JDBC

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一 概念

JDBC（Java Database Connectivity） Java 连接数据库的规范（标准），可以使用 Java 语言连接数据库完成 CRUD 操作。

二 JDBC 开发步骤【重点】

• 注册驱动
• 连接数据库
• 获取发送 SQL 的对象
• 执行SQL 语句
• 处理结果
• 释放资源

三 ResultSet（结果集）

在执行查询 SQL 后，存放查询到的结果集数据。

3.1 接收结果集

ResultSet rs = statement.executeQuery(sql);

ResultSet rs= statement.executeQuery("SELECT * FROM t_employees;");

3.2 遍历 ResultSet 中的数据

ResultSet 以表（table）结构进行临时结果的存储，需要通过 JDBC API 将其中数据进行依次获取。

• 数据行指针：初始位置在第一行数据前，每调用一次 boolean next()方法ResultSet 的指针向下移动一行，结果为 true，表示当前行有数据。
• rs.getXxx(整数);代表根据列的编号顺序获得，从 1 开始。
• rs.getXxx(“列名”);代表根据列名获得。

import java.sql.*;

public class JobsQuery {
    public static void main(String[] args) {
            //1.加载驱动
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

            //2.获取数据库连接对象
            Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/product", "root", "1234");
      
            //3.获取发送 sql 语句对象
            Statement statement = connection.createStatement();

            //4.执行 SQL 语句并接收结果集
            ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select  * from t_jobs");
            //5 处理结果集
            while(resultSet.next()){
                //5.1有数据，依据列名获取数据
                String job_id = resultSet.getString("job_id");
                String job_title = resultSet.getString("job_title");
                int min_salary = resultSet.getInt("min_salary");
                int max_salary = resultSet.getInt("max_salary");
                System.out.println(job_id+"\t"+job_title+"\t"+min_salary+"\t"+max_salary);
            }
       
                //6.释放资源
               rs.close();
      				 statement.close();
      				 connection.close();
        }
    }
    }
}

3.3 常见错误

• java.lang.ClassNotFoundException：找不到类（类名书写错误、没有导入jar包）
• java.sql.SQLException：与sql语句相关的错误 （约束错误、表名列名书写错误） 建议：在客户端工具中测试SQL语句之后再粘贴在代码中
• com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLSyntaxErrorException: Unknown column 原因：列值Sting类型没有加单引号
• Duplicate entry ‘1’ for key ‘PRIMARY’ 原因，主键值已存在或混乱，更改主键值或清空表
• com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLSyntaxErrorException: Unknown column ‘password’ in
  • 原因：可能输入的值的类型不对，确定是否插入的元素时对应的值的类型正确

四 PreparedStatement【重点】

PreparedStatement 继承了 Statement 接口，执行 SQL 语句的方法无异。

4.1 PreparedStatement的应用

优点作用：

• 预编译SQL 语句，效率高。

• 安全，避免SQL注入 。

• 可以动态的填充数据，执行多个同构的 SQL 语句。

注意：JDBC中的所有参数都由 ？符号占位，这被称为参数标记。在执行SQL语句之前，必须为每个参数提供值。

4.1.1 动态参数绑定

pstmt.setXxx(下标,值) 参数下标从 1 开始，为指定参数下标绑定值

//1.预编译 SQL 语句
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("select * from user where username=? and password=?");	 
//2.为参数下标赋值
pstmt.setString(1,username);
pstmt.setString(2,password);

五 封装工具类

• 在实际JDBC的使用中，存在着大量的重复代码:例如连接数据库、关闭数据库等这些操作！
• 我们需要把传统的JDBC代码进行重构，抽取出通用的JDBC工具类！以后连接任何数据库、释放资源都可以使用这个工具类。

5.1 重用性方案

package com.qf.JDBC;

import java.sql.*;

/**
 * 重用性方案
 * 获取连接
 * 释放资源
 */
public class DBUtils {

    static {//类加载，执行一次！
        try {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    //1.获取连接
    public static Connection getConnection() {
        Connection connection = null;
        try {
            connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/companydb", "root", "1234");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return connection;
    }

