29-JDBC(1)

2022-08-06 10:42:09

JDBC 基础

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。

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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 等只是更好的封装了 JDBC。

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：
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  • 真实的连接是这样：
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JDBC 驱动程序

一般来说，"驱动程序"（Driver，简称"驱动"）是指为计算机操作系统提供的访问硬件设备的接口程序，操作系统通过调用相应的驱动程序来操作各种不同硬件设备，如声卡、显卡、网卡和打印机等。

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顾名思义，"数据库驱动程序"（Database Driver）就是可以"驱使"数据库开展工作的程序，通常由操作系统或应用软件调用，以实现操作数据库的功能。出现产品推广的的目的，当前主流数据库产品均带有相应的 JDBC 驱动程序。

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。

面向接口编程：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。而不同的数据库厂商，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。

JDBC 程序编写步骤

  • 简约图
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  • 详细图
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[JDBC-ODBC桥方式] ODBC(Open Database Connectivity，开放式数据库连接)，是微软在Windows平台下推出的。利用 ODBC 驱动程序实现 JDBC 功能，该驱动程序把标准的 JDBC 调用转换成对特定的数据库的调用请求。

获取数据库连接

要素一：Driver

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 MySQL 驱动加入项目：项目 → 新建文件夹lib → copy jar到 lib → 右击jar → 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

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；如 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(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。如下是MySQL的 Driver 实现类的部分源码：

static {
    try {
        java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
    } catch (SQLException E) {
        throw new RuntimeException("Can‘t register driver!");
    }
}

在 《28-反射》#3 获取Class实例第3种方式 —— Class.forName("类的全类名") 中提到过，该方法会产生副作用：如果类还没有被加载就加载它。在加载的过程中，Person 的 static 子句被执行（属性和加载器方式就不会执行）

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：jdbc:子协议:子名称，各部分间用冒号分隔
    • 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：
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几种常用数据库的 JDBC URL

  • [MySQL] 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/mydb
    • jdbc:mysql://localhost:3306/mydb?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/mydb?user=root&password=123456
  • [Oracle 9i] jdbc:oracle:thin:@主机名称:oracle服务端口号:数据库名称
    • jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:mydb
  • [SQLServer] jdbc:sqlserver://主机名称:sqlserver服务端口号:DatabaseName=数据库名称
    • jdbc:sqlserver://localhost:1433:DatabaseName=mydb

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

Code

test1~test5 为递进关系

public class ConnectionTest {
	@Test
	public void testConn1() throws SQLException {
		// 获取 Driver 的实现类对象
		Driver driver = new com.mysql.jdbc.Driver();
		/*
		 * jdbc:mysql 协议
		 * localhost IP地址
		 * 3306 MySQL服务默认端口号
		 * test 要连接的数据库的名字
		 */
		String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
		// 将用户名和密码封装在prop中
		Properties info = new Properties();
		info.setProperty("user", "root");
		info.setProperty("password", "root");
		Connection conn = driver.connect(url, info);
		System.out.println(conn);
	}
	
	@Test
	// 为了不出现第三方API，使程序具有更好的可移植性
	public void testConn2() throws Exception {
		// 获取 Driver 的实现类对象(反射)
		Driver driver = (Driver) Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver").newInstance();
		String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
		Properties info = new Properties();
		info.setProperty("user", "root");
		info.setProperty("password", "root");
		Connection conn = driver.connect(url, info);
		System.out.println(conn);
	}
	
	@Test
	// 使用 DriverManager(管理一组 JDBC 驱动程序的基本服务) 替换 Driver
	public void testConn3() throws Exception {
		// 获取 Driver 的实现类对象(反射)
		Driver driver = (Driver) Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver").newInstance();
		// static void registerDriver(Driver driver) 向 DriverManager 注册给定驱动程序
		DriverManager.registerDriver(driver);
		String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
		String user = "root";
		String password = "root";
		Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
		System.out.println(connection);
	}
	
	@Test
	// 无须手动向 DriverManager 注册 Driver
	public void testConn4() throws Exception {
		String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
		String user = "root";
		String password = "root";
		Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
		/*
		static {
			try {
				java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
			} catch (SQLException E) {
				throw new RuntimeException("Can‘t register driver!");
			}
		}
		 */
		Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
		System.out.println(connection);
		connection.close();
	}
	
	@Test
	/*
	 * 1. 实现了数据与代码的分离(解耦)
	 * 2. 如果需要修改配置文件信息，就可以避免程序重新打包
	 */
	public void testConn5() throws Exception {
		// 1. 读取配置文件
		Properties prop = new Properties();
		prop.load(ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties"));
		// 2. 加载驱动
		Class.forName(prop.getProperty("driverClass"));
		// 3. 获取连接
		Connection connection = DriverManager.getConnection(prop.getProperty("url")
				, prop.getProperty("user"), prop.getProperty("password"));
		System.out.println(connection);
	}
}

其中，配置文件声明在工程的src目录下：jdbc.properties

driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
user=root
password=root

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