JDBC

作者: guideEmotion | 来源:发表于2019-06-30 10:19 被阅读0次

    一 背景

    java程序需要操作数据库,而每个数据库都有自己的访问协议。如果使用socket编程,需要考虑的细节太多了。
    为了解决这个问题,java增加了一个抽象层—JDBC。
    之后程序员只需要面向JDBC编程,由JDBC去操作数据库。JDBC是一组规范,其具体实现是由对应的数据库厂商提供。我们只需要将提供的实现类加载,然后就可以按照JDBC提供的API去操作数据库。

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    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。
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    API

    JDBC API 是一系列的接口,它使得应用程序能够进行数据库联接,执行SQL语句,并且得到返回结果。

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    Driver接口

    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

    加载与注册 JDBC 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
    DriverManager 类是驱动程序管理器类,负责管理驱动程序
    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
    总结
    我们用forName加载Driver接口的实现类后,该类的静态代码块会自动找到DriverManager`并注册

    Connection

    可以调用 DriverManager 类的 getConnection() 方法建立到数据库的连接
    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


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    常用数据库的JDBC URL

    • 对于 Oracle 数据库连接,采用如下形式:
    jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:sid
    
    • 对于 SQLServer 数据库连接,采用如下形式:
    jdbc:microsoft:sqlserver//localhost:1433; DatabaseName=sid
    

    +对于 MYSQL 数据库连接,采用如下形式:

    jdbc:mysql://localhost:3306/sid
    

    Statement

    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
    • PrepatedStatement
    • CallableStatement
      用法
    1. 通过调用 Connection 对象的 createStatement 方法创建该对象
    2. 该对象用于执行静态的 SQL 语句,并且返回执行结果
    3. Statement 接口中定义了下列方法用于执行 SQL 语句:
      • ResultSet excuteQuery(String sql)
      • int excuteUpdate(String sql)

    ResultSet

    1. 通过调用 Statement 对象的 excuteQuery()方法创建该对象
    2. ResultSet 对象以逻辑表格的形式封装了执行数据库操作的结果集,ResultSet 接口由数据库厂商实现
    3. ResultSet 对象维护了一个指向当前数据行的游标,初始的时候,游标在第一行之前,可以通过 ResultSet 对象的 next()方法移动到下一行
    4. ResultSet 接口的常用方法:
      • boolean next()
      • getString()

    数据类型转换表

    image.png

    二 用法

    创建Connection

            File file = new File("src/main/resources/jdbc.properties");
            Properties prop = new Properties();
            Connection connection = null;
            try {
                prop.load(new FileInputStream(file));
                String driver = prop.getProperty("driver");
                String url = prop.getProperty("url");
                String user = prop.getProperty("user");
                String pwd = prop.getProperty("password");
                try {
                    Class.forName(driver);
                    connection = DriverManager.getConnection(url,user,pwd);
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    e.printStackTrace();
                }  catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    

    Statement用法

          Connection connection = getConnection();
            try {
                Statement statement = connection.createStatement();
                String sql = "INSERT INTO jcbc_1 VALUES(NULL ,'XCX')";
                statement.execute(sql);
    
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                try {
                    connection.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
    

    preparedStatement

    • 不用拼接字符串,便于阅读、维护。
    • 防止sql注入
    • 一般数据库都对预编译语句提高优化,因为预编译语句调用的频率较高。数据库在编译预编译语句后会在加到缓存中,如果之后调用相同的语句,就可以不用再编译。
      缓存是对整个数据库有效,不仅仅局限于一个Connection
      当然并不是所有预编译语句都一定会被缓存,数据库本身会运用一种SQL语句优化策略,比如使用频度等因素来决定什么时候不再缓存已有的预编译结果。以保存有更多的空间存储新的预编译语句。
    
           Connection connection = getConnection();
            String sql = "SELECT id,name,ctime FROM jcbc_1 WHERE id = ? AND name = ?";//占位符
            try {
                PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
                ps.setInt(1,1);//下标从1开始
                ps.setString(2,"zyc");
                ResultSet resultSet = ps.executeQuery();
    //            ps.setDate(3,new Date(new java.util.Date().getTime()));Date是java.sql.Date类
                while (resultSet.next()){
                    System.out.println(resultSet.getInt(1));
                    System.out.println(resultSet.getString(2));
                    System.out.println(resultSet.getDate(3));
                }
                resultSet.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                connection.close();
            }
    

