Java （L2）-- JDBC

JDBC in Action

JDBC作为 Java 与关系型数据库交互的接口，在开发中扮演着十分重要的角色。

Part I. 简介

JDBC 即 Java Database Connectivity， 中文名为 Java 数据库连接， 是由 Sun 公司定义的一组 API 。 各大数据库厂商根据定义做了具体的实现，并提供jar 驱动包给用户使用，当使用 JDBC 进行编程时，执行的是 jar 包中的实现类。

数据库、JDBC、驱动、Java 代码的关系如下图所示：

各部分关系

java.sql 包提供了 JDBC 的类与接口，主要有以下几种：

  • Driver 接口
  • Connection 接口
  • Statement 接口
  • PreparedStatement 接口
  • CallableStatement 接口
  • ResultSet 接口

Part II. 快速入门

接下来以 MySQL 为例，介绍 JDBC 快速入门：

  1. 导入驱动 jar 包，添加到项目的 libs 目录下；
  2. 注册驱动，MySQL 5 及之后版本的驱动可省略此步骤；
  3. 获取数据库连接对象 Connection；
  4. 获取执行 sql 语句的对象 Statement；
  5. 定义 sql 语句；
  6. 执行 sql 语句，返回结果；
  7. 处理结果并释放资源。

代码如下：

        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "mysql2018");
        String sql = "update account set balance = 500 where id = 1";
        Statement stmt = conn.createStatement();
        int count = stmt.executeUpdate(sql);
        System.out.println(count);
        stmt.close();
        conn.close();

Part III. 各部分详解

1. Drivermanager 对象

驱动管理对象，功能：

  • 注册驱动（即告知 JDBC 该使用哪个数据库的驱动 jar 包）：

    static void registerDriver(Driver driver); 

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
通过查看源代码，可以看到在com.mysql.jdbc.Driver类中存在静态代码块
static {
  try {
      java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
  } catch (SQLException E) {
      throw new RuntimeException("Can't register driver!");
  }
}

  • 获取数据库的连接

    public static Connection getConnection(String url,
                                       String user,
                                       String password)
/**
  url的格式为 jdbc:mysql://ip地址(域名):端口号/数据库名称
  如果连接的是本机mysql服务器，并且mysql服务默认端口是3306，则url可以简写为：jdbc:mysql:///数据库名称
*/

2. Connection 对象

数据库连接对象，功能:

  • 获取 Statement 对象以执行 sql 语句

    Statement createStatement();
PreparedStatement prepareStatement(String sql);

  • 管理事务

    void setAutoCommit(boolean autoCommit); // true-> 关闭事务；false->开启事务
void commit(); //提交事务
void rollback(); //回滚事务

3. Statement 对象

执行 sql 语句的对象，功能：

  • 执行 sql 语句：

    boolean execute(String sql); //执行任意语句
int executeUpdate(String sql); //执行 DML(insert, update, delete) 语句和 DDL(create, alter, drop) 语句；其返回值为操作所影响的行数，可用于判断 sql 执行是否成功。
ResultSet executeQuery(String sql); //执行 DQL(select) 语句

4. ResultSet 对象

查询结果集对象，对查询结果进行封装

boolean next(); //将游标向下移动一行，并判断当前行是否有意义（即是否为最后一行的末尾），返回 true、false
getXXX(); //XXX为返回值类型，如 int getInt(); String getString(); 其参数类型可以是代表列编号的整形或者字符串类型的列名称

5. PreparedStatement 对象

执行预编译的 sql 的对象，可防止 SQL 注入问题并提高效率

String sql = "select * from user where username = ? and password = ?;"; //定义 sql 语句，使用 ？ 作为占位符
PreparedStatement pstmt = Connection.prepareStatement(String sql); //获取PrepareStatement对象
pstmr.setString(1,"Tom"); //位置编号(从1开始)、参数值
pstmt.setInt(2,5000);
int count = pstmt.executeUpdate();

Part IV. 定义JDBC工具类

0.获取配置文件所在路径

对于 Class.getResource() 和 ClassLoader.getResource() 的浅显理解：

//若定义了一个 Test 类，则：
Test.class.getResource(""); //返回out目录中表示src根目录的URL对象
Test.class.getResource("/"); //返回返回out目录中Test.class所在的目录的URL对象
Test.class.getResource(String Filename); //返回out目录中指向Test.class所在目录下名为Filename文件或目录的URL对象
//Test.class.getClassLoader.getResource()方法与上述相同，不过不支持"/"。
 //URL.getPath()方法返回绝对路径的字符串表示