    //2.释放资源
    public static void closeAll(Connection connection, Statement statement, ResultSet resultSet) {
        try {
            if (resultSet != null) {
                resultSet.close();
            }
            if (statement != null) {
                statement.close();
            }
            if (connection != null) {
                connection.close();
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.2 跨平台方案

• 定义public static final Properties prop = new Properties(); //读取配置文件的Map

• 定义static{

  • //首次使用工具类时，加载驱动

    InputStream is = JDBCUtil.class.getResourceAsStream(“路径”); //通过复用本类自带流，读取jdbc.properties配置文件。classPath = bin

  • prop.load(is); //通过prop对象将流中的配置信息分割成键值对

  • String driverName = prop.getProperty(“driver”); //通过driverName的键获取对应的值（com.mysql.jdbc.Driver）

  • Class.forName(driverName); //加载驱动

    }

5.2.1

在src 目录下新建 db.properties 文件。

driver=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb3
user=root
password=1234

工具类的封装。

package com.micky.jdbc2;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.*;
import java.util.Properties;

public class DBUtils {
    private static final Properties PROPERTIES = new Properties();//存储配置文件的map

    static {

        InputStream is = DBUtils.class.getResourceAsStream("/db.properties");

        try {
            PROPERTIES.load(is);//通过流，将配置文件内容加载到properties集合
            Class.forName(PROPERTIES.getProperty("driver"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static Connection getConnection() {
        Connection connection = null;
        try {
            connection = DriverManager.getConnection(PROPERTIES.getProperty("url"), PROPERTIES.getProperty("username"), PROPERTIES.getProperty("password"));
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return connection;
    }

    public static void closeAll(Connection connection, Statement statement, ResultSet resultSet) {
        try {
            if (resultSet != null) {
                resultSet.close();
            }
            if (statement != null) {
                statement.close();
            }
            if (connection != null) {
                connection.close();
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

六 ORM

ORM（Object Relational Mapping）。
从数据库查询到的结果集(ResultSet)在进行遍历时，逐行遍历，取出的都是零散的数据。在实际应用开发中，我们需要将零散的数据进行封装整理。

6.1 实体类(entity)：零散数据的载体

• 一行数据中，多个零散的数据进行整理。
• 通过entity的规则对表中的数据进行对象的封装。
• 表名=类名；列名=属性名；提供各个属性的get、set方法。
• 提供无参构造方法、(视情况添加有参构造)。

七 DAO 数据访问对象（Data Access Object）

DAO 实现了业务逻辑与数据库访问相分离。

• 对同一张表的所有操作封装在XxxDaoImpl对象中。
• 根据增删改查的不同功能实现具体的方法（insert、update、delete、select、selectAll）。

八 Date工具类

8.1 java.util.Date

• Java语言常规应用层面的日期类型，可以通过字符串创建对应的时间对象。
• 无法直接通过JDBC插入到数据库。

8.2 java.sql.Date

• 不可以通过字符串创建对应的时间对象，只能通过毫秒值创建对象(1970年至今的毫秒值)。
• 可以直接通过JDBC插入到数据库。

8.3 SimpleDateFormat

格式化和解析日期的具体类。允许进行格式化（日期 -> 文本）、解析（文本 -> 日期）和规范化。

SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");//指定日期格式

java.util.Date date = sdf.parse(String dateStr);//将字符串解析成日期类型（java.util.Date）

String dates = sdf.format(date);//将日期格式化成字符串

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;

/**
 * 日期转换
 * 字符串转UtilDate
 * UtilDate转SqlDate
 * utilDate转成字符串
 */
public class DateUtils {
    private static final SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

    //字符串转Util
    public static java.util.Date strToUtilDate(String str) {
        try {
            return simpleDateFormat.parse(str);
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    //util转sql
    public static java.sql.Date utilToSql(java.util.Date date){
        return new java.sql.Date(date.getTime());
    }
	
    //util转字符串
    public static String toStr(java.util.Date bornDate){
        return sdf.format(bornDate);
    }
}

九 Service业务逻辑层

概念:代表用户完成的一个业务功能，可以由一个或多个DAO的调用组成。（软件所提供的一个功能都叫业务）。

十 事务

10.1 概念

在JDBC 中，获得 Connection 对象开始事务–提交或回滚–关闭连接。其事务策略是

• conn.setAutoCommit(false);//true 等价于 1，false 等价于 0
• conn.commit();//手动提交事务
• conn.rollback();//手动回滚事务

import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

public class T_AccountServiceImpl {

    /**
     * 转账业务
     *
     * @param fromNo 转账卡号
     * @param pwd    转账卡号密码
     * @param toNo   收钱卡号
     * @param money  转账金额
     */
    public String transfer(String fromNo, String pwd, String toNo, double money) {//收参
        String result = "转账失败！";
        //2.组织业务功能
        T_AccountDaoImpl accountDao = new T_AccountDaoImpl();

        //拿一个连接
        Connection connection = null;

        try {
            //建立了一个数据库连接
            connection = DBUtils.getConnection();
            //开启事务！ 并且关闭事务的自动提交
            connection.setAutoCommit(false);
            //2.1验证fromNo是否存在
            T_Account fromAcc = accountDao.select(fromNo);

            if (fromAcc == null) {
                throw new RuntimeException("----卡号不存在-----");
            }
            //2.2验证fromNo的密码是否正确
            if (!fromAcc.getPassword().equals(pwd)) {
                throw new RuntimeException("----密码错误----");
            }
            //2.3验证余额是否充足
            if (fromAcc.getBalance() < money) {
                throw new RuntimeException("----余额不足----");
            }
            //2.4验证toNo是否存在
            T_Account toAcc = accountDao.select(toNo);

            if (toAcc == null) {
                throw new RuntimeException("----对方卡号不存在----");
            }

            //2.5减少fromNo的余额
            //修改自己的金额，将余额-转账金额替换原有的属性
            fromAcc.setBalance(fromAcc.getBalance() - money);

            accountDao.update(fromAcc);
			
            int a = 10/0;//模拟程序转账出现异常！
            
            //2.6增加toNo的余额
            toAcc.setBalance(toAcc.getBalance() + money);
            accountDao.update(toAcc);
            result = "转账成功！";
            //执行到这里，没有异常，则提交事务！
            connection.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            try {
                //出现异常，回滚！
                System.out.println("出现了异常！回滚整个事务！");
                connection.rollback();
            } catch (SQLException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }

        }finally {
            DBUtils.closeAll(connection,null,null);
        }
        return result;
    }
}

• 问题：当转账程序出现异常，事务控制成功了吗？

10.2 解决方案1：传递 Connection

为了解决线程中Connection 对象不同步的问题，可以将 Connection对象通过 service传递给各个DAO 方法吗？

10.2.1 传递的问题

• 如果使用传递Connection，容易造成接口污染（BadSmell）。
• 定义接口是为了更容易更换实现，而将 Connection定义在接口中，会造成污染当前接口。

10.3 解决方案2：ThreadLocal

• 可以将整个线程中（单线程）中，存储一个共享值。
• 线程拥有一个类似 Map 的属性，键值对结构。

一个线程共享同一个 ThreadLocal，在整个流程中任一环节可以存值或取值。

10.3.1 参数绑定

在 DBUtils中，将当前 Connection对象添加到 ThreadLocal 中。

ThreadLocal<Connection> tl = new ThreadLocal<Connection>();

//getConnection 方法修改
public static Connection getConnection(){
  Connection conn = tl.get();//获取线程中存储的 Connection 对象
  if(conn ==null){
    conn = ds.getConnection();//从连接池中获取一个连接
    tl.set(conn);//存储到线程对象中。
  }
  return conn;
}
 //关闭所有连接  增加 tl.remove(); 移除
    public static void closeAll(ResultSet rs, Statement st, Connection conn) {
        try {
            if (rs != null) {
                rs.close();
            }
            if (st != null) {
                st.close();
            }
            if (conn != null) {
                conn.close();
                tl.remove();//将 conn 移除。
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

