Java基础27~使用JDBC+连接池+反射编写简单的ORM框架

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前言

项目开发离不开数据库，JDBC是Java数据库开发必须要掌握的技术。

JDBC概述

JDBC（Java Database Connectivity，Java数据库连接）作用是：连接数据库，对表中的数据进行增删改查操作

JDBC的API

在java.sql包下

类名	说明
DriverManager	驱动管理器类，管理数据库驱动，获得数据库连接
Connection	连接类，连接数据库
Statement	命令接口，发送SQL命令给数据库
PreparedStatement	预编译命令接口，命令接口的子接口
ResultSet	结果集，保存查询的数据

DriverManager类

用于管理驱动，并获得连接对象：

• Connection getConnection(URL字符串)
• Connection getConnection(URL字符串,账号,密码)

URL字符串写法：

jdbc:mysql://数据库服务器地址:3306/数据库名?参数=值&参数=值

URL参数：

参数名	说明
user	账号
password	密码
useSSL	是否加密传输 true/false
useUnicode	是否使用Unicode字符 true/false
characterEncoding	指定编码类型
serverTimezone	时区

Connection接口

通过TCP/IP协议实现和数据库的通信，实现连接
常用方法：

方法名	说明
createStatement()	创建Statement对象
prepareStatement(String sql)	创建PreparedStatement对象
setAutocommit()	设置是否自动提交
beginTransaction()	启动事务
commit()	提交事务
rollback()	回滚事务
close()	关闭连接

Statment接口

用于向数据库发送SQL命令
常用方法：

方法名	说明
ResultSet executeQuery(SQL语句)	执行查询语句
int executeUpdate(SQL语句)	执行增删改语句
close()	关闭命令

ResultSet接口

用于查询数据
常用方法：

方法名	说明
boolean next()	移动到下一行，返回是否到了末尾
boolean first()	移动第一行，返回是否有数据
boolean last()	移动到最后一行，返回是否有数据
String getString(“列名” 或 列索引)	获得某一列的字符串值
int getInt(“列名” 或 列索引)	获得某一列的整数值

JDBC的操作步骤

1. 下载mysql驱动包，导入到项目中
2. 导入驱动包中的Driver类到内存 Class.forName(“包名+类名”);
3. 通过DriverManager获得Connection对象
4. 通过Connection对象获得Statement对象
5. Statement对象执行增删改查命令
6. 如果是查询，获得ResultSet对象
7. 遍历ResultSet对象中的数据

/**
 * 测试查询功能
 */
public class TestQuery {

	public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
	
	static{
		try {
			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	@Test
	public void testJDBC(){
		try (Connection conn = DriverManager.getConnection(URL,"root","123456")){
			Statement statement = conn.createStatement();
			String sql = "insert into students(stu_name,stu_age,stu_gender,stu_class_id) values(‘张三’,20,‘男’,1)";
			int rows = statement.executeUpdate(sql);
			if(rows > 0){
				System.out.println("执行成功");
			}else{
				System.out.println("执行失败");
			}
			statement.close();
		} catch (SQLException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	@Test
	public void testQuery(){
		try(Connection conn = DriverManager.getConnection(URL,"root","123456")){
			Statement st = conn.createStatement();
			String sql = "select * from students";
			//执行查询操作，返回结果集
			ResultSet rs = st.executeQuery(sql);
			//循环访问每一行
			while(rs.next()){
				//访问每一列
				System.out.println("编号:"+rs.getInt("stu_id"));
				System.out.println("姓名:"+rs.getString("stu_name"));
				System.out.println("年龄:"+rs.getInt("stu_age"));
				System.out.println("性别:"+rs.getString("stu_gender"));
				System.out.println("班级:"+rs.getInt("stu_class_id"));
			}
			rs.close();
		}catch(SQLException ex){
			ex.printStackTrace();
		}
	}
}

PreparedStatement接口

Statement的子接口
优点：对SQL语句进行了预编译，数据库可以直接执行，更加高效和安全。
创建方法：

Connection对象.prepareStatement("SQL语句");

常用方法：

方法名	说明
setXXX(占位符位置，值)	给占位符赋值，如：setInt、setString、setFloat…
ResultSet executeQuery()	执行查询
int executeUpdate()	执行增删改

批处理

当需要操作大量数据时，默认情况下JDBC会单独编译和发送每一条SQL语句，执行效率比较低。
批处理：将多条语句打包，一起编译，一起发送给数据库，数据库一起执行。
实现方法：

1. 需要关闭连接对象的自动提交
2. 创建PreparedStatement对象
3. 设置SQL语句和占位符
4. 调用PreparedStatement的addBatch方法，添加SQL命令到批处理中
5. 调用executeBatch()执行批处理
6. 调用连接对象的commit方法

/**
 * 测试批处理
 */
public class TestBatch {
	
	public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb?user=root&password=123456";
	
	static{
		try {
			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	//添加多个学生的信息
	public void addStudents(List students){
		try(Connection conn = DriverManager.getConnection(URL)){
			//关闭自动提交
			conn.setAutoCommit(false);
			String sql = "insert into students(stu_name,stu_age,stu_gender,stu_class_id) values(?,?,?,?)";
			PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
			for(Student stu : students){
				//添加一个学生的信息
				ps.setString(1, stu.getStu_name());
				ps.setInt(2,stu.getStu_age());
				ps.setString(3, stu.getStu_gender());
				ps.setInt(4, stu.getStu_class_id());
				//添加到批处理
				ps.addBatch();
			}
			//执行批处理
			ps.executeBatch();
			//数据库提交
			conn.commit();
		}catch(SQLException ex){
			ex.printStackTrace();
		}
	}
	