1. 编写 jdbc.properties 文件

url = jdbc:mysql:///test?useSSL=false
user=root
password=mysql2018
driver=com.mysql.jdbc.Driver

2.编写 JDBCUtils.java 文件

public class JDBCUtils {
    private static String url;
    private static String user;
    private static String password;
    private static String driver;
    
    //使用静态代码块，完成数据库连接参数的获取
    static{
         try {
            //1. 创建Properties集合类。
            Properties pro = new Properties();

            //获取src路径下的文件的方式--->ClassLoader 类加载器
            ClassLoader classLoader = JDBCUtils.class.getClassLoader();
            URL res  = classLoader.getResource("jdbc.properties");
            String path = res.getPath();
             
            //2. 加载文件
            pro.load(new FileReader(path));

            //3. 获取数据，赋值
            url = pro.getProperty("url");
            user = pro.getProperty("user");
            password = pro.getProperty("password");
            driver = pro.getProperty("driver");
             
            //4. 注册驱动
            Class.forName(driver);
            } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    //获取连接
    public static Connection getConnection() throws SQLException {

        return DriverManager.getConnection(url, user, password);
    }
    
    //释放资源
    public static void close(Statement stmt,Connection conn){
        if( stmt != null){
            try {
                stmt.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        if( conn != null){
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    //方法重载
    public static void close(ResultSet rs,Statement stmt, Connection conn){
        if( rs != null){
            try {
                rs.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        if( stmt != null){
            try {
                stmt.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        if( conn != null){
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

Part V. JDBC 控制事务

操作：开启事务、提交事务、回滚事务

//1.获取连接
conn = JDBCUtils.getConnection();
//开启事务
conn.setAutoCommit(false);
try{
    /**
    假装有一些操作
    */
    conn.commit();//提交事务
}catch (Exception e) {
try {
    if(conn != null) {
        conn.rollback();//事务回滚
    }
} catch (SQLException e1) {
    e1.printStackTrace();
    }
    e.printStackTrace();
}finally {
    JDBCUtils.close(pstmt1,conn);
    JDBCUtils.close(pstmt2,null);
}

Part VI. 数据库连接池

上文中每次连接数据库都需要加载数据库驱动、获取 Connection 对象、获取 Statement 对象、执行 sql 语句、释放资源等步骤。而建立数据库连接是一件比较消耗资源和时间的事情，若使用者较多会给系统造成比较大的负担。一个常见的改良方法是创建一个用来存放数据库连接的容器，容器初始化时会申请一些连接对象，用户对数据库进行访问时会先容器中获取一个连接对象，用户访问完成后会将类，连接对象归还给容器。

0.数据库连接池的实现

标准接口：javax.sql 包中的 DataSource 接口。

  • getConnection() 获取连接对象
  • Connection.close() 如果 Connection 对象为数据库连接池获取的，则调用 close() 方法可以归还连接对象。

数据库连接池的实现：由数据库厂商实现，目前用用比较广的是以下两个：

  • C3p0
  • Druid （Alibaba）

1.C3p0

//1. 导入C3p0包和数据库驱动包p；
//2. 定义配置文件，在 src 目录下创建c3p0.properties 或 c3p0-config.xml，需要定义数据库连接参数和连接池的参数；
//3. 创建数据库连接池对象，可根据 configName 选择配置，若空则为默认配置；
DataSource ds  = new ComboPooledDataSource(String configName);
//4. 获取连接对象
Connection conn = ds.getConnection();
//5. 释放连接
conn.close()

2. Druid

//1. 导入 druid 包和数据库驱动包；
//2. 定义配置文件，形式为 *.properties, 可以放在任意目录下；
//3. 加载配置文件到 Properties 对象 pro 中；
Properties pro = new Properties();
InputStream is = DruidDemo.class.getResourceAsStream("druid.properties");
pro.load(is);
//4. 通过工厂获取数据库连接池对象 
DataSource ds = DruidDataSourceFactory.createDataSource(pro);
//5. 获取连接对象
Connection conn = ds.getConnection();
//6. 释放连接
conn.close()

