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jdbc实现过程及框架的使用

文章目录

  • 一、JDBC概述
    • 1.1 数据库持久化
    • 1.2 java中的数据存储技术
    • 1.3 JDBC介绍
    • 1.4 JDBC体系结构
    • 1.5 JDBC程序编写步骤
  • 二、获取数据库连接
    • 2.1 要素一：Driver接口实现类
    • 2.2 要素二：URL
    • 2.3 要素三：用户名密码
    • 2.4 数据库连接方式（五层递进）
  • 三、使用PreparedStatement实现CRUD操作
    • 操作和访问数据库
    • 使用Statement操作数据表的弊端
    • PreparedStatement的使用
    • ResultSet和ResultSetMetaData
    • 资源的释放
    • JDBC API使用小结
  • 四、操作BLOB类型字段
    • Mysql BLOB类型
    • 向数据表中插入大数据类型
    • 从数据表中读取大数据类型
  • 五、批量插入
    • 方式一
    • 方式二
    • 方式三
    • 方式四
  • 六、数据库事务
    • 数据库事务介绍
    • JDBC事务处理
    • 事务的ACID属性
  • 七、DAO及相关实现类
    • [DAO.java]
    • [CustomerDAO.java]
    • [CustomerDAOImpl.java]
    • [Customer.java]
  • 八、数据库连接池
    • JDBC数据库连接池的必要性
    • 数据库连接池技术
    • 多种开源的数据库连接池
      • C3P0数据库连接池
      • DBCP数据库连接池
      • Druid（德鲁伊）数据库连接池(☆☆☆)
  • 九、Apache-DBUtils实现CRUD操作
    • Apache-DBUtils简介
    • 主要API的使用

一、JDBC概述

1.1 数据库持久化

  • 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：

    1. JDBC直接访问数据库

    2. JDO (Java Data Object )技术

    3. 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。

  • 有了JDBC，Java程序访问数据库时是这样的：

    jdbc实现过程及框架的使用_第1张图片

1.4 JDBC体系结构

  • JDBC接口（API）包括两个层次：

    1. 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）。
    2. 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

jdbc实现过程及框架的使用_第2张图片

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。

二、获取数据库连接

2.1 要素一：Driver接口实现类

  • Driver接口介绍：

    1. 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。
    2. 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

    mysql6.0 更新为com.mysq.cj.jdbc.Driver

    习惯上在java工程中新建一个lib文件夹，将jdbc的.jar包拷贝到里面，在驱动jar上右键–>Build Path–>Add to Build Path

    注意：如果是Dynamic Web Project（动态的web项目）话，则是把驱动jar放到WebContent（有的开发工具叫WebRoot）目录中的WEB-INF目录中的lib目录下即可

  • 加载与注册JDBC驱动

    1. 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”);
      jdk6.0之后：Class.forName(“com.mysql.cj.jdbc.Driver”);

    2. 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：

    jdbc实现过程及框架的使用_第3张图片

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：

jdbc实现过程及框架的使用_第4张图片

  • 几种常用数据库的 JDBC URL

    1. 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

      jdk6.0更新：
      jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false

    2. 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

    3. 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：用户名密码

  • user,password可以用“属性名=属性值”方式告诉数据库

    jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu?user=root&password=123456

  • 可以调用 DriverManager 类的 getConnection() 方法建立到数据库的连接

    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

2.4 数据库连接方式（五层递进）

  1. 连接方式一：直接连接

     /**
  * 使用方式一：直接连接,使用的是jdbc8，所以连接出现一些问题
  * 		从JDBC6.0开始驱动类使用了新的(com.mysql.jdbc.Driver()-->com.mysql.cj.jdbc.Driver())
  * 		并且url中必须要设置时区，否侧会报错。
  * @throws SQLException 
  */
 @Test
 public void test1(){
 	try {
 		//1. 提供java.sql.Driver实现类对象
 		Driver driver = new com.mysql.cj.jdbc.Driver();
 		
 		//2. 提供要连接的数据库url地址
 		/*url:jdbc:mysql://localhost:3306/test
 		characterEncoding=utf-8：可以设置字符格式
 		serverTimezone=UTC：设置时区，UTC表示标准时区
 		或者 serverTimezone=GMT%2B8：GMT%2B8代表： 东八区
 		useSSL=false:不建议在没有服务器身份验证的情况下建立SSL连接,设置useSSL=false显式禁用SSL，或者设置useSSL=true并为服务器证书验证提供信任存储*/
 		String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false";
 		
 		//3. 把账号密码封装在Properties中
 		Properties info = new Properties();
 		info.setProperty("user", "root");
 		info.setProperty("password", "root");
 		//4. 使用driver的connect()获取连接
 		Connection conn = driver.connect(url, info);
 		System.out.println(conn);
 	} catch (SQLException e) {
 		// TODO Auto-generated catch block
 		e.printStackTrace();
 	}
 }

    上述代码中出现了第三方APPI

  2. 连接方式二：替换第三方API

     /**
  * 使用方式二：
  * 对方式一的迭代:在如下的程序中不出现第三方的api,使得程序具有更好的可移植性
  */
 @Test
 public void test2() {
 	try {
 		//1. 使用反射获取Driver的实现类对象
 		Class clazz = Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
 		Driver driver = (Driver)clazz.newInstance();
 		
 		//2. 提供要连接的数据库url地址
 		String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false";
 		
