J2EE中的分页

分页是一种最简单且广泛使用的方法，可以把大数据集分成小的数据块。它是Web站点设计的一个核心部分，包括UI，即客户端(管理屏幕显示的内容)和服务器端(高效处理大结果集，防止资源的大量消耗及服务的时延)。

分页机制需要基于以下两个条件：1.) 屏幕显示的信息是受限的。2.) 资源配置－数据库连接数和内存的使用量。

分页机制有两种方式：基于缓存的和基于查询的。基于缓存：把数据库中查询的结果存储起来，可以是HTTP Session、Stateful Session Bean或自定义的一个缓存机制。下次请求产生的页面数据就从缓存中而不是数据库中取得，对于少量的数据和重复的查询，将非常有用。缺点就是当结果集很大时，会占用大量的内存，长时间的进行查询，进而连接超时，长时间占据数据库连接和session资源。基于查询：不使用缓存，直接从数据库中取得所需的数据，但请求的响应时间将变长。所以，大多数情况是混合使用两种方法，设定缓存的大小，维护少量的缓存数据，使用数据连接池，利用高效的查询得到数据。

基于查询的分页策略：关键是只从数据库取得是页面所需的数据。最简单的方法是把所以的结果都取出来，在迭代输出到页面，或利用JDBC取得特定的行，例如JDBC的ResultSet::absolute()。 要注意的就是，虽然在一段连续的数据中某些多余的数据是不需要的，但DBMS必须在一个临时区域存放这个集合，为了能让游标移动到指定的开始行。避免这种情况可以使用WHERE从句，把你不需要的数据明确的排除，这就要求你从前/后页的请求中附带某些信息：    * 页面指向(Paging direction)－前进、后退    * 查询条件(Search criteria)     * 目标页面(The target page)－只对于请求页面返回需要的行     * 页面大小(Page size)－每页显示多少行页面指向指可以向前或向后访问结果数据。缓存能提供向后的功能，把已经得到的数据存储起来，但它只针对于静态数据。如果你的数据是动态的，那你缓存中可能没有先前页面的数据，只能用另外的查询去取得了。对于不使用缓存的分页，要用到ORDER BY和WHERE 从句，对一行或多行使用ORDER BY产生向前(ASC)或向后(DESC)的功能。通常一个页面由一对开始和结束的row-id构成。row-id可以是一个主键，也可能是由主键和其它的列组成。对于下一页，调整查询语句取得所有row-id比当前页的结束row-id大的行；对于上一页，取得所有row-id比当前页的开始row-id小的行。这对于单列的查询能完成的很好，但在大多数情绪下没这么简单，row-id由多列构成，混合了ACS和DESC ORDER BY从句。所以这就要在WHERE从句中包含所有的ORDER BY的列，把所有的row-id的列包含在ORDER BY中，要改变的只是ORDER的顺序。

基于row-id的分页方式举一个最简单的查询例子：foo表有三列，col1 (VARCHAR)、col2 (INTEGER)和col3 (TIMESTAMP)。得到第一页数据的SQL语句：SELECT col1,col2,col3 FROM  foo WHERE col1=? ORDER BY col2 ASC ,col3 DESC;在这个例子中，查许条件由用户提供给col1，row-id由col2和col3构成，分页由col2升序和col3降序来控制。JDBC给我们提供了一个限制查询行数的方法：Statement::setMaxRows(int max)，一个性能上更好的方法是：Statement::setFetchSize(int rows)。 得到下一页的SQL语句：SELECT col1,col2,col3 FROM  foo WHERE col1=? AND ( (col2 >  ?  )  OR  (col2 = ?  AND col3 <  ?  )  )  ORDER BY  col2 ASC ,col3 DESC; 得到前一页的SQL语句：SELECT col1,col2,col3 FROM  foo WHERE   col1=?  AND ( (col2 <  ?  )  OR  (col2 = ?  AND col3 >  ?  )  )  ORDER BY  col2 DESC ,col3 ASC;基于查询的实践一旦确定使用基于查询的分页机制，就开始动手创建一个通用的、可复用的分页组件，以应付各种类型的查询。这就要求提供一个清晰的接口，一个简单API，封装底层的分页算法的分页框架(framework)。它可以处理数据的取得、传输、row-id和差数的传递、查询操作、查询条件差数的替换。建立这个框架可以采用配置驱动，在一个配置文件中预先定义好各种信息，例如 row-id, ORDER BY列。执行查询时，调用者是不需要涉及SQL语法的，只要定义一个你所需的view。 view是一个联系数据库表和视图载体。一个page view包含分页所需的信息(像row-id)。在.properties文件中配置page view，定义页面的指向(ORDER BY)和row-id。下面的步骤是创建一个分页组件的过程，所有的源代码点击这里下载。第一步.创建/配置你的page view# Example viewexample.view=fooexample.pagesize=5example.where=col1=?example.rowids=col2 ASC,col3 DESC第二步.创建一个类，去表述你的view－PageDefn你可以从配置文件中装载它，或自己创建它。配置文件当然是首选，调用者不需要知道view的内部构造或表结构。你的PageInfn包含了所有产生SQL语句的细节：

public class PageDefn extends ViewDefn  { public interface PageAction {      public static final int FIRST = 0;      public static final int NEXT = 1;      public static final int PREVIOUS = 2;      public static final int CURRENT = 3;   }     protected int pageSize;     protected ColumnDesc[] rowIds; public PageDefn() {      super();      rowIds = null;      pageSize = 50;    } public PageDefn(String viewname) {      super(viewname);      rowIds = null;      pageSize = 50;   } }

