Denis's Java Library

Spring中的DAO和Service

     摘要: 我们开发程序的目的是为了完成业务功能, 理想的情况下程序中的每一条语句都应该是与业务直接相关的, 例如程序中不应该出现连接数据库, 读取某个字段等纯技术性的操作, 而应该是得到用户A的基本信息等具有业务含义的操作. dao(data access object)层存在的意。。。。。  阅读全文

posted @ 2006-02-05 17:17 DenisLing 阅读(1612) | 评论 (0) | 编辑 收藏

数据库设计的范式大纲及一个小的实例说明

 

数据库设计的范式大纲

第一范式:

对于表中的每一行，必须且仅仅有唯一的行值.在一行中的每一列仅有唯一的值并且具有原子性.

第二范式:

第二范式要求非主键列是主键的子集，非主键列活动必须完全依赖整个主键。主键必须有唯一性的元素,一个主键可以由一个或更多的组成唯一值的列组成。一旦创建，主键无法改变，外键关联一个表的主键。主外键关联意味着一对多的关系.

第三范式:

第三范式要求非主键列互不依赖.

第四范式:

第四范式禁止主键列和非主键列一对多关系不受约束

第五范式:

第五范式将表分割成尽可能小的块，为了排除在表中所有的冗余.

 

下面先讨论前3个范式：

 

引言

　　数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范，满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的，同时，不会发生插入 （insert）、删除（delete）和更新（update）操作异常。反之则是乱七八糟，不仅给数据库的编程人员制造麻烦，而且面目可憎，可能存储了 大量不需要的冗余信息。

　　设计范式是不是很难懂呢？非也，大学教材上给我们一堆数学公式我们当然看不懂，也记不住。所以我们很多人就根本不按照范式来设计数据库。

　　实质上，设计范式用很形象、很简洁的话语就能说清楚，道明白。本文将对范式进行通俗地说明，并以笔者曾经设计的一个简单论坛的数据库为例来讲解怎样将这些范式应用于实际工程。

　　范式说明

　　第一范式（1NF）：数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。这个单一属性由基本类型构成，包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。

　　例如，如下的数据库表是符合第一范式的：

　　而这样的数据库表是不符合第一范式的：

　　很显然，在当前的任何关系数据库管理系统（DBMS）中，傻瓜也不可能做出不符合第一范式的数据库，因为这些DBMS不允许你把数据库表的一列再分成二列或多列。因此，你想在现有的DBMS中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。

　　第二范式（2NF）：数据库表中不存在非关键字段对任一候选关键字段的部分函数依赖（部分函数依赖指的是存在组合关键字中的某些字段决定非关键字段的情况），也即所有非关键字段都完全依赖于任意一组候选关键字。

　　假定选课关系表为SelectCourse(学号, 姓名, 年龄, 课程名称, 成绩, 学分)，关键字为组合关键字(学号, 课程名称)，因为存在如下决定关系：

　　(学号, 课程名称) → (姓名, 年龄, 成绩, 学分)

　　这个数据库表不满足第二范式，因为存在如下决定关系：

　　(课程名称) → (学分)

　　(学号) → (姓名, 年龄)

　　即存在组合关键字中的字段决定非关键字的情况。

　　由于不符合2NF，这个选课关系表会存在如下问题：

　　(1) 数据冗余：

　　同一门课程由n个学生选修，"学分"就重复n-1次；同一个学生选修了m门课程，姓名和年龄就重复了m-1次。

　　(2) 更新异常：

　　若调整了某门课程的学分，数据表中所有行的"学分"值都要更新，否则会出现同一门课程学分不同的情况。

　　(3) 插入异常：

　　假设要开设一门新的课程，暂时还没有人选修。这样，由于还没有"学号"关键字，课程名称和学分也无法记录入数据库。

　　(4) 删除异常：

　　假设一批学生已经完成课程的选修，这些选修记录就应该从数据库表中删除。但是，与此同时，课程名称和学分信息也被删除了。很显然，这也会导致插入异常。

　　把选课关系表SelectCourse改为如下三个表：

　　学生：Student(学号, 姓名, 年龄)；

　　课程：Course(课程名称, 学分)；

　　选课关系：SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。

　　这样的数据库表是符合第二范式的，消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。

　　另外，所有单关键字的数据库表都符合第二范式，因为不可能存在组合关键字。

　 　第三范式（3NF）：在第二范式的基础上，数据表中如果不存在非关键字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。所谓传递函数依赖，指的是如 果存在"A → B → C"的决定关系，则C传递函数依赖于A。因此，满足第三范式的数据库表应该不存在如下依赖关系：

