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JDBC编程
重点:
- 数据库驱动
- JDBC的概念及作用
- 掌握JDBC的工作原理
- 掌握JDBC中几个常见接口和类
- 长我基于数据库的应用程序开发流程
1.数据库编程的必备条件
- 编程语言，如Java，C、C++、Python等
- 数据库，如Oracle，MySQL，SQL Server等
- 数据库驱动包：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。同样的，
要基于Java操作Oracle数据库则需要Oracle的数据库驱动包ojdbc
MySQL ：是一个CS结构的系统，MySQL的客户端是系统自带的客户端是一个控制台程序。当我们敲下SQL语句的时候，都会由客户端把SQL通过网络发送给服务器，而服务器又会通过网络把操作结果返回给客户端。
编程操作数据库本质上：就是通过代码实现一个MySQL客户端，同样是通过网络和服务器进行交互。写代码操作SQL主要是实现一个客户端，而不是实现服务器，数据库服务器很难实现。 要想自己实现客户端，客户端不是凭空就能实现的，但是数据库会给我们提供一组API来方便我们实现。那么问题来了，数据库的种类很多，不同数据库提供的API都不太一样，准确的来说，MySQL 的API 和 Oracle的API 以及SQL server 的API都差异很大。
API : application programming interface 应用程序接口
提供了一组函数/类/方法，让用户去直接使用。
非常广义的概念，API有的时候也可以称为“接口”（此处的接口和Java语法没有直接关系。
由于不同版本的数据库提供的API接口不一样，这就给程序员带来了困扰。
在Java中为了解决这个问题，引入“JDBC”, 即Java Database Connectivity,Java数据库连接，可以理解成是Java自带的一组数据库操作的API，是Java中的数据库连接规范。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。所以程序猿只需要学习JDBC这一套就够用了，具体某个数据库的API 的细节就不需要程序猿来考虑了。
那么就需要把不同类的API 转换成JDBC风格的统一API，在Java中，通过数据库驱动程序就可以做到，不同的数据库需要分别提供不同的驱动程序。
在Java中这样的驱动程序是一个独立的"jar包"。“jar包” 就是把许多 .java文件经过编译变成.class 文件，然后把许多.class文件 打一个压缩包 .jar变成了"jar包"。
要想使用jar包，就需要把jar包导入到 IDEA 之中，让代码能够访问到jar中的类。
在idea的工程中，创建一个目录，把jar包拷贝进去。
配置项目的一些属性，让项目能够找到jar包.
如此便可以通过 jdbc 来编程。
2.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中的数据库连接规范.
这个API由java.sql.*,javax.sql.*包内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.
3.JDBC工作原理
JDBC为多种关系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.
3.1JDBC访问数据库层次结构
JDBC包含以下几大角色 : Driver、DriverManager、Connection、Statement、ResultSet。这几大角色之间的层次关系如下图所示：
一般情况下，在应用程序中进行数据库连接，调用JDBC接口，首先要将特定厂商的JDBC驱动实现加载到系统内存中，然后供系统使用。基本结构图如下：
这里所谓的驱动，其实就是实现了java.sql.Driver接口的类。如oracle的驱动类是 oracle.jdbc.driver.OracleDriver.class（此类可以在oracle提供的JDBC jar包中找到），此类实现了java.sql.Driver接口。
由于驱动本质上还是一个class，将驱动加载到内存和加载普通的class原理是一样的:使用Class.forName(“driverName”)。以下是将常用的数据库驱动加载到内存中的代码：
//加载Oracle数据库驱动 Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver"); //加载SQL Server数据库驱动 Class.forName("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver"); //加载MySQL 数据库驱动 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");- 1
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注意：Class.forName()将对应的驱动类加载到内存中，然后执行内存中的static静态代码段，代码段中，会创建一个驱动Driver的实例，放入DriverManager中，供DriverManager使用。
例如，在使用Class.forName() 加载oracle的驱动oracle.jdbc.driver.OracleDriver时，会执行OracleDriver中的静态代码段，创建一个OracleDriver实例，然后调用DriverManager.registerDriver()注册：
static { Timestamp localTimestamp = Timestamp.valueOf("2000-01-01 00:00:00.0"); try { if (defaultDriver == null) { //创建一个OracleDriver实例，然后注册到DriverManager中 defaultDriver = new OracleDriver(); DriverManager.registerDriver(defaultDriver); } } catch (RuntimeException localRuntimeException) { } catch (SQLException localSQLException) { }- 1
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3.1.1Driver的功能
java.sql.Driver接口规定了Driver应该具有以下功能：
acceptsURL(String url) 方法用来测试对指定的url，该驱动能否打开这个url连接。driver对自己能够连接的url会制定自己的协议，只有符合自己的协议形式的url才认为自己能够打开这个url，如果能够打开，返回true，反之，返回false；
例如：oracle定义的自己的url协议如下：
jdbc:oracle:thin:@//:/ServiceName
jdbc:oracle:thin:@::