第三步.创建一个DAO(date access object)创建一个起特殊用途PagingDAO，支持参数替代和PerparedStatement。Prepared statements比一般的查询速度更快，因为它能被DBMS预编译。你的PagingDAO执行分页查询和结果的处理，实际的SQL构造交给了PageDefn。这种分离的关系允许你对PageDefn进行扩展,它的子类可以支持更多优秀的查询构造而不依赖DAO。当查询执行结束，确认你的DAO关闭了所有的数据库资源(ResultSets、Statements和Connections)。把你的关闭代码放到FINALLY子句中，确保有异常抛出是也可以关闭资源。第四步.创建PageContext和PageCommandPageCommand类可以封装你的页面请求和放置结果，客户端servlet和action会使用PageCommand作用于framework，但必须提供如下方法：    * 指定目标view(PageDefn)     * 提供可选的查询条件(query parameters)     * 指定页面action(FIRST, CURRENT, NEXT, or BACK)     * 访问页面结果

另外，你的PageCommand应该封装所有实现分页所需的请求信息。创建一个context对象放置请求action和结果，并封装了分页信息：

public class PageContext implements Serializable  { protected Object page; // results protected Object firstEntry; //  first row ID  protected Object lastEntry; // last row id protected int action; // paging action protected PageContext prevContext; // previous context state public PageContext() {  this.page = new Object[0];  this.firstEntry = null;  this.lastEntry = null;  this.action = PageDefn.PageAction.FIRST; } public Object[] getPage() {  return ((Collection) page).toArray(); } public void setPage(Object page) {  this.page = page; } public int getAction() {  return action; } public void setAction(int action) {  this.action = action; }}

确保你的PageContext对象是可序列化的，它可用于传输。创建PageCommand封装你的页面请求，并把PageContext作为一个成员变量：

public class PageCommand extends ViewCommand  {     protected PageContext context;}

PageCommand是一个DTO(data transfer object),用来传递请求参数和页面结果，页面的数据和row-id被放在PageContext对象中，调用者就不需要知道PageContext的属性了，直接通过页面请求读取就可以了。 第五步.创建一个PagingService创建一个专门的分页service(更多COR services 和configuration相关的看The COR Pattern Puts Your J2EE Development on the Fast Track )处理PageCommond请求，并传递给PagingDAO：

public class PageService implements Service  { public Command process(Command command) throws ServiceException {  if (!command.getClass().equals(PageCommand.class)) {   return null;  }  PageCommand pcmd = (PageCommand) command;  PageContext context = pcmd.getContext();  PageDefn desc = (PageDefn) pcmd.getDefn();  // Get A DAO      PagingDAO dao = PagingDAO.get();  // Issue Query, results are set into the context by the DAO  try {   dao.executeQuery(desc, context, true);   return pcmd;  } catch (DAOException e) {   throw new ServiceException(e);  } } }

第六步.实现你的PageCommand为了取得第一页，创建一个PageCommand实例，装载你的目标view，设置所有用户提供的参数和页面action，传递给CORManager。CORManager将相应的信息交给PageService 处理：

// load view and set user supplied criteria PageDefn d =  PageDefnFactory.getPDF().createPageDefn(bundle,view);d.setParams(new Object[] { criteria } );PageCommand cmd = new  PageCommand(d);// fetch the first page cmd.setAction(PageDefn.PageAction.FIRST);cmd = (PageCommand) CORManager.get ().process(cmd);// process results PageContext context =  cmd.getContext();// Process results Object[] rows =  cmd.getContext().getPage();if (rows == null) return ;for (int i = 0; i < rows.length; ++i)  { System.out.println("ROW(" + i + ") " + rows[i].toString());} // cache context to be reused for subsequent pages.. getServletContext().setAttribute("context" ,cmd.getContext());

在得到下一页面前，确保在先前的请求中复用PageContext ，它包含所有分页所需的信息。如果你用servlet管理分页，在HttpSession中缓存PageCommand和PageContext对象，这样你就可以在以后的页面中重复使用：

// Create PageDefintion ..PageDefn d =  PageDefnFactory.getPDF().createPageDefn(bundle, view);// Retrieve context from ServletContext PageContext c = (PageContext) getServletContext().getAttribute("context" );// Create Page Command   PageCommand cmd = new  PageCommand(d,c);cmd.setAction(PageDefn.PageAction.NEXT);cmd = (PageCommand) CORManager.get ().process(cmd);// cache result on servlet context getServletContext().setAttribute("context" ,cmd.getContext());

当前页数和总共页数你也许想知道当前页面的页码和总共的页数。你可以把这些信息显示给用户看，防止超过页码的范围。对于基于查询的分页，最简单的方法是SQL的COUNT(*)或COUNT(column name)。 你能够通过划分每页的大小来确定总共的页数。当然你不需要每次查询的时候都执行COUNT()，在取得第一页的数据时执行一次就可以了，这也许会导致首页的显示变慢。当如果数据变化的很大时，这个步骤是不需要的。为了增加页码和总共的页数，需要扩展PageContext对象去放置数据，也要扩展PagingDAO，在首页的请求时，执行一次count()的查询 。

结语绝大多数Web站点需要查询所有的数据。分页是约束服务器资源、大量数据查询、数据在页面的显示过多的一种方法。根据需求和数据量选择基于缓存的、基于查询的或混合型分页机制，可以有效的提高性能，防止内存的过量销毁以及数据库连接长时间的占用。