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数据库技术四:JDBC,预处理对象,JDBC事务控制

数据库技术四:JDBC,预处理对象,JDBC事务控制

作者: YMeng_Zhang | 来源:发表于2021-08-23 21:02 被阅读0次

JDBC概述

  • 什么是JDBC

JDBC (Java Data Base Connectivity) 是 Java 访问数据库的标准规范。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。是 Java 访问数据库的标准规范。

  • JDBC原理

JDBC 是接口,驱动是接口的实现,没有驱动将无法完成数据库连接,从而不能操作数据库。每个数据库厂商都需要提供自己的驱动,用来连接自己公司的数据库,也就是说驱动一般都由数据库生产厂商提供。

JDBC 就是由 sun 公司定义的一套操作所有关系型数据库的规则(接口),而数据库厂商需要实现这套接口,提供数据库驱动 jar 包,我们可以使用这套接口编程,真正执行的代码是对应驱动包中的实现类。

JDBC开发

  • 数据准备

在 MySQL 中准备好以下数据


-- 创建 jdbc_user表
CREATE TABLE jdbc_user (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  username VARCHAR(50),
  PASSWORD VARCHAR(50),
  birthday DATE
);
 
-- 添加数据
INSERT INTO jdbc_user (username, PASSWORD,birthday) 
VALUES
('admin1', '123','1991/12/24'), 
('admin2','123','1995/12/24'),
('test1', '123','1998/12/24'), 
('test2', '123','2000/12/24');
  • MySql驱动包

首先将 MySQL 驱动包添加到 jar 包库文件夹 myJar 中,它用于存放当前项目需要的所有 jar 包。然后在 IDEA 的项目中配置 jar 包库的位置。最后创建一个新的模块 jdbc_task01 并添加 jar 包库的依赖。

步骤分析:
1 . 获取驱动 (可以省略)
2 . 获取连接
3 . 获取 Statement 对象
4 . 处理结果集 (只在查询时处理)
5 . 释放资源

1. 注册驱动
  JDBC规范定义驱动接口: java.sql.Driver
  MySql驱动包提供了实现类: com.mysql.jdbc.Driver

从 JDBC 3 开始,目前已经普遍使用的版本,可以不用注册驱动而直接使用。

使用反射方法 Class.forName 加载 Driver 类的时候会自动执行 Driver 类的静态代码块里面的注册驱动的代码。

public class JDBCDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 注册驱动 forName 方法执行将类进行初始化
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    }
}

2. 获得连接
解决插入中文乱码问题:characterEncoding=UTF-8 指定字符的编码、解码格式。

public class JDBCDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 注册驱动
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

        // 获取连接 url, 用户名, 密码
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db4?characterEncoding=UTF-8";
        Connection con = DriverManager.getConnection(url, "root", "123456");
    }
}

3. 获取语句执行平台
  Statement createStatement(); -- 创建 SQL 语句执行对象。
  int executeUpdate(String sql); -- 执行增删改语句,返回 int 类型,代表受影响的行数。

public class JDBCDemo03 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 注册驱动
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

        // 获取连接 url,用户名, 密码
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db4";
        Connection con = DriverManager.getConnection(url, "root", "123456");

        // 获取 Statement 对象
        Statement statement = con.createStatement();

        // 执行创建表操作
        String sql = "create table test01(id int, name varchar(20), age int);";

        // 增删改操作
        int i = statement.executeUpdate(sql);

        // 返回值是受影响的函数
        System.out.println(i);

        // 关闭流
        statement.close();
        con.close();
    }
}

4. 处理结果集
ResultSet executeQuery(String sql); -- 执行查询语句,返回 ResultSet 结果集对象。

只有在进行查询操作的时候,才会处理结果集。

ResultSet 接口作用:封装数据库查询的结果集,对结果集进行遍历,取出每一条记录。

public class JDBCDemo04 {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        // 注册驱动可以省略

        // 获取连接
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db4";
        Connection con = DriverManager.getConnection(url, "root", "123456");

        // 获取 Statement对象
        Statement statement = con.createStatement();
        String sql = "select * from jdbc_user";

        // 执行查询操作, 返回的是一个 ResultSet 结果对象
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);

        // 处理结果集 resultSet
        while(resultSet.next()){
            //获取id
            int id = resultSet.getInt("id");
            //获取姓名
            String username = resultSet.getString("username");
            //获取生日
            Date birthday = resultSet.getDate("birthday");

            System.out.println(id + " = " +username + " : " + birthday);
        }

        //关闭连接
        resultSet.close();
        statement.close();
        con.close();

    }
}

5. 释放资源
释放原则:先开的后关,后开的先关。

public static void main(String[] args)  {

    Connection connection = null;
    Statement statement = null;
    ResultSet resultSet = null;

    try {
        // 注册驱动(省略)
        // 获取连接
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db4";
        connection = DriverManager.getConnection(url, "root", "123456");

