通信.
对于使用PreparedStatement池的状况下, 本指导原则有点复杂. 当使用PreparedStatement池时, 若是一个查询很特殊, 而且不太会再次执行到, 那么可使用Statement. 若是一个查询不多会被执行,但链接池中的Statement池可能被再次执行, 那么请使用PreparedStatement. 在不是Statement池的一样状况下, 请使用Statement.

2、使用PreparedStatement的Batch功能

Update大量的数据时, 先Prepare一个INSERT语句再屡次的执行, 会致使不少次的网络链接. 要减小JDBC的调用次数改善性能, 你可使用PreparedStatement的AddBatch()方法一次性发送多个查询给数据库. 例如, 让咱们来比较一下下面的例子.
例 1: 屡次执行Prepared Statement

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(   
   "INSERT into employees values (?, ?, ?)");   
for (n = 0; n < 100; n++) {   
  ps.setString(name[n]);   
  ps.setLong(id[n]);   
  ps.setInt(salary[n]);   
  ps.executeUpdate();   
}

例 2: 使用Batch

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(   
   "INSERT into employees values (?, ?, ?)");   
for (n = 0; n < 100; n++) {   
  ps.setString(name[n]);   
  ps.setLong(id[n]);   
  ps.setInt(salary[n]);   
  ps.addBatch();   
}   
ps.executeBatch();

在例 1中, PreparedStatement被用来屡次执行INSERT语句. 在这里, 执行了100次INSERT操做, 共有101次网络往返. 其中,1次往返是预储statement, 另外100次往返执行每一个迭代. 在例2中, 当在100次INSERT操做中使用addBatch()方法时, 只有两次网络往返. 1次往返是预储statement, 另外一次是执行batch命令. 虽然Batch命令会用到更多的数据库的CPU周期, 可是经过减小网络往返，性能获得提升. 记住, JDBC的性能最大的增进是减小JDBC驱动与数据库之间的网络通信.
注：Oracel 10G的JDBC Driver限制最大Batch size是16383条，若是addBatch超过这个限制，那么executeBatch时就会出现“无效的批值”（Invalid Batch Value） 异常。所以在若是使用的是Oracle10G，在此bug减小前，Batch size须要控制在必定的限度。

3、选择合适的光标类型

光标类型应最大限度的适用你的应用程序. 本节主要讨论三种光标类型的性能问题.
对于从一个表中顺序读取全部记录的状况来讲, Forward-Only型的光标提供了最好的性能. 获取表中的数据时, 没有哪一种方法比使用Forward-Only型的光标更快. 但无论怎样, 当程序中必须按无次序的方式处理数据行时, 这种光标就没法使用了.
对于程序中要求与数据库的数据同步以及要可以在结果集中先后移动光标, 使用JDBC的Scroll-Insensitive型光标是较理想的选择. 此类型的光标在第一次请求时就获取了全部的数据(当JDBC驱动采用'lazy'方式获取数据时或许是不少的而不是所有的数据)而且储存在客户端. 所以, 第一次请求会很是慢, 特别是请求长数据时会理严重. 而接下来的请求并不会形成任何网络往返(当使用'lazy'方法时或许只是有限的网络交通) 而且处理起来很快. 由于第一次请求速度很慢, Scroll-Insensitive型光标不该该被使用在单行数据的获取上. 当有要返回长数据时, 开发者也应避免使用Scroll-Insensitive型光标, 由于这样可能会形成内存耗尽. 有些Scroll-Insensitive型光标的实现方式是在数据库的临时表中缓存数据来避免性能问题, 但多数仍是将数据缓存在应用程序中.
Scroll-Sensitive型光标, 有时也称为Keyset-Driven光标, 使用标识符, 像数据库的ROWID之类. 当每次在结果集移动光标时, 会从新该标识符的数据. 由于每次请求都会有网络往返, 性能可能会很慢. 不管怎样, 用无序方式的返回结果行对性能的改善是没有帮助的.
如今来解释一下这个, 来看这种状况. 一个程序要正常的返回1000行数据到程序中. 在执行时或者第一行被请求时, JDBC驱动不会执行程序提供的SELECT语句. 相反, 它会用键标识符来替换SELECT查询, 例如, ROWID. 而后修改过的查询都会被驱动程序执行，跟着会从数据库获取全部1000个键值. 每一次对一行结果的请求都会使JDBC驱动直接从本地缓存中找到相应的键值, 而后构造一个包含了'WHERE ROWID=？'子句的最佳化查询, 再接着执行这个修改过的查询, 最后从服务器取得该数据行.
当程序没法像Scroll-Insensitive型光标同样提供足够缓存时, Scroll-Sensitive型光标能够被替代用来做为动态的可滚动的光标. 

