JDBC原理剖析及实践

简介

JDBC(Java DataBase Connectivity)是Java和数据库之间的桥梁,为多种数据库提供提供统一访问,由一组用Java语言编写的类和接口组成。JDBC提供了一种基准,据此可以构造更高级的工具和接口,使数据库开发人员能够编写数据库应用程序。


JDBC角色示意图

应用程序通过数据库驱动程序进行数据库操作。数据库驱动程序是数据库厂商的JDBC接口实现,即对Connection等借口的实现类的jar文件。

常用接口

Driver接口

Driver接口由数据库厂家提供,作为java开发人员,只需要使用Driver接口就可以了。在编程中要连接数据库,必须先装载特定厂商的数据库驱动程序,不同的数据库有不同的装载方法。如:
  装载MySql驱动:Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
  装载Oracle驱动:Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");

Connection接口

Connection与特定数据库的连接(会话),在连接上下文中执行sql语句并返回结果。DriverManager.getConnection(url, user, password)方法建立在JDBC URL中定义的数据库Connection连接上。
连接MySql数据库:Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://host:port/database", "user", "password");
连接Oracle数据库:Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@host:port:database", "user", "password");
连接SqlServer数据库:Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:microsoft:sqlserver://host:port; DatabaseName=database", "user", "password");
常用方法:

  • createStatement():创建向数据库发送sql的statement对象。
  • prepareStatement(sql) :创建向数据库发送预编译sql的PrepareSatement对象。
  • prepareCall(sql):创建执行存储过程的callableStatement对象。
  • setAutoCommit(boolean autoCommit):设置事务是否自动提交。
  • commit() :在链接上提交事务。
  • rollback() :在此链接上回滚事务。

Statement接口

用于执行静态SQL语句并返回它所生成结果的对象。
三种Statement类:

  • Statement:由createStatement创建,用于发送简单的SQL语句(不带参数)。
  • PreparedStatement :继承自Statement接口,由preparedStatement创建,用于发送含有一个或多个参数的SQL语句。PreparedStatement对象比Statement对象的效率更高,并且可以防止SQL注入,所以我们一般都使用PreparedStatement。
  • CallableStatement:继承自PreparedStatement接口,由方法prepareCall创建,用于调用存储过程。
    常用Statement方法:
  • execute(String sql):运行语句,返回是否有结果集
  • executeQuery(String sql):运行select语句,返回ResultSet结果集。
  • executeUpdate(String sql):运行insert/update/delete操作,返回更新的行数。
  • addBatch(String sql) :把多条sql语句放到一个批处理中。
  • executeBatch():向数据库发送一批sql语句执行。

ResultSet接口

ResultSet提供检索不同类型字段的方法,常用的有:

  • getString(int index)、getString(String columnName):获得在数据库里是varchar、char等类型的数据对象。
  • getFloat(int index)、getFloat(String columnName):获得在数据库里是Float类型的数据对象。
  • getDate(int index)、getDate(String columnName):获得在数据库里是Date类型的数据。
  • getBoolean(int index)、getBoolean(String columnName):获得在数据库里是Boolean类型的数据。
  • getObject(int index)、getObject(String columnName):获取在数据库里任意类型的数据。
    ResultSet还提供了对结果集进行滚动的方法:
  • next():移动到下一行
  • Previous():移动到前一行
  • absolute(int row):移动到指定行
  • beforeFirst():移动resultSet的最前面。
  • afterLast() :移动到resultSet的最后面。

使用后依次关闭对象及连接:ResultSet → Statement → Connection

使用步骤

加载JDBC驱动程序 → 建立数据库连接Connection → 创建执行SQL的语句Statement → 处理执行结果ResultSet → 释放资源

注册驱动 (只做一次)

方式一:Class.forName(“com.MySQL.jdbc.Driver”);
推荐这种方式,不会对具体的驱动类产生依赖。
方式二:DriverManager.registerDriver(com.mysql.jdbc.Driver);
会造成DriverManager中产生两个一样的驱动,并会对具体的驱动类产生依赖。

建立连接

Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
URL用于标识数据库的位置,通过URL地址告诉JDBC程序连接哪个数据库,URL的写法为:

URL结构

其他参数如:useUnicode=true&characterEncoding=utf8

创建执行SQL语句的statement

//Statement
String id = "5";
String sql = "delete from table where id=" +  id;
Statement st = conn.createStatement();

//存在sql注入的危险
//如果用户传入的id为“5 or 1=1”,那么将删除表中的所有记录
st.executeQuery(sql);


//PreparedStatement 有效的防止sql注入(SQL语句在程序运行前已经进行了预编译,
//当运行时动态地把参数传给PreprareStatement时,即使参数里有敏感字符如 or '1=1'也数据库
//会作为一个参数一个字段的属性值来处理而不会作为一个SQL指令)
String sql = “insert into user (name,pwd) values(?,?)”;
PreparedStatement ps = conn.preparedStatement(sql);
ps.setString(1, “col_value”);  //占位符顺序从1开始
ps.setString(2, “123456”); //也可以使用setObject
ps.executeQuery();

处理执行结果(ResultSet)

rs = ps.executeQuery();
            while (rs.next()) {
                System.out.println(rs.getInt("id"));
            }

释放资源

//数据库连接(Connection)非常耗资源,尽量晚创建,尽量早的释放 //都要加try catch 以防前面关闭出错,后面的就不执行了 
try {
    if (rs != null) {
        rs.close();
    }
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    try {
        if (st != null) {
            st.close();
        }
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

实践案例

package com.datasight.datacenter.demo;

import java.sql.*;

public class JDBCDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        Statement statement = null;
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;

        try {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/eastwealthy", "root", "dyy@320324");
            conn.setAutoCommit(false);
            statement = conn.createStatement();
            for (int i = 0; i <= 10000; i++) {
                statement.addBatch("insert into xxx (col1,col2) values ('xxx','xxx')");
            }
            statement.executeBatch();
            conn.commit();

            /**
             * prepareStatement + insert
             */
            ps = conn.prepareStatement("insert into table_name (col1,col2,col3,col4) values (?,?,?,?)");
            ps.setString(1, "x");
            ps.setDouble(2, 1.0);
            ps.setDate(3, new Date(System.currentTimeMillis()));
            ps.setTimestamp(4, new Timestamp(System.currentTimeMillis()));

            /**
             * prepareStatement + select
             */
            ps = conn.prepareStatement("select  * from table_name where id = ?");
            ps.setInt(1, 1);

            rs = ps.executeQuery();
            while (rs.next()) {
                System.out.println(rs.getInt("id"));
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (statement != null) {
                    statement.close();
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if (conn != null) {
                    conn.close();
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}

附录

事务的四大特点(ACID)

  • atomicity(原子性)
    表示一个事务内的所有操作是一个整体,要么全部成功,要么全部失败
  • consistency(一致性)
    表示一个事物内有一个操作失败时,所有的更改都必须要回滚到修改前的状态;
  • isolation(隔离性)
    事务查看数据时数据所处的状态,要么是另一个并发事务修改它之前的状态,要么是另一个并发事务修改它之后的状态,事务不会查看中间状态的数据。
  • durability(持久性)
    事务完成后,它对系统的影响是永久性的。

事务隔离级别(从低到高)

  • 读未提交(Read Uncommitted)
  • 读已提交(Read Committed)
  • 可重复度(Repeatable Read)
  • 序列化(Serializable)
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