 		//3. 把账号密码封装在Properties中
 		Properties info = new Properties();
 		info.setProperty("user", "root");
 		info.setProperty("password", "root");
 		
 		//4. 调用driver的connect()方法获取连接
 		Connection conn = driver.connect(url, info);
 		System.out.println(conn);
 	} catch (Exception e) {
 		// TODO Auto-generated catch block
 		e.printStackTrace();
 	}
 }

    相较于方法一，这里使用反射实例化Driver，不在代码中体现第三方API，体现了面向接口的编程思想

  3. 连接方式三：使用DriverManager替换Driver

     /**
  * 方式三：使用DriverManager替换Driver
  */
 @Test
 public void test3() {
 	try {
 		
 		//1. 数据库连接的四个基本要素
 		String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false";
 		String user = "root";
 		String password = "root";
 		String driverClass = "com.mysql.cj.jdbc.Driver";
 		
 		//2. 实例化driver
 		Class clazz = Class.forName(driverClass);
 		Driver driver = (Driver)clazz.newInstance();
 		
 		//3. 注册驱动
 		DriverManager.registerDriver(driver);
 		
 		//4. 获取连接
 		Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
 		System.out.println(conn);
 	} catch (Exception e) {
 		// TODO Auto-generated catch block
 		e.printStackTrace();
 	}
 	
 }

    使用DriverManager实现数据库连接

  4. 连接方式四：Driver的实现类自动注册驱动

     /**
  * 可以只是加载驱动，不用显示的注册驱动了。
  */
 @Test
 public void test4() {
 	try {
 		
 		//1. 提供三个基本信息
 		String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false";
 		String user = "root";
 		String password = "root";
 		
 		//2. 加载Driver
 		Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
 		//相较于方式三，可以省略如下的操作：
 		//Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
 		//注册驱动
 		//DriverManager.registerDriver(driver);
 		//为什么可以省略上述操作呢？
 		/*
 		 * 在mysql的Driver实现类中，声明了如下的操作：
 		 * static {
 				try {
 					java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
 				} catch (SQLException E) {
 					throw new RuntimeException("Can't register driver!");
 				}
 			}
 		 */
 		
 		//3. 获取连接
 		Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
 		System.out.println(conn);
 	} catch (Exception e) {
 		// TODO Auto-generated catch block
 		e.printStackTrace();
 	}
 }

  5. 连接方式五（最终版）：提取配置文件

     //方式五(final版)：将数据库连接需要的4个基本信息声明在配置文件中，通过读取配置文件的方式，获取连接
 /*
  * 此种方式的好处？
  * 1.实现了数据与代码的分离。实现了解耦
  * 2.如果需要修改配置文件信息，可以避免程序重新打包。
  */
 @Test
 public void test5() {
 	try {
 		//1. 读取配置文件四个基本信息
 		InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
 		Properties info = new Properties();
 		info.load(is);
 		
 		String url = info.getProperty("url");
 		String user = info.getProperty("user");
 		String password = info.getProperty("password");
 		String driverClass = info.getProperty("driverClass");
 		

 		//2. 加载Driver
 		Class.forName(driverClass);
 		
 		//3. 连接
 		Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

 		System.out.println(conn);
 	} catch (Exception e) {
 		// TODO Auto-generated catch block
 		e.printStackTrace();
 	}
 }

    其中配置文件声明在工程src文件目录下[jdbc.properties]

     user=root
 password=root
 url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false
 driverClass=com.mysql.cj.jdbc.Driver

三、使用PreparedStatement实现CRUD操作

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

    jdbc实现过程及框架的使用_第5张图片

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

  • 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
  	//如何避免出现sql注入：只要用 PreparedStatement(从Statement扩展而来) 取代 Statement
  	@Test
  	public void testLogin() {
  		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
  		
  		System.out.print("请输入用户名：");
  		String user = scanner.nextLine();
  		System.out.print("请输入密码：");
  		String password = scanner.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 = '"+ user +"' AND password = '"+ password +"'";
  		User returnUser = get(sql,User.class);
  		if(returnUser != null){
  			System.out.println("登录成功");
  		}else{
  			System.out.println("用户名不存在或密码错误");
  		}
  	}
  
  	// 使用Statement实现对数据表的查询操作
  	public  T get(String sql, Class 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;
  	}
  
  }

PreparedStatement的使用

  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

  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. 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, BAR BINARY
java.sql.Date DATE
java.sql.Time TIME
java.sql.Timestamp TIMESTAMP

  1. 使用PreparedStatement实现增删改操作
    测试代码：

     /**
  * 测试PreparedStatement实现通用的增删改操作
  * @throws Exception 
  */
 @Test
 public void test(){
 	//删除user表中数据
 	//String sql = "DELETE FROM USER WHERE id = ?";
 	//update(sql, 9);
 	
 	//增加order表中数据
 	//String sql = "INSERT INTO `order`(order_name, order_date) VALUES(?, ?);";
 	//update(sql,"HH","2012-2-2");
 	
 	//修改order表中的数据
 	String sql = "UPDATE `order` SET order_name = 'ZZ' WHERE order_id = ?";
 	update(sql,1);
 }

    增删改代码：

     /**
  * 通用的增删改操作
  */
 public void update(String sql, Object ...args) {//sql语句中的占位符?个数与args形参个数相同
 	Connection conn = null;
 	PreparedStatement ps = null;
 	try {
 		//1. 获取连接
 		conn = JDBCUtils.getConnection();
 				
 		//2. 获取PreparedStatement实例并进行预编译
 		ps = conn.prepareStatement(sql);
 		
 		//3. 填充占位符
 		for(int i = 0; i < args.length; i ++) {
 			ps.setObject(i + 1, args[i]);//注意参数声明位置
 		}
 		
 		//4. 执行sql语句
 		ps.execute();
 	} catch (Exception e) {
 		// TODO Auto-generated catch block
 		e.printStackTrace();
 	}finally {
 		//5. 关闭连接
 		JDBCUtils.closeConnection(conn, ps);
 	}
 	
 }

    JDBCUtils:

     /**
  * 
  * @description 抽离出获取数据库连接和关闭连接的操作
  * @author lipu
  * @data 2020年10月26日
  */
 public class JDBCUtils {
 	/**
 	 * 获取数据库的连接，连接文件放在src的配置文件下。数据库连接出问题则抛出异常
 	 * @return
 	 * @throws Exception
 	 */
 	public static Connection getConnection() throws Exception {
 		//1. 加载配置文件
 		InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
 		Properties info = new Properties();
 		info.load(is);
 		
 		//2. 使用配置文件读取连接四要素
 		String user = info.getProperty("user");
 		String password = info.getProperty("password");
 		String url = info.getProperty("url");
 		String driverClass = info.getProperty("driverClass");
 		
 		//3. 加载驱动
 		Class.forName(driverClass);
 		
 		//4. 获取连接
 		Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
 		
 		return conn;
 	}
 	/**
 	 * 关闭数据库和statement的连接，主要用于处理数据库连接过程中出现的异常
 	 * @throws 
 	 */
 	public static void closeConnection(Connection conn, Statement s) {
 		if(conn != null) {
 			try {
 				conn.close();
 			} catch (SQLException e) {
 				// TODO Auto-generated catch block
 				e.printStackTrace();
 			}
 		}
 		if(s != null) {
 			try {
 				s.close();
 			} catch (SQLException e) {
 				// TODO Auto-generated catch block
 				e.printStackTrace();
 			}
 		}
 	}
 
 }

  2. 使用PreparedStatement实现查询操作

    1. 核心代码

       public  List query(Class clazz, String sql, Object ...args){
 	Connection conn = null;
 	PreparedStatement ps = null;
 	ResultSet rs = null;
 	
 	List result = null;
 	try {
 		//1. 获取连接
 		conn = JDBCUtils.getConnection();
 		//2. 获取PreparedStatement实例并预编译sql语句
 		ps = conn.prepareStatement(sql);
 		//3. 填充占位符
 		for(int i = 0; i ();
 		while(rs.next()) {
 			T t = clazz.newInstance();//新建对象，对应数据库中每一行
 			
 			ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();// 获取结果集的元数据
 			
 			int column = rsmd.getColumnCount();//通过结果集的元数据获取列数
 			
 			for(int i = 0; i < column; i ++) {//遍历结果集列数
 				
 				//获取该列的值
 				Object columnValue = rs.getObject(i + 1);

 				//通过反射，给对象赋值
 				String columnName = rsmd.getColumnLabel(i + 1);//获取该列名
 				Field field = clazz.getDeclaredField(columnName);//通过反射获取改列的列名对应的属性
 				field.setAccessible(true);//确保访问权限足够
 				field.set(t, columnValue);//通过反射给该属性赋值
 				
 			}
 			result.add(t);
 		}
 	} catch (Exception e) {
 		// TODO Auto-generated catch block
 		e.printStackTrace();
 	}finally {
 		//6. 关闭连接
 		JDBCUtils.closeConnection(conn, ps, rs);
 	}
 	return result;
 }

    2. 需要封装的类，放在bean目录下（略）

    3. 连接数据库和关闭数据库的操作（略）

ResultSet和ResultSetMetaData

  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()
      getObject()

  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();

    • ResultSetMetaData常用方法：

      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。

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。

JDBC API使用小结

  • 两种思想

    1. 面向接口编程思想

    2. ORM思想

      一个数据表对应一个java类
      表中一条记录对应java一个对象
      表中一个字段对应java一个属性

  • 两种技术

    1. JDBC结果集的元数据：ResultSetMetaData

      获取列数： getColumnCount();
      获取列名： getColumnLabel():

    2. 通过反射，创建指定类的对象，获取指定类的属性并赋值

四、操作BLOB类型字段

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)
类型 字节（字节）
TinyBlob 最大 255
Blob 最大 65K
MediumBlob 最大16M
LongBlog 最大4G

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

向数据表中插入大数据类型

/**
 * 向数据表customers中插入Blob类型的字段
 * @throws Exception 
 */
@Test
public void test1(){
	//1. 连接
	Connection conn = null;
	PreparedStatement ps = null;
	try {
		conn = JDBCUtils.getConnection();
		//2. 预编译
		String sql = "INSERT INTO customers(NAME, email, birth, photo) VALUES(?,?,?,?);";
		ps = conn.prepareStatement(sql);
		
		//3. 填充占位符
		ps.setObject(1, "girl");
		ps.setObject(2, "[email protected]");
		ps.setObject(3, "2012-1-2");
		
		InputStream is = new FileInputStream("girl.jpg");
		ps.setObject(4, is);
		
