# 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統（一） 最近有很多朋友跟我聊到關于“在軟件項目開發中如何合理使用設計模式”的問題，希望我能夠給出一些相對比較完整的真實項目實例，為了滿足大家的要求，在后續文章中，我將拿出幾個較為復雜的實例與大家一起分享，有些項目是我參與開發的，有些項目是在我的指導下開發的，希望能給大家帶來幫助！在此我也希望大家能夠分享自己的一些設計模式使用心得和好的設計模式應用實例，可以整理一份給我（可發送到郵箱：weiliu_china@126.com），在下一本設計模式圖書（有計劃明年寫一本《設計模式案例剖析》，暫定名）中我將選取部分實例加入其中，如有入選者，Sunny承諾送簽名圖書兩本，選擇范圍包括已經出版的《設計模式》、《設計模式實訓教程》、《設計模式的藝術》，還包括馬上要出版的《C#設計模式》和正在編寫的《UML建模實訓教程》，任君挑選，正版保證，假一罰十！ 從本文開始，我將介紹一個數據庫同步系統的設計方案，該系統是我在2010年給某軟件公司做設計模式內訓時指導幾位開發人員所開發的一個項目，系統以某省級移動公司應急管理系統數據備份（數據庫同步）需求為原型，基本需求如下： 為了在數據庫發生故障的情況下不影響核心業務的運行，需要將生產數據庫定期備份到應急數據庫，以備生產數據庫發生故障時，能切換到應急數據庫，保證業務的正常運行。由于移動公司的數據量非常大，所以只需要對基礎數據和關鍵數據進行備份，為了確保切換到應急數據庫時保證核心業務能夠運行，還需要備份整個數據庫結構。 系統目前需求僅要求支持Oracle數據庫的同步，但系統設計時需要考慮以后可以方便地支持其他數據庫。Oracle數據庫的結構由各種數據庫對象組成，要求完成對各種數據庫對象的同步，包括表（包括約束）、索引、觸發器、分區表、視圖、存儲過程、函數、包、數據庫連接、序列、物化視圖和同義詞。各類數據庫對象的同步有一定的順序關系，總體流程如圖1所示：  圖1 數據庫同步流程圖 數據庫同步系統界面如圖2所示：  圖2 數據庫同步系統界面 用戶在操作界面指定源數據庫、目標數據庫、控制數據庫（用于讀取配置信息）的數據庫連接串，同時選取需要同步的數據庫對象類型，對象類型存儲在配置文件database_syn_config.xml中，通過輸入SQL語句可以獲取需要同步的表數據。 數據庫對象同步的處理邏輯描述如下： (1) 對于一般的數據庫對象，同步時先取出源數據庫與目標數據庫該類數據庫對象進行對比，然后將對象更新到目標數據庫。 (2) 對于DBLink對象，由于數據庫環境發生變化，需要手工調整，同步過程只記錄新增的DBLink信息，而不執行創建操作。 (3) 表的同步處理由于其包含數據，因此較為特殊，需先對表結構變化進行分析，再同步數據。表數據的同步有三種方式：增量同步、先Delete后Insert方式、臨時表方式。 (I) 增量同步。適用于可確定最后修改時間戳字段的情況。 (II) 先Delete后Insert方式。即先刪除表的數據，再將源數據庫的該表數據插入到目標數據庫，為確保數據安全，要求在一個事務內完成。 (III) 臨時表方式。用于最大限度保證數據的完整性，是一種在發生意外情況時，不丟失數據而使用的較為復雜的方式。 由于對數據庫結構修改無法做事務回滾，因此如果后面的步驟發生異常，需要通過手工編碼方式來實現目標數據庫結構變化的回滾。 在本系統實現過程中使用了多種設計模式，下面對其進行簡要分析（為了簡化代碼和類圖，省略了關于包的描述，在實際應用中已將不同的類封裝在不同包中）： 1. 建造者模式 在本系統實現時提供了一個數據庫同步流程管理器DBSynchronizeManager類，它用于負責控制數據庫同步的具體執行步驟。用戶在前臺界面可以配置同步參數，程序運行時，需要根據這些參數來創建DBSynchronizeManager對象，創建完整DBSynchronizeManager對象的過程由類DBSynchronizeManagerBuilder負責，此時可以使用建造者模式來一步一步構造一個完整的復雜對象，類圖如圖3所示：  圖3 建造者模式實例類圖 在圖3中省略了抽象建造者，DBSynchronizeManagerDirector充當指揮者類，DBSynchronizeManagerBuilder充當建造者，DBSynchronizeManager充當復雜產品。 2. 簡單工廠模式 DBSynchronizeManagerBuilder類的buildLife()方法可以創建一個初始的DBSynchronizeManager實例，再一步一步為其設置屬性，為了保證在更換數據庫時無須修改DBSynchronizeManagerBuilder類的源代碼，在此處使用簡單工廠模式進行設計，將數據庫類型存儲在配置文件中，如下片段代碼所示： ``` …… <dbSynchronizeManager dbType="oracle" class="com. chinacreator.dbSyn.oracle.OracleDB SynchronizeManager"/> …… ``` 類圖如圖4所示：  圖4 簡單工廠模式實例類圖 使用簡單工廠模式設計的工廠類DBSynchronizeManagerFactory代碼如下所示： ``` public class DBSynchronizeManagerFactory { public static DBSynchronizeManager factory(String dbType) throws Exception { String className = DBSynConfigParser.getSynchronizeManagerClass(dbType); return (DBSynchronizeManager)Class.forName(className).newInstance(); } } ``` 其中DBSynConfigParser類用于讀取配置文件，在圖4中，DBSynchronizeManagerFactory類充當數據庫同步流程管理器的簡單工廠，DBSynchronizeManager是抽象產品，而OracleDBSynchronizeManager為具體產品。