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JDBC(一)

获取数据库连接

要素一:Driver接口实现类

Driver接口介绍

  • 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。

    • Oracle的驱动:oracle.jdbc.driver.OracleDriver
    • mySql的驱动: com.mysql.jdbc.Driver

maven配置

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<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>8.0.21</version>
</dependency>

2.1.2 加载与注册JDBC驱动

  • 加载驱动: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

    • Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”);
  • 注册驱动:DriverManager 类是驱动程序管理器类,负责管理驱动程序

    • 使用DriverManager.registerDriver(com.mysql.jdbc.Driver)来注册驱动

    • 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。下图是MySQL的Driver实现类的源码:

要素二:URL

  • 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。包含主机名(对应服务端的ip地址),端口号,数据库名
  • 举例:

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  • 几种常用数据库的 JDBC URL

    • MySQL的连接URL编写方式:

      • jdbc:mysql://主机名称:mysql服务端口号/数据库名称?参数=值&参数=值
      • jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu
      • jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu?useUnicode=true&characterEncoding=utf8(如果JDBC程序与服务器端的字符集不一致,会导致乱码,那么可以通过参数指定服务器端的字符集)
      • jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu?user=root&password=123456
    • Oracle 9i的连接URL编写方式:

      • jdbc:oracle:thin:@主机名称:oracle服务端口号:数据库名称
      • jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:atguigu
    • SQLServer的连接URL编写方式:

      • jdbc:sqlserver://主机名称:sqlserver服务端口号:DatabaseName=数据库名称

      • jdbc:sqlserver://localhost:1433:DatabaseName=atguigu

要素三:用户名和密码

  • user,password可以用“属性名=属性值”方式告诉数据库
  • 可以调用 DriverManager 类的 getConnection() 方法建立到数据库的连接

数据库连接方式举例

连接方式一

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@Test
public void testConnection1() {
try {
//1.提供java.sql.Driver接口实现类的对象
Driver driver = null;
driver = new com.mysql.jdbc.Driver();

//2.提供url,指明具体操作的数据
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";

//3.提供Properties的对象,指明用户名和密码
Properties info = new Properties();
info.setProperty("user", "root");
info.setProperty("password", "abc123");

//4.调用driver的connect(),获取连接
Connection conn = driver.connect(url, info);
System.out.println(conn);
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}

说明:上述代码中显式出现了第三方数据库的API

连接方式二

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@Test
public void testConnection2() {
try {
//1.实例化Driver
String className = "com.mysql.jdbc.Driver";
Class clazz = Class.forName(className);
Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();

//2.提供url,指明具体操作的数据
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";

//3.提供Properties的对象,指明用户名和密码
Properties info = new Properties();
info.setProperty("user", "root");
info.setProperty("password", "abc123");

//4.调用driver的connect(),获取连接
Connection conn = driver.connect(url, info);
System.out.println(conn);

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

说明:相较于方式一,这里使用反射实例化Driver,不在代码中体现第三方数据库的API。体现了面向接口编程思想。

连接方式三

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@Test
public void testConnection3() {
try {
//1.数据库连接的4个基本要素:
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
String user = "root";
String password = "abc123";
String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";

//2.实例化Driver
Class clazz = Class.forName(driverName);
Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
//3.注册驱动
DriverManager.registerDriver(driver);
//4.获取连接
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
System.out.println(conn);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

}

说明:使用DriverManager实现数据库的连接。体会获取连接必要的4个基本要素。

连接方式四

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@Test
public void testConnection4() {
try {
//1.数据库连接的4个基本要素:
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
String user = "root";
String password = "abc123";
String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";

//2.加载驱动 (①实例化Driver ②注册驱动)
Class.forName(driverName);


//Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
//3.注册驱动
//DriverManager.registerDriver(driver);
/*
可以注释掉上述代码的原因,是因为在mysql的Driver类中声明有:
static {
try {
DriverManager.registerDriver(new Driver());
} catch (SQLException var1) {
throw new RuntimeException("Can't register driver!");
}
}

*/
//3.获取连接
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
System.out.println(conn);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

}

说明:不必显式的注册驱动了。因为在DriverManager的源码中已经存在静态代码块,实现了驱动的注册。

连接方式五(最终版)

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@Test
public void testConnection5() throws Exception {
//1.加载配置文件
InputStream is = ConnectionTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
Properties pros = new Properties();
pros.load(is);

//2.读取配置信息
String user = pros.getProperty("user");
String password = pros.getProperty("password");
String url = pros.getProperty("url");
String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

//3.加载驱动
Class.forName(driverClass);

//4.获取连接
Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
System.out.println(conn);