		//4. 执行
		ps.executeUpdate();
	} catch (Exception e) {
		// TODO Auto-generated catch block
		e.printStackTrace();
	}finally {
		//5. 关闭
		JDBCUtils.closeConnection(conn, ps);
	}
}

从数据表中读取大数据类型

/**
 * 读取大的Blob文件
 * @throws Exception 
 */
@Test
public void test2() {
	Connection conn = null;
	PreparedStatement ps = null;
	InputStream is = null;
	OutputStream os  = null;
	try {
		//1 连接
		conn = JDBCUtils.getConnection();
		//2 预编译
		String sql = "SELECT id,name, email,birth,photo FROM customers where id = 19;";
		ps = conn.prepareStatement(sql);
		//3. 执行
		ResultSet rs = ps.executeQuery();
		//4  处理结果集
		if(rs.next()) {
			//读取结果集内容
			int id = rs.getInt("id");
			String name = rs.getString("name");
			String email = rs.getString("email");
			Date birth = rs.getDate("birth");
			
			Customer cust = new Customer(id,name,email,birth);
			System.out.println(cust);
			
			//将Blob类型的字段下载下来，以文件的方式保存在本地
			Blob blob = rs.getBlob("photo");
			is = blob.getBinaryStream();
			
			os = new FileOutputStream("zhuyin.jpg");//保存后需要刷新
			int len;
			byte[] buf = new byte[1024];
			while((len = is.read(buf)) != -1) {
				os.write(buf, 0, len);
			}
		}
	} catch (Exception e) {
		// TODO Auto-generated catch block
		e.printStackTrace();
	}finally {
		//关闭os,is
		//JDBCUtils.closeConnection(conn, ps);
}

五、批量插入

  • 批量执行SQL语句

    当需要成批插入或者更新记录时，可以采用Java的批量更新机制，这一机制允许多条语句一次性提交给数据库批量处理。通常情况下比单独提交处理更有效率

  • JDBC的批量处理语句包括下面三个方法：

    addBatch(String)：添加需要批量处理的SQL语句或是参数；

    executeBatch()：执行批量处理语句；

    clearBatch():清空缓存的数据

  • 通常我们会遇到两种批量执行SQL语句的情况：

    多条SQL语句的批量处理；

    一个SQL语句的批量传参；

方式一

使用Statement，因存在注入漏洞，不推荐使用，测试过程略。

  Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
  Statement st = conn.createStatement();
  for(int i = 1;i <= 20000;i++){
  		String sql = "insert into goods(name)values('name_" + i + "')";
  		st.execute(sql);

方式二

使用PreparedStatement实现批量操作。sql语句只需要编译一次，可以多次执行，故效率有所提高。

/**
 * 方式二：
 * 直接使用PreparedStatement插入
 * 插入1000条信息共耗时：64410毫秒
 */
@Test
public void test1(){
	Connection conn = null;
	PreparedStatement ps = null;
	try {
		long start = System.currentTimeMillis();
		
		conn = JDBCUtils.getConnection();
		String sql = "INSERT INTO inserttest(NAME) VALUES(?);";
		ps = conn.prepareStatement(sql);
		
		for(int i = 0; i <1000; i ++) {
			ps.setObject(1, "name" + i);
			ps.executeUpdate();
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("共耗时：" + (end - start) + "毫秒");//插入1000条信息共耗时：64410毫秒
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}finally {
		JDBCUtils.closeConnection(conn, ps);
	}
}

方式三

使用addBatch()、executeBatch()、clearBatch()

需要手动开启mysql服务器的批处理功能，在url后加入rewriteBatchedStatements=true

JDBC驱动版本需要5.1.13或以上

/*
 * 批量插入的方式三：
 * 1.addBatch()、executeBatch()、clearBatch()
 * 2.mysql服务器默认是关闭批处理的，我们需要通过一个参数，让mysql开启批处理的支持。
 * 		 ?rewriteBatchedStatements=true 写在配置文件的url后面
 * 3.使用更新的mysql驱动：mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar支持的
 */
@Test
public void test2() {
	Connection conn = null;
	PreparedStatement ps = null;
	try {
		long start = System.currentTimeMillis();
		
		conn = JDBCUtils.getConnection();
		String sql = "INSERT INTO inserttest(NAME)VALUES(?)";//该sql语句结尾不可以使用分号，否则在batch中出错
		ps = conn.prepareStatement(sql);
		for(int i = 1; i <= 100000; i ++) {
			ps.setObject(1, "name" + i);
			//1. 攒batch
			ps.addBatch();
			
			if((i % 500) == 0) {
				//2. 执行
				ps.executeBatch();
				//3. 清空
				ps.clearBatch();
			}
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("共耗时：" + (end - start) + "毫秒");//100000共耗时：22589毫秒
	} catch (Exception e) {
		// TODO Auto-generated catch block
		e.printStackTrace();
	}finally {
		JDBCUtils.closeConnection(conn, ps);
	}
}

方式四

设置连接不允许自动提交数据。

/**
 * 批量插入的方式四：设置连接不允许自动提交数据
 */
@Test
public void test3() {
	Connection conn = null;
	PreparedStatement ps = null;
	try {
		long start = System.currentTimeMillis();
		
		conn = JDBCUtils.getConnection();
		//设置不允许自动提交数据
		conn.setAutoCommit(false);/等于mysql中的：set autocommit = false
		