十一 事务的封装

将事务的开启、提交、回滚都封装在工具类中，业务层调用即可。

完善工具类:

//开启事务
    public static void begin(){
        Connection connection = getConnection();
        try {
            connection.setAutoCommit(false);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //提交事务
    public static void commit(){
        Connection connection = getConnection();
        try {
            connection.commit();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            DBUtils.closeAll(connection,null,null);
        }
    }
    //回滚事务
    public static void rollback(){
        Connection connection = getConnection();
        try {
            connection.rollback();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            DBUtils.closeAll(connection,null,null);
        }
    }

十二 三层架构

12.1 什么是三层架构

表示层：

• 命名：XXXView
• 职责：收集用户的数据和需求、展示数据。

业务逻辑层：

• 命名：XXXServiceImpl
• 职责：数据加工处理、调用DAO完成业务实现、控制事务。

数据访问层：

• 命名：XXXDaoImpl
• 职责：向业务层提供数据，将业务层加工后的数据同步到数据库。

12.2 三层架构项目搭建（按开发步骤）

• utils 存放工具类（DBUtils）
• entity 存放实体类（Person）
• dao 存放 DAO 接口（PersonDao）
  • impl 存放 DAO 接口实现类（PersonDaoImpl）
• service 存放 service 接口（PersonService）
  • impl 存放 service 接口实现类（PersonServiceImpl）
• view 存放程序启动类（main）

• 程序设计时，考虑易修改、易扩展，为Service层和DAO层设计接口，便于未来更换实现类

十三 DaoUtils

在DAO层中，对数据库表的增、删、改、查操作存在代码冗余，可对其进行抽取封装DaoUtils工具类实现复用。

13.1 commonsUpdate

 /**
     * 公共处理增、删、改的方法
     * sql语句，参数列表
     *
     * @param sql  执行的sql语句
     * @param args 参数列表。为占位符赋值
     * @return
     */
    public int commonsUpdate(String sql, Object... args) {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;

        try {
            connection = DBUtils.getConnection();
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);

            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                preparedStatement.setObject(i + 1, args[i]);
            }

            return preparedStatement.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            DBUtils.closeAll(null, preparedStatement, null);
        }
        return 0;
    }

13.2 commonsQuery

/**
     * 公共查询方法 (可查询单个对象，也可查询多个对象,可以查任何一张表)
     *
     * @param sql
     * @param args
     * @return
     */
    //                              select * from t_account
    //                              select * from t_student
    //工具不知道查的是什么  调用者知道
    //封装对象、对象赋值  调用者清楚
    public List<T> commonsQuery(String sql, RowMapper<T> rowMapper, Object... args) {

        List<T> elements = new ArrayList<T>();

        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        ResultSet resultSet = null;

        try {
            connection = DBUtils.getConnection();
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);

            if(args !=null){
                for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                    preparedStatement.setObject(i + 1, args[i]);
                }
            }


            resultSet = preparedStatement.executeQuery();

            while (resultSet.next()) {
                //根据查询到的结果完成ORM，如何进行对象的创建及赋值？
                T t = rowMapper.getRow(resultSet);//回调---->调用者提供的一个封装方法ORM
                elements.add(t);
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            DBUtils.closeAll(null, preparedStatement, resultSet);
        }
        return elements;
    }

十四 Druid连接池

在程序初始化时，预先创建指定数量的数据库连接对象存储在池中。当需要连接数据库时，从连接池中取出现有连接；使用完毕后，也不会进行关闭，而是放回池中，实现复用，节省资源。

14.1 Druid 连接池使用步骤

• 创建 database.properties 配置文件。
• 引入druid-1.1.5.jar 文件。

14.1.1 database.properties配置文件

#连接设置
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/school
username=root
password=root
#<!-- 初始化连接 -->
initialSize=10
#最大连接数量
maxActive=50
#<!-- 最小空闲连接 -->
minIdle=5
#<!-- 超时等待时间以毫秒为单位 60000毫秒/1000等于60秒 -->
maxWait=5000