}

其中,配置文件声明在工程的src目录下:【jdbc.properties】

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user=root
password=abc123
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
driverClass=com.mysql.jdbc.Driver

说明:使用配置文件的方式保存配置信息,在代码中加载配置文件

使用配置文件的好处:

①实现了代码和数据的分离,如果需要修改配置信息,直接在配置文件中修改,不需要深入代码
②如果修改了配置信息,省去重新编译的过程。

在使用配置文件之后需要添加资源过滤,否则maven项目中的资源文件不会编译到target 目录下

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<dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.13</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>8.0.21</version>
</dependency>
</dependencies>

PreparedStatement

操作和访问数据库

  • 数据库连接被用于向数据库服务器发送命令和 SQL 语句,并接受数据库服务器返回的结果。其实一个数据库连接就是一个Socket连接。

  • 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:用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象。
    • PrepatedStatement:SQL 语句被预编译并存储在此对象中,可以使用此对象多次高效地执行该语句。
    • CallableStatement:用于执行 SQL 存储过程

Statement的弊端

  • 通过调用 Connection 对象的 createStatement() 方法创建该对象。该对象用于执行静态的 SQL 语句,并且返回执行结果。

  • Statement 接口中定义了下列方法用于执行 SQL 语句:

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    int excuteUpdate(String sql):执行更新操作INSERTUPDATEDELETE
    ResultSet executeQuery(String sql):执行查询操作SELECT
  • 但是使用Statement操作数据表存在弊端:

    • 问题一:存在拼串操作,繁琐
    • 问题二:存在SQL注入问题
  • SQL 注入是利用某些系统没有对用户输入的数据进行充分的检查,而在用户输入数据中注入非法的 SQL 语句段或命令(如:SELECT user, password FROM user_table WHERE user=’a’ OR 1 = ‘ AND password = ‘ OR ‘1’ = ‘1’) ,从而利用系统的 SQL 引擎完成恶意行为的做法。

  • 对于 Java 而言,要防范 SQL 注入,只要用 PreparedStatement(从Statement扩展而来) 取代 Statement 就可以了。

  • 代码演示:

SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '1' or ' AND PASSWORD = '='1' or '1' = '1';

用上述sql语句可以实现sql注入

SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '" + userName + "' AND PASSWORD = '"+ password +"'

使用PreparedStatement实现CRUD操作

介绍

  • 可以通过调用 Connection 对象的 preparedStatement(String sql) 方法获取 PreparedStatement 对象

  • PreparedStatement 接口是 Statement 的子接口,它表示一条预编译过的 SQL 语句

  • PreparedStatement 对象所代表的 SQL 语句中的参数用问号(?)来表示,调用 Pretatement 对象的 setXxx() 方法来设置这些参数. setXxx() 方法有两个参数,第一个参数是要设置的 SQL 语句中的参数的索引(从 1 开始),第二个是设置的 SQL 语句中的参数的值。

PreparedStatement vs Statement

  • 代码的可读性和可维护性。
  • PreparedStatement 能最大可能提高性能:
    • DBServer会对预编译语句提供性能优化。因为预编译语句有可能被重复调用,所以语句在被DBServer的编译器编译后的执行代码被缓存下来,那么下次调用时只要是相同的预编译语句就不需要编译,只要将参数直接传入编译过的语句执行代码中就会得到执行。
    • 在statement语句中,即使是相同操作但因为数据内容不一样,所以整个语句本身不能匹配,没有缓存语句的意义.事实是没有数据库会对普通语句编译后的执行代码缓存。这样每执行一次都要对传入的语句编译一次。
    • (语法检查,语义检查,翻译成二进制命令,缓存)
  • PreparedStatement 可以防止 SQL 注入

代码实现增、删、改操作

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//通用的增、删、改操作(体现一:增、删、改 ; 体现二:针对于不同的表)
public void update(String sql,Object ... args){
Connection conn = null;
PreparedStatement ps = null;
try {
//1.获取数据库的连接
conn = JDBCUtils.getConnection();
//2.获取PreparedStatement的实例 (或:预编译sql语句)
ps = conn.prepareStatement(sql);
//3.填充占位符
for(int i = 0;i < args.length;i++){
ps.setObject(i + 1, args[i]);
}

//4.执行sql语句
ps.execute();
} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();
}finally{
//5.关闭资源
JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
}
}

JDBC.Utils类

该类的作用是将数据库连接和关闭的操作整合

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public class JDBCUtils {
/**
* 数数据库连接操作
* @return 返回数据库连接
* @throws Exception
*/
public static Connection getConnection() throws Exception{

InputStream stream = ConnectionTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
Properties info = new Properties();
info.load(stream);