　　关键字段 → 非关键字段x → 非关键字段y

　　假定学生关系表为Student(学号, 姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话)，关键字为单一关键字"学号"，因为存在如下决定关系：

　　(学号) → (姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话)

　　这个数据库是符合2NF的，但是不符合3NF，因为存在如下决定关系：

　　(学号) → (所在学院) → (学院地点, 学院电话)

　　即存在非关键字段"学院地点"、"学院电话"对关键字段"学号"的传递函数依赖。

　　它也会存在数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常的情况，读者可自行分析得知。

　　把学生关系表分为如下两个表：

　　学生：(学号, 姓名, 年龄, 所在学院)；

　　学院：(学院, 地点, 电话)。

　　这样的数据库表是符合第三范式的，消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。

　　鲍依斯-科得范式（BCNF）：在第三范式的基础上，数据库表中如果不存在任何字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。

　　假设仓库管理关系表为StorehouseManage(仓库ID, 存储物品ID, 管理员ID, 数量)，且有一个管理员只在一个仓库工作；一个仓库可以存储多种物品。这个数据库表中存在如下决定关系：

　　(仓库ID, 存储物品ID) →(管理员ID, 数量)

　　(管理员ID, 存储物品ID) → (仓库ID, 数量)

　　所以，(仓库ID, 存储物品ID)和(管理员ID, 存储物品ID)都是StorehouseManage的候选关键字，表中的唯一非关键字段为数量，它是符合第三范式的。但是，由于存在如下决定关系：

　　(仓库ID) → (管理员ID)

　　(管理员ID) → (仓库ID)

　　即存在关键字段决定关键字段的情况，所以其不符合BCNF范式。它会出现如下异常情况：

　　(1) 删除异常：

　　当仓库被清空后，所有"存储物品ID"和"数量"信息被删除的同时，"仓库ID"和"管理员ID"信息也被删除了。

　　(2) 插入异常：

　　当仓库没有存储任何物品时，无法给仓库分配管理员。

　　(3) 更新异常：

　　如果仓库换了管理员，则表中所有行的管理员ID都要修改。

　　把仓库管理关系表分解为二个关系表：

　　仓库管理：StorehouseManage(仓库ID, 管理员ID)；

　　仓库：Storehouse(仓库ID, 存储物品ID, 数量)。

　　这样的数据库表是符合BCNF范式的，消除了删除异常、插入异常和更新异常。

范式应用

　　我们来逐步搞定一个论坛的数据库，有如下信息：

　　（1） 用户：用户名，email，主页，电话，联系地址

　　（2） 帖子：发帖标题，发帖内容，回复标题，回复内容

　　第一次我们将数据库设计为仅仅存在表：
　　

　　这个数据库表符合第一范式，但是没有任何一组候选关键字能决定数据库表的整行，唯一的关键字段用户名也不能完全决定整个元组。我们需要增加"发帖ID"、"回复ID"字段，即将表修改为：

　　这样数据表中的关键字(用户名，发帖ID，回复ID)能决定整行：

　　(用户名,发帖ID,回复ID) → (email,主页,电话,联系地址,发帖标题,发帖内容,回复标题,回复内容)

　　但是，这样的设计不符合第二范式，因为存在如下决定关系：

　　(用户名) → (email,主页,电话,联系地址)

　　(发帖ID) → (发帖标题,发帖内容)

　　(回复ID) → (回复标题,回复内容)

　　即非关键字段部分函数依赖于候选关键字段，很明显，这个设计会导致大量的数据冗余和操作异常。

　　我们将数据库表分解为（带下划线的为关键字）：

　　（1） 用户信息：用户名，email，主页，电话，联系地址

　　（2） 帖子信息：发帖ID，标题，内容

　　（3） 回复信息：回复ID，标题，内容

　　（4） 发贴：用户名，发帖ID

　　（5） 回复：发帖ID，回复ID

　　这样的设计是满足第1、2、3范式和BCNF范式要求的，但是这样的设计是不是最好的呢？

　　不一定。

　 　观察可知，第4项"发帖"中的"用户名"和"发帖ID"之间是1：N的关系，因此我们可以把"发帖"合并到第2项的"帖子信息"中；第5项"回复"中的 "发帖ID"和"回复ID"之间也是1：N的关系，因此我们可以把"回复"合并到第3项的"回复信息"中。这样可以一定量地减少数据冗余，新的设计为：