        // 获取 Statement对象
        statement = connection.createStatement();

        String sql = "select * from jdbc_user";
        resultSet = statement.executeQuery(sql);

    } catch (SQLException e) {

        e.printStackTrace();

    } finally {
        /**
         * 关闭的顺序是先开后关, 先得到的后关闭,后得到的先关闭
         */
        try {
            connection.close();
            resultSet.close();
            statement.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

JDBC实现增删改查

  • JDBC工具类

如果一个功能经常要用到,建议把这个功能做成一个工具类,可以在不同的地方重用。

“获得数据库连接”操作,将在以后的增删改查所有功能中都存在,可以封装工具类 JDBCUtils:1. 把几个字符串定义成常量:用户名,密码,URL,驱动类;2. 得到数据库的连接:getConnection();3. 关闭所有打开的资源。

/**
 * JDBC 工具类
 */
public class JDBCUtils {
    // 定义字符串常量, 记录获取连接所需要的信息
    public static final String DRIVERNAME = "com.mysql.jdbc.Driver";
    public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/db4?characterEncoding=UTF-8";
    public static final String USER = "root";
    public static final String PASSWORD = "123456";

    // 静态代码块, 随着类的加载而加载
    static{
        try {
            //注册驱动
            Class.forName(DRIVERNAME);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 获取连接的静态方法
    public static Connection getConnection(){
        try {
            //获取连接对象
            Connection connection = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
            //返回连接对象
            return connection;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    //关闭资源的方法

    public static void close(Connection con, Statement st){
        if(con != null && st != null){
            try {
                st.close();
                con.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void close(Connection con, Statement st, ResultSet rs){
        if(rs != null){
            try {
                rs.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        close(con,st);
    }
}

插入记录

/**
 * 插入数据
 * @throws SQLException
 */
@Test
public void testInsert() throws SQLException {
    // 通过工具类获取连接
    Connection connection = JDBCUtils.getConnection();

    // 获取 Statement
    Statement statement = connection.createStatement();

    // 编写 SQL
    String sql = "insert into jdbc_user values(null,'布莱尔','123','2020/1/1')";

    // 执行 SQL
    int i = statement.executeUpdate(sql);
    System.out.println(i);

    // 关闭流
    JDBCUtils.close(connection,statement);
}

更新记录

/**
 * 修改 id 为 1 的用户名为张三
 */
@Test
public void testUpdate() throws SQLException {
    Connection connection = JDBCUtils.getConnection();

    Statement statement = connection.createStatement();

    String sql = "update jdbc_user set username = '张三' where id = 1";
    statement.executeUpdate(sql);

    JDBCUtils.close(connection, statement);
}

删除记录

/**
 * 删除 id 为 3 和 4 的记录
 * @throws SQLException
 */
@Test
public void testDelete() throws SQLException {
    Connection connection = JDBCUtils.getConnection();

    Statement statement = connection.createStatement();
    statement.executeUpdate("delete from jdbc_user where id in(3,4)");

    JDBCUtils.close(connection,statement);
}

查询记录

/**
 * 查询姓名为张三的一条记录
 * @throws SQLException
 */
@Test
public void testDelete() throws SQLException {
    // 获取连接对象
    Connection connection = JDBCUtils.getConnection();

    // 获取Statement对象
    Statement statement = connection.createStatement();

    String  sql = "SELECT * FROM jdbc_user WHERE username = '张三';";
    ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);

    // 处理结果集
    while(resultSet.next()){
        // 通过列名 获取字段信息
        int id = resultSet.getInt("id");
        String username = resultSet.getString("username");
        String password = resultSet.getString("password");
        String birthday = resultSet.getString("birthday");
        System.out.println(id+" "+username+" " + password +" " + birthday);
    }

    // 释放资源
    JDBCUtils.close(connection,statement,resultSet);
}

SQL注入问题

  • 什么是SQL注入?

SQL 注入:比如用户输入的密码和 SQL 语句进行字符串拼接时,用户输入的内容作为了 SQL 语句语法的一部分,改变了原有 SQL 真正的意义。

  • Example

在语句 select * from jdbc_user where username = 'abc' and password = 'abc' 后面加上 or '1'='1',那么无论 username 和 password 的值时什么,都会查询了所有记录,然后就会成功登录。

public class TestLogin01 {
    /**
     * 用户登录案例
     * 使用 Statement 字符串拼接的方式完成查询
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws SQLException {

        // 获取连接
        Connection connection = JDBCUtils.getConnection();

        // 获取 Statement对象
        Statement statement = connection.createStatement();

        // 获取用户输入的用户名和密码
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入用户名: ");
        String name = sc.nextLine();

