JDBC详解

一、相关概念

1. 什么是JDBC
   JDBC（Java Data Base Connectivity,java数据库连接）是一种用于执行SQL语句的Java API，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用Java语言编写的类和接口组成。JDBC提供了一种基准，据此可以构建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。

2. 数据库驱动
   我们安装好数据库之后，我们的应用程序也是不能直接使用数据库的，必须要通过相应的数据库驱动程序，通过驱动程序去和数据库打交道。其实也就是数据库厂商的JDBC接口实现，即对Connection等接口的实现类的jar文件。

二、常用接口

1. 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");

2. 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。

3. 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。

4. 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

三、使用JDBC的步骤

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

1. 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。

2. 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：

   
   
   

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

3. 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();
st.executeQuery(sql);
//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

1 //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)
2 String sql = “insert into user (name,pwd) values(?,?)”;  
3 PreparedStatement ps = conn.preparedStatement(sql);  
4 ps.setString(1, “col_value”);  //占位符顺序从1开始
5 ps.setString(2, “123456”); //也可以使用setObject
6 ps.executeQuery(); 

4. 处理执行结果(ResultSet)

1 ResultSet rs = ps.executeQuery();  
2 While(rs.next()){  
3     rs.getString(“col_name”);  
4     rs.getInt(1);  
5     //…
6 } 

5. 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
 1 try {
 2     if (rs != null) {
 3         rs.close();
 4     }
 5 } catch (SQLException e) {
 6     e.printStackTrace();
 7 } finally {
 8     try {
 9         if (st != null) {
10             st.close();
11         }
12     } catch (SQLException e) {
13         e.printStackTrace();
14     } finally {
15         try {
16             if (conn != null) {
17                 conn.close();
18             }
19         } catch (SQLException e) {
20             e.printStackTrace();
21         }
22     }
23 }

四、事务（ACID特点、隔离级别、提交commit、回滚rollback）

• 事务基本概率

  一组要么同时执行成功，要么同时执行失败的SQL语句。是数据库操作的一个单元！

  • 事务开始于：
    连接到数据库上，并执行一条DML语句(INSERT、UPDATE或DELETE)。
    前一个事务结束后，又输入了另一个DML语句。
  • 事务结束于：
    执行COMMIT或ROLLBACK语句。
    执行一条DDL语句，例如CREATE TABLE语句；在这种情况下，会自动执行COMMIT语句。
    执行一条DCL语句，例如GRANT语句；在这种情况下，会自动执行COMMIT语句。
    断开与数据库的连接。
    执行了一条DML语句，该语句却失败了；在这种情况下，会为这个无效的DML语句执行ROLLBACK语句。

• 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）
    表示一个事务内有一个操作失败时，所有的更改过的数据都必须回滚到修改前的状态。
  • isolation（隔离性）
    多个进程互不干扰。
  • durability（持久性）
    持久性事务完成之后，它对于系统的影响是永久性的。

• 事务隔离级别从低到高：

  • 读取未提交（Read Uncommitted）
  • 读取已提交（Read Committed）
  • 可重复度（Repeatable Read）
  • 序列化（serializble）

批量处理Batch

• 灵活指定SQL中的变量（PreparedStatement）
• 对存储过程进行调用（CallableStatement）
• 运用事务处理（Transaction）
• 批处理（Batch）
  对于大量的批处理，建议使用Statement，因为PreparedStatement的预编译空间有限，当数据量特别大时，会发生异常。

1. 插入2万条数据的测试

 1 package com.test.jdbc;
 2 
 3 import java.sql.Connection;
 4 import java.sql.DriverManager;
 5 import java.sql.SQLException;
 6 import java.sql.Statement;
 7 
 8 /**
 9  * 测试ResultSet结果集的基本用法
10  */
11 public class Demo05 {
12     public static void main(String[] args) {
13         Connection conn = null;
14         Statement stmt = null;
15 
16         try {
17             Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
18             conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/testjdbc","root","mysql");
19 
20             conn.setAutoCommit(false); //设为手动提交
21 
22             long start = System.currentTimeMillis();
23 
24             stmt = conn.createStatement();
25             for (int i = 0; i < 20000; i++) {
26                 stmt.addBatch("insert into t_user (userName,pwd,regTime) values ('hao" + i + "',666666,now())");
27             }
28             stmt.executeBatch();
29             conn.commit();  //提交事务
30 
31             long end = System.currentTimeMillis();
32             System.out.println("插入200000条数据，耗时(ms):" + (end - start));
33 
34         } catch (ClassNotFoundException e) {
35             e.printStackTrace();
36         } catch (SQLException e) {
37             e.printStackTrace();
38         } finally{
39 
40             try {
41                 if (stmt!=null) {
42                     stmt.close();
43                 }
44             } catch (SQLException e) {
45                 e.printStackTrace();
46             }
47             try {
48                 if (conn!=null) {
49                     conn.close();
50                 }
51             } catch (SQLException e) {
52                 e.printStackTrace();
53             }
54         }
55     }
56 }

2. 测试事务的基本概念和用法

 1 package com.test.jdbc;
 2 
 3 import java.sql.Connection;
 4 import java.sql.DriverManager;
 5 import java.sql.PreparedStatement;
 6 import java.sql.SQLException;
 7 
 8 /**
 9  * 测试事务的基本概念和用法
10  */
11 public class Demo06 {
12     public static void main(String[] args) {
13         Connection conn = null;
14         PreparedStatement ps1 = null;
15         PreparedStatement ps2 = null;
16 
17         try {
18             Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
19             conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/testjdbc","root","mysql");
20 
21             conn.setAutoCommit(false); //JDBC中默认是true，自动提交事务
22 
23             ps1 = conn.prepareStatement("insert into t_user(userName,pwd)values(?,?)"); //事务开始
24             ps1.setObject(1, "小高");
25             ps1.setObject(2, "123");
26             ps1.execute();
27             System.out.println("第一次插入");
28 
29             try {
30                 Thread.sleep(5000);
31             } catch (InterruptedException e) {
32                 e.printStackTrace();
33             }
34 
35             ps2 = conn.prepareStatement("insert into t_user(userName,pwd)values(?,?,?)");   //模拟执行失败(values的参数写成三个了)
36             //insert时出现异常,执行conn.rollback
37             ps2.setObject(1, "小张");
38             ps2.setObject(2, "678");
39             ps2.execute();
40             System.out.println("第二次插入");    
41 
42             conn.commit();
43 
44         } catch (ClassNotFoundException e) {
45             e.printStackTrace();
46             try {
47                 conn.rollback();
48             } catch (SQLException e1) {
49                 e1.printStackTrace();
50             }
51         } catch (SQLException e) {
52             e.printStackTrace();
53         } finally{
54 
55             try {
56                 if (ps1!=null) {
57                     ps1.close();
58                 }
59             } catch (SQLException e) {
60                 e.printStackTrace();
61             }
62             try {
63                 if (ps2!=null) {
64                     ps2.close();
65                 }
66             } catch (SQLException e) {
67                 e.printStackTrace();
68             }
69             try {
70                 if (conn!=null) {
71                     conn.close();
72                 }
73             } catch (SQLException e) {
74                 e.printStackTrace();
75             }
76         }
77     }
78 }

输出：

 1 第一次插入
 2 java.sql.SQLException: No value specified for parameter 3
 3     at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:1078)
 4     at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:989)
 5     at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:975)
 6     at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:920)
 7     at com.mysql.jdbc.PreparedStatement.checkAllParametersSet(PreparedStatement.java:2611)
 8     at com.mysql.jdbc.PreparedStatement.fillSendPacket(PreparedStatement.java:2586)
 9     at com.mysql.jdbc.PreparedStatement.fillSendPacket(PreparedStatement.java:2510)
10     at com.mysql.jdbc.PreparedStatement.execute(PreparedStatement.java:1316)
11     at com.test.jdbc.Demo06.main(Demo06.java:39)