　　（1） 用户信息：用户名，email，主页，电话，联系地址

　　（2） 帖子信息：用户名，发帖ID，标题，内容

　　（3） 回复信息：发帖ID，回复ID，标题，内容

　　数据库表1显然满足所有范式的要求；

　　数据库表2中存在非关键字段"标题"、"内容"对关键字段"发帖ID"的部分函数依赖，即不满足第二范式的要求，但是这一设计并不会导致数据冗余和操作异常；

　　数据库表3中也存在非关键字段"标题"、"内容"对关键字段"回复ID"的部分函数依赖，也不满足第二范式的要求，但是与数据库表2相似，这一设计也不会导致数据冗余和操作异常。

　　由此可以看出，并不一定要强行满足范式的要求，对于1：N关系，当1的一边合并到N的那边后，N的那边就不再满足第二范式了，但是这种设计反而比较好！

　　对于M：N的关系，不能将M一边或N一边合并到另一边去，这样会导致不符合范式要求，同时导致操作异常和数据冗余。
对于1：1的关系，我们可以将左边的1或者右边的1合并到另一边去，设计导致不符合范式要求，但是并不会导致操作异常和数据冗余。

　　结论

　　满足范式要求的数据库设计是结构清晰的，同时可避免数据冗余和操作异常。这并意味着不符合范式要求的设计一定是错误的，在数据库表中存在1：1或1：N关系这种较特殊的情况下，合并导致的不符合范式要求反而是合理的。

　　在我们设计数据库的时候，一定要时刻考虑范式的要求。

posted @ 2005-12-20 10:54 DenisLing 阅读(1800) | 评论 (3) | 编辑 收藏

对spring事务类型详解的一点补充（关于嵌套事务）

     摘要: 可能大家对PROPAGATION_NESTED还不怎么了解，觉得有必要再补充一下^_^！  阅读全文

posted @ 2005-12-19 16:02 DenisLing 阅读(3208) | 评论 (5) | 编辑 收藏

Spring事务类型祥解

     摘要: 大家可能在spring中经常看到这样的定义：


PROPAGATION_REQUIRED,readOnlyPROPAGATION_REQUIRED

估计有好多朋友还没有弄清楚里面的值的意思，仔细看完下面应该知道自己什么情况下面应该使用什么样的声明。^_^  阅读全文

posted @ 2005-12-18 16:30 DenisLing 阅读(9613) | 评论 (2) | 编辑 收藏

spring声明式事务管理祥述

Spring也提供了声明式事务管理。这是通过Spring AOP实现的。

Spring 中进行事务管理的通常方式是利用AOP（面向切片编程）的方式，为普通java类封装事务控制，它是通过动态代理实现的，由于接口是延迟实例化的， spring在这段时间内通过拦截器，加载事务切片。原理就是这样，具体细节请参考jdk中有关动态代理的文档。本文主要讲解如何在spring中进行事 务控制。
动态代理的一个重要特征是，它是针对接口的，所以我们的dao要通过动态代理来让spring接管事务，就必须在dao前面抽象出一个接口，当然如果没有这样的接口，那么spring会使用CGLIB来解决问题，但这不是spring推荐的方式，所以不做讨论.

大多数Spring用户选择声明式事务管理。这是最少影响应用代码的选择， 因而这是和非侵入性的轻量级容器的观念是一致的。

从考虑EJB CMT和Spring声明式事务管理的相似以及不同之处出发是很有益的。 它们的基本方法是相似的：都可以指定事务管理到单独的方法；如果需要可以在事务上 下文调用setRollbackOnly()方法。不同之处如下：

回滚规则的概念是很重要的：它们使得我们可以指定哪些异常应该发起自 动回滚。我们在配置文件中，而不是Java代码中，以声明的方式指定。因此，虽然我们仍 然可以编程调用TransactionStatus对象的 setRollbackOnly()方法来回滚当前事务，多数时候我们可以 指定规则，如MyApplicationException应该导致回滚。 这有显著的优点，业务对象不需要依赖事务基础设施。例如，它们通常不需要引 入任何Spring API，事务或其他任何东西。