String user = info.getProperty("user");
String password = info.getProperty("password");
String url = info.getProperty("url");
String driveClass = info.getProperty("DriverClass");
Class.forName(driveClass);

Connection connection = DriverManager.getConnection(url,user, password);

return connection;
}


/**
* 关闭资源的操作
* @param connection
* @param ps
*/
public static void closeResource(Connection connection, Statement ps){
try{
if(ps != null)
ps.close();

}catch (SQLException e){
e.printStackTrace();
}
try {
if(connection != null)
connection.close();
}catch (SQLException e){
e.printStackTrace();
}
}
}

ResultSet

  • 查询需要调用PreparedStatement 的 executeQuery() 方法,查询结果是一个ResultSet 对象

  • 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 接口由数据库厂商提供实现

  • ResultSet 返回的实际上就是一张数据表。有一个指针指向数据表的第一条记录的前面。

  • 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。调用 next()方法检测下一行是否有效。若有效,该方法返回 true,且指针下移。相当于Iterator对象的 hasNext() 和 next() 方法的结合体。

  • 当指针指向一行时, 可以通过调用 getXxx(int index) 或 getXxx(int columnName) 获取每一列的值。

    • 例如: getInt(1), getString(“name”)
    • 注意:Java与数据库交互涉及到的相关Java API中的索引都从1开始。
  • ResultSet 接口的常用方法:

    • boolean next()

    • getString()

ResultSetMetaData

  • 可用于获取关于 ResultSet 对象中列的类型和属性信息的对象

  • ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();

    • getColumnName(int column):获取指定列的名称
    • getColumnLabel(int column):获取指定列的别名
    • getColumnCount():返回当前 ResultSet 对象中的列数。
    • getColumnTypeName(int column):检索指定列的数据库特定的类型名称。
    • getColumnDisplaySize(int column):指示指定列的最大标准宽度,以字符为单位。
    • isNullable(int column):指示指定列中的值是否可以为 null。
    • 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。
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@Test
public void Query() throws Exception {
String sql = "select * from user where id = ?";
testQuery1(sql, 1);
}
public static void testQuery1(String sql, Object ...args) throws Exception {
Connection connection = JDBCUtils.getConnection();
PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
ps.setObject(i+1,args[i]);
}

ResultSet resultSet = ps.executeQuery();
ResultSetMetaData metaData = resultSet.getMetaData();
int columnCount = metaData.getColumnCount();

if(resultSet.next()){
User user = new User();
for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
Object value = resultSet.getObject(i + 1);
String columnName = metaData.getColumnName(i + 1);
Field declaredField = User.class.getDeclaredField(columnName);
declaredField.setAccessible(true);
declaredField.set(user,value);
}
System.out.println(user);
}
}
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@Test
public void Query() throws Exception {
String sql = "select * from user where id > ?";
List<User> user = testQuery1(User.class, sql, 0);
user.forEach(System.out::println);


}

public static <T> List<T> testQuery1(Class<T> tClass, String sql, Object ...args) throws Exception {
Connection connection = JDBCUtils.getConnection();
PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
ps.setObject(i+1,args[i]);
}
ResultSet resultSet = ps.executeQuery();
ResultSetMetaData metaData = resultSet.getMetaData();
int columnCount = metaData.getColumnCount();
ArrayList<T> arrayList = new ArrayList<>();
while(resultSet.next()){
T t = tClass.newInstance();
for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
Object value = resultSet.getObject(i + 1);
String columnName = metaData.getColumnName(i + 1);
Field declaredField = t.getClass().getDeclaredField(columnName);
declaredField.setAccessible(true);
declaredField.set(t,value);
}
arrayList.add(t);
}
return arrayList;
}

资源的释放

  • 释放ResultSet, Statement,Connection。
  • 数据库连接(Connection)是非常稀有的资源,用完后必须马上释放,如果Connection不能及时正确的关闭将导致系统宕机。Connection的使用原则是尽量晚创建,尽量早的释放。
  • 可以在finally中关闭,保证及时其他代码出现异常,资源也一定能被关闭。

JDBC API小结

  • 两种思想

    • 面向接口编程的思想

    • ORM思想(object relational mapping)

      • 一个数据表对应一个java类
      • 表中的一条记录对应java类的一个对象
      • 表中的一个字段对应java类的一个属性

    sql是需要结合列名和表的属性名来写。注意起别名。

  • 两种技术

    • JDBC结果集的元数据:ResultSetMetaData
      • 获取列数:getColumnCount()
      • 获取列的别名:getColumnLabel()
    • 通过反射,创建指定类的对象,获取指定的属性并赋值