五、时间处理（Date和Time以及Timestamp区别、随机日期生成）

java.util.Date

• 子类：java.sql.Date
• 子类：java.sql.Time
• 子类：java.sql.Timestamp

测试时间处理(java.sql.Date,Time,Timestamp)

 1 package com.test.jdbc;
 2 
 3 import java.sql.Connection;
 4 import java.sql.DriverManager;
 5 import java.sql.PreparedStatement;
 6 import java.sql.SQLException;
 7 import java.sql.Timestamp;
 8 import java.util.Random;
 9 
10 /**
11  * 测试时间处理(java.sql.Date,Time,Timestamp)
12  */
13 public class Demo07 {
14     public static void main(String[] args) {
15         Connection conn = null;
16         PreparedStatement ps = null;
17 
18         try {
19             Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
20             conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/testjdbc","root","mysql");
21 
22             for (int i = 0; i < 1000; i++) {
23 
24                 ps = conn.prepareStatement("insert into t_user(userName,pwd,regTime,lastLoginTime)values(?,?,?,?)");
25                 ps.setObject(1, "小高" + i);
26                 ps.setObject(2, "123");
27 
28                 //
29                 int random = 1000000000 + new Random().nextInt(1000000000); //随机时间
30 
31                 java.sql.Date date = new java.sql.Date(System.currentTimeMillis() - random);    //插入随机时间
32                 java.sql.Timestamp stamp = new Timestamp(System.currentTimeMillis());   //如果需要插入指定时间，可以使用Calendar、DateFormat
33                 ps.setDate(3, date);
34                 ps.setTimestamp(4, stamp);
35                 //
36                 ps.execute();
37             }
38 
39             System.out.println("插入");
40 
41         } catch (ClassNotFoundException e) {
42             e.printStackTrace();
43         } catch (SQLException e) {
44             e.printStackTrace();
45         } finally{
46 
47             try {
48                 if (ps!=null) {
49                     ps.close();
50                 }
51             } catch (SQLException e) {
52                 e.printStackTrace();
53             }
54             try {
55                 if (conn!=null) {
56                     conn.close();
57                 }
58             } catch (SQLException e) {
59                 e.printStackTrace();
60             }
61         }
62     }
63 }

测试时间处理(java.sql.Date,Time,Timestamp)，取出指定时间段的数据

 1 package com.test.jdbc;
 2 
 3 import java.sql.Connection;
 4 import java.sql.Date;
 5 import java.sql.DriverManager;
 6 import java.sql.PreparedStatement;
 7 import java.sql.ResultSet;
 8 import java.sql.SQLException;
 9 import java.text.DateFormat;
10 import java.text.ParseException;
11 import java.text.SimpleDateFormat;
12 
13 /**
14  * 测试时间处理(java.sql.Date,Time,Timestamp)，取出指定时间段的数据
15  */
16 public class Demo08 {
17 
18     /**
19      * 将字符串代表的时间转为long数字(格式：yyyy-MM-dd hh:mm:ss)
20      * @param dateStr
21      * @return
22      */
23     public static long str2DateTime(String dateStr){
24         DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
25 
26         try {
27             return format.parse(dateStr).getTime();
28         } catch (ParseException e) {
29             e.printStackTrace();
30             return 0;
31         }
32     }
33 
34     public static void main(String[] args) {
35         Connection conn = null;
36         PreparedStatement ps = null;
37         ResultSet rs = null;
38 
39         try {
40             Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
41             conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/testjdbc","root","mysql");
42 
43             //
44             ps = conn.prepareStatement("select * from t_user where regTime > ? and regTime < ?");
45             java.sql.Date start = new java.sql.Date(str2DateTime("2016-06-20 00:00:00"));
46             java.sql.Date end = new java.sql.Date(str2DateTime("2016-06-24 00:00:00"));
47 
48             ps.setObject(1, start);
49             ps.setObject(2, end);
50 
51             rs = ps.executeQuery();
52             while(rs.next()){
53                 System.out.println(rs.getInt("id") + "--" + rs.getString("userName")+"--"+rs.getDate("regTime"));
54             }
55             //
56 
57         } catch (ClassNotFoundException e) {
58             e.printStackTrace();
59         } catch (SQLException e) {
60             e.printStackTrace();
61         } finally{
62 
63             try {
64                 if (ps!=null) {
65                     ps.close();
66                 }
67             } catch (SQLException e) {
68                 e.printStackTrace();
69             }
70             try {
71                 if (conn!=null) {
72                     conn.close();
73                 }
74             } catch (SQLException e) {
75                 e.printStackTrace();
76             }
77         }
78     }
79 }

