Java基础学习笔记二十六 JDBC

Posted 2020-09-29 冰

什么是JDBC

JDBC（Java DataBase Connectivity）就是Java数据库连接，说白了就是用Java语言来操作数据库。原来我们操作数据库是在控制台使用SQL语句来操作数据库，JDBC是用Java语言向数据库发送SQL语句。

JDBC原理

早期SUN公司的天才们想编写一套可以连接天下所有数据库的API，但是当他们刚刚开始时就发现这是不可完成的任务，因为各个厂商的数据库服务器差异太大了。后来SUN开始与数据库厂商们讨论，最终得出的结论是，由SUN提供一套访问数据库的规范（就是一组接口），并提供连接数据库的协议标准，然后各个数据库厂商会遵循SUN的规范提供一套访问自己公司的数据库服务器的API出现。SUN提供的规范命名为JDBC，而各个厂商提供的，遵循了JDBC规范的，可以访问自己数据库的API被称之为驱动！
JDBC是接口，而JDBC驱动才是接口的实现，没有驱动无法完成数据库连接！每个数据库厂商都有自己的驱动，用来连接自己公司的数据库。
当然还有第三方公司专门为某一数据库提供驱动，这样的驱动往往不是开源免费的！
JDBC核心类（接口）介绍
JDBC中的核心类有：DriverManager、Connection、Statement，和ResultSet！
DriverManger（驱动管理器）的作用有两个：

• 注册驱动：这可以让JDBC知道要使用的是哪个驱动；
• 获取Connection：如果可以获取到Connection，那么说明已经与数据库连接上了。

Connection对象表示连接，与数据库的通讯都是通过这个对象展开的。Connection最为重要的一个方法就是用来获取Statement对象；
Statement是用来向数据库发送SQL语句的，这样数据库就会执行发送过来的SQL语句
void executeUpdate(String sql)：执行更新操作（insert、update、delete等）；
ResultSet executeQuery(String sql)：执行查询操作，数据库在执行查询后会把查询结果，查询结果就是ResultSet；
ResultSet对象表示查询结果集，只有在执行查询操作后才会有结果集的产生。结果集是一个二维的表格，有行有列。操作结果集要学习移动ResultSet内部的“行光标”，以及获取当前行上的每一列上的数据：

boolean next()：使“行光标”移动到下一行，并返回移动后的行是否存在；
XXX getXXX(int col)：获取当前行指定列上的值，参数就是列数，列数从1开始，而不是0。

下面开始编写第一个JDBC程序

1、导入mysql数据库的驱动jar包： mysql-connector-java-5.1.39-bin.jar； 

2、注册驱动
看清楚了，注册驱动就只有一句话： Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”) ，

下面的内容都是对这句代码的解释。今后我们的代码中，与注册驱动相关的代码只有这一句。

DriverManager类的registerDriver()方法的参数是java.sql.Driver，但java.sql.Driver是一个接口，实现类由mysql驱动来提供，mysql驱动中的java.sql.Driver接口的实现类为com.mysql.jdbc.Driver！那么注册驱动的代码如下：
DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());

上面代码虽然可以注册驱动，但是出现硬编码（代码依赖mysql驱动jar包），如果将来想连接Oracle数据库，那么必须要修改代码的。并且其实这种注册驱动的方式是注册了两次驱动！
JDBC中规定，驱动类在被加载时，需要自己“主动”把自己注册到DriverManger中，下面我们来看看com.mysql.jdbc.Driver类的源代码：
com.mysql.jdbc.Driver.java

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
    static {
        try {
            java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
        } catch (SQLException E) {
            throw new RuntimeException("Can\'t register driver!");
        }
    }
……
}

com.mysql.jdbc.Driver类中的static块会创建本类对象，并注册到DriverManager中。这说明只要去加载com.mysql.jdbc.Driver类，那么就会执行这个static块，从而也就会把com.mysql.jdbc.Driver注册到DriverManager中，所以可以把注册驱动类的代码修改为加载驱动类。
3、获取连接
获取连接需要两步，一是使用DriverManager来注册驱动，二是使用DriverManager来获取Connection对象。获取连接的也只有一句代码： DriverManager.getConnection(url,username,password)， 

其中username和password是登录数据库的用户名和密码。url查对复杂一点，它是用来找到要连接数据库“网址”，就好比你要浏览器中查找百度时，也需要提供一个url。下面是mysql的url：
jdbc:mysql://localhost:3306/mydb1
JDBC规定url的格式由三部分组成，每个部分中间使用冒号分隔。

• 第一部分是jdbc，这是固定的；
• 第二部分是数据库名称，那么连接mysql数据库，第二部分当然是mysql了；
• 第三部分是由数据库厂商规定的，我们需要了解每个数据库厂商的要求，mysql的第三部分分别由数据库服务器的IP地址（localhost）、端口号（3306），以及DATABASE名称(mydb1)组成。

下面是获取连接的语句：

Connection con = DriverManager.getConnection(“jdbc:mysql://localhost:3306/web08”,”root”,”root”);

还可以在url中提供参数：

jdbc:mysql://localhost:3306/web08?useUnicode=true&characterEncoding=UTF8
useUnicode参数指定这个连接数据库的过程中，使用的字节集是Unicode字节集；
characherEncoding参数指定连上连接数据库的过程中，使用的字节集编码为UTF-8编码。请注意，mysql中指定UTF-8编码是给出的是UTF8，而不是UTF-8。要小心了！

4、 获取Statement
在得到Connectoin之后，说明已经与数据库连接上了，下面是通过Connection获取Statement对象的代码：

Statement stmt = con.createStatement();

Statement是用来向数据库发送要执行的SQL语句的！

5、发送SQL查询语句

String sql = “select * from user”;
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);

请注意，执行查询使用的不是executeUpdate()方法，而是executeQuery()方法。executeQuery()方法返回的是ResultSet，ResultSet封装了查询结果，我们称之为结果集。

6、读取结果集中的数据
ResultSet就是一张二维的表格，它内部有一个“行光标”，光标默认的位置在“第一行上方”，我们可以调用rs对象的next()方法把“行光标”向下移动一行，当第一次调用next()方法时，“行光标”就到了第一行记录的位置，这时就可以使用ResultSet提供的getXXX(int col)方法来获取指定列的数据了。

rs.next();//光标移动到第一行
rs.getInt(1);//获取第一行第一列的数据

当你使用rs.getInt(1)方法时，你必须可以肯定第1列的数据类型就是int类型，如果你不能肯定，那么最好使用rs.getObject(1)。在ResultSet类中提供了一系列的getXXX()方法，比较常用的方法有：

Object getObject(int col)
String getString(int col)
int getInt(int col)
double getDouble(int col)

7、关闭

与IO流一样，使用后的东西都需要关闭！关闭的顺序是先得到的后关闭，后得到的先关闭。

rs.close();
stmt.close();
con.close();

8、完成查询操作代码 

public static Connection getConnection() throws Exception {
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/web08";
        return DriverManager.getConnection(url, "root", "root");
    }
    @Test
    public void query() throws Exception {
        Connection con = getConnection();
        Statement stmt = con.createStatement();
        String sql = "select * from user";
        ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
        while(rs.next()) {
            String username = rs.getString(1);
            String password = rs.getString(2);
            System.out.println(username + ", " + password);
        }
    }

9、规范化代码

所谓规范化代码就是无论是否出现异常，都要关闭ResultSet、Statement，以及Connection，如果你还记得IO流的规范化代码，那么下面的代码你就明白什么意思了。

 @Test
    public void query() {
        Connection con = null;
        Statement stmt = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            con = getConnection();
            stmt = con.createStatement();
            String sql = "select * from user";
            rs = stmt.executeQuery(sql);
            while(rs.next()) {
                String username = rs.getString(1);
                String password = rs.getString(2);
                System.out.println(username + ", " + password);
            }
        } catch(Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                if(rs != null) rs.close();
                if(stmt != null) stmt.close();
                if(con != null) con.close();
            } catch(SQLException e) {}
        }
    }

JDBC对象介绍

JDBC中的主要类（接口）
在JDBC中常用的类有： DriverManager； Connection； Statement； ResultSet。 

DriverManager

其实我们今后只需要会用DriverManager的getConnection()方法即可：

Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”);//注册驱动
String url = “jdbc:mysql://localhost:3306/web08”;
String username = “root”;
String password = “root”;
Connection con = DriverManager.getConnection(url, username, password);

注意，上面代码可能出现的两种异常：

ClassNotFoundException：这个异常是在第1句上出现的，出现这个异常有两个可能：

• 你没有给出mysql的jar包；
• 你把类名称打错了，查看类名是不是com.mysql.jdbc.Driver。

SQLException：这个异常出现在第5句，出现这个异常就是三个参数的问题，往往username和password一般不是出错，所以需要认真查看url是否打错。
对于DriverManager.registerDriver()方法了解即可，因为我们今后注册驱动只会Class.forName()，而不会使用这个方法。

Connection

Connection最为重要的方法就是获取Statement：

Statement stmt = con.createStatement(); 

后面在学习ResultSet方法时，还要学习一下下面的方法：

Statement stmt = con.createStatement(int,int);

Statement

Statement最为重要的方法是：

int executeUpdate(String sql)：执行更新操作，即执行insert、update、delete语句，其实这个方法也可以执行create table、alter table，以及drop table等语句，但我们很少会使用JDBC来执行这些语句；
ResultSet executeQuery(String sql)：执行查询操作，执行查询操作会返回ResultSet，即结果集。
boolean execute()：这个方法可以用来执行增、删、改、查所有SQL语句。该方法返回的是boolean类型，表示SQL语句是否执行成功。
如果使用execute()方法执行的是更新语句，那么还要调用int getUpdateCount()来获取insert、update、delete语句所影响的行数。
如果使用execute()方法执行的是查询语句，那么还要调用ResultSet getResultSet()来获取select语句的查询结果。

ResultSet之滚动结果集

ResultSet表示结果集，它是一个二维的表格！ResultSet内部维护一个行光标（游标），ResultSet提供了一系列的方法来移动游标：

void beforeFirst()：把光标放到第一行的前面，这也是光标默认的位置；
void afterLast()：把光标放到最后一行的后面；
boolean first()：把光标放到第一行的位置上，返回值表示调控光标是否成功；
boolean last()：把光标放到最后一行的位置上；
boolean isBeforeFirst()：当前光标位置是否在第一行前面；
boolean isAfterLast()：当前光标位置是否在最后一行的后面；
boolean isFirst()：当前光标位置是否在第一行上；
boolean isLast()：当前光标位置是否在最后一行上；
boolean previous()：把光标向上挪一行；
boolean next()：把光标向下挪一行；
boolean relative(int row)：相对位移，当row为正数时，表示向下移动row行，为负数时表示向上移动row行；
boolean absolute(int row)：绝对位移，把光标移动到指定的行上；
int getRow()：返回当前光标所有行。

上面方法分为两类，一类用来判断游标位置的，另一类是用来移动游标的。如果结果集是不可滚动的，那么只能使用next()方法来移动游标，而beforeFirst()、afterLast()、first()、last()、previous()、relative()方法都不能使用！！！
结果集是否支持滚动，要从Connection类的createStatement()方法说起。也就是说创建的Statement决定了使用Statement创建的ResultSet是否支持滚动。

Statement createStatement(int resultSetType, int resultSetConcurrency)

resultSetType的可选值：

ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY：不滚动结果集；
ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE：滚动结果集，但结果集数据不会再跟随数据库而变化；
ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE：滚动结果集，但结果集数据不会再跟随数据库而变化；

可以看出，如果想使用滚动的结果集，我们应该选择TYPE_SCROLL_INSENSITIVE！其实很少有数据库驱动会支持TYPE_SCROLL_SENSITIVE的特性！通常我们也不需要查询到的结果集再受到数据库变化的影响。
resultSetConcurrency的可选值：

CONCUR_READ_ONLY：结果集是只读的，不能通过修改结果集而反向影响数据库；
CONCUR_UPDATABLE：结果集是可更新的，对结果集的更新可以反向影响数据库。通常可更新结果集这一“高级特性”我们也是不需要的！

获取滚动结果集的代码如下：

Connection con = …
Statement stmt = con.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE, CONCUR_READ_ONLY);
String sql = …//查询语句
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);//这个结果集是可滚动的

ResultSet之获取列数据

可以通过next()方法使ResultSet的游标向下移动，当游标移动到你需要的行时，就需要来获取该行的数据了，ResultSet提供了一系列的获取列数据的方法：

String getString(int columnIndex)：获取指定列的String类型数据；
int getInt(int columnIndex)：获取指定列的int类型数据；
double getDouble(int columnIndex)：获取指定列的double类型数据；
boolean getBoolean(int columnIndex)：获取指定列的boolean类型数据；
Object getObject(int columnIndex)：获取指定列的Object类型的数据。

上面方法中，参数columnIndex表示列的索引，列索引从1开始，而不是0，这第一点与数组不同。如果你清楚当前列的数据类型，那么可以使用getInt()之类的方法来获取，如果你不清楚列的类型，那么你应该使用getObject()方法来获取。
ResultSet还提供了一套通过列名称来获取列数据的方法：

String getString(String columnName)：获取名称为columnName的列的String数据；
int getInt(String columnName)：获取名称为columnName的列的int数据；
double getDouble(String columnName)：获取名称为columnName的列的double数据；
boolean getBoolean(String columnName)：获取名称为columnName的列的boolean数据；
Object getObject(String columnName)：获取名称为columnName的列的Object数据；

PreparedStatement

SQL攻击：在需要用户输入的地方，用户输入的是SQL语句的片段，最终用户输入的SQL片段与我们DAO中写的SQL语句合成一个完整的SQL语句！例如用户在登录时输入的用户名和密码都是为SQL语句的片段！

