JDBC详解
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JDBC详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
JDBC核心技术
第1章：JDBC概述
1.1 数据的持久化
-
持久化(persistence)：把数据保存到可掉电式存储设备中以供之后使用。大多数情况下，特别是企业级应用，数据持久化意味着将内存中的数据保存到硬盘上加以”固化”，而持久化的实现过程大多通过各种关系数据库来完成。
-
持久化的主要应用是将内存中的数据存储在关系型数据库中，当然也可以存储在磁盘文件、XML数据文件中。
1.2 Java中的数据存储技术
-
在Java中，数据库存取技术可分为如下几类：
-
JDBC直接访问数据库
-
JDO (Java Data Object )技术
-
第三方O/R工具，如Hibernate, Mybatis 等
-
-
JDBC是java访问数据库的基石，JDO、Hibernate、MyBatis等只是更好的封装了JDBC。
1.3 JDBC介绍
- JDBC(Java Database Connectivity)是一个独立于特定数据库管理系统、通用的SQL数据库存取和操作的公共接口（一组API），定义了用来访问数据库的标准Java类库，（java.sql,javax.sql）使用这些类库可以以一种标准的方法、方便地访问数据库资源。
- JDBC为访问不同的数据库提供了一种统一的途径，为开发者屏蔽了一些细节问题。
- JDBC的目标是使Java程序员使用JDBC可以连接任何提供了JDBC驱动程序的数据库系统，这样就使得程序员无需对特定的数据库系统的特点有过多的了解，从而大大简化和加快了开发过程。
- 如果没有JDBC，那么Java程序访问数据库时是这样的：
- 有了JDBC，Java程序访问数据库时是这样的：
- 总结如下：
1.4 JDBC体系结构
- JDBC接口（API）包括两个层次：
- 面向应用的API：Java API，抽象接口，供应用程序开发人员使用（连接数据库，执行SQL语句，获得结果）。
- 面向数据库的API：Java Driver API，供开发商开发数据库驱动程序用。
JDBC是sun公司提供一套用于数据库操作的接口，java程序员只需要面向这套接口编程即可。
不同的数据库厂商，需要针对这套接口，提供不同实现。不同的实现的集合，即为不同数据库的驱动。 ————面向接口编程
1.5 JDBC程序编写步骤
补充：ODBC(Open Database Connectivity，开放式数据库连接)，是微软在Windows平台下推出的。使用者在程序中只需要调用ODBC API，由 ODBC 驱动程序将调用转换成为对特定的数据库的调用请求。
第2章：获取数据库连接
2.1 要素一：Driver接口实现类
2.1.1 Driver接口介绍
-
java.sql.Driver 接口是所有 JDBC 驱动程序需要实现的接口。这个接口是提供给数据库厂商使用的，不同数据库厂商提供不同的实现。
-
在程序中不需要直接去访问实现了 Driver 接口的类，而是由驱动程序管理器类(java.sql.DriverManager)去调用这些Driver实现。
- Oracle的驱动：oracle.jdbc.driver.OracleDriver
- mysql的驱动： com.mysql.jdbc.Driver
2.1.2 加载与注册JDBC驱动
-
加载驱动：加载 JDBC 驱动需调用 Class 类的静态方法 forName()，向其传递要加载的 JDBC 驱动的类名
- Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”);
-
注册驱动：DriverManager 类是驱动程序管理器类，负责管理驱动程序
-
使用DriverManager.registerDriver(com.mysql.jdbc.Driver)来注册驱动
-
通常不用显式调用 DriverManager 类的 registerDriver() 方法来注册驱动程序类的实例，因为 Driver 接口的驱动程序类都包含了静态代码块，在这个静态代码块中，会调用 DriverManager.registerDriver() 方法来注册自身的一个实例。下图是MySQL的Driver实现类的源码：
-
2.2 要素二：URL
-
JDBC URL 用于标识一个被注册的驱动程序，驱动程序管理器通过这个 URL 选择正确的驱动程序，从而建立到数据库的连接。
-
JDBC URL的标准由三部分组成，各部分间用冒号分隔。
- jdbc:子协议:子名称
- 协议：JDBC URL中的协议总是jdbc
- 子协议：子协议用于标识一个数据库驱动程序
- 子名称：一种标识数据库的方法。子名称可以依不同的子协议而变化，用子名称的目的是为了定位数据库提供足够的信息。包含主机名(对应服务端的ip地址)，端口号，数据库名
-
举例：
-
几种常用数据库的 JDBC URL
-
MySQL的连接URL编写方式：
- jdbc:mysql://主机名称:mysql服务端口号/数据库名称?参数=值&参数=值
- jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu
- jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu**?useUnicode=true&characterEncoding=utf8**（如果JDBC程序与服务器端的字符集不一致，会导致乱码，那么可以通过参数指定服务器端的字符集）
- jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu?user=root&password=123456
-
Oracle 9i的连接URL编写方式：
- jdbc:oracle:thin:@主机名称:oracle服务端口号:数据库名称
- jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:atguigu
-
SQLServer的连接URL编写方式：
-
jdbc:sqlserver://主机名称:sqlserver服务端口号:DatabaseName=数据库名称
-
jdbc:sqlserver://localhost:1433:DatabaseName=atguigu
-
-
2.3 要素三：用户名和密码
- user,password可以用“属性名=属性值”方式告诉数据库
- 可以调用 DriverManager 类的 getConnection() 方法建立到数据库的连接
2.4 数据库连接方式举例
2.4.1 连接方式
@Test
public void testConnection5() throws Exception {
//1.加载配置文件
