【Java基础】第十章 数据库应用

本文介绍如何使用Java的JDBC技术进行数据连接与管理，并简介如何使用ORM工具简化数据库开发

#数据库系统一般由数据库（DB),数据库管理系统（DBMS),应用系统（AS），数据库管理员（DBA)和数据库用户（DBO）组成。

数据模型是数据库的核心和基础，主要包括网状模型，层次模型，关系模型等。

#常用关系数据库：Oracle，Sybase，IBMInformix，DB2，Microsoft，SQLServer，MySQL，FoxPro，Access等

#SQL语言简洁

SQL结构化查询语言（“Structured Query Language”）

#JDBC概述

JDBC(Java Data Base Connectivity，Java数据库连接）是一套允许Java于SQL数据库对话的程序设计接口，它是用于执行SQL语句的Java API，是java应用程序连接数据库，存取数据的一种机制，可以为多种关系型数据库提供同意的访问，它是一组用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，是数据库开发人员能够编写数据库应用程序。

JDBC的基本功能包括：加载JDBC驱动程序；建立与数据库的连接；使用SQL语句进行数据库操作并处理结果；关闭相关连接。

JDBC主要提供两个层次的接口，如下图所示，面向系统底层的JDBC Driver API(JDBC驱动程序接口），以及面向程序开发人员的JDBC API(JDBC应用程序接口）。

 

#JDBC驱动程序接口

JDBC Driver API是面向驱动程序开发的编程接口。根据其运行条件的不同，常见的JDBC驱动程序主要由以下四种类型：

①JDBC-ODBC桥加ODBC驱动程序（JDBC-ODBC brige plus ODBC driver）。JDBC-ODBC桥驱动程序，将JDBC调用转换为ODBC的调用。

②本地API、部分是Java的驱动程序（Native-API partly-Java driver）。该类型的驱动程序用于将JDBC的调用转换成主流数据库API的本机调用。

③JDBC-Net的纯Java驱动程序（JDBC-Net pure Jave driver）。这种类型的驱动程序将JDBC调用转换成与数据库无关的网络访问协议，利用中间件将客户端连接到不同类型的数据库系统。

④本地协议的纯Java驱动程序（Native-protocol pure Java driver）。这种类型的驱动程序将JDBC调用直接转化为某种特定数据库的专用网络协议，可以直接从客户机来访问数据库系统。

#JDBC应用程序接口

JDBC API被描述成一组抽象的接口，JDBC的接口和类定义都在包java.sql中，利用这些接口和类可以使应用程序很容易地对某个数据库打开连接，执行SQL语句并处理结果。

①java.sql.DriverManager接口

是JDBC的管理层，负责管理JDBC驱动程序。该接口常用方法入下：

getDriver（String url）：根据指定url定位一个驱动。

getDriver（）：获得当前调用访问的所有加载的JDBC驱动。

getConnection（）：使用指定url建立一个数据库连接，并返回一个Connection接口对象。

reisterDriver（java.sql.Driver driver):登记给定的驱动。

setCatalog（String database）：确定目标数据库。

针对不同数据库，建立数据库连接所对应JDBC的url也有所不同。

连接各种数据库的实例：

②java.sql.Connection接口

负责处理与数据库的连接。常用方法如下：

createStatement（）：在本连接上生成一个Statement对象，该对象可对本连接的特定数据库发送SQL语句。

setAutoCommit（Boolen autoCommit）：设置是否自动提交。

commit（）：提交数据库上当前的所有待提交的事物。

close（）：关闭当前的JDBC数据库连接

③java.sql.Statement接口

java.sql.Statement接口负责执行静态SQL语句并且返回所生成的结果集。常用的方法如下：

executeQuery（String sql）：执行一条SQL查询语句，返回查询结果对象。

executeUpdate（String sql）：执行一条SQL插入，更新，删除语句，返回操作影响的行数。

execute(String sql):执行一条SQL语句。

④java.sql.ResultSet接口

提供了对数据库表的访问，一个ResultSet对象通常由执行一个SQL语句而生成。常用方法入下：

next（）：将数据指针往下移动一行，如果成功返回true，否则返回false；第一条指向为null，因为正常执行时，第一句时.next().

