JDBC的使用

最新推荐文章于 2025-03-29 15:37:01 发布
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分类专栏： 基础专题 文章标签： java
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版权

基础篇

一、引言

1.1 数据的存储

我们在开发Java程序时，数据都是存储在内存中，属于临时存储，当程序停止或重启时，内存中的数据就丢失了！我们为了解决数据的长期存储问题，有如下解决方案：

  1. 数据通过I/O流技术，存储在本地磁盘中，解决了持久化问题，但是没有结构和逻辑，不方便管理和维护。
  2. 通过关系型数据库，将数据按照特定的格式交由数据库管理系统维护。关系型数据库是通过库和表分隔不同的数据，表中数据存储的方式是行和列，区分相同格式不同值的数据。
数据库存储数据
image-20240813192355153

1.2 数据的操作

数据存储在数据库，仅仅解决了我们数据存储的问题，但当我们程序运行时，需要读取数据，以及对数据做增删改的操作，那么我们如何通过Java程序对数据库中的数据做增删改查呢？

Java程序读取数据库
image-20240813192517592

二、JDBC

2.1 JDBC的概念

  • JDBC：Java Database Connectivity，意为Java数据库连接。
  • JDBC是Java提供的一组独立于任何数据库管理系统的API。
  • Java提供接口规范，由各个数据库厂商提供接口的实现，厂商提供的实现类封装成jar文件，也就是我们俗称的数据库驱动jar包。
  • 学习JDBC，充分体现了面向接口编程的好处，程序员只关心标准和规范，而无需关注实现过程。
JDBC简单执行过程
image-20240813192609406

2.2 JDBC的核心组成

  • 接口规范：
    • 为了项目代码的可移植性，可维护性，SUN公司从最初就制定了Java程序连接各种数据库的统一接口规范。这样的话，不管是连接哪一种DBMS软件，Java代码可以保持一致性。
    • 接口存储在java.sql和javax.sql包下。
  • 实现规范：
    • 因为各个数据库厂商的DBMS软件各有不同，那么各自的内部如何通过SQL实现增、删、改、查等操作管理数据，只有这个数据库厂商自己更清楚，因此把接口规范的实现交给各个数据库厂商自己实现。
    • 厂商将实现内容和过程封装成jar文件，我们程序员只需要将jar文件引入到项目中集成即可，就可以开发调用实现过程操作数据库了。

三、JDBC快速入门

package com.jdbc.base;

import java.sql.*;

/**
 * @Author: 史小创
 * @Time: 2024/8/13 下午6:32
 * @Description: jdbc快速入门
 */

public class JdbcQuick {
   
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLException {
   
        // 1.连接数据库
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

        // 2.执行sql
        Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://192.168.200.129:3306/atguigu", "root", "root");

        // 3.创建statement
        // 编写一条sql语句
        String sql = "select emp_id,emp_name,emp_salary,emp_age from t_emp";
        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);

        // 4.执行sql语句并且返回结果
        ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();

        // 5.处理相应的结果集
        while (resultSet.next()) {
   
            int empId = resultSet.getInt("emp_id");
            String empName = resultSet.getString("emp_name");
            String empSalary = resultSet.getString("emp_salary");
            int empAge = resultSet.getInt("emp_age");
            System.out.println(empId + "\t" + empName + "\t" + empSalary + "\t" + empAge);
        }
        // 6.释放资源(先开后关原则)
        resultSet.close();
        preparedStatement.close();
        connection.close();
    }
}

image-20240813192723145

3.3 步骤总结

  1. 注册驱动【依赖的驱动类，进行安装】
  2. 获取连接【Connection建立连接】
  3. 创建发送SQL语句对象【Connection创建发送SQL语句的Statement】
  4. 发送SQL语句，并获取返回结果【Statement 发送sql语句到数据库并且取得返回结果】
  5. 结果集解析【结果集解析，将查询结果解析出来】
  6. 资源关闭【释放ResultSet、Statement 、Connection】

四、核心API理解

4.1 注册驱动

  • Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

  • 在 Java 中，当使用 JDBC（Java Database Connectivity）连接数据库时，需要加载数据库特定的驱动程序，以便与数据库进行通信。加载驱动程序的目的是为了注册驱动程序，使得 JDBC API 能够识别并与特定的数据库进行交互。

  • 从JDK6开始，不再需要显式地调用 Class.forName() 来加载 JDBC 驱动程序，只要在类路径中集成了对应的jar文件，会自动在初始化时注册驱动程序。