4、使用有效的getter方法

JDBC提供多种方法从ResultSet中取得数据, 像getInt(), getString(), 和getObject()等等. 而getObject()方法是最泛化了的, 提供了最差的性能。 这是由于JDBC驱动必须对要取得的值的类型做额外的处理以映射为特定的对象. 因此就对特定的数据类型使用相应的方法.
要更进一步的改善性能, 应在取得数据时提供字段的索引号, 例如, getString(1), getLong(2), 和getInt(3)等来替代字段名. 若是没有指定字段索引号, 网络交通不会受影响, 但会使转换和查找的成本增长. 例如, 假设你使用getString("foo") ... JDBC驱动可能会将字段名转为大写(若是须要), 而且在到字段名列表中逐个比较来找到"foo"字段. 若是能够, 直接使用字段索引, 将为你节省大量的处理时间.
例如, 假设你有一个100行15列的ResultSet, 字段名不包含在其中. 你感兴趣的是三个字段 EMPLOYEENAME (字串型), EMPLOYEENUMBER (长整型), 和SALARY (整型). 若是你指定getString(“EmployeeName”), getLong(“EmployeeNumber”), 和getInt(“Salary”), 查询旱每一个字段名必须被转换为metadata中相对应的大小写, 而后才进行查找. 若是你使用getString(1), getLong(2), 和getInt(15). 性能就会有显著改善.

5、获取自动生成的键值

有许多数据库提供了隐藏列为表中的每行记录分配一个惟一键值. 很典型, 在查询中使用这些字段类型是取得记录值的最快的方式, 由于这些隐含列一般反应了数据在磁盘上的物理位置. 在JDBC3.0以前, 应用程序只可在插入数据后经过当即执行一个SELECT语句来取得隐含列的值.
例 3: JDBC3.0以前

//插入行   
int rowcount = stmt.executeUpdate (   
   "insert into LocalGeniusList (name) values ('Karen')");   
// 如今为新插入的行取得磁盘位置 - rowid   
ResultSet rs = stmt.executeQuery (   
   "select rowid from LocalGeniusList where name = 'Karen'");

这种取得隐含列的方式有两个主要缺点. 第一, 取得隐含列是在一个独立的查询中, 它要透过网络送到服务器后再执行. 第二, 由于不是主键, 查询条件可能不是表中的惟一性ID. 在后面一个例子中, 可能返回了多个隐含列的值, 程序没法知道哪一个是最后插入的行的值.
(译者：因为不一样的数据库支持的程度不一样，返回rowid的方式各有差别。在SQL Server中，返回最后插入的记录的id能够用这样的查询语句：SELECT @IDENTITY )
JDBC3.0规范中的一个可选特性提供了一种能力, 能够取得刚刚插入到表中的记录的自动生成的键值. 
例 4: JDBC3.0以后

int rowcount = stmt.executeUpdate (   
   "insert into LocalGeniusList (name) values ('Karen')",   
// 插入行并返回键值   
Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);   
// 获得生成的键值   
ResultSet rs = stmt.getGeneratedKeys ();

如今, 程序中包含了一个惟一性ID, 能够用来做为查询条件来快速的存取数据行, 甚至于表中没有主键的状况也能够.
这种取得自动生成的键值的方式给JDBC的开发者提供了灵活性, 而且使存取数据的性能获得提高.

6、选择合适的数据类型

接收和发送某些数据可能代价昂贵. 当你设计一个schema时, 应选择能被最有效地处理的数据类型. 例如, 整型数就比浮点数或实数处理起来要快一些. 浮点数的定义是按照数据库的内部规定的格式, 一般是一种压缩格式. 数据必须被解压和转换到另外种格式, 这样它才能被数据的协议处理.

7、获取ResultSet

因为数据库系统对可滚动光标的支持有限, 许多JDBC驱动程序并无实现可滚动光标. 除非你确信数据库支持可滚动光标的结果集, 不然不要调用rs.last()和rs.getRow()方法去找出数据集的最大行数. 由于JDBC驱动程序模拟了可滚动光标, 调用rs.last()致使了驱动程序透过网络移到了数据集的最后一行. 取而代之, 你能够用ResultSet遍历一次计数或者用SELECT查询的COUNT函数来获得数据行数.
一般状况下，请不要写那种依赖于结果集行数的代码, 由于驱动程序必须获取全部的数据集以便知道查询会返回多少行数据.

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