MySQL、JDBC连接、数据库优化

思维导向图 

JDBC连接

由于PrepareStatement进行数据库操作更为灵活，所以直接选用此对象。

首先创建表Student

向项目中导入依赖jar包如下：

 

将其构建进入项目中

利用JDBC连接数据库，获取连接对象有两种方式，我们这里先使用直连方式，通过DriverManager获得连接对象

具体代码如下：

 public static void main(String[] args) {
        try(Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test")){

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

这里使用JDK7以后的try块，写在try块里面的代码会将资源的关闭交给程序自己，相当于try。。catch。。finally模块。

 这里调用DriverManager的getConnection(String url)方法获取连接，需要传入一个URL

URL：localhost相当于本机IP，3306是MySQL数据库的默认端口号，test是我们需要使用的数据库

JDBC插入操作

由于增删改都使用同一个方法功能类似，这里只实现增加功能，详细代码如下：

 public static void main(String[] args){
        try(Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test")){
            //获取预编译对象
            try(PreparedStatement pstm =conn.prepareStatement("insert into student(s_id,s_name,s_age,s_sex) " +
                    "values(null,?,?,?)")){
                //给？占位符赋值
                pstm.setString(1,"zhangsan");
                pstm.setString(2,"1997-12-30");
                pstm.setString(3,"男");
                //执行插入方法
                int rows = pstm.executeUpdate();//返回影响的行数
                if(rows>0){
                    System.out.println("插入成功");
                }
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

执行结果：

 

注意：列类型要与预编译对象对应set方法一致，否则会报错

可以看出来PrepareStatement中传入sql语句可以用？占位，这样代码就不用写死，灵活性高。

JDBC查询操作

提前写好Student实体类接受结果

public class Student {
    private int s_id;
    private String s_name;
    private Date s_age;
    private String s_sex;
   //省略get set方法
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "s_id=" + s_id +
                ", s_name='" + s_name + '\'' +
                ", s_age=" + s_age +
                ", s_sex='" + s_sex + '\'' +
                '}';
    }

    public Student() {
    }
}

  public static void main(String[] args){
        try(Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test")){
            //获取预编译对象
            try(PreparedStatement pstm =conn.prepareStatement("select * from student")){

                //执行查找方法,获取结果集对象
                try(ResultSet rs=pstm.executeQuery()){
                    while (rs.next()) { //next()方法相当于在结果集将指针移动至下一行
                        //取出对应行的值
                        int s_id = rs.getInt("s_id");
                        String s_name = rs.getString("s_name");
                        Date s_age = rs.getDate("s_age");
                        String s_sex = rs.getString("s_sex");
                        System.out.println(new Student(s_id, s_name, s_age, s_sex).toString());
                    }
                }
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

执行结果：

 注意:一定要在获取对应列值之前使用next()方法移动指针，否则会查不到任何值

写到这里，我们发现一个问题，我们一次操作，就需要重新获取一次连接，这样代码冗余度特别大，何不将此部分封装成方法，用的时候直接调用就好了。

封装工具类

package org.ymh.pojo;

import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class JDBCUtil {
    private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
    private static final String USERNAME = "root";
    private static final String PASSWORD = "root";

    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
        return conn;
    }
}

封装通用的插入方法

    public static int insert(String sql, Object... values) {
        try (Connection conn = getConnection()) {
            try (PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql)) {
                int count = 1;
                for (Object value : values) {
                    pstm.setObject(count, value);
                    count++;
                }
                int rows = pstm.executeUpdate();
                return rows;
            }
        } catch (SQLException e) {
            return -1;
        }
    }

由于插入参数不固定，所以这里参数采用可变参数类型。

封装通用查看方法

    public static  List findBy(String sql, MyInterface myInterface, Object... values) {
        try (Connection conn = getConnection()) {
            try (PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql)) {
                int count = 1;
                for (Object value : values) {
                    pstm.setObject(count, value);
                    count++;
                }
                List list = new ArrayList<>();
                ResultSet rs = pstm.executeQuery();
                while (rs.next()) {
                    T obj = myInterface.mapper(rs);
                    list.add(obj);
                }
                return list;
            }
        } catch (SQLException e) {
            return Collections.emptyList();
        }
    }

 MyInterface接口

public interface MyInterface {
    public abstract T mapper(ResultSet rs)throws SQLException;
}

收获：模式设计模式，当传入参数类型不明确而且不止一个的时候，可以使用接口做参数，只提供抽象方法， 具体实现交给调用者自己实现，这样代码的扩展性明显提高。当类型不确定的时候最好使用泛型，具体类型后期调用的时候在去指定。 

事务 

啥都不说直接上代码：

public class TestTransaction {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        Connection conn = null;
        try {
            conn = JDBCUtil.getConnection();
            conn.setAutoCommit(false);//由于Mysql默认是自动提交的，这需要开启手动提交
            try (PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement("insert into big(name) values(?)")) {
                pstm.setString(1,"s_name");
                pstm.executeUpdate();
                conn.commit();//提交事务
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            conn.rollback();//出现异常，事务回滚
        }
    }
}

批处理

当数据量非常小的时候，简单的i通过上面的方式向数据库中插入数据效率还是比较高的，当我们的需求从向表中插入几条、几十条，几百条扩大到几万条，几十万甚至百万千万的时候，每插入一条就执行一次executeUpdate()操作，性能明显会降低。那么该怎么办呢？

首先我先通过普通的方式向数据库中插入1万条记录，看一下所需时间：

    public static void main(String[] args) {
        try(Connection conn =JDBCUtil.getConnection()) {
            try(PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement("insert into big(name) values(?)")){
                long start = System.currentTimeMillis();
                for (int i = 0; i <10000 ; i++) {
                    pstm.setString(1, "张" + i);
                    pstm.executeUpdate();
                }
                long end = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("共耗时"+(end-start)+"毫秒");
            }
        } catch (SQLException e) {
        }
    }

执行结果：

Mysql数据库给我们提供了批处理模式：

开启批处理首先需要在连接URL后面加一个参数，即rewriteBatchedStatements=true 

现在的URL是"jdbc:mysql://localhost:3306/test?rewriteBatchedStatements=true"

具体代码如下：

public static void main(String[] args) {
        try(Connection conn =JDBCUtil.getConnection()) {
            try(PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement("insert into big(name) values(?)")){
                long start = System.currentTimeMillis();
                for (int i = 0; i <10000 ; i++) {
                    pstm.setString(1,"张"+i);
                    pstm.addBatch();//添加批量
                    if(i%1000==0)//减少对java内存的压力
                    pstm.executeBatch();//批量插入
                }
                pstm.executeBatch();
                long end = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("共用时"+(end-start)+"毫秒");
           }
        } catch (SQLException e) {
        }
    }

运行结果

可以很容易从时间上看出来这个性能的提升的幅度是相当之大。

提高查询效率

通过创建索引，可以提高查询效率，我们来做个实验

创建一个big表并向数据库中插入100万条数据

 CREATE TABLE `big` (
        `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
        `name1` varchar(20) DEFAULT NULL,
        `name2` varchar(20) DEFAULT NULL,
        PRIMARY KEY (`id`)
        ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=21241 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

注意：记得开启批处理

 我们给name1列加一个索引，给name2列不加索引，分别用java代码执行两个查询SQL比较一下效率

创建索引SQL语句 ：create index idx_name1 on big(name1);

public class TestIndex {
    public static void main(String[] args) {
        long l1 = testIndex("select * from big where name1=?");
        System.out.println("name1为查询条件是查询结果耗时"+l1+"纳秒");
        long l2 = testIndex("select * from big where name2=?");
        System.out.println("name2为查询条件是查询结果耗时"+l2+"纳秒");
    }

    public static long testIndex(String sql){
        try(Connection conn = JDBCUtil.getConnection()) {
            try(PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql)){
                pstm.setString(1,"张一300");
                long start = System.nanoTime();
                try(ResultSet rs= pstm.executeQuery()){
                    while (rs.next()) {
                        rs.getString("name1");
                        rs.getString("name2");
                    }
                }
                long end = System.nanoTime();
                return end-start;
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            return -1;
        }
    }
}

执行结果：

name1为查询条件是查询结果耗时3817329纳秒
name2为查询条件是查询结果耗时470540706纳秒

可以看出来加索引和不加索引完全不在一个数量级上。

SQL语句的执行流程

我们将SQL语句发给数据库以后，它是如何执行的呢？

 

根据上面的执行流程，我们有许多地方可以优化数据库。

数据库的每次连接都是比较耗时的，所以数据库给我们提供了连接池，通过配置连接池的参数我们可以把连接上面耗费的时间降到很低。

常见的连接池有

apache公司的 dpcp

C3P0

alibaba druid 德鲁伊连接池，提供SQL监控功能

这里我选择使用阿里的druid

Druid-池连

首先需要导入依赖jar包

依次执行以下操作

接下来就可以配置参数然后通过池连获取数据库连接了

我们来给补充我们的JDBCUtil工具类

     //1、首先获取全局的dataSource对象
    static final DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
     //2、配置数据库连接池参数
    static {{
        dataSource.setUrl(URL);
        dataSource.setUsername(USERNAME);
        dataSource.setPassword(PASSWORD);
        dataSource.setInitialSize(5); // 初始连接数
        dataSource.setMaxActive(10); // 最大连接数
        dataSource.setMinIdle(5);    // 最小连接数
        dataSource.setValidationQuery("select 1"); // 一条简单的sql语句，用来防止数据库自动注销连接
        dataSource.setTestWhileIdle(true); // 当空闲时时不时检查一下连接的有效性, 利用ValidationQuery中的sql语句
        dataSource.setTimeBetweenEvictionRunsMillis(60*1000); // 默认一分钟执行一次ValidationQuery中的sql语句
    }

    //3、获取数据库连接, 池连
    public static Connection getConnection2() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }