JDBC相关介绍、操作访问数据库

目录

JDBC相关介绍

数据的持久化

数据库存储技术

数据访问

体系结构

编写步骤

获取数据库连接

要素一：Driver接口实现类

要素二：URL

要素三：用户名和密码

具体实现

操作和访问数据库

图解

数据库的调用方式

ResultSet

ResultSetMetaData

资源的释放

代码实现：通用的增删改操作

代码实现：通用的查询操作

总结

两种思想

两种技术

JDBC相关介绍

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概述：JDBC(Java Database Connectivity)是一个独立于特定数据库管理系统、通用的SQL数据库的公共接口(一组API)。

数据的持久化

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，持久化的实现过程大多通过各种关系数据库来完成

数据库存储技术

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。

数据访问

没有JDBC，java程序访问数据库
有了JDBC，java程序访问数据库
总结

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）

编写步骤

说明：ODBC(Open Database Connectivity，开放式数据库连接)

获取数据库连接

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要素一：Driver接口实现类

Driver接口	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
	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
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”)
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

要素二：URL

说明	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
图解
常用数据库的JDBC URL	MySQL的连接URL编写	1. jdbc:mysql://主机名称:mysql服务端口号/数据库名称?参=值&参数=值 2. jdbc:mysql://localhost:3306/test 3. jdbc:mysql://localhost:3306/test?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 可以通过参数指定服务器端的字符集 4. jdbc:mysql://localhost:3306/test?user=root&password=123456
	Oracle 9i的连接URL编写	1. jdbc:oracle:thin:@主机名称:oracle服务端口号:数据库名称 2. jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:test
	SQLServer的连接URL编写	1. jdbc:sqlserver://主机名称:sqlserver服务端口号:DatabaseName=数据库名称 2. jdbc:sqlserver://localhost:1433:DatabaseName=atguigu

要素三：用户名和密码

• user，password可以用"属性名=属性值"方式告诉数据库
• 可以调用DriverManager类的getConnection()方法建立到数据库的连接

具体实现

使用配置文件的方式保存配置信息，在代码中加载配置文件
使用配置文件的好处	实现了代码和数据的分离，如果需要修改配置信息，直接在配置文件中修改，不需要深入代码
	如果修改了配置信息，省去重新编译的过程
配置文件设计

 因为操作数据库时会多次获取连接，所以就把获取连接和关闭资源的功能代码放在工具类中。

package util;

//导包
import java.io.InputStream;
import java.sql.*;
import java.util.Properties;

//操作数据库的工具类
public class JDBCUtils {

    //获取数据库的连接
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        //1.读取配置文件中的4个基本信息
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");

        //文件内容读到集合
        Properties prop = new Properties();
        prop.load(is);

        //获取对应的值
        String user = prop.getProperty("user");
        String password = prop.getProperty("password");
        String url = prop.getProperty("url");
        String driverClass = prop.getProperty("driverClass");

        //2.加载驱动
        Class.forName(driverClass);

        //3.获取连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        return conn;
    }

    //关闭资源
    public static void closeResource(Connection conn, Statement ps){
        try {
            if (ps != null)
                ps.close();
        } catch (SQLException throwables) {
            throwables.printStackTrace();
        }
        try {
            if (conn != null)
                conn.close();
        } catch (SQLException throwables) {
            throwables.printStackTrace();
        }
    }

    //关闭资源
    public static void closeResource(Connection conn, Statement ps,ResultSet rs){
        try {
            if (ps != null)
                ps.close();
        } catch (SQLException throwables) {
            throwables.printStackTrace();
        }
        try {
            if (conn != null)
                conn.close();
        } catch (SQLException throwables) {
            throwables.printStackTrace();
        }try {
            if (rs != null)
                rs.close();
        } catch (SQLException throwables) {
            throwables.printStackTrace();
        }
    }
}

操作和访问数据库

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概述：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

图解

数据库的调用方式

Statement	概述：用于执行静态SQL语句并返回它所生成结果的对象
	接口中定义了的方法	int excuteUpdate(String sql)：执行更新操作INSERT、UPDATE、DELETE ResultSet executeQuery(String sql)：执行查询操作SELECT
	弊端	存在拼串操作，繁琐 说明："SELECT user,password FROM user_table WHERE user = '"+ user +"' AND password = '"+ password +"'"
		存在SQL注入问题 说明：SQL 注入是利用某些系统没有对用户输入的数据进行充分的检查 而在用户输入数据中注入非法的 SQL 语句段或命令(如：SELECT user, password FROM user_table WHERE user='a' OR 1 = ' AND password = ' OR '1' = '1')  从而利用系统的SQL引擎完成恶意行为的做法
PrepatedStatement	概述：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
	介绍：PreparedStatement接口是Statement的子接口，它表示一条预编译过的SQL语句
	创建：可以通过调用Connection对象的preparedStatement(String sql)方法获取PreparedStatement对象
	使用	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setObject()方法来设置这些参数
		setObject()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
PreparedStatement  VS  Statement		1. PreparedStatement可以操作Blob的数据，Statement做不到 2. PreparedStatement能实现更高效的批量操作，最大可能提高性能 3. PreparedStatement可以解决Statement拼串和防止SQL注入
CallableStatement	概述：用于执行SQL存储过程
图解

