（2）JDBC——————数据库事务，数据库连接池和Apache-DBUtils实现CRUD操作
1，数据库事务
- 1.1，数据库事务介绍
- 1.2，JDBC事务处理
- 1.3，模拟转账案例
- 1.4，事务的ACID属性
2，数据库连接池
- 2.1，JDBC数据库连接池的必要性
- 2.2，数据库连接池技术
- 2.3，多种开源的数据库连接池
3，Apache-DBUtils实现CRUD操作
- 3.1，Apache-DBUtils简介
- 3.2，主要API的使用
- 3.3，ResultSetHandler接口及实现类
数据库事务
1，
数据库事务介绍
- 事务：一组逻辑操作单元,使数据从一种状态变换到另一种状态。
- 事务处理（事务操作）：保证所有事务都作为一个工作单元来执行，即使出现了故障，都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时，要么所有的事务都被提交(commit)，那么这些修改就永久地保存下来；要么数据库管理系统将放弃所作的所有修改，整个事务回滚(rollback)到最初状态
2，
JDBC事务处理
- 数据一旦提交，就不可回滚。
- 数据什么时候意味着提交？
①，当一个连接对象被创建时，默认情况下是自动提交事务：每次执行一个 SQL 语句时，如果执行成功，就会向数据库自动提交，而不能回滚。
②，关闭数据库连接，数据就会自动的提交。如果多个操作，每个操作使用的是自己单独的连接，则无法保证
事务。即同一个事务的多个操作必须在同一个连接下
- JDBC程序中为了让多个 SQL 语句作为一个事务执行：
①，调用 Connection 对象的 setAutoCommit(false); 以取消自动提交事务
②，在所有的 SQL 语句都成功执行后，调用 commit(); 方法提交事务
③，在出现异常时，调用 rollback(); 方法回滚事务
④，若此时 Connection 没有被关闭，还可能被重复使用，则需要恢复其自动提交状态setAutoCommit(true)。尤其是在使用数据库连接池技术时，执行close()方法前，建议恢复自动提交状态。
3，
模拟转账案例
- 用户AA向用户BB转账100，代码如下：
@Test
public void testJDBCTransaction() {
Connection conn = null;
try {
// 1.获取数据库连接
conn = JDBCUtils.getConnection();
// 2.开启事务
conn.setAutoCommit(false);
// 3.进行数据库操作
String sql1 = "update user_table set balance = balance - 100 where user = ?";
update(conn, sql1, "AA");
// 模拟网络异常
System.out.println(10 / 0);
String sql2 = "update user_table set balance = balance + 100 where user = ?";
update(conn, sql2, "BB");
// 4.若没有异常，则提交事务
conn.commit();
} catch (Exception e) {
// 5.若有异常，则回滚事务
try {
conn.rollback();
} catch (SQLException e1) {
e1.printStackTrace();
}
} finally {
//6.恢复每次DML操作的自动提交功能
try {
conn.setAutoCommit(true);
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
//7.关闭连接
JDBCUtils.closeResource(conn, null, null);
}
}
//使用事务以后的通用的增删改操作（version 2.0）
public void update(Connection conn ,String sql, Object... args) {
PreparedStatement ps = null;
try {
// 1.获取PreparedStatement的实例 (或：预编译sql语句)
ps = conn.prepareStatement(sql);
// 2.填充占位符
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
ps.setObject(i + 1, args[i]);
}
// 3.执行sql语句
ps.execute();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 4.关闭资源
JDBCUtils.closeResource(null, ps);
}
}
4，
事务的ACID属性
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数据库连接池
1，
JDBC数据库连接池的必要性
- 在使用开发基于数据库的web程序时，传统的模式基本是按以下步骤：
①，在主程序（如servlet、beans）中建立数据库连接
②，进行sql操作
③，断开数据库连接
- 这种模式开发，存在的问题:
①，数据库的连接资源并没有得到很好的重复利用。若同时有几百人甚至几千人在线，频繁的进行数据库连接操作将占用很多的系统资源，严重的甚至会造成服务器的崩溃。
②，对于每一次数据库连接，使用完后都得断开。否则，如果程序出现异常而未能关闭，将会导致数据库系统中的内存泄漏，最终将导致重启数据库。
③，这种开发不能控制被创建的连接对象数，系统资源会被毫无顾及的分配出去，如连接过多，也可能导致内存泄漏，服务器崩溃。
2，
数据库连接池技术
- 数据库连接池的基本思想：就是为数据库连接建立一个“缓冲池”。预先在缓冲池中放入一定数量的连接，当需要建立数据库连接时，只需从“缓冲池”中取出一个，使用完毕之后再放回去。
- 数据库连接池负责分配、管理和释放数据库连接，它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是重新建立一个。
- 数据库连接池在初始化时将创建一定数量的数据库连接放到连接池中，这些数据库连接的数量是由最小数据库连接数来设定的。无论这些数据库连接是否被使用，连接池都将一直保证至少拥有这么多的连接数量。连接池的最大数据库连接数量限定了这个连接池能占有的最大连接数，当应用程序向连接池请求的连接数超过最大连接数量时，这些请求将被加入到等待队列中。
