Java Web学习总结（11）JDBC

Posted 2020-10-13

一，简介

JDBC（Java DataBase Connectivity,java数据库连接）是一种用于执行SQL语句的Java API，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用Java语言编写的类和接口组成。JDBC提供了一种基准，据此可以构建更高级的工具和接口，使数据库开发人员能够编写数据库应用程序

二，编写JDBC程序

首先在mysql中创建一个库，并创建user表和插入表的数据，SQL脚本如下：

CREATE DATABASE jdbcLibrary CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;
 
USE jdbcLibrary;
 
CREATE TABLE users(
    id INT PRIMARY KEY,
    uname VARCHAR(40),
    upwd VARCHAR(40)
);
INSERT INTO users(id,uname,upwd) VALUES(1,‘Zender‘,‘123456‘);
INSERT INTO users(id,uname,upwd) VALUES(2,‘张三‘,‘123456‘);
INSERT INTO users(id,uname,upwd) VALUES(3,‘李四‘,‘123456‘);

项目中导入驱动：

JDBCDemo代码如下：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
 
public class JDBCDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //要连接的数据库URL
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/jdbcLibrary";
        //用户名
        String username = "root";
        //密码
        String password = "123456";
        
        //1.加载驱动
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2.获取与数据库的链接
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
        
        //3.获取用于向数据库发送sql语句的statement
        Statement st = conn.createStatement();
        
        String sql = "select id,uname,upwd from users";
        //4.向数据库发sql,并获取代表结果集的resultset
        ResultSet rs = st.executeQuery(sql);
        
        //5.取出结果集的数据
        while(rs.next()){
            System.out.println("id=" + rs.getObject("id"));
            System.out.println("uname=" + rs.getObject("uname"));
            System.out.println("upwd=" + rs.getObject("upwd"));
        }
        
        //6.关闭链接，释放资源
        rs.close();
        st.close();
        conn.close();
    }
}

运行结果：

1，DriverManager类

DriverManager用于加载驱动，并创建与数据库的链接。

API的常用方法：

DriverManager.registerDriver(new Driver())

DriverManager.getConnection(url, user, password)

注意：在实际开发中并不推荐采用registerDriver方法注册驱动。原因有二：

1、查看Driver的源代码可以看到，如果采用此种方式，会导致驱动程序注册两次，也就是在内存中会有两个Driver对象。

2、程序依赖mysql的api，脱离mysql的jar包，程序将无法编译，将来程序切换底层数据库将会非常麻烦。

推荐方式：Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")

采用此种方式不会导致驱动对象在内存中重复出现，并且采用此种方式，程序仅仅只需要一个字符串，不需要依赖具体的驱动，使程序的灵活性更高。

2，Connection类

用于代表数据库的链接，Collection是数据库编程中最重要的一个对象，客户端与数据库所有交互都是通过connection对象完成的。

常用方法：

createStatement()	创建向数据库发送sql的statement对象。
prepareStatement(sql)	创建向数据库发送预编译sql的PrepareSatement对象。
prepareCall(sql)	创建执行存储过程的callableStatement对象。
setAutoCommit(boolean autoCommit)	设置事务是否自动提交。
commit()	在链接上提交事务。
rollback()	在此链接上回滚事务。

3，Statement类

用于向数据库发送SQL语句

常用方法：

executeQuery(String sql)	用于向数据发送查询语句。
executeUpdate(String sql)	用于向数据库发送insert、update或delete语句
execute(String sql)	用于向数据库发送任意sql语句
addBatch(String sql)	把多条sql语句放到一个批处理中。
executeBatch()	向数据库发送一批sql语句执行。

4，ResultSet类

该类代表Sql语句的执行结果。Resultset封装执行结果时，采用的类似于表格的方式。ResultSet 对象维护了一个指向表格数据行的游标，初始的时候，游标在第一行之前，调用ResultSet.next() 方法，可以使游标指向具体的数据行，进行调用方法获取该行的数据。

常用方法：

获取任意类型的数据：

　　　　getObject(int index)

　　　　getObject(string columnName)