InputStream is = ConnectionTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
Properties pros = new Properties();
pros.load(is);
//2.读取配置信息
String user = pros.getProperty("user");
String password = pros.getProperty("password");
String url = pros.getProperty("url");
String driverClass = pros.getProperty("driverClass");
//3.加载驱动
Class.forName(driverClass);
//4.获取连接
Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
System.out.println(conn);
}
其中，配置文件声明在工程的src目录下：【jdbc.properties】
user=root
password=abc123
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
说明：使用配置文件的方式保存配置信息，在代码中加载配置文件
使用配置文件的好处：
①实现了代码和数据的分离，如果需要修改配置信息，直接在配置文件中修改，不需要深入代码
②如果修改了配置信息，省去重新编译的过程。
第3章：使用PreparedStatement实现CRUD操作
3.1 操作和访问数据库
-
数据库连接被用于向数据库服务器发送命令和 SQL 语句，并接受数据库服务器返回的结果。其实一个数据库连接就是一个Socket连接。
-
在 java.sql 包中有 3 个接口分别定义了对数据库的调用的不同方式：
- Statement：用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象。
- PrepatedStatement：SQL 语句被预编译并存储在此对象中，可以使用此对象多次高效地执行该语句。
- CallableStatement：用于执行 SQL 存储过程
3.2 使用Statement操作数据表的弊端
-
通过调用 Connection 对象的 createStatement() 方法创建该对象。该对象用于执行静态的 SQL 语句，并且返回执行结果。
-
Statement 接口中定义了下列方法用于执行 SQL 语句：
int excuteUpdate(String sql)：执行更新操作INSERT、UPDATE、DELETE ResultSet executeQuery(String sql)：执行查询操作SELECT -
但是使用Statement操作数据表存在弊端：
- 问题一：存在拼串操作，繁琐
- 问题二：存在SQL注入问题
-
SQL 注入是利用某些系统没有对用户输入的数据进行充分的检查，而在用户输入数据中注入非法的 SQL 语句段或命令(如：SELECT user, password FROM user_table WHERE user=‘a’ OR 1 = ’ AND password = ’ OR ‘1’ = ‘1’) ，从而利用系统的 SQL 引擎完成恶意行为的做法。
-
对于 Java 而言，要防范 SQL 注入，只要用 PreparedStatement(从Statement扩展而来) 取代 Statement 就可以了。
-
代码演示：
public class StatementTest {
// 使用Statement的弊端：需要拼写sql语句，并且存在SQL注入的问题
@Test
public void testLogin() {
Scanner scan = new Scanner(System.in);
System.out.print("用户名：");
String userName = scan.nextLine();
System.out.print("密 码：");
String password = scan.nextLine();
// SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '1' or ' AND PASSWORD = '='1' or '1' = '1';
String sql = "SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '" + userName + "' AND PASSWORD = '" + password
+ "'";
User user = get(sql, User.class);
if (user != null) {
System.out.println("登陆成功!");
} else {
System.out.println("用户名或密码错误！");
}
}
// 使用Statement实现对数据表的查询操作
public <T> T get(String sql, Class<T> clazz) {
T t = null;
Connection conn = null;
Statement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
// 1.加载配置文件
InputStream is = StatementTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
Properties pros = new Properties();
pros.load(is);
// 2.读取配置信息
String user = pros.getProperty("user");
String password = pros.getProperty("password");
String url = pros.getProperty("url");
String driverClass = pros.getProperty("driverClass");
// 3.加载驱动
Class.forName(driverClass);
// 4.获取连接
conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
st = conn.createStatement();
rs = st.executeQuery(sql);
// 获取结果集的元数据
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
// 获取结果集的列数
int columnCount = rsmd.getColumnCount();
if (rs.next()) {
t = clazz.newInstance();
for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
// //1. 获取列的名称
// String columnName = rsmd.getColumnName(i+1);
// 1. 获取列的别名
String columnName = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
// 2. 根据列名获取对应数据表中的数据
Object columnVal = rs.getObject(columnName);
// 3. 将数据表中得到的数据，封装进对象
Field field = clazz.getDeclaredField(columnName);
field.setAccessible(true);
field.set(t, columnVal);
}
return t;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 关闭资源
if (rs != null) {
try {
rs.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (st != null) {
try {
st.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (conn != null) {
try {
conn.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
return null;
}
}
综上：
3.3 PreparedStatement的使用
3.3.1 PreparedStatement介绍
-
可以通过调用 Connection 对象的 preparedStatement(String sql) 方法获取 PreparedStatement 对象
-
PreparedStatement 接口是 Statement 的子接口，它表示一条预编译过的 SQL 语句
-
PreparedStatement 对象所代表的 SQL 语句中的参数用问号(?)来表示，调用 PreparedStatement 对象的 setXxx() 方法来设置这些参数. setXxx() 方法有两个参数，第一个参数是要设置的 SQL 语句中的参数的索引(从 1 开始)，第二个是设置的 SQL 语句中的参数的值
3.3.2 PreparedStatement vs Statement
-
代码的可读性和可维护性。
-
PreparedStatement 能最大可能提高性能：
- DBServer会对预编译语句提供性能优化。因为预编译语句有可能被重复调用，所以语句在被DBServer的编译器编译后的执行代码被缓存下来，那么下次调用时只要是相同的预编译语句就不需要编译，只要将参数直接传入编译过的语句执行代码中就会得到执行。
- 在statement语句中,即使是相同操作但因为数据内容不一样,所以整个语句本身不能匹配,没有缓存语句的意义.事实是没有数据库会对普通语句编译后的执行代码缓存。这样每执行一次都要对传入的语句编译一次。
- (语法检查，语义检查，翻译成二进制命令，缓存)
-
PreparedStatement 可以防止 SQL 注入
3.3.3 Java与SQL对应数据类型转换表
| Java类型 | SQL类型 |
|---|---|
| boolean | BIT |
| byte | TINYINT |
| short | SMALLINT |
| int | INTEGER |
| long | BIGINT |
| String | CHAR,VARCHAR,LONGVARCHAR |
| byte array | BINARY , VAR BINARY |
| java.sql.Date | DATE |
| java.sql.Time | TIME |
| java.sql.Timestamp | TIMESTAMP |
3.3.4 使用PreparedStatement实现增、删、改操作
//通用的增、删、改操作（体现一：增、删、改 ； 体现二：针对于不同的表）
public void update(String sql,Object ... args){
Connection conn = null;
PreparedStatement ps = null;
try {
//1.获取数据库的连接
conn = JDBCUtils.getConnection();
//2.获取PreparedStatement的实例 (或：预编译sql语句)
ps = conn.prepareStatement(sql);
//3.填充占位符
for(int i = 0;i < args.length;i++){
ps.setObject(i + 1, args[i]);
}
//4.执行sql语句
ps.execute();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
//5.关闭资源
JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
}
}
3.3.5 使用PreparedStatement实现查询操作
// 通用的针对于不同表的查询:返回一个对象 (version 1.0)
public <T> T getInstance(Class<T> clazz, String sql, Object... args) {
Connection conn = null;
PreparedStatement ps = null;
ResultSet rs = null;
try {
// 1.获取数据库连接
conn = JDBCUtils.getConnection();
// 2.预编译sql语句，得到PreparedStatement对象
ps = conn.prepareStatement(sql);
// 3.填充占位符
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
ps.setObject(i + 1, args[i]);
}
// 4.执行executeQuery(),得到结果集：ResultSet
rs = ps.executeQuery();
// 5.得到结果集的元数据：ResultSetMetaData
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
// 6.1通过ResultSetMetaData得到columnCount,columnLabel；通过ResultSet得到列值
int columnCount = rsmd.getColumnCount();
if (rs.next()) {
T t = clazz.newInstance();
for (int i = 0; i < columnCount; i++) {// 遍历每一个列
// 获取列值
Object columnVal = rs.getObject(i + 1);