- 工作原理：
- 数据库连接池技术的优点
①， 资源重用
②， 更快的系统反应速度
③，新的资源分配手段
④，统一的连接管理，避免数据库连接泄漏
3，
多种开源的数据库连接池
JDBC 的数据库连接池使用 javax.sql.DataSource 来表示，DataSource 只是一个接口，该接口通常由服务器(Weblogic, WebSphere, Tomcat)提供实现，也有一些开源组织提供实现：
- DBCP 是Apache提供的数据库连接池。tomcat 服务器自带dbcp数据库连接池。速度相对c3p0较快，但因自身存在BUG，Hibernate3已不再提供支持。
- C3P0 是一个开源组织提供的一个数据库连接池，速度相对较慢，稳定性还可以。hibernate官方推荐使用
- Proxool 是sourceforge下的一个开源项目数据库连接池，有监控连接池状态的功能，稳定性较c3p0差一点
- BoneCP 是一个开源组织提供的数据库连接池，速度快
- Druid 是阿里提供的数据库连接池，据说是集DBCP 、C3P0 、Proxool 优点于一身的数据库连接池，但是速度不确定是否有BoneCP快
DataSource用来取代DriverManager来获取Connection，获取速度快，同时可以大幅度提高数据库访问速度。
- C3P0数据库连接池
c3p0的jar包下载地址
private static DataSource cpds = new ComboPooledDataSource("c3p0");
public static Connection getConnection2() throws SQLException {
Connection conn = cpds.getConnection();
return conn;
}
其中，src下的配置文件为：【c3p0-config.xml】
<c3p0-config>
<named-config name="c3p0">
<!-- 获取连接的4个基本信息 -->
<property name="user">root</property>
<property name="password">root</property>
<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql:///test
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<!-- 涉及到数据库连接池的管理的相关属性的设置 -->
<!-- 若数据库中连接数不足时, 一次向数据库服务器申请多少个连接 -->
<property name="acquireIncrement">5</property>
<!-- 初始化数据库连接池时连接的数量 -->
<property name="initialPoolSize">5</property>
<!-- 数据库连接池中的最小的数据库连接数 -->
<property name="minPoolSize">5</property>
<!-- 数据库连接池中的最大的数据库连接数 -->
<property name="maxPoolSize">10</property>
<!-- C3P0 数据库连接池可以维护的 Statement 的个数 -->
<property name="maxStatements">20</property>
<!-- 每个连接同时可以使用的 Statement 对象的个数 -->
<property name="maxStatementsPerConnection">5</property>
</named-config>
</c3p0-config>
-
DBCP数据库连接池
- DBCP 是 Apache 软件基金组织下的开源连接池实现，该连接池依赖该组织下的另一个开源系统：Common-pool。如需使用该连接池实现，应在系统中增加如下两个 jar 文件：
①，Commons-dbcp.jar：连接池的实现
②，Commons-pool.jar：连接池实现的依赖库
Tomcat 的连接池正是采用该连接池来实现的
数据源和数据库连接不同，数据源无需创建多个，它是产生数据库连接的工厂，因此整个应用只需要一个数据源即可。
当数据库访问结束后，程序还是像以前一样关闭数据库连接：conn.close(); 但上面的代码并没有关闭数据库的物理连接，它仅仅把数据库连接释放，归还给了数据库连接池。
配置属性说明:
| 属性 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
| initialSize | 0 | 连接池启动时创建的初始化连接数量 |
| maxActive | 8 | 连接池中可同时连接的最大的连接数 |
| maxIdle | 8 | 连接池中最大的空闲的连接数，超过的空闲连接将被释放，如果设置为负数表示不限制 |
| minIdle | 0 | 连接池中最小的空闲的连接数，低于这个数量会被创建新的连接。该参数越接近maxIdle，性能越好，因为连接的创建和销毁，都是需要消耗资源的；但是不能太大。 |
| maxWait | 无限制 | 最大等待时间，当没有可用连接时，连接池等待连接释放的最大时间，超过该时间限制会抛出异常，如果设置-1表示无限等待 |
| poolPreparedStatements | false | 开启池的Statement是否prepared |
| maxOpenPreparedStatements | 无限制 | 开启池的prepared 后的同时最大连接数 |
| minEvictableIdleTimeMillis | 连接池中连接，在时间段内一直空闲， 被逐出连接池的时间 | |
| removeAbandonedTimeout | 300 | 超过时间限制，回收没有用(废弃)的连接 |
| removeAbandoned | false | 超过removeAbandonedTimeout时间后，是否进 行没用连接（废弃）的回收 |
private static DataSource source = null;
static {
try {
Properties pros = new Properties();
InputStream is = Dbcp.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcp.properties");
pros.load(is);