	@Test
	public void testBatch(){
		List students = Arrays.asList(new Student(1,"马八",20,"男",1),
				new Student(1,"马大八",30,"男",1),new Student(1,"马小八",10,"男",1));
		addStudents(students);
	}
}

数据库连接池

创建数据库连接对象需要消耗比较多时间和内存，连接池开辟一个池，在池中放置一定数量的连接对象，用户使用连接对象后，连接不会直接销毁，而是回到池中，做其它操作时可以直接利用，减少连接对象的创建次数，从而提高程序的性能。

常用连接池

• C3p0
  开源的，成熟的，高并发第三方数据库连接池，文档资料完善，hibernate框架就使用了c3p0
• dbcp
  由Apache开发的一个数据库连接池，在tomcat7版本之前都是使用dbcp作为数据库连接池。
• Druid
  阿里巴巴的连接池。Druid能够提供强大的监控和扩展功能。
• BoneCP
  其官方说该数据库连接池性能非常棒，不过现在已经不更新了，转到了HiKariCP上。
• HiKariCP
  Hikari是日语光的意思，作者可能想以此来表达HiKariCP速度之快。比之前的BoneCP性能更加强大，它官方展示了一些性能对比的数据，通过数据可以看出HiKariCP完虐c3p0，dbcp，tomcat jdbc pool等其他数据库连接池。并且它的库文件差不多就130kb，非常轻巧。
• Proxool
  早期的一些项目中使用的多一些，现在该数据库连接池源码已经有一阵子不更新了。

C3P0连接池的使用

步骤

1. 从官网下载jar包 http://www.mchange.com/projects/c3p0/index.html
   c3p0-0.9.5.2.jar
   mchange-commons-java-0.2.11.jar
2. 创建ComboPooledDataSource对象
3. 配置连接池对象
4. 调用getConnection获得连接
5. 执行CRUD操作
6. 关闭连接，让连接回到池中

配置文件
src下添加：c3p0-config.xml

  
  	
  	
  	com.mysql.jdbc.Driver
  	
  	jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
  	
  	root
  	
  	123456
  	
  	
    10
    
    30
    
    100
    
    10
    
    200
  

案例：使用JDBC+连接池+反射编写基本的ORM框架

常见的ORM（对象关系映射）框架，如Hibernate、MyBatis能通过对Java对象的操作，完成对数据库的增删改查，下面模拟其中的保存操作。
需求：

1. 通用的save方法
2. 参数是Java对象
3. 可以向任何表插入一条数据

问题：

1. 不同表的save方法，参数类型不一样
2. insert语句是不一样的

分析：

1. 将参数设置为Object
2. 将实体类名、属性名设置成和表名、字段名一致
3. 通过反射读取对象的类名，属性名，动态拼接SQL语句
4. 调用getXXX方法，将值设置到SQL语句中

/**
 * JDBC工具类
 */
public class JDBCUtils {

	//连接池对象
	private static ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
	
	/**
	 * 保存任意对象的数据到表中
	 * @param obj
	 */
	public static void save(Object obj){
		//获得对象的类型对象
		Class clazz = obj.getClass();
		//获得类名
		String className = clazz.getSimpleName();
		StringBuilder stb = new StringBuilder("insert into ");
		stb.append(className+"(");
		//获得所有的属性
		Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
		//i = 1跳过第一列自动增长主键
		for(int i = 1;i < fields.length;i++){
			stb.append(fields[i].getName()+",");
		}
		//删除最后的,
		stb.deleteCharAt(stb.length() - 1);
		stb.append(") values (");
		//添加?
		for(int i = 1;i < fields.length;i++){
			stb.append("?,");
		}
		//删除最后的,
		stb.deleteCharAt(stb.length() - 1);
		stb.append(")");
		System.out.println("test sql--- "+stb.toString());
		//添加数据
		try(Connection conn = dataSource.getConnection()){
			PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(stb.toString());
			//设置SQL语句中的参数
			for(int i = 1;i < fields.length;i++){
				String fname = fields[i].getName();
				String mname = "get" + fname.substring(0, 1).toUpperCase() + fname.substring(1);
				System.out.println("method:"+mname);
				//调用方法获得返回值，给SQL参数赋值
				Method m = clazz.getMethod(mname);
				ps.setObject(i, m.invoke(obj));
			}
			//执行SQL
			ps.executeUpdate();
			System.out.println("添加完成！！！");
		}catch(Exception ex){
			ex.printStackTrace();
		}
	}
}

结束

作业：定义findAll方法，查询不同的表，返回不同类型的集合
问题：

1. 表的名称不同
2. 返回值类型不同

分析：

1. 给findAll传Class参数，通过getSimpleName获得类名，就是表名
2. 使用泛型方法，通过T来代替类型，具体类型由Class参数传入

public static  List findAll(String sql,Class clazz){

}

3. 使用反射实现SQL拼接
4. 从结果集中读取数据后，动态创建对象，调用所有的setXXX方法，给对象赋值

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