previous():将数据指针往上移动一行，如果成功返回true，否则返回false。

first（）：将数据指针移到结果集第一行。

last（）：将数据指针移到结果集最后一行。

getXxx（“id”）返回当前记录下第id个字段的值，其中Xxx一般指相应字段的数据类型，例如：String，Int，Float等。

getXxx（“name”）：返回当前记录下字段名为name的值。

close（）关闭结果集。

 

#JDBC编程步骤：

JDBC操作数据库的基本流程如下：

①导入java.sql.*;包，如import java.sql.*;

②加载JDBC驱动程序，调用Class.forName()方法。

③定义数据库的URL。以Java DB为例：String url="jdbc: derby: helloDB"

④连接数据库，调用getConnection（url）方法。

⑤建立SQL语句对象，调用createStatement（）方法。

⑥执行SQL语句，调用xexcuteQuery（），execute（），executeUpdate（）方法。

⑦处理结果集，调用next（），privious（）等方法。

⑧关闭连接，调用commit（），close（）方法。

 

#Java DB:属于java的数据库管理系统（DBMS)。

以Java DB作为数据库操作对象，写一个简单的JDBC操作数据库程序。

需求：①在DBMS中创建一个名为helloDB的数据库。

②创建一张数据表，取名为hellotable，具有name和score字段属性。

③向表内插入两条数据。

④查询数据打印到控制台上。

⑤删除表和数据库，释放资源。

例：使用Java DB数据库显示hellotable表中所有学生的名字和成绩信息

import java.sql.*;
pulbic class HelloJavaDB{
    public static void main(String []args){
        try{  //加载驱动
            Class.forName("orh.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver");
            System.out.println("Load the embedded driver");    
            Connection conn=null;
            //定义并连接数据库helloDB
            conn=DriverManager.getConnection("jdbc:derby:helloDB;create=true;);
            System.out.println("create and connect to helloDB");
            conn.setAutoCommit(false);
            
                //创建并插入两条记录
                Statement s=comm.createStatement();
                s.execute("create table hellotable(name varchar(40),score int)");
                System.out.println("Created table hellotable");
                s.execute("insert into hellotable values('Ruth Cao',86)");
                s.execute("insert into hellotable values('Flora Shi',92)");
                //列出两条记录
                ResultSet rs=s.executeQuery(
                    "SELETE name,score FROM hellotable ORDER BY score");
                System.out.println("name\t\t score ");
                while(rs.next()){
                    StringBuilder builder=new StringBuilder(rs.getString(1));
                    builder.append("\t");
                    builder.append(rs.getInt(2));
                    System.out.println(builder.toString());
                }
                //删除表
                s.execute("drop table hellotable");
                System.out.println("Dropped table hellotable");
                
                rs.close();
                s.close();
                System.out.println("Closed result set and statement");
                conn.commit();
                comm.close();
                System.out.println("Committed transaction and closed connection");
                    try{ //执行数据库关闭操作
                        DriverManager.getConnection("jdbc:derby:;shutdown=true");
                    }catch(SQLException se){
                        System.out.println("Database shut down normally");
                    }
                }catch(Throwable e){
                    //处理异常
                }
                System.out.println("SimpleApp finished");
        }
}
            

注：因为使用到了Java DB数据库，需要事先配置环境变量classpath。变量值为%JAVA_HOME%=...\java\jdk版本号\db\lib\derby.jar;

若是在Eclipse中编程，也需要加载derby.jar包：Add External JARs。。。，选择derby.jar所在的路径添加即可。

程序运行完成后，可以在运行的目录下看到一个helloDB的文件夹。