//根据提供的BasicDataSourceFactory创建对应的DataSource对象
source = BasicDataSourceFactory.createDataSource(pros);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static Connection getConnection() throws Exception {
Connection conn = source.getConnection();
return conn;
}
其中，src下的配置文件为：【dbcp.properties】
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?rewriteBatchedStatements=true&useServerPrepStmts=false
username=root
password=root
initialSize=10
- Druid（德鲁伊）数据库连接池
Druid是阿里巴巴开源平台上一个数据库连接池实现，它结合了C3P0、DBCP、Proxool等DB池的优点，同时加入了日志监控，可以很好的监控DB池连接和SQL的执行情况，可以说是针对监控而生的DB连接池，可以说是目前最好的连接池之一。
public static void main(String[] args) throws Exception {
Properties pro = new Properties();
pro.load(DruidTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties"));
DataSource ds = DruidDataSourceFactory.createDataSource(pro);
Connection conn = ds.getConnection();
System.out.println(conn);
}
其中，src下的配置文件为：【druid.properties】
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?rewriteBatchedStatements=true
username=root
password=root
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
initialSize=10
maxActive=20
maxWait=1000
filters=wall
详细配置参数：
| 配置 | 缺省 | 说明 |
|---|---|---|
| name | 配置这个属性的意义在于，如果存在多个数据源，监控的时候可以通过名字来区分开来。 如果没有配置，将会生成一个名字，格式是：”DataSource-” + System.identityHashCode(this) | |
| url | 连接数据库的url，不同数据库不一样。例如：mysql :jdbc:mysql://10.20.153.104:3306/druid2 oracle :jdbc:oracle:thin:@10.20.149.85:1521:ocnauto | |
| password | 连接数据库的密码。如果你不希望密码直接写在配置文件中，可以使用ConfigFilter。详细看这里:https://github.com/alibaba/druid/wiki/%E4%BD%BF%E7%94%A8ConfigFilter | |
| username | 连接数据库的用户名 | |
| driverClassName | 根据url自动识别 这一项可配可不配，如果不配置druid会根据url自动识别dbType，然后选择相应的driverClassName(建议配置下) | |
| initialSize | 0 | 初始化时建立物理连接的个数。初始化发生在显示调用init方法，或者第一次getConnection时 |
| maxActive | 8 | 最大连接池数量 |
| maxIdle | 8 | 已经不再使用，配置了也没效果 |
| minIdle | 最小连接池数量 | |
| maxWait | 获取连接时最大等待时间，单位毫秒。配置了maxWait之后，缺省启用公平锁，并发效率会有所下降，如果需要可以通过配置useUnfairLock属性为true使用非公平锁。 | |
| poolPreparedStatements | false | 是否缓存preparedStatement，也就是PSCache。PSCache对支持游标的数据库性能提升巨大，比如说oracle。在mysql下建议关闭。 |
| maxOpenPreparedStatements | -1 | 要启用PSCache，必须配置大于0，当大于0时，poolPreparedStatements自动触发修改为true。在Druid中，不会存在Oracle下PSCache占用内存过多的问题，可以把这个数值配置大一些，比如说100 |
| validationQuery | 用来检测连接是否有效的sql，要求是一个查询语句。如果validationQuery为null，testOnBorrow、testOnReturn、testWhileIdle都不会其作用。 | |
| testOnBorrow | true | 申请连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。 |
| minIdle | false | 归还连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能 |
| minIdle | true | 建议配置为true，不影响性能，并且保证安全性。申请连接的时候检测，如果空闲时间大于timeBetweenEvictionRunsMillis，执行validationQuery检测连接是否有效 |
| timeBetweenEvictionRunsMillis | 有两个含义： 1)Destroy线程会检测连接的间隔时间2)testWhileIdle的判断依据，详细看testWhileIdle属性的说明 | |
| numTestsPerEvictionRun | 不再使用，一个DruidDataSource只支持一个EvictionRun | |
| minEvictableIdleTimeMillis | ||
