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JDBC 是什么

JDBC 的工作原理

JDBC 的使用

引入驱动

使用

常用接口和类

Connection

Statement

ResultSet

使用总结

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JDBC 是什么

JDBC（Java Database Connectivity）：Java数据库连接，是一种用于执行 SQL 语句的Java API，是 Java 数据库连接规范，为 Java 开发人员操作数据库提供了一个标准的 API，可以为多种关系数据库提供统一访问

数据库是一个类别，其中包括 MySQL、Oracle、sql server 等，这些数据库提供的 API 有所不同，也就增加了我们的学习成本

而 JDBC 为实现数据库操作提供了一套标准接口，让 Java 应用程序能够与各种数据库系统交互，而不需要关键具体数据库的实现细节

JDBC 的工作原理

JDBC 为多种关系数据库提供了统一访问方式，主要包含一些通用的接口类

JDBC 访问数据库的层次结构：

JDBC的优势：

Java语言操作数据库时完全面向抽象接口编程

开发数据库应用不用限定特定数据库厂商的API

程序的可移植性大大增强

JDBC 的使用

引入驱动

在使用 JDBC 之前，需要引入 JDBC 驱动包

在仓库中进行下载：

Maven Repository: Search/Browse/Explore (mvnrepository.com)

搜索mysql：

 其中：

Connector/J 中存放的是更高版本的驱动包

Connector Java 中存放的是低版本的驱动包

根据服务器的版本选择对应驱动包：

选择对应版本的驱动包，并下载：

接着，我们将 jar 包引入到项目中

我们先创建一个新项目，并创建一个目录，并将 jar 包拷贝到这个目录中：

再右键这个新目录，add as library： 

接下来，我们就可以编写代码了

使用

首先，需要创建数据源（数据源描述了需要操作的数据库在哪里），设置数据库连接的 url、用户名 和 密码：

DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=utf8&useSSL=false");
((MysqlDataSource) dataSource).setUser("root");
((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("123456");

其中，MySQL 数据连接的 url 参数格式为：

jdbc:mysql://服务器地址:端口/数据库名?参数名=参数值

charsetEncoding：设置字符集和编码方式

useSSL：数据是否进行加密传输

接着，和数据库服务器建立连接：

Connection connection = dataSource.getConnection();

在建立连接的过程中可能会出错（抛出异常），如 url 不正确、用户名有误、密码错误等，需要我们进行处理

然后，就可以构造 SQL 语句并执行了

        // 构造 SQL
        String sql = "insert into class values (4, '四班')";
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);

        // 执行 SQL
        int result = statement.executeUpdate();
        // 查看执行结果
        System.out.println(result);

最后，别忘记释放资源：

statement.close();
connection.close();

上述完整代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        // 构造 DataSourse
        DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=utf8&useSSL=false");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUser("root");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("123456");

        // 建立连接
        Connection connection = dataSource.getConnection();

        // 构造 SQL
        String sql = "insert into class values (4, '四班')";
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);

        // 执行 SQL
        int result = statement.executeUpdate();
        // 查看执行结果
        System.out.println(result);

        // 执行完毕，释放资源
        statement.close();
        connection.close();
    }
}

总结一下 JDBC 的使用步骤：

1. 创建数据库连接 Connection

2. 创建操作命令

3. 执行SQL

4. 若进行查询操作，处理结果集 ResultSet

5. 释放资源

在通过 JDBC 对数据库进行操作时，需要使用其提供的 API 进行统一处理，因此，我们来进一步学习 JDBC API 

常用接口和类

Connection

Connection 接口用于与数据库建立连接，由数据库提供，获取 Connection 对象通常有两种方式：

（1）通过 DriverManager（驱动管理类）的静态方法获取

// 数据库连接信息
String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=utf8&useSSL=false";
String user = "root";
String password = "123456";
// 加载 JDBC 驱动
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
// 创建数据库连接
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

（2）通过 DataSource（数据源）对象获取

// 构造 DataSourse
DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=utf8&useSSL=false");
((MysqlDataSource) dataSource).setUser("root");
((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("phantom5170&");
// 建立连接
Connection connection = dataSource.getConnection();

上述两种方式的区别为：

使用 DriverManager 类获取的 Connection 连接，是无法重复利用的，每次使用完后释放资源时，通过 connection.close() 关闭物理连接

DataSource 提供连接池支持，连接池在初始化创建时将创建一定数量的数据库连接，这些连接是可以复用的，每次使用完数据库连接，释放资源调用 connection.close() 都是将 Connection 连接对象回收

Statement

Statement 对象主要是将 SQL 语句发送到数据库中，JDBC API 中主要提供了三种 Statement 对象

Statement：通常用于执行不带参数的简单 SQL 语句

PreparedStatement：用于执行带或不带参数的SQL语句，SQL 语句会进行预编译，PreparedStatement 的执行速度快于 Statement

CallableStatement：用于执行数据库存储过程中的调用

其中，PreparedStatement 是最常用的，接下来，我们就来继续学习 PreparedStatement

什么是预编译？

当数据库服务器收到一条SQL语句之后，会：

先解析语法和语义，校验 SQL 语句是否正确

再优化 SQL 制定执行计划

执行并返回结果

 若一条 SQL 执行上述流程，就称为  Immediate Statements(即时SQL)

