JDBC核心技术--JDBC概述与手写获取数据库连接

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一、JDBC概述

1. 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。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。

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：

• JDBC直接访问数据库
• JDO (Java Data Object )技术
• 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。

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。
如果没有JDBC，那么Java程序访问数据库时是这样的：

有了JDBC，Java程序访问数据库时是这样的：

总结如下：

4. JDBC体系结构

JDBC接口（API）包括两个层次：

• 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）。
• 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

5. JDBC程序编写步骤

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

1. 要素一：Driver接口实现类

Driver接口介绍

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。

• mySql的驱动： com.mysql.jdbc.Driver
  
• 将上述jar包拷贝到Java工程的一个目录中，习惯上新建一个lib文件夹。
  
• 在IDEA中选择打开【Project Structure】----选择【Libraries】点击【+】，然后选择【Java】，找到工程目录下的lib文件夹中的jar包，进行添加即可。
  
  
  

加载与注册JDBC驱动

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。
• 下图是 MySQL 5 的Driver实现类的源码：( 在 com.mysql.jdbc下)
  
• 下图是 MySQL 8 的Driver实现类的源码：( 在 com.mysql.cj.jdbc下)
  

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
  

几种常用数据库的 JDBC URL

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

Oracle 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:adlonk

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=adlonk

3. 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

4. 数据库连接方式举例

连接方式一

代码如下（示例）：

public class ConnectionTest {
    @Test
    public void testConnection1() throws SQLException {
        // 1.提供java.sql.Driver接口实现类的对象
        Driver driver = new com.mysql.jdbc.Driver();   // 对应 MySQL5 版本的驱动
//        Driver driver = new com.mysql.cj.jdbc.Driver();   // 对应 MySQL8 版本的驱动

        // 2.提供 url，指明具体操作的数据
        // jdbc:mysql://localhost:3306/test  ---->  主协议:子协议://IP地址:mysql端口号/数据库名
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";   // 对应 MySQL5 版本的数据库
//        String url = "jdbc:mysql://localhost:3307/test";   // 对应 MySQL8 版本的数据库

        // 3.提供 Properties的对象，指明用户名和密码
        // 将用户名和密码封装在 Properties中
        Properties info = new Properties();
        info.setProperty("user", "root");
        info.setProperty("password", "123456");

        // //4.调用driver的connect()，获取连接
        Connection connect = driver.connect(url, info);
        System.out.println(connect);
    }

}

说明：上述代码中显式出现了第三方数据库的API

连接方式二

代码如下（示例）：

public class ConnectionTest {
    // 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 testConnection2() throws Exception {
        // 1、获取 Driver实现类的对象：用反射实现
        Class<?> clazz = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();

        // 2、提供要连接的数据库
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";

        // 3、提供连接需要的用户名和密码
        Properties info = new Properties();
        info.setProperty("user", "root");
        info.setProperty("password", "123456");

        // 4、调用 driver的 connect()，获取连接
        Connection connect = driver.connect(url, info);
        System.out.println(connect);
    }

}

说明：相较于方式一，这里使用反射实例化Driver，不在代码中体现第三方数据库的API。体现了面向接口编程思想。

连接方式三

代码如下（示例）：

public class ConnectionTest {
    // 方式三：使用 DriverManager 替换 Driver
    @Test
    public void testConnection3() throws Exception {
        // 1、获取 Driver实现类的对象
        Class<?> clazz = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();

        // 2、提供连接数据库需要的基本信息
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
        String user = "root";
        String password = "123456";

        // 3、注册驱动
        DriverManager.deregisterDriver(driver);

        // 4、获取连接
        Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        System.out.println(connection);
    }

}

说明：使用DriverManager实现数据库的连接。体会获取连接必要的4个基本要素。

连接方式四

代码如下（示例）：

public class ConnectionTest {
    // 方式四：可以只是加载驱动，不用显示的注册驱动
    @Test
    public void testConnection4() throws Exception {
        // 1、提供连接数据库需要的基本信息
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
        String user = "root";
        String password = "123456";

        // 2、加载 Driver。
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

        /*
        相较于方式三省略了如下的步骤：
            Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
            // 3、注册驱动
            DriverManager.deregisterDriver(driver);
        原因是：在 mysql的 Driver实现类中，声明了如下的操作：
                static {
                    try {
                        DriverManager.registerDriver(new Driver());
                    } catch (SQLException var1) {
                        throw new RuntimeException("Can't register driver!");
                    }
                }
         Driver类中的这个静态代码块，用来注册驱动，会随着类的加载而加载
         */

        // 3、获取连接
        Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        System.out.println(connection);
    }

}

说明：不必显式的注册驱动了。因为在DriverManager的源码中已经存在静态代码块，实现了驱动的注册。

连接方式五（final版）

代码如下（示例）：

public class ConnectionTest {
    /*
    方式五（final版）：将数据库连接所需要的 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
      此种方法的好处？
        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 testConnection5() throws Exception {
        // 1、读取配置文件中的 4个基本信息
        InputStream is = ConnectionTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);

        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driver = pros.getProperty("driver");

        // 2、加载驱动
        Class.forName(driver);

        // 3、获取连接
        Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        System.out.println(connection);
    }

}

其中，配置文件声明在工程的src目录下：【jdbc.properties】

user=root
password=123456
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
driver=com.mysql.jdbc.Driver

说明：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：
①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
②如果修改了配置信息，省去重新编译的过程。

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下期预告

使用PreparedStatement实现CRUD操作