JDBC与数据库

本文以MySQL 数据库为例，讲解在Java中如何连接数据库，获取数据库的连接。

一、仅使用JDBC

仅使用JDBC连接数据库，可以是java项目，也可以是java web项目中使用。

最常见的是用在java项目中，因为在java web项目中，通常会和连接池一起使用。

1、准备

需要下载MySQL 的数据库连接驱动包，如：mysql-connector-java 。放入java项目中。

驱动包以6.0版本为一个分歧，6.0及以上的版本，驱动字符串改为com.mysql.cj.jdbc.Driver 。而6.0以下的版本，驱动字符串为com.mysql.jdbc.Driver 。

2、以Java项目为例

1. 定义连接所需的常量

需要注意一点，URL字符串在java的String 类型中和properties 文件中，可以直接使用& 符号进行连接。

而如果在xml 中的字符串使用，则需要使用& 进行转义。

// 6.0以下的驱动包
public static final String DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/myjsp?characterEncoding=utf8&useSSL=false";

// 6.0及以上的驱动包
public static final String DRIVER = "com.mysql.cj.jdbc.Driver";
public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/javatest?characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai";

public static final String USER = "root";
public static final String PASSWORD = "131496";

2. 获得数据库连接

// 声明连接
Connection conn = null;

// 加载驱动包
Class.forName(DRIVER);

// 获得连接
conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);

3. 使用连接进行查询

// 声明预处理语句、结果集
PreparedStatement pstmt = null;
ResultSet rs =null;

String sql = "select * from products";
pstmt = conn.preparedStatement(sql);
rs = pstmt.excuteQuery();

// 获取各列的值
while(rs.next()) {
    int productId = rs.getInt("productId");
    String productName = rs.getString("productName");
    Date date = rs.getDate("orderDate");
}

4. 关闭连接

// 最后打开的流应该最先关闭
rs.close();
pstmt.close();
conn.close();

3、拓展优化

对于如何取得一个数据库的连接，如果仅使用上面的代码，那么是很不聪明的做法。

如果加入一些设计模式，那么获得数据库的连接就会更加地方便、可重用（减少代码量）。同时对于数据库的连接信息，可以保存在.properties 文件中，降低耦合。

1. 应用工厂模式和代理模式

使用工厂模式，可以很方便地获取一个数据库连接，极大地减少了重复的代码，而且增加了拓展性。

使用代理模式可以降低程序的耦合度。

通常，这两种模式会结合DAO设计模式来使用，这里我们不涉及DAO。

1. 定义IDBConnection 接口

所有想要获得数据库连接的类，都应该实现这个接口。

public interface IDBConnection {
    public Connection getConn();
}

2. 编写DBConnMySQLImpl 实现类

针对MySQL 数据库的连接获取。具体实现类应该只实现接口的方法。

public class DBConnMySQLImpl implements IDBConnection {
    public static final String DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
    public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/myjsp?characterEncoding=utf8&useSSL=false";
    public static final String USER = "root";
    public static final String PASSWORD = "131496";
    private Connection conn = null;

    @Override
    public Connection getConn() {
        try {
            Class.forName(DRIVER);
            conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return conn;
    }
}

3. 编写DBConnMySQLProxy 代理类

使用代理类，封装实现类的实现，提供一个上层的操作方法来调用较底层。代理类经常包含其他方法来操作连接。

public class DBConnMySQLProxy implements DBConnection {
    @Override
    public Connection getConn() {
        return new DBConnMySQLImpl().getConn() ;
    }
    
    // 其他代理实现的方法
    // ...
}

4. 编写DBConnFactory 工厂类

工厂类用于返回一个数据库的连接，仅仅用来生成对象。

public class DBConnFactory {
    public static DBConnection getDBConnMySQL() {
        return new DBConnMySQLProxy().getConn();
    }
}

2. 使用properties文件

使用properties 文件来保存数据库的配置信息，在java中进行读取，这样有利于维护，只要修改外部文本文件即可，而不必修改源代码。

1. db_mysql.properties文件配置

driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/javatest?useSSL=false&characterEncoding=utf8&serverTimezone=Asia/Shanghai
username=root
password=131496

2. 实现类DBConnMySQLImpl 进行修改

public class DBConnMySQLImpl implements IDBConnection {
    private static String DRIVER;
    private static String URL;
    private static String USERNAME;
    private static String PASSWORD;
    private Connection conn = null;

    static {
        Properties properties = new Properties();
        try {
            properties.load(DBConnMySQLImpl.class.getResourceAsStream("/db_mysql.properties"));
            DRIVER = properties.getProperty("driver");
            URL = properties.getProperty("url");
            USERNAME = properties.getProperty("username");
            PASSWORD = properties.getProperty("password");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public Connection getConn() {
        try {
            Class.forName(DRIVER);
            conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return conn;
    }
}