oracle自己的acceptsURL(String url)方法如下：public boolean acceptsURL(String paramString) { if (paramString.startsWith("jdbc:oracle:")) { return (oracleDriverExtensionTypeFromURL(paramString) > -2); } return false; } private int oracleDriverExtensionTypeFromURL(String paramString) { int i = paramString.indexOf(58) + 1; if (i == 0) { return -2; } int j = paramString.indexOf(58, i); if (j == -1) { return -2; } if (!(paramString.regionMatches(true, i, "oracle", 0, j - i))) { return -2; } ++j; int k = paramString.indexOf(58, j); if (k == -1) { return -3; } String str = paramString.substring(j, k); if (str.equals("thin")) { return 0; } if ((str.equals("oci8")) || (str.equals("oci"))) { return 2; } return -3; }- 1
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由上可知oracle定义了自己应该接收什么类型的URL，自己能打开什么类型的URL连接（注意：这里acceptsURL(url)只会校验url是否符合协议，不会尝试连接判断url是否有效） 。拓展阅读：常用数据库 JDBC URL格式
connect（String url,Properties info）方法，创建Connection对象，用来和数据库的数据操作和交互，而Connection则是真正数据库操作的开始（在此方法中，没有规定是否要进行acceptsURL()进行校验）。
3.1.2DriverManager
事实上，一般我们操作Driver，获取Connection对象都是交给DriverManager统一管理的。DriverManger可以注册和删除加载的驱动程序，可以根据给定的url获取符合url协议的驱动Driver或者是建立Conenction连接，进行数据库交互。
DriverManager 内部持有这些注册进来的驱动 Driver，由于这些驱动都是 java.sql.Driver 类型，那么怎样才能获得指定厂商的驱动Driver呢？答案就在于： java.sql.Driver接口规定了厂商实现该接口，并且定义自己的URL协议。厂商们实现的Driver接口通过acceptsURL(String url)来判断此url是否符合自己的协议，如果符合自己的协议，则可以使用本驱动进行数据库连接操作，查询驱动程序是否认为它可以打开到给定 URL 的连接。- 1
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使用DriverManager获取指定Driver
对于驱动加载后，如何获取指定的驱动程序呢？这里，DriverManager的静态方法getDriver(String url)可以通过传递给的URL，返回可以打开此URL连接的Driver。
比如，我想获取oracle的数据库驱动，只需要传递形如jdbc:oracle:thin:@::或者jdbc:oracle:thin:@//:/ServiceName的参数给DriverManager.getDriver(String url)即可：
Driver oracleDriver =DriverManager.getDriver("jdbc:oracle:thin:@: : "); 实际上，DriverManager.getDriver(String url)方法是根据传递过来的URL，遍历它维护的驱动Driver，依次调用驱动的Driver的acceptsURL(url)，如果返回acceptsURL(url)返回true，则返回对应的Driver：
public static Driver getDriver(String paramString) throws SQLException { //省略部分代码。。。。 Iterator localIterator = registeredDrivers.iterator(); //遍历注册的驱动 while (localIterator.hasNext()) { DriverInfo localDriverInfo = (DriverInfo) localIterator.next(); if (isDriverAllowed(localDriverInfo.driver, localClass)) try { //如果accepsURL() 为true，返回对应的driver if (localDriverInfo.driver.acceptsURL(paramString)) { //返回对应的driver return localDriverInfo.driver; } } catch (SQLException localSQLException) { } else println(" skipping: "+ localDriverInfo.driver.getClass().getName()); } throw new SQLException("No suitable driver", "08001"); //-----省略部分代码 }- 1
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3.1.3Connection
Driver 或者 DriverManager根据连接的url 和参数信息创建Connection实例，用来维持和数据库的数据通信，如果没有销毁或者调用close()对象，此对象和数据库的对象会一直保持连接；
3.1.4Statement
Connection创建Statement对象，表示需要执行的sql语句或者存储过程；
3.1.5ResultSet
表示Statement执行完SQL语句后返回的结果集。
3.2基本构成原理
3.2.1Connection角色
Connection表示与特定数据库的连接，可以获取到数据库的一些信息，这些信息包括：其表信息，应该支持的SQL语法，数据库内有什么存储过程，此链接功能的信息等等。
在一般实际使用情况下，我们关注的Connection的功能有以下几点：
- 创建可以执行sql语句或者存储过程的对象statement，用来和数据库进行交互；
//加载Oracle数据库驱动 Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver"); //根据特定的URL，返回可以接受此URL的数据库驱动对象 Driver driver = DriverManager.getDriver(URL); //使用数据库驱动创建数据库连接Connection会话 Connection connection = driver.connect(URL, props); //创建静态的sql语句 Statement 对象来将 SQL 语句发送到数据库。 Statement staticStatement= connection.createStatement(); //创建CallableStatement 对象来调用数据库存储过程。 CallableStatement callableStatement = connection.prepareCall(sqlString); //创建参数化的Statement对象 PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sqlString);- 1
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控制SQL语句的事务