ResultSet

说明：查询需要调用PreparedStatement的executeQuery()方法，查询结果是一个ResultSet对象
介绍	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
使用	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
常用方法	- boolean next() - getString()
图解
Java与SQL 对应数据类型转换表

ResultSetMetaData

说明	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();
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
注意	表的字段名与类的属性名不相同的情况： 1. 必须声明sql时，使用类的属性名来命名字段的别名 2. 使用ResultSetMetaData时，需要使用getColumnLabel()来替换getColumnName()获取列的别名 说明：如果sql中没有给字段起别名，getColumnLabel()获取的就是列名
图解

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

代码实现：通用的增删改操作

说明：获取数据库连接和资源关闭使用的是之前创建的工具类中的方法。

    //通用的增删改操作
    //sql中占位符的个数与可变形参的长度相同！
    public void update(String sql,Object ...args) {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            //1.获取数据库连接
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            //2.预编译sql语句，返回PreparedStatement实例
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            //3.填充占位符
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                ps.setObject(i+1,args[i]);
            }
            //4.执行
            ps.execute();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //5.资源关闭
            JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
        }
    }

代码实现：通用的查询操作

说明：查询操作有返回值，我们一般使用创建对象，再给对象赋值的方式输出结果。

//结果集的输出方式
//方式一：
//System.out.println("id="+id+" name="+name+" email="+email+" Date:"+birth);
//方式二：
//Object[] date = new Object[]{id,name,email,birth};
//方式三：将数据封装为一个对象（推荐）

查询一条记录：

    //针对于不同表的通用查询操作，返回表中一条记录
    public  T getInstance(Class clazz,String sql,Object ...args){
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            //获取连接
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            //预编译sql语句，返回PreparedStatement实例
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            //填充占位符
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                ps.setObject(i+1,args[i]);
            }

            //执行：捕获结果集
            rs = ps.executeQuery();
            //获取结果集的元数据
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            //获取列数
            int columnCount = rsmd.getColumnCount();
            if (rs.next()){
                //创建此Class对象所表示类的实例
                T t = clazz.newInstance();
                //处理结果集一行数据中的每一个列
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    //获取每个列的列值：通过ResultSet
                    Object columnValue = rs.getObject(i + 1);

                    //获取每个列的列名：通过ResultSetMetaData
                    String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);

                    //通过反射，将对象指定名columnName的属性赋值为指定的值columnValue
                    Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t,columnValue);
                }
                return t;
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //释放资源
            JDBCUtils.closeResource(conn,ps,rs);
        }
        return null;
    }

 查询多条记录：

    //针对于不同表的通用查询操作，查询多条记录
    public  List getForList(Class clazz,String sql,Object ...args){
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            //获取连接
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            //预编译sql语句，返回PreparedStatement实例
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            //填充占位符
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                ps.setObject(i+1,args[i]);
            }

            //执行：捕获结果集
            rs = ps.executeQuery();
            //获取结果集的元数据
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            //获取列数
            int columnCount = rsmd.getColumnCount();
            //创建集合对象
            ArrayList list = new ArrayList<>();
            while (rs.next()){
                //创建此Class对象所表示类的实例
                T t = clazz.newInstance();
                //处理结果集一行数据中的每一个列：给t对象指定的属性赋值
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    //获取每个列的列值：通过ResultSet
                    Object columnValue = rs.getObject(i + 1);

                    //获取每个列的列名：通过ResultSetMetaData
                    String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);

                    //通过反射，将对象指定名columnName的属性赋值为指定的值columnValue
                    Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t,columnValue);
                }
                //添加对象到集合
                list.add(t);
            }
            return list;
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //释放资源
            JDBCUtils.closeResource(conn,ps,rs);
        }
        return null;
    }

总结

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两种思想

• 面向接口编程的思想
• ORM思想(object relational mapping)
      一个数据表对应一个java类
      表中的一条记录对应java类的一个对象
      表中的一个字段对应java类的一个属性

两种技术

• JDBC结果集的元数据：ResultSetMetaData
      获取列数：getColumnCount()
      获取列的别名：getColumnLabel()
• 通过反射，创建指定类的对象，获取指定的属性并赋值

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