14.1.2 连接池工具类

public class DbUtils {
	//声明连接池对象
	private static DruidDataSource ds;
	static{
		//实例化配置对象
		Properties properties=new Properties();
		try {
			        //加载配置文件内容
              properties.load(DbUtils.class.getResourceAsStream("database.properties"));
              ds = (DruidDataSource)DruidDataSourceFactory.createDataSource(properties);	
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	//获取连接对象
	public static Connection getConnection() {
		try {
			return ds.getConnection();
		} catch (SQLException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return null;
	}
  //释放资源。。
}

十五 Apache的DbUtils使用

Commons DbUtils 是Apache组织提供的一个对JDBC进行简单封装的开源工具类库，使用它能勾简化JDBC应用程序的开发！同时，不会影响程序的性能

15.1 DbUtils简介

• DbUtils是Java编程中数据库操作实用小工具，小巧、简单、实用
  • 对于数据表的查询操作，可以把结果转换为List、Array、Set等集合。便于操作。
  • 对于数据表的DML操作，也变得很简单(只需要写SQL语句)。

15.1.1 DbUtils主要包含

• ResultSetHandler接口：转换类型接口
  • BeanHandler类：实现类，把一条记录转换成对象
  • BeanListHandler类：实现类，把多条记录转换成List集合。
  • ScalarHandler类：实现类，适合获取一行一列的数据。
• QueryRunner：执行sql语句的类
  • 增、删、改：update();
  • 查询：query();

15.2 DbUtils的使用步骤

导入jar包

• mysql连接驱动jar包
• druid-1.1.5.jar
• database.properties配置文件
• commons-dbutils-1.6.jar

15.2.1 DbUtils工具类

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;

import javax.sql.DataSource;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;

/**
 * 连接池工具类
 */
public class DBUtils {
    private static DruidDataSource dataSource;

    static {
        Properties properties = new Properties();
        InputStream is = DBUtils.class.getResourceAsStream("/database.properties");
        try {
            properties.load(is);
            dataSource = (DruidDataSource) DruidDataSourceFactory.createDataSource(properties);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    // 返回一个数据源
    public static DataSource getDataSource(){
        return dataSource;
    }
}

15.2.2 UserDaoImpl 数据访问对象

import com.project.dao.UserDao;
import com.project.entity.User;
import com.project.utils.DBUtils;
import org.apache.commons.dbutils.QueryRunner;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.BeanHandler;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.BeanListHandler;

import java.sql.SQLException;
import java.util.List;

public class UserDaoImpl implements UserDao {
    //1.创建QueryRunner对象，并传递一个数据源对象
    private QueryRunner queryRunner = new QueryRunner(DBUtils.getDataSource());
    @Override
    public int insert(User user) {
        Object[] params={user.getId(),user.getUsername(),user.getPassword(),user.getSex(),user.getEmail(),user.getAddress()};
        try {
            return queryRunner.update("insert into user (id,username,password,sex,email,address) values(?,?,?,?,?,?)",params);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return 0;
    }

    @Override
    public int update(User user) {
        Object[] params={user.getUsername(),user.getPassword(),user.getSex(),user.getEmail(),user.getAddress(),user.getId()};
        try {
            return queryRunner.update("update user set username=?,password=?,sex=?,email=?,address=? where id = ?",params);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return 0;
    }

    @Override
    public int delete(int id) {
        try {
            return queryRunner.update("delete from user where id = ?",id);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return 0;
    }

    @Override
    public User select(int id) {
        try {
            //把查询到的记录封装成 指定对象
            return queryRunner.query("select * from user where id = ?", new BeanHandler<User>(User.class), id);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 查询所有
     * @return
     */
    @Override
    public List<User> selectAll() {
        try {
            return queryRunner.query("select * from user;",new BeanListHandler<User>(User.class));
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}