4.2 Connection

  • Connection接口是JDBC API的重要接口，用于建立与数据库的通信通道。换而言之，Connection对象不为空，则代表一次数据库连接。
  • 在建立连接时，需要指定数据库URL、用户名、密码参数。
    • URL：jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu
      • jdbc:mysql://IP地址:端口号/数据库名称?参数键值对1&参数键值对2
  • Connection 接口还负责管理事务，Connection 接口提供了 commit 和 rollback 方法，用于提交事务和回滚事务。
  • 可以创建 Statement 对象，用于执行 SQL 语句并与数据库进行交互。
  • 在使用JDBC技术时，必须要先获取Connection对象，在使用完毕后，要释放资源，避免资源占用浪费及泄漏。

4.3 Statement

  • Statement 接口用于执行 SQL 语句并与数据库进行交互。它是 JDBC API 中的一个重要接口。通过 Statement 对象，可以向数据库发送 SQL 语句并获取执行结果。
  • 结果可以是一个或多个结果。
    • 增删改：受影响行数单个结果。
    • 查询：单行单列、多行多列、单行多列等结果。
  • 但是Statement 接口在执行SQL语句时，会产生SQL注入攻击问题:
    • 当使用 Statement 执行动态构建的 SQL 查询时，往往需要将查询条件与 SQL 语句拼接在一起，直接将参数和SQL语句一并生成，让SQL的查询条件始终为true得到结果。

4.4 PreparedStatement

  • PreparedStatement是 Statement 接口的子接口，用于执行预编译的 SQL 查询，作用如下：
    • 预编译SQL语句：在创建PreparedStatement时，就会预编译SQL语句，也就是SQL语句已经固定。
    • 防止SQL注入：PreparedStatement 支持参数化查询，将数据作为参数传递到SQL语句中，采用?占位符的方式，将传入的参数用一对单引号包裹起来’'，无论传递什么都作为值。有效防止传入关键字或值导致SQL注入问题。
    • 性能提升：PreparedStatement是预编译SQL语句，同一SQL语句多次执行的情况下，可以复用，不必每次重新编译和解析。
  • 后续的学习我们都是基于PreparedStatement进行实现，更安全、效率更高！

4.5 ResultSet

  • ResultSet是 JDBC API 中的一个接口，用于表示从数据库中执行查询语句所返回的结果集。它提供了一种用于遍历和访问查询结果的方式。
  • 遍历结果：ResultSet可以使用 next() 方法将游标移动到结果集的下一行，逐行遍历数据库查询的结果，返回值为boolean类型，true代表有下一行结果，false则代表没有。
  • 获取单列结果：可以通过getXxx的方法获取单列的数据，该方法为重载方法，支持索引和列名进行获取。

五、基于PreparedStatement实现CRUD

package com.jdbc.base;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

import java.sql.*;

/**
 * @Author: 史小创
 * @Time: 2024/8/13 下午6:44
 * @Description: 基于PreparedStatement实现CRUD
 */

public class JDBCOperation {
   

    // 创建数据库的连接对象
    Connection connection = null;

    // 获取相应的结果集对象
    ResultSet resultSet = null;

    // 用于存储sql语句
    String sql = null;

    // 创建PreparedStatement对象
    PreparedStatement preparedStatement = null;

    @Before
    public void init() throws SQLException {
   
        connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://192.168.200.129:3306/atguigu", "root", "root");
    }


    /**
     * 查询单行单列
     */
    @Test
    public void querySingleRowAndColumn() throws SQLException {
   
        sql = "select count(*) as count from t_emp;";
        resultSet = connection.prepareStatement(sql).executeQuery();
        while (resultSet.next()) {
   
            int count = resultSet.getInt("count");
            System.out.println("count = " + count);
        }
    }


    /**
     * 查询多行多列
     *
     * @throws SQLException
     */
    @Test
    public void querySingleRow() throws SQLException {
   
        // 根据id获取员工的信息
        sql = "select emp_id,emp_name,emp_salary,emp_age from t_emp where emp_id = ?";
        preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
        // 为占位符赋值，索引从1开始，执行SQL语句，获取结果
        preparedStatement.setInt(1, 1);
        resultSet = preparedStatement.executeQuery();
        while (resultSet.next()) {
   
            int empId = resultSet.getInt("emp_id");
            String empName = resultSet.getString("emp_name");
            String empSalary = resultSet.getString("emp_salary");
            int empAge = resultSet.getInt("emp_age");
            System.out.println(empId + "\t" + empName + "\t" + empSalary + "\t" + empAge);

