JDBC使用详解

2022-01-31 05:07:00

第1章：JDBC概述

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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：

1.4 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

1.5 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。

第2章：获取数据库连接

2.1 要素一：Driver接口实现类

2.1.1 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。
- Oracle的驱动：oracle.jdbc.driver.OracleDriver
- 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。

在驱动jar上右键-->Build Path-->Add to Build Path

注意：如果是Dynamic Web Project（动态的web项目）话，则是把驱动jar放到WebContent（有的开发工具叫WebRoot）目录中的WEB-INF目录中的lib目录下即可

2.1.2 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的Driver实现类的源码：

2.2 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
举例：
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/atguigu
  - jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu?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/atguigu?user=root&password=123456
- Oracle 9i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:atguigu
- 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=atguigu

2.3 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

2.4 数据库连接方式举例

2.4.1 连接方式一

    @Test
    public void testConnection1() {
        try {
            //1.提供java.sql.Driver接口实现类的对象
            Driver driver = null;
            driver = new com.mysql.jdbc.Driver();
?
            //2.提供url，指明具体操作的数据
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
?
            //3.提供Properties的对象，指明用户名和密码
            Properties info = new Properties();
            info.setProperty("user", "root");
            info.setProperty("password", "abc123");
?
            //4.调用driver的connect()，获取连接
            Connection conn = driver.connect(url, info);
            System.out.println(conn);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

说明：上述代码中显式出现了第三方数据库的API

2.4.2 连接方式二

    @Test
    public void testConnection2() {
        try {
            //1.实例化Driver
            String className = "com.mysql.jdbc.Driver";
            Class clazz = Class.forName(className);
            Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
?
            //2.提供url，指明具体操作的数据
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
?
            //3.提供Properties的对象，指明用户名和密码
            Properties info = new Properties();
            info.setProperty("user", "root");
            info.setProperty("password", "abc123");
?
            //4.调用driver的connect()，获取连接
            Connection conn = driver.connect(url, info);
            System.out.println(conn);
?
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

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。

2.4.3 连接方式三

    @Test
    public void testConnection3() {
        try {
            //1.数据库连接的4个基本要素：
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
            String user = "root";
            String password = "abc123";
            String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
?
            //2.实例化Driver
            Class clazz = Class.forName(driverName);
            Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
            //3.注册驱动
            DriverManager.registerDriver(driver);
            //4.获取连接
            Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
            System.out.println(conn);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
?
    }

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。

2.4.4 连接方式四

    @Test
    public void testConnection4() {
        try {
            //1.数据库连接的4个基本要素：
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
            String user = "root";
            String password = "abc123";
            String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
?
            //2.加载驱动 （①实例化Driver ②注册驱动）
            Class.forName(driverName);
?
?
            //Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
            //3.注册驱动
            //DriverManager.registerDriver(driver);
            /*
            可以注释掉上述代码的原因，是因为在mysql的Driver类中声明有：
            static {
                try {
                    DriverManager.registerDriver(new Driver());
                } catch (SQLException var1) {
                    throw new RuntimeException("Can‘t register driver!");
                }
            }
?
             */
?
?
            //3.获取连接
            Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
            System.out.println(conn);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
?
    }

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。

2.4.5 连接方式五(最终版)

    @Test
    public  void testConnection5() throws Exception {
        //1.加载配置文件
        InputStream is = ConnectionTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);
        
        //2.读取配置信息
        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");
?
        //3.加载驱动
        Class.forName(driverClass);
?
        //4.获取连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
        System.out.println(conn);
?
    }

其中，配置文件声明在工程的src目录下：【jdbc.properties】

user=root
password=abc123
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
driverClass=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。

第3章：使用PreparedStatement实现CRUD操作

3.1 操作和访问数据库

数据库连接被用于向数据库服务器发送命令和 SQL 语句，并接受数据库服务器返回的结果。其实一个数据库连接就是一个Socket连接。
在 java.sql 包中有 3 个接口分别定义了对数据库的调用的不同方式：
- Statement：用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象。
- PrepatedStatement：SQL 语句被预编译并存储在此对象中，可以使用此对象多次高效地执行该语句。
- CallableStatement：用于执行 SQL 存储过程

3.2 使用Statement操作数据表的弊端

通过调用 Connection 对象的 createStatement() 方法创建该对象。该对象用于执行静态的 SQL 语句，并且返回执行结果。

Statement 接口中定义了下列方法用于执行 SQL 语句：

int excuteUpdate(String sql)：执行更新操作INSERT、UPDATE、DELETE
ResultSet executeQuery(String sql)：执行查询操作SELECT

但是使用Statement操作数据表存在弊端：
- 问题一：存在拼串操作，繁琐
- 问题二：存在SQL注入问题
SQL 注入是利用某些系统没有对用户输入的数据进行充分的检查，而在用户输入数据中注入非法的 SQL 语句段或命令(如：SELECT user, password FROM user_table WHERE user=‘a‘ OR 1 = ‘ AND password = ‘ OR ‘1‘ = ‘1‘) ，从而利用系统的 SQL 引擎完成恶意行为的做法。
对于 Java 而言，要防范 SQL 注入，只要用 PreparedStatement(从Statement扩展而来) 取代 Statement 就可以了。
代码演示：

public class StatementTest {
?
    // 使用Statement的弊端：需要拼写sql语句，并且存在SQL注入的问题
    @Test
    public void testLogin() {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
?
        System.out.print("用户名：");
        String userName = scan.nextLine();
        System.out.print("密   码：");
        String password = scan.nextLine();
?
        // SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = ‘1‘ or ‘ AND PASSWORD = ‘=‘1‘ or ‘1‘ = ‘1‘;
        String sql = "SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = ‘" + userName + "‘ AND PASSWORD = ‘" + password
                + "‘";
        User user = get(sql, User.class);
        if (user != null) {
            System.out.println("登陆成功!");
        } else {
            System.out.println("用户名或密码错误！");
        }
    }
?
    // 使用Statement实现对数据表的查询操作
    public <T> T get(String sql, Class<T> clazz) {
        T t = null;
?
        Connection conn = null;
        Statement st = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            // 1.加载配置文件
            InputStream is = StatementTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
            Properties pros = new Properties();
            pros.load(is);
?
            // 2.读取配置信息
            String user = pros.getProperty("user");
            String password = pros.getProperty("password");
            String url = pros.

码农公寓