// 获取列的别名:列的别名，使用类的属性名充当
String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
// 6.2使用反射，给对象的相应属性赋值
Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
field.setAccessible(true);
field.set(t, columnVal);
}
return t;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 7.关闭资源
JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);
}
return null;
}
说明：使用PreparedStatement实现的查询操作可以替换Statement实现的查询操作，解决Statement拼串和SQL注入问题。
3.4 ResultSet与ResultSetMetaData
3.4.1 ResultSet
-
查询需要调用PreparedStatement 的 executeQuery() 方法，查询结果是一个ResultSet 对象
-
ResultSet 对象以逻辑表格的形式封装了执行数据库操作的结果集，ResultSet 接口由数据库厂商提供实现
-
ResultSet 返回的实际上就是一张数据表。有一个指针指向数据表的第一条记录的前面。
-
ResultSet 对象维护了一个指向当前数据行的游标，初始的时候，游标在第一行之前，可以通过 ResultSet 对象的 next() 方法移动到下一行。调用 next()方法检测下一行是否有效。若有效，该方法返回 true，且指针下移。相当于Iterator对象的 hasNext() 和 next() 方法的结合体。
-
当指针指向一行时, 可以通过调用 getXxx(int index) 或 getXxx(int columnName) 获取每一列的值。
- 例如: getInt(1), getString(“name”)
- 注意：Java与数据库交互涉及到的相关Java API中的索引都从1开始。
-
ResultSet 接口的常用方法：
-
boolean next()
-
getString()
-
…
-
3.4.2 ResultSetMetaData
-
可用于获取关于 ResultSet 对象中列的类型和属性信息的对象
-
ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();
-
getColumnName(int column)：获取指定列的名称
-
getColumnLabel(int column)：获取指定列的别名
-
getColumnCount()：返回当前 ResultSet 对象中的列数。
-
getColumnTypeName(int column)：检索指定列的数据库特定的类型名称。
-
getColumnDisplaySize(int column)：指示指定列的最大标准宽度，以字符为单位。
-
isNullable(int column)：指示指定列中的值是否可以为 null。
-
isAutoIncrement(int column)：指示是否自动为指定列进行编号，这样这些列仍然是只读的。
-
问题1：得到结果集后, 如何知道该结果集中有哪些列 ？ 列名是什么？
需要使用一个描述 ResultSet 的对象， 即 ResultSetMetaData
问题2：关于ResultSetMetaData
- 如何获取 ResultSetMetaData： 调用 ResultSet 的 getMetaData() 方法即可
- 获取 ResultSet 中有多少列：调用 ResultSetMetaData 的 getColumnCount() 方法
- 获取 ResultSet 每一列的列的别名是什么：调用 ResultSetMetaData 的getColumnLabel() 方法
3.5 资源的释放
- 释放ResultSet, Statement,Connection。
- 数据库连接（Connection）是非常稀有的资源，用完后必须马上释放，如果Connection不能及时正确的关闭将导致系统宕机。Connection的使用原则是尽量晚创建，尽量早的释放。
- 可以在finally中关闭，保证及时其他代码出现异常，资源也一定能被关闭。
3.6 JDBC API小结
-
两种思想
-
面向接口编程的思想
-
ORM思想(object relational mapping)
- 一个数据表对应一个java类
- 表中的一条记录对应java类的一个对象
- 表中的一个字段对应java类的一个属性
sql是需要结合列名和表的属性名来写。注意起别名。
-
-
两种技术
- JDBC结果集的元数据：ResultSetMetaData
- 获取列数：getColumnCount()
- 获取列的别名：getColumnLabel()
- 通过反射，创建指定类的对象，获取指定的属性并赋值
- JDBC结果集的元数据：ResultSetMetaData
第4章 操作BLOB类型字段
4.1 MySQL BLOB类型
-
MySQL中，BLOB是一个二进制大型对象，是一个可以存储大量数据的容器，它能容纳不同大小的数据。
-
插入BLOB类型的数据必须使用PreparedStatement，因为BLOB类型的数据无法使用字符串拼接写的。
-
MySQL的四种BLOB类型(除了在存储的最大信息量上不同外，他们是等同的)
- 实际使用中根据需要存入的数据大小定义不同的BLOB类型。
- 需要注意的是：如果存储的文件过大，数据库的性能会下降。
- 如果在指定了相关的Blob类型以后，还报错：xxx too large，那么在mysql的安装目录下，找my.ini文件加上如下的配置参数： max_allowed_packet=16M。同时注意：修改了my.ini文件之后，需要重新启动mysql服务。
4.2 向数据表中插入大数据类型
//获取连接
Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
String sql = "insert into customers(name,email,birth,photo)values(?,?,?,?)";
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
// 填充占位符
ps.setString(1, "徐海强");
ps.setString(2, "xhq@126.com");
ps.setDate(3, new Date(new java.util.Date().getTime()));
// 操作Blob类型的变量
以上是关于JDBC详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章