六、总结（简单封装、资源文件properties处理连接信息）

db.properties

 1 #右击该properties文件--properties--Resource--Text file encoding，选中other,选择其它编码方式。
 2 #如UTF-8或GBK,这样就能在properties里面输入中文，而不会自动转成Unicode了。
 3 
 4 #java中的properties文件是一种配置文件，主要用于表达配置信息。
 5 #文件类型为*.properties，格式为文本文件，文件内容是"键=值"的格式。
 6 #在properties文件中，可以用"#"来作注释
 7 
 8 #MySQL连接配置
 9 mysqlDriver=com.mysql.jdbc.Driver
10 mysqlURL=jdbc:mysql://localhost:3306/testjdbc
11 mysqlUser=root
12 mysqlPwd=mysql
13 
14 #Oracle连接配置
15 #...

JDBCUtil工具类

 1 package com.test.jdbc;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.sql.Connection;
 5 import java.sql.DriverManager;
 6 import java.sql.ResultSet;
 7 import java.sql.SQLException;
 8 import java.sql.Statement;
 9 import java.util.Properties;
10 
11 public class JDBCUtil {
12 
13     static Properties pros = null;  //可以帮助读取和处理资源文件中的信息
14 
15     static {    //加载JDBCUtil类的时候调用
16         pros = new Properties();
17         try {
18             pros.load(Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream("db.properties"));
19         } catch (IOException e) {
20             e.printStackTrace();
21         }
22     }
23 
24     public static Connection getMysqlConn(){
25         try {
26             Class.forName(pros.getProperty("mysqlDriver"));
27             return DriverManager.getConnection(pros.getProperty("mysqlURL"),
28                     pros.getProperty("mysqlUser"),pros.getProperty("mysqlPwd"));
29         } catch (Exception e) {
30             e.printStackTrace();
31             return null;
32         }
33     }
34     //可以重载多个，这里就懒得写了
35     public static void close(ResultSet rs,Statement st,Connection conn){
36 
37         try {
38             if (rs!=null) {
39                 rs.close();
40             }
41         } catch (SQLException e) {
42             e.printStackTrace();
43         }
44         try {
45             if (st!=null) {
46                 st.close();
47             }
48         } catch (SQLException e) {
49             e.printStackTrace();
50         }
51         try {
52             if (conn!=null) {
53                 conn.close();
54             }
55         } catch (SQLException e) {
56             e.printStackTrace();
57         }
58     }
59 }

测试使用JDBCUtil工具类来简化JDBC开发

 1 package com.test.jdbc;
 2 
 3 import java.sql.Connection;
 4 import java.sql.PreparedStatement;
 5 import java.sql.ResultSet;
 6 
 7 /**
 8  * 测试使用JDBCUtil工具类来简化JDBC开发
 9  */
10 public class Demo11 {
11     public static void main(String[] args) {
12         Connection conn = null;
13         PreparedStatement ps = null;
14         ResultSet rs = null;
15 
16         try {
17             conn = JDBCUtil.getMysqlConn();
18 
19             ps = conn.prepareStatement("insert into t_user (userName) values (?)");
20             ps.setString(1, "小高高");
21             ps.execute();
22 
23         } catch (Exception e) {
24             e.printStackTrace();
25         } finally{
26             JDBCUtil.close(rs, ps, conn);
27         }
28     }
29 }

参考资料：
https://www.cnblogs.com/erbing/p/5805727.html
https://blog.csdn.net/weixin_46649583/article/details/109611889