获取指定类型的数据：

　　　　getString(int index)

　　　　getString(String columnName)

next()	移动到下一行
Previous()	移动到前一行
absolute(int row)	移动到指定行
beforeFirst()	移动resultSet的最前面。
afterLast()	移动到resultSet的最后面。

二，数据库的CRUD

创建一个db.properties文件用于存放MySQL数据库的连接信息，代码如下所示：

driver=com.mysql.jdbc.Driver url=jdbc:mysql://localhost:3306/jdbcLibrary username=root password=123456

编写一个JdbcUtils工具类，用于连接数据库，获取数据库连接和释放数据库连接，代码如下：

import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;
 
public class JdbcUtils {
    private static String driver = null;
    private static String url = null;
    private static String username = null;
    private static String password = null;
    
    static{
        try{
            //读取db.properties文件中的数据库连接信息
            InputStream in = JdbcUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("db.properties");
            Properties prop = new Properties();
            prop.load(in);
            
            //获取数据库连接驱动
            driver = prop.getProperty("driver");
            //获取数据库连接URL地址
            url = prop.getProperty("url");
            //获取数据库连接用户名
            username = prop.getProperty("username");
            //获取数据库连接密码
            password = prop.getProperty("password");
            
            //加载数据库驱动
            Class.forName(driver);
            
        }catch (Exception e) {
            throw new ExceptionInInitializerError(e);
        }
    }
    
    /**
     * 
     * @方法名: getConnection
     * @描述: 获取数据库连接对象
     * @return
     * @throws SQLException
     * @创建人 Zender
     */
    public static Connection getConnection() throws SQLException{
        return DriverManager.getConnection(url, username,password);
    }
    
    /**
     * 
     * @方法名: release
     * @描述: 释放资源
     * @param conn
     * @param st
     * @param rs
     * @创建人 Zender
     */
    public static void release(Connection conn,Statement st,ResultSet rs){
        try{
            if(rs!=null){
                rs.close();
                rs = null;
            }
            if(st!=null){
                st.close();
                st = null;
            }
            if(conn!=null){
               conn.close();
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

JDBCDemo代码如下：

package com.zender;
 
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
 
import org.junit.Test;
 
import com.zender.util.JdbcUtils;
 
public class JDBCDemo {
    
    private Connection conn = null;
    private PreparedStatement st = null;
    private ResultSet rs = null;
    
    @Test
    public void insertUser(){
        try{
            //获取一个数据库连接
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            //构建执行的SQL,SQL中的参数使用?作为占位符
            String sql = "INSERT INTO users(id,uname,upwd) VALUES(?,?,?);";
            
            //获取prepareStatement对象
            st = conn.prepareStatement(sql);
            st.setInt(1, 6);
            st.setString(2, "Zender");
            st.setString(3, "123456");
            //执行插入操作，executeUpdate方法返回成功的条数
            int num = st.executeUpdate();
            if(num>0){
                System.out.println("插入成功！！");
            }
            
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            //SQL执行完成之后释放相关资源
            JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
    }
    
    @Test
    public void deleteUser(){
        try{
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            String sql = "delete from users where id=4";
            st = conn.prepareStatement(sql);
            int num = st.executeUpdate();
            if(num>0){
                System.out.println("删除成功！！");
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            
        }finally{
            JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
    }
    
    @Test
    public void deleteUpdate(){
        try{
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            String sql = "update users set uname=‘修改的Name‘, upwd=‘123‘ where id=1";
            st = conn.prepareStatement(sql);
            int num = st.executeUpdate();
            if(num>0){
                System.out.println("更新成功！！");
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            
        }finally{
            JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
    }
    
    @Test
    public void findUser(){
        try{
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            String sql = "select * from users where id=3";
            st = conn.prepareStatement(sql);
            rs = st.executeQuery();
            if(rs.next()){
                System.out.println(rs.getString("id"));
                System.out.println(rs.getString("uname"));
                System.out.println(rs.getString("upwd"));
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
    }
}

这里使用了PreperedStatement，该类是Statement的子类，PreperedStatement可以避免SQL注入的问题，并且PreperedStatement对于sql中的参数，允许使用占位符的形式进行替换。