演示SQL攻击

首先我们需要创建一张用户表，用来存储用户的信息。

CREATE TABLE user(
uid    CHAR(32) PRIMARY KEY,
username    VARCHAR(30) UNIQUE KEY NOT NULL,
PASSWORD VARCHAR(30)
);

INSERT INTO user VALUES(\'U_1001\', \'zs\', \'zs\');
SELECT * FROM user;

现在用户表中只有一行记录，就是zs。

下面我们写一个login()方法！

public void login(String username, String password) {
        Connection con = null;
        Statement stmt = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            con = JdbcUtils.getConnection();
            stmt = con.createStatement();
            String sql = "SELECT * FROM user WHERE " +
                    "username=\'" + username +
                    "\' and password=\'" + password + "\'";
            rs = stmt.executeQuery(sql);
            if(rs.next()) {
                System.out.println("欢迎" + rs.getString("username"));
            } else {
                System.out.println("用户名或密码错误！");
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            JdbcUtils.close(con, stmt, rs);
        }
    }

下面是调用这个方法的代码：

login("a\' or \'a\'=\'a", "a\' or \'a\'=\'a");

这行当前会使我们登录成功！因为是输入的用户名和密码是SQL语句片段，最终与我们的login()方法中的SQL语句组合在一起！我们来看看组合在一起的SQL语句：

SELECT * FROM tab_user WHERE username=\'a\' or \'a\'=\'a\' and password=\'a\' or \'a\'=\'a\'

防止SQL攻击

• 过滤用户输入的数据中是否包含非法字符；
• 分步校验！先使用用户名来查询用户，如果查找到了，再比较密码；
• 使用PreparedStatement。

PreparedStatement是什么？PreparedStatement叫预编译声明！PreparedStatement是Statement的子接口，你可以使用PreparedStatement来替换Statement。
PreparedStatement的好处：

• 防止SQL攻击；
• 提高代码的可读性，以可维护性；
• 提高效率。

PreparedStatement的使用

使用Connection的prepareStatement(String sql)：即创建它时就让它与一条SQL模板绑定；
调用PreparedStatement的setXXX()系列方法为问号设置值
调用executeUpdate()或executeQuery()方法，但要注意，调用没有参数的方法；

String sql = “select * from tab_student where s_number=?”;
PreparedStatement pstmt = con.prepareStatement(sql);
pstmt.setString(1, “S_1001”);
ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
rs.close();
pstmt.clearParameters();
pstmt.setString(1, “S_1002”);
rs = pstmt.executeQuery();

在使用Connection创建PreparedStatement对象时需要给出一个SQL模板，所谓SQL模板就是有“?”的SQL语句，其中“?”就是参数。

在得到PreparedStatement对象后，调用它的setXXX()方法为“?”赋值，这样就可以得到把模板变成一条完整的SQL语句，然后再调用PreparedStatement对象的executeQuery()方法获取ResultSet对象。
注意PreparedStatement对象独有的executeQuery()方法是没有参数的，而Statement的executeQuery()是需要参数（SQL语句）的。因为在创建PreparedStatement对象时已经让它与一条SQL模板绑定在一起了，所以在调用它的executeQuery()和executeUpdate()方法时就不再需要参数了。
PreparedStatement最大的好处就是在于重复使用同一模板，给予其不同的参数来重复的使用它。这才是真正提高效率的原因。所以，建议在今后的开发中，无论什么情况，都去需要PreparedStatement，而不是使用Statement。

详情参考这里

使用 intelliJ IDEA 查询数据

第一步：新建一个项目

第二步：Next > 选择Java Hello World > Next 

第三步：输入项目名称，然后finish

第四步：修改Main文件名为JdbcDemo

 

第五步：导入jar包

jdbc下载地址：https://dev.mysql.com/downloads/connector/j/5.1.html

找到刚下载的jar包

添加后可以看到如下jar包，表示成功。

编写java代码，JdbcDemo.java

import java.sql.*;

public class JdbcDemo {

    public static void main(String[] args) {
        query();
    }
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
        return DriverManager.getConnection(url, "root", "123456");
    }
    public static void query() {
        Connection con = null;
        Statement stmt = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            con = getConnection();
            stmt = con.createStatement();
            String sql = "select * from user";
            rs = stmt.executeQuery(sql);
            while(rs.next()) {
                String id = rs.getString(1);
                String password = rs.getString(2);
                String username = rs.getString(3);
                String info = rs.getString(4);
                System.out.println( id+ ", " + username+ ", " + password+ ", " + info);
            }
        } catch(Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                if(rs != null) rs.close();
                if(stmt != null) stmt.close();
                if(con != null) con.close();
            } catch(SQLException e) {}
        }
    }
}

创建test数据库，然后创建user表，表结构如下，然后添加一些数据。

运行java代码，获取结果：