    三 元数据结合反射技术

    DatabaseMetaData

    DatabaseMetaData 类中提供了许多方法用于获得数据源的各种信息,通过这些方法可以非常详细的了解数据库的信息:
    1 . getURL():返回一个String类对象,代表数据库的URL。

    1. getUserName():返回连接当前数据库管理系统的用户名。
    2. isReadOnly():返回一个boolean值,指示数据库是否只允许读操作。
    3. getDatabaseProductName():返回数据库的产品名称。
    4. getDatabaseProductVersion():返回数据库的版本号。
    5. getDriverName():返回驱动驱动程序的名称。
    6. getDriverVersion():返回驱动程序的版本号。

    ResultSetMetaData

    可用于获取关于ResultSet对象中列的类型和属性信息的对象:

    1. getColumnName(int column):获取指定列的名称
    2. getColumnCount():返回当前 ResultSet 对象中的列数
    3. getColumnTypeName(int column):检索指定列的数据库特定的类型名称。
    4. getColumnDisplaySize(int column):指示指定列的最大标准宽度,以字符为单位。
    5. isNullable(int column):指示指定列中的值是否可以为 null。
    6. isAutoIncrement(int column):指示是否自动为指定列进行编号,这样这些列仍然是只读的。

    为了实现数据绑定到对象上
    复用代码,找去相似代码的共性,抽象

     public static <T> T testResultMetaData(Class<T> cla,String sql,Object... objs) throws IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchFieldException {
            Connection connection = getConnection();
            T t = cla.newInstance();
            try {
                PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
                for(int i=0;i<objs.length;i++){
                    ps.setObject(i+1,objs[i]);//将传入的参数依次赋值给ps中"?"占位符
                }
                ResultSet resultSet = ps.executeQuery();
    
                ResultSetMetaData rsmd = resultSet.getMetaData();
                if(resultSet.next()){
                    for(int i =0;i<rsmd.getColumnCount();i++){
                        String lable = rsmd.getColumnLabel(i+1);
                        Object value = resultSet.getObject(lable);
    
                       //通过反射为空实例赋值
                        Field field = cla.getDeclaredField(lable);
                        field.setAccessible(true);//不正规               
                        field.set(t,value);
                    }
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                try {
                    connection.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return t;
        }
    

    这里最好不要用反射,性能差。可以用BeanCopier,参考: Bean复制的几种框架性能比较(Apache BeanUtils、PropertyUtils,Spring BeanUtils,Cglib BeanCopier)

    生成自动的主键值

            Connection connection = getConnection();
            PreparedStatement ps = connection.prepareStatement("INSERT INTO jcbc_1 VALUES(null,?,?)",Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
            ps.setString(1,"ycy");
            long times = new java.util.Date().getTime();
            ps.setDate(2,new Date(times));
            ps.executeUpdate();//必须执行一次,不然不会去执行插入操作
            ResultSet rs = ps.getGeneratedKeys();//这只是用来获取返回结果,不是开始执行操作,和上面不太一样
            while (rs.next()){
                System.out.println(rs.getInt(1));
    
            }
            rs.close();
            connection.close();
    

    操作BLOB(Binary Large Object)

    添加

            try {
                    is = new FileInputStream("img1.png");
                } catch (FileNotFoundException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                statement.setBlob(3,is);
                statement.executeUpdate();
    

    四 事务

    当一个连接对象被创建时,默认情况下是自动提交事务:每次执行一个 SQL 语句时,如果执行成功,就会向数据库自动提交,而不能回滚
    用一个Connection实例生成的对象产生的不同Statement去执行操作。

    • 通过setAutocommit() 开始事务,取消默认提交
    • 通过commit() 提交事务
    • 通过rollback()关闭事务

    JDBC也可以控制事务级别

    connection.getTransactionIsolation();
    connection.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED);
    

    //设置后的隔离界别相当于在sql命令行中 使用 set transaction isolation level read committed

    五 批量操作

    当需要成批插入或者更新记录时。可以采用Java的批量更新机制,这一机制允许多条语句一次性提交给数据库批量处理。通常情况下比单独提交处理更有效率
    JDBC的批量处理语句包括下面两个方法:

    1. addBatch(String):添加需要批量处理的SQL语句或是参数;
    2. executeBatch();执行批量处理语句;

    通常我们会遇到两种批量执行SQL语句的情况:
    多条SQL语句的批量处理;
    一个SQL语句的批量传参;


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