EJB的默认行为是遇到系统异常（通常是运行时异常）， EJB容器自动回滚事务。EJB CMT遇到应用程序异常 （除了java.rmi.RemoteException外的checked异常）时不 会自动回滚事务。虽然Spring声明式事务管理沿用EJB的约定（遇到unchecked 异常自动回滚事务），但是这是可以定制的。

按照我们的测试，Spring声明式事务管理的性能要胜过EJB CMT。

通 常通过TransactionProxyFactoryBean设置Spring事务代理。我们需 要一个目标对象包装在事务代理中。这个目标对象一般是一个普通Java对象的bean。当我 们定义TransactionProxyFactoryBean时，必须提供一个相关的 PlatformTransactionManager的引用和事务属性。 事务属性含有上面描述的事务定义。

<bean id="petStore" 
    class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionProxyFactoryBean">
    <property name="transactionManager"><ref bean="transactionManager"/></property>
    <property name="target"><ref bean="petStoreTarget"/></property>
    <property name="transactionAttributes">
        <props>
            <prop key="insert*">PROPAGATION_REQUIRED,-MyCheckedException</prop>
            <prop key="update*">PROPAGATION_REQUIRED</prop>
            <prop key="*">PROPAGATION_REQUIRED,readOnly</prop>
        </props>
    </property>
</bean>

事 务代理会实现目标对象的接口：这里是id为petStoreTarget的bean。（使用 CGLIB也可以实现具体类的代理。只要设置proxyTargetClass属性为true就可以。 如果目标对象没有实现任何接口，这将自动设置该属性为true。通常，我们希望面向接口而不是 类编程。）使用proxyInterfaces属性来限定事务代理来代 理指定接口也是可以的（一般来说是个好想法）。也可以通过从 org.springframework.aop.framework.ProxyConfig继承或所有AOP代理工厂共享 的属性来定制TransactionProxyFactoryBean的行为。

这里的transactionAttributes属性定义在 org.springframework.transaction.interceptor.NameMatchTransactionAttributeSource 中的属性格式来设置。这个包括通配符的方法名称映射是很直观的。注意 insert*的映射的值包括回滚规则。添加的-MyCheckedException 指定如果方法抛出MyCheckedException或它的子类，事务将 会自动回滚。可以用逗号分隔定义多个回滚规则。-前缀强制回滚，+前缀指定提交（这允许即使抛出unchecked异常时也可以提交事务，当然你自己要明白自己 在做什么）。

TransactionProxyFactoryBean允许你通过 “preInterceptors”和“postInterceptors”属性设置“前”或“后”通知来提供额外的 拦截行为。可以设置任意数量的“前”和“后”通知，它们的类型可以是 Advisor（可以包含一个切入点）， MethodInterceptor或被当前Spring配置支持的通知类型 （例如ThrowAdvice， AfterReturningtAdvice或BeforeAdvice， 这些都是默认支持的）。这些通知必须支持实例共享模式。如果你需要高级AOP特 性来使用事务，如有状态的maxin，那最好使用通用的 org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean， 而不是TransactionProxyFactoryBean实用代理创建者。

也可以设置自动代理：配置AOP框架，不需要单独的代理定义类就可以生成类的 代理。

附两个spring的事务配置例子：
<prop key="add">
     PROPAGATION_REQUIRES_NEW, -MyException
</prop>
注：上面的意思是add方法将独占一个事务，当事务处理过程中产生MyException异常或者该异常的子类将回滚该事务。

<prop key="loadAll">
    PROPAGATION_SUPPORTS, ISOLATION_READ_COMMITED, Readonly
</prop>
注：表示loadAll方法支持事务，而且不会读取没有提交事务的数据。它的数据为只读（这样有助于提高读取的性能）

附A Spring中的所有事务策略

PROPAGATION_MANDATORY
PROPAGATION_NESTED
PROPAGATION_NEVER
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED
PROPAGATION_REQUIRED
PROPAGATION_REQUIRED_NEW
PROPAGATION_SUPPORTS

附B Spring中所有的隔离策略：

ISOLATION_DEFAULT
ISOLATION_READ_UNCOMMITED
ISOLATION_COMMITED
ISOLATION_REPEATABLE_READ
ISOLATION_SERIALIZABLE

posted @ 2005-12-01 11:47 DenisLing 阅读(15352) | 评论 (0) | 编辑 收藏