以下的使用方法更为常见：

//1. 定义工具类 JDBCUtils，提供静态代码块加载配置文件，初始化连接池对象，并提供获取连接、释放资源等方法。
public class JDBCUtils {
    //定义成员变量 DataSource
    private static DataSource ds;
    static{
        try {
            //加载配置文件
            Properties pro = new Properties();                   pro.load(JDBCUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties"));
           //获取DataSource
           ds = DruidDataSourceFactory.createDataSource(pro);
        } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
              e.printStackTrace();
        }
    }
    //获取连接
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
                return ds.getConnection();
    }   
    //释放资源
    public static void close(ResultSet rs , Statement stmt, Connection conn){


        if(rs != null){
            try {
                rs.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }


        if(stmt != null){
            try {
                stmt.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        if(conn != null){
            try {
                conn.close();//归还连接
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    //方法重载
    public static void close(Statement stmt,Connection conn){
       close(null,stmt,conn);
    }
    //获取连接池
    public static DataSource getDataSource(){
        return  ds;
    }
    
//2. 使用druid
    conn = JDBCUtils.getConnection();
    String sql = "insert into account values(null,?,?)";
    pstmt = conn.prepareStatement(sql);
    pstmt.setString(1,"Tom");
    pstmt.setDouble(2,3000);
    int count = pstmt.executeUpdate();

Part VII. Spring JDBC

Spring JDBC 为 Spring 框架对 JDBC 的简单封装，提供了一个 JDBCTemplate 对象简化 JDBC 的开发。

//1. 导入 jar 包；
//2. 创建 JdbcTemplate 对象，需要一个 DataSource 对象做参数；
JdbcTemplate template = new JdbcTemplate(JDBCUtils.getDataSource());
/**
3. 调用JdbcTemplate的方法来完成CRUD的操作
    update()： 执行 DML 语句
    queryForMap():查询结果将结果集封装为 map 集合，将列名作为 key，将值作为 value
    queryForList():查询结果将结果集封装为 list 集合(将每一条记录封装为一个Map集合，再将Map集合装载到List集合中)
    query():查询结果，将结果封装为 JavaBean 对象, query 的参为 RowMapper,一般我们使用BeanPropertyRowMapper 实现类，可以完成数据到 JavaBean 的自动封装，格式为 new BeanPropertyRowMapper<类型>(类型.class)
    queryForObject：查询结果，将结果封装为对象，一般用于聚合函数的查询
*/

//查询预编译的 sql
String sql = "update account set balance = 5000 where id = ?";
int count = template.update(sql, 3);

//查询另一个预编译的 sql
String sql = "insert into emp(id,ename,dept_id) values(?,?,?)";
int count = template.update(sql, 1015, "Tom", 10);

//queryForMap 方法，将查询结果封装成 Map
String sql = "select * from emp where id = ? or id = ?";
Map<String, Object> map = template.queryForMap(sql, 1001,1002);

//queryForList 方法，将查询结果封装成 Map 再封装成 List
String sql = "select * from emp";
List<Map<String, Object>> list = template.queryForList(sql);

//以下两种操作等价
String sql = "select * from emp";
List<Emp> list = template.query(sql, new RowMapper<Emp>() {

      @Override
      public Emp mapRow(ResultSet rs, int i) throws SQLException {
          Emp emp = new Emp();
          int id = rs.getInt("id");
          String ename = rs.getString("ename");
          int job_id = rs.getInt("job_id");
          int mgr = rs.getInt("mgr");
          Date joindate = rs.getDate("joindate");
          double salary = rs.getDouble("salary");
          double bonus = rs.getDouble("bonus");
          int dept_id = rs.getInt("dept_id");

          emp.setId(id);
          emp.setEname(ename);
          emp.setJob_id(job_id);
          emp.setMgr(mgr);
          emp.setJoindate(joindate);
          emp.setSalary(salary);
          emp.setBonus(bonus);
          emp.setDept_id(dept_id);

          return emp;
      }
});

String sql = "select * from emp";
List<Emp> list = template.query(sql, new BeanPropertyRowMapper<Emp>(Emp.class));

关于 JDBC 就先这样吧，以后遇到再补充23333

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