---

二、使用JDBC和Tomcat连接池

在java web项目中，如果频繁地获取、关闭数据库连接，这样是很耗费资源的。所以通常会使用连接池来管理数据库的连接。

注意： 使用连接池，应该是对上面的方式一进行的优化，代码可以重用。

1、数据库连接池（DBCP）的介绍

1. 连接池的好处

不用每次都申请、断开连接，这样会极大消耗资源。

有一个连接池的存在，预先有一大堆的连接，需要的时候分配，不需要的时候放回来。useSSL=false的话，IDEA就不会报警告了。

2. 常用的开源数据源

• DBCP
• C3p0
• Tomcat的内置数据源

因为DBCP和Tomcat都是Apache的项目，因此Tomcat中内置的数据源其实就是DBCP数据源。

3. 配置数据源和web项目的关系

• 1、配置数据源使得整个tomcat中的所有web项目都可以使用该数据源。
• 2、配置数据源使得当前虚拟主机下的所有web项目都可以使用该数据源。
• 3、配置数据源使得只有当前（单个）web项目可以使用该数据源。

4. 连接池的测试须知

这里使用的是tomcat中的连接池，因此，不能在main()方法中使用连接池（即不能再写的java测试类中测试数据库连接）。

只能在Jsp/Servlet中使用，需要tomcat的启动。

2、准备

• jdbc的驱动包
• 配置了Tomcat服务器的web项目

3、Tomcat的连接池使用方法

DBCP，即Database Connection Pool（数据库连接池）。文档连接 。

Tomcat中内置了自己的DBCP，需要在web应用程序/WEB-INF/lib和tomcat服务器的$CATALINA_HOME/lib 中都放入JDBC驱动。

配置、使用数据库连接池的方法

分为2种： 一种方式配置的连接池只能供单个项目使用，另一种方式配置的连接池可以供一个主机的所有项目使用。

2者的区别在于，配置连接池的上下文（context）是处于单个项目还是整个Tomcat容器。

<Context> 元素可以存在的几个地方：

• 1、在$CATALINA_HOME/conf/server.xml 文件中的<Host> 元素中嵌套。不建议，需要重启Tomcat才会生效。不建议使用。
• 2、在web应用程序的/META-INF/context.xml 文件中。单个web项目生效。
• 3、在$CATALINA_BASE/conf/[enginename]/[hostname]/context.xml 文件中，这个文件优先于方式2生效。单个主机的所有web项目生效。

1.1 只供单个web项目使用的连接池

1. 在context中配置Tomcat的资源工厂。web应用程序的/META-INF/context.xml 文件。

   <Context>
   
       <!-- mis数据库连接池 -->
       <Resource
               name = "jdbc/misDBPool"
               auth = "Container"
               type = "javax.sql.DataSource"
               maxTotal = "100"
               maxIdle = "30"
               maxWaitMillis = "10000"
               username = "root"
               password = "131496"
               driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver"
               url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mis?useSSL=false" />
   
   </Context>
   

2. web应用的部署描述符中声明JNDI的名称，以便使用数据源。安装惯例，JDBC数据源的名称格式以jdbc/xx 的形式。web应用程序的/WEB-INF/web.xml 文件。

   <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
   <web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
            xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
            xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
            version="3.1">
   
       <welcome-file-list>
           <welcome-file>/index.jsp</welcome-file>
       </welcome-file-list>
   
       <resource-ref>
           <description>mis's Database Pool</description>
           <res-ref-name>jdbc/misDBPool</res-ref-name>
           <res-type>javax.sql.DataSource</res-type>
           <res-auth>Container</res-auth>
       </resource-ref>
   
   </web-app>
   

3. 使用Tomcat的数据源。

   Context initCtx = new InitialContext();
   Context envCtx = (Context) initCtx.lookup("java:comp/env");
   DataSource ds = (DataSource)envCtx.lookup("jdbc/misDBPool");
   
   Connection conn = ds.getConnection();
   ... use this connection to access the database ...
   conn.close();
   

   ​

1.2 供一个Host下的所有web项目使用的连接池

与方式1不同的地方在于，声明context的文件是$CATALINA_HOME/conf/context.xml 。在其<Context> 元素中配置Tomcat的资源工厂。

<Context>
        
    <!-- Default set of monitored resources. If one of these changes, the    -->
    <!-- web application will be reloaded.                                   -->
    <WatchedResource>WEB-INF/web.xml</WatchedResource>
    <WatchedResource>${catalina.base}/conf/web.xml</WatchedResource>

    <!-- Uncomment this to disable session persistence across Tomcat restarts -->
    <!--
    <Manager pathname="" />
    -->

    <Resource
            name = "jdbc/misDBPool"
            auth = "Container"
            type = "javax.sql.DataSource"
            maxTotal = "100"
            maxIdle = "30"
            maxWaitMillis = "10000"
            username = "root"
            password = "131496"
            driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver"
            url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mis?useSSL=false" />

</Context>