Java的JDBC编程

数据库编程的必备条件

1.编程语言(java, c++, python)

2.数据库(Oracle, MySQL, SQL Server)

3.数据库驱动包:代码操作数据库的前提,是数据库要提供api,调用api可以完成(Application Programming Interface应用程序接口).不同的数据库,对应不同的编程语言提供了不同的数据库驱动包,如:MySQL提供了Java的驱动包mysql-connector-java,需要基于Java操作MySQL即需要该驱动包.

Java的数据库编程:JDBC

JDBC,即Java Database Connectivity,java数据库连接.是一种用于执行SQL语句的Java API,它是Java中数据库连接规范.这个api由java.sql.*, javax.sql.*包中的一些类和接口组成,它为java开发人员操作数据库提供了一个标准的api,可以为多种关系数据库提供统一访问.

JDBC工作原理

JDBC为多种数据库提供了统一的访问方式,作为特定厂商数据库访问api的一种高级抽象,它主要包含一些通用的接口类.

JDBC访问数据库的层次结构:

JDBC优势: 

Java语言访问数据库操作完全面向抽象接口编程.

开发数据库应用不用限定在特定数据库厂商的API

程序的可移植性大大增强

JDBC使用(流程中的新内容后面会讲)

在使用JDBC前,先了解一下这几个关键的概念:

1.DataSource数据源,描述了数据库在哪

2.Collection连接,需要先建立连接,才能建立通信,基于DataSource构造出来,知道服务器在哪才能进行连接

3.PreparedStatement语句,是基于连接生成的,当前语句对象也是发送给服务器的

JDBC开发案例

准备工作: 

准备数据库驱动包,并添加到项目的依赖中:

在项目中创建文件夹 lib ，并将依赖包 mysql-connector-java-5.1.47.jar 复制到 lib 中。再配置该 jar包到本项目的依赖中：右键点击项目Open Module Settings ，在 Modules 中，点击项目，配置Dependencies，点击 + ， JARS or Directories ，将该 lib 文件夹配置进依赖中，表示该文件夹下的jar包都引入作为依赖。

1.创建数据源,描述你要操作的数据库,在哪里

​
DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
//数据库定位
((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/practice3?characterEncoding=utf8&useSSL=false");
//用户名(所有的均设为root)
((MysqlDataSource) dataSource).setUser("root");
//密码(你的数据库设置的密码)
((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("550407");

​

通过:ip地址 + 端口号 + 数据库名来定位

ip地址:用来描述一个主机在网络上位置的机制,一般由数字构成(这里的127.0.0.1是一种特殊的ip地址,叫做环回ip,表示本机)

端口号:服务器默认的3306端口号.

这个URL可以不用记,直接套用"jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/数据库名?characterEncoding=utf8&useSSL=false"

2.和数据库进行连接

Connection connection = dataSource.getConnection();

 3.构造sql语句

String sql = "insert into student(id, name) values (1, '张三')";

 将sql转换为PreparedStatement对象,该对象也是基于连接生成的,毕竟连接后才能将语句发送给服务器.

PreparedStatement statement = connection.preparedStatement(sql);

4.将构造好的语句发送给MySQL执行

int n = statement.executeUpdate();
System.out.println("n = " + n);

此时代码就会构造出一个网络请求,发送给mysql服务器(此时这个代码就扮演了数据库客户端的角色),并且会等待服务器响应的数据,把最终的相应展示到控制台上.

其中n就是操作影响的行数,executeUpdate()后面介绍.

5.释放资源

statement.close();
connection.close();

在之前写程序中,创建一个变量,也是会占用内存空间等资源的,我们之所以没有手动释放,是因为JVM的垃圾回收机制(GC).而这两个设计数据库操作的对象的创建,JVM并不会回收,而又因为它们占据了一些计算机重要的软硬件资源,所以就需要进行手动释放. 

注意:释放时的顺序,是和创建时的顺序相反的,哪个先创建,哪个就后释放.

让我们看一下完整的代码

import com.mysql.jdbc.jdbc2.optional.MysqlDataSource;

import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

public class Testjdbc {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        //1.创建数据源,数据源描述了你要的数操作据库,在哪里~~
        DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/practice2?characterEncoding=utf8&useSSL=false");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUser("root");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("550407");

        //2.和数据库服务器建立连接(需要通过Connection建立连接,才能进行通信,基于DataSource构造出来)
        Connection connection = dataSource.getConnection();

        //3.构造sql
        String sql = "insert into student values (3, '王五')";
        //把String语句转为语句对象(PreparedStatement语句也是基于连接而生成的,毕竟连接后才能将语句发送给服务器)
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);

        //4.将构造好的sql发送给服务器执行
        int n = statement.executeUpdate();
        System.out.println("n =" + n);

        //5.释放一些必要的资源(连接Connection和连接中的语句PreparedStatement)因为它们持有计算机中重要的软硬件资源,释放和创建的顺序相反
        statement.close();
        connection.close();
    }
}

 使用步骤总结

1.创建数据源,DataSource数据源描述了你要操作的数据库在哪

2.和数据库服务器进行连接

3.构造一个sql,需要将sql转换为语句对象

4.把构造的sql发送给服务器去执行

5.释放一些必要的资源

JDBC常用的接口和类

JDBC API

在java JDBC编程中对应的数据库操作统一使用JDK自带的API统一处理,通常与特定数据库的驱动类是完全解耦的.所以掌握java JDBC API(位于java.sql包下)即可掌握java数据库编程.

数据库连接Connection

Connect接口的实现类由数据库提供,获取Connection对象通常有两种方式:

一种是通过DriverManager(驱动管理类)的静态方法获取:

// 加载 JDBC 驱动程序

Class . forName ( "com.mysql.jdbc.Driver" );

// 创建数据库连接

Connectionconnection = DriverManager . getConnection ( url );

另一种就上上文中用到的DataSource(数据源)对象获取,实际应用中会使用DataSource对象. 

DataSourceds = new MysqlDataSource ();

(( MysqlDataSource ) ds ). setUrl ( "jdbc:mysql://localhost:3306/test" );

(( MysqlDataSource ) ds ). setUser ( "root" );

(( MysqlDataSource ) ds ). setPassword ( "root" );

Connectionconnection = ds . getConnection ();

以上两种的区别是:

1.DriverManager类来获取的Connection连接,是无法重复利用的,每次使用完以后释放资源时,通过connection.close()都是关闭物理连接.

2.DataSource提供连接池的支持(因此推荐使用DataSource).连接池在初始化时将创建一定数量的数据库连接,这些连接是可以复用的,每次使用完数据库连接,每次使用完数据库连接,释放资源调用connection.close()都是将Connection连接对象回收.

Statement对象

Statement对象主要是将SQL语句发送到数据库中.JDBC API中主要提供了三种Statement对象.

1.Statement:用于执行不带参数的简单SQL语句

2.PreparedStatement:用于执行带或不带参数的SQL语句,SQL语句会预编译在数据库系统,而且执行速度快于Statement对象

3.CallableStatement:用于执行数据库存储过程中的调用

实际开发中常用的是PreparedStatement对象,以下是对其的总结:

1.参数化SQL查询

2.占位符不能使用多值

3.占位符: ? ,下标从1开始,根据占位的位置依次向后+1递增

4.阻止常见SQL注入攻击

5.SQL预编译:在创建时编译SQL语句,提前将SQL解析好,将解析结果发送给服务器

6.性能比Statement高

以下是占位符的使用举例:

先利用scanner接收要输入的变量:

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入id");
int id = sc.nextInt();
System.out.println("请输入name");
String name = sc.next();

在后面构造sql语句中用占位符替换原来直接放入的内容.

String sql = "insert into student values (?, ?)";
//需要将sql转换为语句对象
PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);

接收实际输入的部分,插入到语句中:

statement.setInt(1,id);
statement.setString(2,name);

 然后,我们要主要掌握两种SQL的方法:

(1)executeQuery()方法执行后返回单个结果集的,通常用于select语句(专门用来查询)

(2)executeUpdate()方法返回值是一个整数,指示受影响的行数,通常用于Update,insert,delete语句(可执行增删改)

问题:PreparedStatement和Statement有什么区别?

1.预编译:Statement采用普通的SQL查询,每次执行都需要解析SQL语句,编译一次.这可能导致性能上的开销.      Preparement:在创建时预编译SQL语句,提前将SQL语句解析好,将解析的结果发送给服务器,服务器解析的开销就会大幅降低(直接执行即可)

2.性能:Statement:每次执行都需要编译SQL语句,可能存在一定的性能开销.        PreparedStatement:由于预先编译了SQL语句,多次执行同一个SQL语句时性能最好

3.可读性与维护性:Statement:由于参数通常是通过字符串拼接方式添加到SQL语句中,可能使SQL语句可读性差,并且容易出现拼写错误.    Preparedment:参数的设置通过占位符的方式.使SQL更加清晰,减少了出错的可能性.

4.防止SQL注入攻击:Statement:字符串拼接参数的方式容易受到SQL注入攻击,因为参数未严格处理.         PreparedStatement:使用参数化查询,可以有效防止SQL注入攻击,因为参数会被安全处理.

ResultSet对象

ResultSet对象它被称为结果集,它代表符合SQL语句的所有行,并且它通过一套getXXX方法提供了对这些行中数据的访问.

ResultSet里的数据一行一行排列,每行有多个字段,并且有一个记录指针,指针所指的数据行叫做当前数据行.如下图:可以看成是这样遍历的(遍历完一行以后箭头向下移动).

我们只能来操作当前数据行.我们如果想取得某一条记录,就需要使用ResultSet的next()方法(类似于迭代器),如果我们想要得到ResultSet中的所有记录,就应该使用while循环.

代码举例如下:

ResultSet resultSet = statement.executeQuery();
while(resultSet.next()) {
    //这个代码,就是获取"id"这一列的数值,期望得到了一个int
    int id = resultSet.getInt("id");
    //这个代码,就是获取"name"这一列的数值,期望得到一个String
    String name = resultSet.getString("name");
    System.out.println("id : " + id);
    System.out.println("name : " + name);
}

其中resultSet就是结果集合,代表了查询返回的临时表.