| connectionInitSqls | 物理连接初始化的时候执行的sql | |
| exceptionSorter | 根据dbType自动识别 当数据库抛出一些不可恢复的异常时，抛弃连接 | |
| filters | 属性类型是字符串，通过别名的方式配置扩展插件，常用的插件有：监控统计用的filter:stat日志用的filter:log4j防御sql注入的filter:wal | |
| proxyFilters | 类型是List，如果同时配置了filters和proxyFilters，是组合关系，并非替换关系 |
Apache-DBUtils实现CRUD操作
1，
Apache-DBUtils简介
- commons-dbutils 是 Apache 组织提供的一个开源 JDBC工具类库，它是对JDBC的简单封装，学习成本极低，并且使用dbutils能极大简化jdbc编码的工作量，同时也不会影响程序的性能。
- API介绍：
org.apache.commons.dbutils.QueryRunner
org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler
工具类：org.apache.commons.dbutils.DbUtils
2，
主要API的使用
-
DbUtils
-
DbUtils ：提供如关闭连接、装载JDBC驱动程序等常规工作的工具类，里面的所有方法都是静态的。主要方法如下：
public static void close(…) throws java.sql.SQLException： DbUtils类提供了三个重载的关闭方法。这些方法检查所提供的参数是不是NULL，如果不是的话，它们就关闭Connection、Statement和ResultSet。public static void closeQuietly(…):这一类方法不仅能在Connection、Statement和ResultSet为NULL情况下避免关闭，还能隐藏一些在程序中抛出的SQLEeception。public static void commitAndClose(Connection conn)throws SQLException： 用来提交连接的事务，然后关闭连接public static void commitAndCloseQuietly(Connection conn)： 用来提交连接，然后关闭连接，并且在关闭连接时不抛出SQL异常。public static void rollback(Connection conn)throws SQLException：允许conn为null，因为方法内部做了判断public static void rollbackAndClose(Connection conn)throws SQLExceptionrollbackAndCloseQuietly(Connection)public static boolean loadDriver(java.lang.String driverClassName)：这一方装载并注册JDBC驱动程序，如果成功就返回true。使用该方法，你不需要捕捉这个异常ClassNotFoundException。
-
QueryRunner类
- 该类简单化了SQL查询，它与ResultSetHandler组合在一起使用可以完成大部分的数据库操作，能够大大减少编码量。
- QueryRunner类提供了两个构造器：
默认的构造器
需要一个 javax.sql.DataSource 来作参数的构造器 - QueryRunner类的主要方法
更新
public int update(Connection conn, String sql, Object... params) throws SQLException:用来执行一个更新（插入、更新或删除）操作。
…
插入
public T insert(Connection conn,String sql,ResultSetHandler rsh, Object... params) throws SQLException：只支持INSERT语句，其中rsh - The handler used to create the result object from the ResultSet of auto-generated keys. 返回值: An object generated by the handler.即自动生成的键值
…
批处理
public int[] batch(Connection conn,String sql,Object[][] params)throws SQLException： INSERT,UPDATE, or DELETE语句
public T insertBatch(Connection conn,String sql,ResultSetHandler rsh,Object[][] params)throwsSQLException：只支持INSERT语句
…
查询
public Object query(Connection conn, String sql, ResultSetHandler rsh,Object... params) throws SQLException：执行一个查询操作，在这个查询中，对象数组中的每个元素值被用来作为查询语句的置换参数。该方法会自行处理 PreparedStatement 和 ResultSet 的创建和关闭。
-
测试
@Test
public void testInsert() throws Exception {
QueryRunner runner = new QueryRunner();
Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
String sql = "insert into customers(name,email,birth)values(?,?,?)";
int count = runner.update(conn, sql, "Tommey周", "[email protected]", "1992-09-08");
System.out.println("添加了" + count + "条记录");
JDBCUtils.closeResource(conn, null);
}
3，
ResultSetHandler接口及实现类
- 该接口用于处理 java.sql.ResultSet，将数据按要求转换为另一种形式。