        }
    }

    /**
     * 查询多行多列
     *
     * @throws SQLException
     */
    @Test
    public void queryMoreRow() throws SQLException {
   
        sql = "select emp_id,emp_name,emp_salary,emp_age from t_emp";
        preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
        resultSet = preparedStatement.executeQuery();
        while (resultSet.next()) {
   
            int empId = resultSet.getInt("emp_id");
            String empName = resultSet.getString("emp_name");
            String empSalary = resultSet.getString("emp_salary");
            int empAge = resultSet.getInt("emp_age");
            System.out.println(empId + "\t" + empName + "\t" + empSalary + "\t" + empAge);
        }
    }


    /**
     * 插入
     *
     * @throws SQLException
     */
    @Test
    public void insert() throws SQLException {
   
        sql = "insert into t_emp (emp_name,emp_salary,emp_age) values (?,?,?)";
        preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
        preparedStatement.setString(1, "小创");
        preparedStatement.setDouble(2, 2000.0);
        preparedStatement.setDouble(3, 21);
        int result = preparedStatement.executeUpdate();
        if (result > 0) {
   
            System.out.println("添加成功");
        } else {
   
            System.out.println("添加失败");
        }
    }

    /**
     * 修改数据
     *
     * @throws SQLException
     */
    @Test
    public void update() throws SQLException {
   
        sql = "update t_emp set emp_salary = ? where emp_id = ?";
        preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
        preparedStatement.setDouble(1, 2000.0);
        preparedStatement.setInt(2, 1);
        int result = preparedStatement.executeUpdate();
        if (result > 0) {
   
            System.out.println("修改成功");
        } else {
   
            System.out.println("修改失败");

        }
    }

    /**
     * 删除
     *
     * @throws SQLException
     */
    @Test
    public void delete() throws SQLException {
   
        sql = "delete from t_emp where emp_id = ?";
        preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
        preparedStatement.setInt(1, 6);
        int result = preparedStatement.executeUpdate();
        if (result > 0) {
   
            System.out.println("删除成功");
        } else {
   
            System.out.println("删除失败");
        }
    }


    @After
    public void close() throws SQLException {
   
        if (resultSet != null) {
   
            resultSet.close();
        }
        if (preparedStatement != null) {
   
            preparedStatement.close();
        }

        if (connection != null) {
   
            connection.close();
        }
    }
}

六、常见问题

6.1 资源的管理

在使用JDBC的相关资源时，比如Connection、PreparedStatement、ResultSet，使用完毕后，要及时关闭这些资源以释放数据库服务器资源和避免内存泄漏是很重要的。

6.2 SQL语句问题

java.sql.SQLSyntaxErrorException：SQL语句错误异常，一般有几种可能：

  1. SQL语句有错误，检查SQL语句！建议SQL语句在SQL工具中测试后再复制到Java程序中！
  2. 连接数据库的URL中，数据库名称编写错误，也会报该异常！

image-20240223143826507

6.3 SQL语句未设置参数问题

java.sql.SQLException：No value specified for parameter 1

在使用预编译SQL语句时，如果有?占位符，要为每一个占位符赋值，否则报该错误！

image-20240223143947558

6.4 用户名或密码错误问题

连接数据库时，如果用户名或密码输入错误，也会报SQLException，容易混淆！所以一定要看清楚异常后面的原因描述

image-20240223144345939

6.5 通信异常

在连接数据库的URL中，如果IP或端口写错了，会报如下异常：

com.mysql.cj.jdbc.exceptions.CommunicationsException: Communications link failure

image-20240227234754309

进阶篇

七、JDBC扩展

7.1 实体类和ORM

  • 在使用JDBC操作数据库时，我们会发现数据都是零散的，明明在数据库中是一行完整的数据，到了Java中变成了一个一个的变量，不利于维护和管理。而我们Java是面向对象的，一个表对应的是一个类，一行数据就对应的是Java中的一个对象，一个列对应的是对象的属性，所以我们要把数据存储在一个载体里，这个载体就是实体类！
  • ORM（Object Relational Mapping）思想，对象到关系数据库的映射，作用是在编程中，把面向对象的概念跟数据库中表的概念对应起来，以面向对象的角度操作
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