		String sql = "INSERT INTO inserttest(NAME)VALUES(?)";//该sql语句结尾不可以使用分号，否则在batch中出错
		ps = conn.prepareStatement(sql);
		
		for(int i = 1; i <= 100000; i ++) {
			ps.setObject(1, "name" + i);
			//1. 攒batch
			ps.addBatch();
			
			if((i % 500) == 0) {
				//2. 执行
				ps.executeBatch();
				//3. 清空
				ps.clearBatch();
			}
		}
		
		//提交数据
		conn.commit();//等于mysql中的：commit;
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("共耗时：" + (end - start) + "毫秒");//100000共耗时：6071毫秒
	} catch (Exception e) {
		// TODO Auto-generated catch block
		e.printStackTrace();
	}finally {
		JDBCUtils.closeConnection(conn, ps);
	}
}

六、数据库事务

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。
  • 为确保数据库中数据的一致性,数据的操纵应当是离散的成组的逻辑单元:当它全部完成时,数据的一致性可以保持,而当这个单元中的一部分操作失败,整个事务应全部视为错误,所有从起始点以后的操作应全部回退到开始状态。

JDBC事务处理

  • 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。

  • 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

      若此时 Connection 没有被关闭, 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。

  • 代码实现过程

      public void test3(){
  	Connection conn = null;
  	try {
  		//1. 连接数据库
  		conn = JDBCUtils.getConnection();
  		
  		//2. 开启事务，设置不可自动提交
  		System.out.println(conn.getAutoCommit());
  		conn.setAutoCommit(false);
  		
  		//3. 进行数据库操作
  		String sql = "UPDATE user_table SET balance = balance - 100 WHERE USER = ?;";
  		update3(conn, sql, "AA");
  		//模拟异常
  		System.out.println(10/0);
  		String sql2 = "UPDATE user_table SET balance = balance + 100 WHERE USER = ?;";
  		update3(conn, sql2, "BB");
  		
  		//4. 如果没有异常，提交事务
  		conn.commit();
  		System.out.println("转账完成");
  		
  	} catch (Exception e) {
  			e.printStackTrace();
  		//5. 如果出现异常，回滚事务
  		try {
  			conn.rollback();
  		} catch (SQLException e1) {
  			e1.printStackTrace();
  		}
  		System.out.println("转账失败");
  	}finally {
  		//关闭连接
  		JDBCUtils.closeConnection(conn, null);
  	}
  }

事务的ACID属性

  1. 原子性（Atomicity）： 原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。
  2. 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。
  3. 隔离性（Isolation）： 事务的隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰，即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
  4. 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，接下来的其他操作和数据库故障不应该对其有任何影响。

  • 数据库的并发问题

    1. 对于同时运行的多个事务, 当这些事务访问数据库中相同的数据时, 如果没有采取必要的隔离机制, 就会导致各种并发问题:

      脏读: 对于两个事务 T1, T2, T1 读取了已经被 T2 更新但还没有被提交的字段。之后, 若 T2 回滚, T1读取的内容就是临时且无效的。

      不可重复读: 对于两个事务T1, T2, T1 读取了一个字段, 然后 T2 更新了该字段。之后, T1再次读取同一个字段, 值就不同了。

      幻读: 对于两个事务T1, T2, T1 从一个表中读取了一个字段, 然后 T2 在该表中插入了一些新的行。之后, 如果 T1 再次读取同一个表, 就会多出几行。

    2. 数据库事务的隔离性: 数据库系统必须具有隔离并发运行各个事务的能力, 使它们不会相互影响, 避免各种并发问题。

    3. 一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别。数据库规定了多种事务隔离级别, 不同隔离级别对应不同的干扰程度, 隔离级别越高, 数据一致性就越好, 但并发性越弱。

  • 四种隔离级别

    1. 数据库提供的4种事务隔离级别：
隔离级别 描述
READ UNCOMMITED
（读未提交数据）		 允许事务读取未被其他事物提交的变更。脏读，不可重复度和幻读的问题同时出现
READ COMMITED
（读已提交的数据）		 只允许事务读取已经被其他事物提交的变更，可以避免脏读，但不可重复读和幻读问题仍然可能出现
REPEATABLE READ 确保事务可以多次从一个字段读取相同的值，在这个事务持续期间，禁止其他事物对这个字段进行更改，可以避免脏读和不可重复读，但幻读问题仍然存在
SERIALIZABLE （串行化） 确保事务可以从一个表中读取相同的行。在这个事务持续期间，禁止其他事物对该表执行插入，更新和删除操作，所有并发问题都可以避免，但性能十分低下 
2. Oracle 支持的 2 种事务隔离级别：**READ COMMITED**, SERIALIZABLE。 Oracle 默认的事务隔离级别为: **READ COMMITED** 。

3. Mysql 支持 4 种事务隔离级别。Mysql 默认的事务隔离级别为: **REPEATABLE READ**。

  • 在MySql中设置隔离级别

    1. 每启动一个 mysql 程序, 就会获得一个单独的数据库连接. 每个数据库连接都有一个全局变量 @@tx_isolation, 表示当前的事务隔离级别。

    2. 查看当前的隔离级别

      select @@tx_isolation

    3. 设置当前 mySQL 连接的隔离级别:

      set transaction isolation level read committed;

    4. 设置数据库系统的全局的隔离级别:

      set global transaction isolation level read committed;

    5. 补充操作：

      创建mysql数据库用户：

      create user tom identified by ‘abc123’;