Connection默认情况下，对于创建的statement执行的sql语句都是自动提交的，即在statement语句执行完后，自动执行commit操作，将结果影响到物理数据库。为了满足更好地事务控制需求，我们也可以手动地控制事务，手动地对statement 的sql语句执行进行提交(commit)或者回滚(rollback)。
String sqlString="insert into tableName(column1,column2) values(value1,value2)"; //加载Oracle数据库驱动 Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver"); //根据特定的URL，返回可以接受此URL的数据库驱动对象 Driver driver = DriverManager.getDriver(URL); //使用数据库驱动创建数据库连接Connection会话 connection = driver.connect(URL, props); //使用自定义的事务，要设置connection不自动提交 connection.setAutoCommit(false); //创建静态的sql语句 Statement 对象来将 SQL 语句发送到数据库。 Statement staticStatement= connection.createStatement(); try{ //执行插入操作 staticStatement.execute(sqlString); staticStatement.getConnection().commit();//和上面的connection等价，statement只有一个创建自身的connection的引用 }catch(Exception e) { //有异常，则rollback staticStatement.getConnection().rollback(); }- 1
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- 获取数据库连接的元数据，即数据库的整体综合信息。
DatabaseMetaData databaseMetaData = connection.getMetaData();- 1
3.3JDBC工作的基本流程
一个基本的JDBC工作流程,分为以下几步:
1.加载特定数据库驱动器实现类，并注册驱动器（Driver会注册到DriverManager中）；
2. 根据特定的URL，返回可以接受此URL的数据库驱动对象Driver；
3.使用数据库驱动 Driver 创建数据库连接Connection会话；
4. 使用 Connection对象创建 用于操作sql的Statement对象；
5. statement对象 .执行 sql语句，返回结果ResultSet 对象；
6. 处理ResultSet中的结果；
7. 关闭连接，释放资源。public class DBConnection { static final String URL = "jdbc:oracle:thin:@127.0.0.1:1521:xe"; static final String USER_NAME ="louluan"; static final String PASSWORD = "123456"; public static void main(String[] args) { connectionTest(); } public static void connectionTest(){ Connection connection = null; Statement statement = null; ResultSet resultSet = null; try { //1.加载类，并注册驱动器（Driver会注册到DriverManager中） //加载Oracle数据库驱动 Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver").newInstance(); //2.根据特定的URL，返回可以接受此URL的数据库驱动对象 Driver driver = DriverManager.getDriver(URL); Properties props = new Properties(); props.put("user", USER_NAME); props.put("password", PASSWORD); //3.使用数据库驱动创建数据库连接Connection会话 connection = driver.connect(URL, props); //4.获得Statement对象 statement = connection.createStatement(); //5.执行 sql语句，返回结果 resultSet = statement.executeQuery("select * from hr.employees"); //6.处理结果，取出数据 while(resultSet.next()) { System.out.println(resultSet.getString(2)); } //7.关闭链接，释放资源 } catch (ClassNotFoundException e) { System.out.println("加载Oracle类失败！"); e.printStackTrace(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }finally{ //使用完成后管理链接，释放资源，释放顺序应该是： ResultSet ->Statement ->Connection try { resultSet.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } try { statement.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } try { connection.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } } }- 1
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3.4JDBC的优势
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
4.JDBC的使用
4.1JDBC的开发示例
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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。 -
建立数据库连接
// 加载JDBC驱动程序：反射，这样调用初始化com.mysql.jdbc.Driver类，即将该类加载到JVM方法 区，并执行该类的静态方法块、静态属性。 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); // 创建数据库连接 Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test? user=root&password=root&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8");- 1
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//MySQL数据连接的URL参数格式如下：
jdbc:mysql://服务器地址:端口/数据库名?参数名=参数值- 创建操作命令(statement)
Statement statement = connection.createStatement();
- 执行sql语句
ResultSet resultSet = statement.executeQuery( "select id,sn,name,qq_mail,class_id from student");- 1
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- 处理结果集
while (resultSet.next()) { int id = resultSet.getInt("id"); String sn = resultSet.getString("sn"); String name = resultSet.getString("name"); int classesId = resultSet.getInt("classes_id"); System.out.println(String.format("Student: id=%d, sn=%s, name=%s, classesId=%s", id, sn, name, classesId)); }- 1
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这里可以把resultSet当作一个类似于迭代器的东西
有一个指针指向它的第一行内容,next读取"指针"所在行内容
然后get通过索引的方式找到对应的值.- 释放资源(关闭结果集,命令,连接)
//关闭结果集 if (resultSet != null) { try { resultSet.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } //关闭命令 if (statement != null) { try { statement.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } //关闭连接命令 if (connection != null) { try { connection.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } }- 1
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5.JDBC常用接口和类
5.1JDBC API
Java JDBC编程中对数据库的操作均使用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.5.2数据库连接Connection
Connection接口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 Connection connection = DriverManager.getConnection(url);- 1
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- 一种是通过DataSource(数据源)对象获取.实际应用中会使用DataSource对象
DataSource dataSource = new MysqlDataSource(); ((MysqlDataSource)dataSource).setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/java104?characterEncoding=utf8&useSSL=false"); ((MysqlDataSource)dataSource).setUser("root"); ((MysqlDataSource)dataSource).setPassword("2222");- 1
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以上两种方式的区别是:
- 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.
- DataSource提供连接池的支持.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,释放资源调用connection.close()都是将Connection连接对象回收.
5.3Statement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.
实际开发中最常用的是PreparedStatement对象,以下对其的总结:
主要掌握两种执行SQL的方法:
- executeQuery()方法执行后返回单个结果集的,通常用于select语句
- 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
ResultSet对象
ResultSet对象它被称为结果集,它代表符合SQL语句条件的所有行,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,我们只能来操作当前的数据行.
我们如果想要取得某一条记录,就要使用ResultSet的next()方法.
如果我们想要得到ResultSet里的所有记录,就应该使用while循环6.总结
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 JDBCHello { public static void main(String[] args) throws SQLException { // 1. 使用 DataSource 描述 MySQL 服务器的位置. DataSource dataSource = new MysqlDataSource(); ((MysqlDataSource)dataSource).setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/java104?characterEncoding=utf8&useSSL=false"); ((MysqlDataSource)dataSource).setUser("root"); ((MysqlDataSource)dataSource).setPassword("2222"); // 2. 和数据库服务器建立连接~ Connection connection = dataSource.getConnection(); // System.out.println(connection); // 3. 构造 SQL 语句. JDBC 操作数据库, 本质仍然是通过 SQL 来描述数据库操作~~ // 例如, 进行一个插入数据的操作. // 直接用 String 格式的 SQL 还不行, 还需要搭配一个 特殊的类. String sql = "insert into student values(1, '张三')"; PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql); // 4. 执行 SQL 语句, insert, update, delete 都是通过 executeUpdate 来执行的. // select 则是通过 executeQuery 来执行的. // executeUpdate 的返回值是一个 整数 表示这个操作影响到几行~ int n = statement.executeUpdate(); System.out.println("n = " + n); // 5. 断开连接, 释放资源 statement.close(); connection.close(); } }- 1
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