- ResultSetHandler 接口提供了一个单独的方法：Object handle (java.sql.ResultSet .rs)。
- 接口的主要实现类：
ArrayHandler：把结果集中的第一行数据转成对象数组。
ArrayListHandler：把结果集中的每一行数据都转成一个数组，再存放到List中。
BeanHandler：将结果集中的第一行数据封装到一个对应的JavaBean实例中。
BeanListHandler：将结果集中的每一行数据都封装到一个对应的JavaBean实例中，存放到List里。
ColumnListHandler：将结果集中某一列的数据存放到List中。
KeyedHandler(name)：将结果集中的每一行数据都封装到一个Map里，再把这些map再存到一个map里，其key为指定的key。
MapHandler：将结果集中的第一行数据封装到一个Map里，key是列名，value就是对应的值。
MapListHandler：将结果集中的每一行数据都封装到一个Map里，然后再存放到List。
ScalarHandler：查询单个值对象。
- 测试
/*
* 测试查询:查询一条记录
*
* 使用ResultSetHandler的实现类：BeanHandler
*/
@Test
public void testQueryInstance() throws Exception{
QueryRunner runner = new QueryRunner();
Connection conn = JDBCUtils.getConnection3();
String sql = "select id,name,email,birth from customers where id = ?";
BeanHandler<Customer> handler = new BeanHandler<>(Customer.class);
Customer customer = runner.query(conn, sql, handler, 23);
System.out.println(customer);
JDBCUtils.closeResource(conn, null);
}
/*
* 测试查询:查询多条记录构成的集合
*
* 使用ResultSetHandler的实现类：BeanListHandler
*/
@Test
public void testQueryList() throws Exception{
QueryRunner runner = new QueryRunner();
Connection conn = JDBCUtils.getConnection3();
String sql = "select id,name,email,birth from customers where id < ?";
BeanListHandler<Customer> handler = new BeanListHandler<>(Customer.class);
List<Customer> list = runner.query(conn, sql, handler, 23);
list.forEach(System.out::println);
JDBCUtils.closeResource(conn, null);
}
/*
* 自定义ResultSetHandler的实现类
*/
@Test
public void testQueryInstance1() throws Exception{
QueryRunner runner = new QueryRunner();
Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
String sql = "select id,name,email,birth from customers where id = ?";
ResultSetHandler<Customer> handler = new ResultSetHandler<Customer>() {
@Override
public Customer handle(ResultSet rs) throws SQLException {
System.out.println("handle");
if(rs.next()){
int id = rs.getInt("id");
String name = rs.getString("name");
String email = rs.getString("email");
Date birth = rs.getDate("birth");
return new Customer(id, name, email, birth);
}
return null;
}
};
Customer customer = runner.query(conn, sql, handler, 23);
System.out.println(customer);
JDBCUtils.closeResource(conn, null);
}
/*
* 如何查询类似于最大的，最小的，平均的，总和，个数相关的数据，
* 使用ScalarHandler
*
*/
@Test
public void testQueryValue() throws Exception{
QueryRunner runner = new QueryRunner();
Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
//测试一：
// String sql = "select count(*) from customers where id < ?";
// ScalarHandler handler = new ScalarHandler();
// long count = (long) runner.query(conn, sql, handler, 20);
// System.out.println(count);
//测试二：
String sql = "select max(birth) from customers";
ScalarHandler handler = new ScalarHandler();
Date birth = (Date) runner.query(conn, sql, handler);
System.out.println(birth);
JDBCUtils.closeResource(conn, null);
}
下一章，（3）JDBC——————回想大学写的JDBC，我酸了