      授予权限

      #授予通过网络方式登录的tom用户，对所有库所有表的全部权限，密码设为abc123.
      grant all privileges on . to tom@’%’ identified by ‘abc123’;

      #给tom用户使用本地命令行方式，授予atguigudb这个库下的所有表的插删改查的权限。
      grant select,insert,delete,update on atguigudb.* to tom@localhost identified by
      ‘abc123’;

七、DAO及相关实现类

  • DAO：Data Access Object访问数据信息的类和接口，包括了对数据的CRUD（Create、Retrival、Update、Delete），而不包含任何业务相关的信息。有时也称作：BaseDAO
  • 作用：为了实现功能的模块化，更有利于代码的维护和升级。

[DAO.java]

/**
 * 
 * @description 通用的Dao, 即用于操作数据库的通用代码
 * @author lipu
 * @data 2020年10月27日
 */
public class DAO {
	
	private Class clazz = null;
	
	{
		//获取当前BaseDAO的子类继承的父类中的泛型
		Type genericSuperclass = this.getClass().getGenericSuperclass();
		ParameterizedType paraType = (ParameterizedType)genericSuperclass;
		Type[] typeArguments = paraType.getActualTypeArguments();
		clazz = (Class) typeArguments[0];
	}
	/**
	 * 查询所有数据，并返回数据集数组
	 * version 2.0 加上事务处理
	 * @param clazz
	 * @param sql
	 * @param args
	 * @return
	 */
	public List getList(Connection conn,String sql, Object ...args){
		PreparedStatement ps = null;
		ResultSet rs = null;
		List result = null;
		try {
			//2. 获取PreparedStatement实例并预编译sql语句
			ps = conn.prepareStatement(sql);
			//3. 填充占位符
			for(int i = 0; i ();
			while(rs.next()) {
				T t = clazz.newInstance();//新建对象，对应数据库中每一行
				
				ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();// 获取结果集的元数据
				
				int column = rsmd.getColumnCount();//通过结果集的元数据获取列数
				
				for(int i = 0; i < column; i ++) {//遍历结果集列数
					
					//获取该列的值
					Object columnValue = rs.getObject(i + 1);

					//通过反射，给对象赋值
					String columnName = rsmd.getColumnLabel(i + 1);//获取该列名
					Field field = clazz.getDeclaredField(columnName);//通过反射获取改列的列名对应的属性
					field.setAccessible(true);//确保访问权限足够
					field.set(t, columnValue);//通过反射给该属性赋值
					
				}
				result.add(t);
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally {
			//6. 关闭连接
			JDBCUtils.closeConnection(null, ps, rs);
		}
		return result;
	}
	/**
	 * 查询一行数据
	 * version 2.0 加上事务处理
	 * @param clazz
	 * @param sql
	 * @param args
	 * @return
	 */
	public T getInstance(Connection conn,String sql, Object ...args){
		PreparedStatement ps = null;
		ResultSet rs = null;
		T result = null;
		try {
			//2. 获取PreparedStatement实例并预编译sql语句
			ps = conn.prepareStatement(sql);
			//3. 填充占位符
			for(int i = 0; i  E getValue(Connection conn, String sql, Object ...args){
		PreparedStatement ps = null;
		ResultSet rs = null;
		try {
			//2. 获取PreparedStatement实例并预编译sql语句
			ps = conn.prepareStatement(sql);
			//3. 填充占位符
			for(int i = 0; i

[CustomerDAO.java]

/**
 * 
 * @description Customer对象的接口，用于定义Customer对象与数据库操作的标准
 * @author lipu
 * @data 2020年10月27日
 */
public interface CustomerDAO {

	/**
	 * 
	 * @description  将cust对象添加到数据库中
	 * @author lipu
	 * @data 2020年10月27日
	 * @param cust
	 */
	void insert(Connection conn, Customer cust);
	/**
	 * 
	 * @description 针对指定的id，删除表中的一条记录
	 * @author lipu
	 * @data 2020年10月27日
	 * @param conn
	 * @param id
	 */
	void delete(Connection conn, int id);
	/**
	 * 
	 * @description 针对内存中的cust对象，去修改数据表中指定的记录
	 * @author lipu
	 * @data 2020年10月27日
	 * @param conn
	 * @param cust
	 */
	void update(Connection conn, Customer cust);
	/**
	 * 
	 * @description 针对指定的id查询得到对应的Customer对象
	 * @author lipu
	 * @data 2020年10月27日
	 * @param conn
	 * @param id
	 * @return
	 */
	Customer getInstance(Connection conn, int id);
	/**
	 * 
	 * @description 查询表中的所有记录构成的集合
	 * @author lipu
	 * @data 2020年10月27日
	 * @param conn
	 * @return
	 */
	List getAll(Connection conn);
	/**
	 * 
	 * @description 返回数据表中的数据的条目数
	 * @author lipu
	 * @data 2020年10月27日
	 * @param conn
	 * @return
	 */
	long getCount(Connection conn);
	/**
	 * 
	 * @description 返回数据表中最大的生日
	 * @author lipu
	 * @data 2020年10月27日
	 * @param conn
	 * @return
	 */
	Date getMaxBirth(Connection conn);
}

[CustomerDAOImpl.java]

public class CustomerDAOImpl extends DAO implements CustomerDAO {

	@Override
	public void insert(Connection conn, Customer cust) {
		String sql = "INSERT INTO customers( NAME, email,birth)VALUES(?,?,?)";
		update(conn, sql, cust.getName(),cust.getEmail(),cust.getBirth());
	}

	@Override
	public void delete(Connection conn, int id) {
		String sql  = "DELETE FROM customers WHERE id = ?";
		update(conn,sql, id);
	}

	@Override
	public void update(Connection conn, Customer cust) {
		String sql = "UPDATE customers(name,email,birth)VALUES(?,?,?) where id = ?";
		update(conn,sql, cust.getName(),cust.getEmail(),cust.getBirth() , cust.getId());
	}

	@Override
	public Customer getInstance(Connection conn, int id) {
		String sql = "SELECT id,name,email,birth FROM customers where id = ?";
		Customer cust = getInstance(conn, sql, id);
		return cust;
	}

	@Override
	public List getAll(Connection conn) {
		String sql = "SELECT id,name,email,birth FROM customers";
		List list = getList(conn,sql);
		return list;
	}

	@Override
	public long getCount(Connection conn) {
		String sql = "SELECT COUNT(*) FROM customers";
		long result = getValue(conn, sql);
		return result;
	}

	@Override
	public Date getMaxBirth(Connection conn) {
		String sql = "SELECT MAX(birth) FROM customers";
		return getValue(conn, sql);
	}

}

[Customer.java]

public class Customer {
	private int id;
	private String name;
	private String email;
	private Date birth;
	
	public Customer() {
		super();
	}
	
	public Customer(int id, String name, String email, Date birth) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
		this.email = email;
		this.birth = birth;
	}
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getEmail() {
		return email;
	}
	public void setEmail(String email) {
		this.email = email;
	}
	public Date getBirth() {
		return birth;
	}
	public void setBirth(Date birth) {
		this.birth = birth;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Customer [id=" + id + ", name=" + name + ", email=" + email + ", birth=" + birth + "]";
	}
	
}

八、数据库连接池

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：

    在主程序（如servlet、beans）中建立数据库连接
    进行sql操作
    断开数据库连接

  • 这种模式开发，存在的问题:

    普通的JDBC数据库连接使用 DriverManager 来获取，每次向数据库建立连接的时候都要将 Connection加载到内存中，再验证用户名和密码(得花费0.05s～1s的时间)。需要数据库连接的时候，就向数据库要求一个，执行完成后再断开连接。这样的方式将会消耗大量的资源和时间。**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。
    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。（回忆：何为Java的内存泄漏？）
    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。

数据库连接池技术

  • 为解决传统开发中的数据库连接问题，可以采用数据库连接池技术。

  • 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。

  • 数据库连接池技术的优点:

    1. 资源重用

      由于数据库连接得以重用，避免了频繁创建，释放连接引起的大量性能开销。在减少系统消耗的基础上，另一方面也增加了系统运行环境的平稳性。

    2. 更快的系统反应速度

      数据库连接池在初始化过程中，往往已经创建了若干数据库连接置于连接池中备用。此时连接的初始化工作均已完成。对于业务请求处理而言，直接利用现有可用连接，避免了数据库连接初始化和释放过程的时间开销，从而减少了系统的响应时间

    3. 新的资源分配手段

      对于多应用共享同一数据库的系统而言，可在应用层通过数据库连接池的配置，实现某一应用最大可用数据库连接数的限制，避免某一应用独占所有的数据库资源

    4. 统一的连接管理，避免数据库连接泄漏

      在较为完善的数据库连接池实现中，可根据预先的占用超时设定，强制回收被占用连接，从而避免了常规数据库连接操作中可能出现的资源泄露

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 通常被称为数据源，它包含连接池和连接池管理两个部分，习惯上也经常把 DataSource 称为连接池

  • 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。

  • 特别注意：

    1. 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。
    2. 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conn.close()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。

C3P0数据库连接池

  • 方式一（不推荐）

    测试连接代码

      /**
   * 获取连接方式一 不推荐
   * @throws PropertyVetoException 
   * @throws SQLException 
   */
  @Test
  public void test1() throws PropertyVetoException, SQLException {
  	//获取c3p0数据库连接池
  	ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource();
  	//通过设置相关的参数，对数据库连接池进行管理：
  	//设置初始时数据库连接池中的连接数
  	cpds.setDriverClass( "com.mysql.cj.jdbc.Driver" );  
  	cpds.setJdbcUrl( "jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&serverTimezone=UTC" );
  	cpds.setUser("root");                                  
  	cpds.setPassword("root"); 
  	
  	Connection conn = cpds.getConnection();
  	System.out.println(conn);
  	
  //cpds.setMaxStatements( 180 );   
  	//销毁c3p0数据库连接池
  //DataSources.destroy( cpds );
  }

  • 方式二：使用配置文件加载（推荐）

    连接测试代码

      /**
   * 获取连接方式二：使用C3P0数据库连接池的配置文件方式，获取数据库的连接：推荐
   * 未测试成功
   * @throws SQLException 
   */
  @Test
  public void test2() throws SQLException {
  	ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource("c3p0-info");
  	Connection conn = cpds.getConnection();
  	System.out.println(cpds);
  	
  }

    位于同src下的配置文件：c3p0-info.xml

      
  
  	
  		
  		com.mysql.cj.jdbc.Driver
  		jdbc:mysql:///test?useSSL=false&serverTimezone=UTC
  		root
  		root

    注意：xml文件中的&需要使用&

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：Commonpool。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。该数据库连接池既可以与应用服务器整合使用，也可由应用程序独立使用。

  • 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

  • 方式一：（不推荐）

      /**
   * 获取连接方式一：不推荐
   * @throws SQLException 
   */
  @Test
  public void test1() throws SQLException {
  	//创建了DBCP的数据库连接池
  	BasicDataSource source = new BasicDataSource();
  	//设置基本信息
  	source.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&serverTimezone=UTC");
  	source.setUsername("root");
  	source.setPassword("root");
  	source.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
  	
  	Connection conn = source.getConnection();
  	System.out.println(conn);
  	
  }

  • 方式二：（使用配置问文件）

      /**
   * 方式二：加载配置文件
   * @throws Exception 
   */
  @Test
  public void test2() throws Exception {
  	//导入配置文件
  	Properties pros = new Properties();
  	FileInputStream fis = new FileInputStream("src/dbpc.properties");
  	pros.load(fis);
  	//加载配置文件
  	DataSource source = BasicDataSourceFactory.createDataSource(pros);
  	Connection conn= source.getConnection();
  	System.out.println(conn);
  	
  }

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。

  • 代码实现：

    连接代码：

      @Test
  public void testDruid() throws Exception {
  	//读取配置文件
  	InputStream is = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties");
  	Properties pros = new Properties();
  	pros.load(is);
  	//加载配置文件
  	DataSource source = DruidDataSourceFactory.createDataSource(pros);
  	//获取连接
  	Connection conn = source.getConnection();
  	System.out.println(conn);
  }

    同src下的配置文件【druid.properties】

      url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&serverTimezone=UTC
  username=root
  password=root
  driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver

九、Apache-DBUtils实现CRUD操作

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：

    1. org.apache.commons.dbutils.QueryRunner

      提供数据库操作的一系列重载的update()和query()操作

    2. org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler

      此接口用于处理数据库查询操作得到的结果集，不同的结果集的情形，由其不同的子类来实现

    3. 工具类：org.apache.commons.dbutils.DbUtils

主要API的使用

  1. 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 SQLException

      rollbackAndCloseQuietly(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。

  2. QueryRunner类

    1. 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。

    2. 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

    3. 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)throws SQLException：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。

      …

  3. ResultSetHandler接口及实现类

    1. 该接口用于处理 java.sql.ResultSet，将数据按要求转换为另一种形式。

    2. ResultSetHandler 接口提供了一个单独的方法：Object handle (java.sql.ResultSet .rs)

    3. 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

  4. 核心代码

    插入功能：

     conn = JDBCUtils.getConnection3();
 QueryRunner runner = new QueryRunner();
 String sql = "INSERT INTO customers(name,email,birth) VALUES(?,?,?)";
 int result = runner.update(conn, sql,"dbutils", "[email protected]","1970-1-1");
 System.out.println("成功添加了" + result +"条数据");

    BeanHanler： 是ResultSetHandler接口的实现类，用于封装表中的一条记录。

     conn = JDBCUtils.getConnection();
 QueryRunner runner = new QueryRunner();
 String sql = "SELECT id,name,email,birth FROM customers where id = ?";
 ResultSetHandler rsh = new BeanHandler(Customer.class);
 
 Customer cust = runner.query(conn, sql, rsh, 23);
 System.out.println(cust);

    BeanListHandler： 是ResultSetHandler接口的实现类，用于封装表中的多条记录构成的集合。

     conn = JDBCUtils.getConnection();
 QueryRunner runner = new QueryRunner();
 String sql = "SELECT id,name,email,birth FROM customers";
 BeanListHandler rsh = new BeanListHandler(Customer.class);
 
 List cust = runner.query(conn, sql, rsh);
 cust.forEach(System.out::println);

    MapHandler：MapHandler:是ResultSetHandler接口的实现类，对应表中的一条记录，将字段及相应字段的值作为map中的key和value

     conn = JDBCUtils.getConnection();
 QueryRunner runner = new QueryRunner();
 String sql = "SELECT id,name,email,birth FROM customers where id = 1";
 MapHandler rsh = new MapHandler();
 
 Map result = runner.query(conn, sql, rsh);
 System.out.println(result);

    MapListHandler:MapListHander:是ResultSetHandler接口的实现类，对应表中的多条记录。将字段及相应字段的值作为map中的key和value。将这些map添加到List中

     conn = JDBCUtils.getConnection();
 QueryRunner runner = new QueryRunner();
 String sql = "SELECT id,name,email,birth from customers ";
 MapListHandler rsh = new MapListHandler();
 
 List> result = runner.query(conn, sql, rsh);
 result.forEach(System.out::println);

    ScalarHandler:用于查询特殊值

     conn = JDBCUtils.getConnection();
 QueryRunner runner = new QueryRunner();
 String sql = "SELECT count(*) from customers";
 ScalarHandler rsh = new ScalarHandler();
 long result = (long)runner.query(conn, sql, rsh);
 System.out.println(result);

    .

     conn = JDBCUtils.getConnection();
 QueryRunner runner = new QueryRunner();
 String sql = "SELECT max(birth) from customers";
 ScalarHandler rsh = new ScalarHandler();
 Date result = (Date)runner.query(conn, sql, rsh);
 System.out.println(result);

======================================================================
学习资料及内容来源于尚硅谷JDBC核心技术(新版jdbc)，感谢尚硅谷。

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