三，事务

事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要不全部成功，要不全部不成功。

例如：模拟银行转账，User1向User2转账

数据库中创建名字为account的table：

JDBCDemo代码如下：

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
 
import org.junit.Test;
 
import com.zender.util.JdbcUtils;
 
public class JDBCDemo {
    
    private Connection conn = null;
    private PreparedStatement st = null;
    private ResultSet rs = null;
    
    @Test
    public void TransactionDemo(){
        try{
            //获取一个数据库连接
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            //通知数据库开启事务
            conn.setAutoCommit(false);
            //构建执行的SQL
            String sql = "update account set money=money-100 where id=1";
            //获取prepareStatement对象
            st = conn.prepareStatement(sql);
            //执行修改操作
            st.executeUpdate();
            sql = "update account set money=money+100 where id=2";
            st = conn.prepareStatement(sql);
            st.executeUpdate();
            //提交事务
            conn.commit();
        }catch (Exception e) {
            //出现异常回滚事务
            e.printStackTrace();
        }finally{
            //释放资源
            JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
    }
}

运行以上代码，数据库数据如下：

现在修改JDBCDemo代码，让代码在执行中途出错，导致有一部分SQL执行失败后，让数据库自动回滚事务，代码如下：

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
 
import org.junit.Test;
 
import com.zender.util.JdbcUtils;
 
public class JDBCDemo {
    
    private Connection conn = null;
    private PreparedStatement st = null;
    private ResultSet rs = null;
    
    @Test
    public void TransactionDemo(){
        try{
            //获取一个数据库连接
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            //通知数据库开启事务
            conn.setAutoCommit(false);
            //构建执行的SQL
            String sql = "update account set money=money-100 where id=1";
            //获取prepareStatement对象
            st = conn.prepareStatement(sql);
            //执行修改操作
            st.executeUpdate();
            //出错代码
            int x = 1/0;
            sql = "update account set money=money+100 where id=2";
            st = conn.prepareStatement(sql);
            st.executeUpdate();
            //提交事务
            conn.commit();
        }catch (Exception e) {
            //出现异常回滚事务
            e.printStackTrace();
        }finally{
            //释放资源
            JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
    }
}

运行以上代码，控制台报错：

数据库数据如下：

四，事务的四大特性

原子性（Atomicity）	原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么全部成功，要么全部失败。比如在同一个事务中的SQL语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败。
一致性（Consistency）	事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。以转账为例子，user1向user2转账，假设转账之前这两个用户的钱加起来总共是200，那么user1向user2转账之后，不管这两个账户怎么转，user1用户的钱和user2用户的钱加起来的总额还是200，这个就是事务的一致性。
隔离性（Isolation）	事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。
持久性（Durability）	持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响 事务的四大特性中最麻烦的是隔离性，下面重点介绍一下事务的隔离级别

五、事务的隔离级别

作用：

在多个线程开启各自事务操作数据库中数据时，数据库系统要负责隔离操作，以保证各个线程在获取数据时的准确性。

不考事务的虑隔离性，可能出现以下问题：

1，脏读

脏读指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。

例如：

假设user1向user2转帐100元，对应sql语句如下所示：

　　　　SQL1：update account set money=money+100 where name=‘user2‘

　　　　SQL2：update account set money=money-100 where name=‘user1‘

　当SQL1执行完，SQL2还没执行(user1未提交时)，如果此时user2查询自己的帐户，就会发现自己多了100元钱。如果user1等user2走后再回滚，user2回来再次查询时候就会少100元。　

2，不可重复读

不可重复读指在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。

例如：

1，首先银行查询用户user1的余额，第一次查询结果为100元。

2，user1来到银行查询自己余额，查询的余额为100元，然后user1向账户中存入了500元并提交。

3，银行接着又进行了一次查询，此时A帐户为600元了。银行两次查询不一致，可能就会很困惑，不知道哪次查询是准的。

3，虚读（幻读）

虚读(幻读)是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致。

例如：

user1去银行存款500元（事务没有提交），这时候银行做总存款统计，所有用户存款为1000元，然后user1这个时候提交事务，这时银行再统计发现帐户钱多了500元，造成虚读。可能就会很困惑，不知道哪次查询是准的。