        System.out.println("请输入密码: ");
        String pass = sc.nextLine();
        System.out.println(pass);

        // 拼接 SQL,执行查询
        String sql = "select * from jdbc_user " + "where username = " + " '" + name +"' " +" and password = " +" '" + pass +"'";

        System.out.println(sql);
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);

        // 处理结果集,判断结果集是否为空
        if(resultSet.next()){

            System.out.println("登录成功! 欢迎您: " + name);
        }else {

            System.out.println("登录失败!");
        }

        // 释放资源
        JDBCUtils.close(connection, statement, resultSet);
    }
}
sql注入问题.png
  • 如何解决

要解决 SQL 注入就不能让用户输入的密码和 SQL 语句进行简单的字符串拼接。


预处理对象

  • PreparedStatement 接口

预处理对象:因为有预先编译的功能,可以提高 SQL 的执行效率,还可以有效的防止 SQL 注入的问题,安全性更高。

PreparedStatement 接口是 Statement 接口的子接口,继承于父接口中所有的方法。它是一个预编译的 SQL 语句对象。

预编译:是指 SQL 语句被预编译,并存储在 PreparedStatement 对象中。然后可以使用此对象多次高效地执行该语句。

public class TestLogin02 {
    /**
     * 使用预编译对象 PrepareStatement 完成登录案例
     * @param args
     * @throws SQLException
     */
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        // 获取连接
        Connection connection = JDBCUtils.getConnection();
 
        // 获取用户输入的用户名和密码
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入用户名: ");
        String name = sc.nextLine();
 
        System.out.println("请输入密码: ");
        String pass = sc.nextLine();
        System.out.println(pass);
 
      /*
      * 1) 编写 SQL 语句,未知内容使用?占位,
      *  2) 获得 PreparedStatement 对象 
      *  3) 设置实际参数:setXxx( 占位符的位置, 真实的值) 
      *  4) 执行参数化 SQL 语句
      *  5)关闭资源
      *
      */
        // 编写 SQL 使用 ? 占位符方式
        String sql = "select * from jdbc_user where username = ? and password = ?";
        // 1. 获取 PrepareStatement 预编译对象
        PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
 
        // 2. 设置占位符参数
        ps.setString(1, name);
        ps.setString(2, pass);
 
        // 3. 执行查询并处理结果集
        ResultSet resultSet = ps.executeQuery();
        if(resultSet.next()){
            System.out.println("登录成功,欢迎您: " + name);
        }else{
            System.out.println("登录失败!");
        }
 
        // 释放资源
        JDBCUtils.close(connection, ps, resultSet);
    }
}
  • Statement 与 PreparedStatement的区别?

Statement 用于执行静态 SQL 语句,在执行时,必须指定一个事先准备好的SQL语句。

PrepareStatement 是预编译的 SQL 语句对象,语句中可以包含动态参数 “?”,在执行时可以为 “?” 动态设置参数值。

PrepareStatement 可以减少编译次数提高数据库性能。


Statement 与 PreparedStatement的区别.png

JDBC 控制事务

  • 数据准备

在 MySQL 中准备好以下数据

-- 创建账户表
CREATE TABLE account(
    -- 主键
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    -- 姓名
    NAME VARCHAR(10),
    -- 转账金额
    money DOUBLE
);
 
-- 添加两个用户
INSERT INTO account (NAME, money) VALUES ('tom', 1000), ('jack', 1000);

步骤

  1. 获取连接
  2. 开启事务 setAutoCommit(false)
  3. 获取到 PreparedStatement,执行两次更新操作
  4. 正常情况下提交事务 commit()
  5. 出现异常回滚事务 rollback()
  6. 最后关闭资源
public class JDBCTransaction {
    public static void main(String[] args) {
        Connection con = null;
        PreparedStatement ps = null;

        try {
            // 获取连接
            con = JDBCUtils.getConnection();

            // 开启事务
            con.setAutoCommit(false);

            // 获取到 PreparedStatement 执行两次更新操作
            // tom 账户减去 500
            ps = con.prepareStatement("update account set money = money - ? where name = ? ");
            ps.setDouble(1,500.0);
            ps.setString(2,"tom");
            ps.executeUpdate();

            // 模拟 tom 转账后出现异常
            System.out.println(1 / 0);

            // jack 账户增加 500
            ps = con.prepareStatement("update account set money = money + ? where name = ? ");
            ps.setDouble(1, 500.0);
            ps.setString(2, "jack");
            ps.executeUpdate();

            // 正常情况下提交事务
            con.commit();
            System.out.println("转账成功");

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            try {
                // 出现异常回滚事务
                con.rollback();
            } catch (SQLException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        } finally {
            // 最后关闭资源
            JDBCUtils.close(con,ps);
        }
    }
}

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