而 预编译 SQL 则会在编译一次之后将 SQL 语句缓存起来，后面再执行这条语句时，就不会再进行编译，省去了解析优化等过程

预编译 SQL 可以提高执行效率，因为 SQL 语句只需编译一次，然后可以多次执行，避免了重复编译的开销。预编译 SQL 通常用于需要频繁执行的 SQL 语句，如重复执行的查询或更新操作

即：

Immediate Statements(即时SQL)：每次执行 SQL 语句时，数据库管理系统都会即时地进行语法分析、语义分析、优化和执行，而不是提前进行编译和优化。每次执行即时 SQL 语句都会有一定的性能开销，因为需要进行完整的编译和优化过程。

预编译 SQL（Prepared SQL）：在预编译阶段，数据库管理系统（DBMS）会对 SQL 语句进行编译，生成执行计划，并将其存储在数据库中，而不是在每次执行时重新编译。在执行阶段，应用程序发送带有占位符的预编译 SQL 语句给 DBMS，DBMS 根据预编译的执行计划执行 SQL，并将实际参数传递给占位符，以生成最终的查询结果

 如何向 SQL 语句传递参数？

通常使用 字符串 来构造 SQL 语句，如 String sql = "insert into class values (4, '四班')" 此时语句中的参数是固定的，但是若我们需要让用户来指定参数，此时，该如何传递参数呢？

PreparedStatement 可以使用 ? 作为占位符，后续再进行参数的指定：

// 构造 SQL
String sql = "insert into class values (?, ?)";
// 将 string sql 转换为语句对象
PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);
// 获取输入的参数
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入班级id:>");
int classId = scanner.nextInt();
System.out.print("请输入班级名称:>");
String className = scanner.next();
// 设置 sql 参数
statement.setInt(1, classId);
statement.setString(2, className);

先使用 ? 对要进行传递的参数进行占位，后续再设置参数的值

paramenterIndex：参数下标

x：参数的值

PreparedStatement 中主要使用以下两种执行SQL的方法：

executeQuery()：通常用于执行 select 语句，执行后返回一个结果集（ResultSet）

executeUpdate()：通常用于执行 update、insert 和 delete 语句，返回受影响的行数

我们对执行上述构造的 sql：

// 执行 SQL
int result = statement.executeUpdate();
// 查看执行结果
System.out.println(result);

返回结果为1，表示执行的语句影响了一行，说明插入操作成功

ResultSet

ResultSet（结果集） 对象表示符合 SQL 语句的所有行

我们进行查询操作：

String selectSql = "select * from employees";
PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);
ResultSet resultSet = statement.executeQuery();

ResultSet 中的数据是一行一行排列的，每行有多个字段，有一个记录指针，指针所指的数据行为当前数据行

我们只能操作当前的数据行，若我们想要获取某一行，就需要使用 ResultSet 的 next() 方法找到这一行，若我们想要得到 ResultSet 中的所有记录，就需要使用 while 循环

while (resultSet.next()) {

}

通过其提供的 get 方法来对行中的数据进行访问：

例如： 

        while (resultSet.next()) {
            int id = resultSet.getInt("id");
            String name = resultSet.getString("name");
            int managerId = resultSet.getInt("manager_id");
            System.out.println("id: " + id + " name: " + name + " manager_id: " + managerId);
        }

注意：结果集也需要释放

为了保证资源能够释放，我们可以将它们放到 finally 中

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement statement = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            // 构造 DataSourse
            DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
            ((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=utf8&useSSL=false");
            ((MysqlDataSource) dataSource).setUser("root");
            ((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("phantom5170&");
            // 建立连接
            connection = dataSource.getConnection();
            // 构造 sql
            String sql = "select * from employees";
            statement = connection.prepareStatement(sql);
            resultSet = statement.executeQuery();
            // 查看结果集
            while (resultSet.next()) {
                int id = resultSet.getInt("id");
                String name = resultSet.getString("name");
                int managerId = resultSet.getInt("manager_id");
                System.out.println("id: " + id + " name: " + name + " manager_id: " + managerId);
            }

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 执行完毕，释放资源
            if(resultSet != null) {
                try {
                    resultSet.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(statement != null) {
                try {
                    statement.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(connection != null) {
                try {
                    connection.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

 

使用总结

JDBC 使用步骤：

1. 创建数据库连接Connection

DriverManager 创建

DataSource 获取

2. 创建操作命令Statement

Statement

PreparedStatement

CallableStatement

3. 使用操作命令来执行SQL

executeQuery()

executeUpdate() 

4. 处理结果集 Result

while (resultSet.next()) {

        int id = resultSet.getInt("id");

        String name = resultSet.getString("name");

        ...

} 

5. 释放资源 

 // 执行完毕，释放资源
            if(resultSet != null) {
                try {
                    resultSet.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(statement != null) {
                try {
                    statement.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(connection != null) {
                try {
                    connection.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }