Java-JDBC知识整理-优快云博客

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本文对Java-JDBC知识进行了全面整理。介绍了JDBC概念与原理，说明了在Mac M1下载MySQL驱动包及编写JDBC程序的步骤。阐述了5种连接数据库的方式，还讲解了ResultSet结果集、Statement和PreparedStatement的使用，以及事务处理和批处理的优势。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Java-JDBC知识整理

一、概念介绍

JDBC是为访问不同的数据库提供了统一的接口，为使用者屏蔽了使用细节；
JDBC可以连接任何提供了JDBC驱动程序的数据库系统，从而完成对数据库的各种操作；
下图为JDBC原理示意图(来自韩顺平老师Java课程)：
注意：JDBC只是一种数据库连接和操作的标准接口，具体的实现是由数据库供应商提供的驱动程序来实现的。

1.1 模拟JDBC原理

根据上述原理图，模拟JDBC的视线原理：

1.Java厂商指定JDBC接口规范：

/**
 * @author: sea
 * @date: 2023/6/9 14:53
 */
public interface JDBCInterface {
    //连接数据库
    public Object getConnection();

    //操作数据库CRUD
    public void crud();

    //关闭数据库
    public void close();
}

2.各个数据库的供应商商根据上述接口规范分别给出不同的实现：

/**
 * MySQL数据库的接口实现
 * @author: sea
 * @date: 2023/6/9 14:56
 */
public class MySQLJDBCImpl implements JDBCInterface{
    @Override
    public Object getConnection() {
        System.out.println("获得mysql数据库连接对象");
        return null;
    }

    @Override
    public void crud() {
        System.out.println("实现操作mysql数据库的方法，CRUD");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭mysql数据库连接");
    }
}

/**
 * Oracle数据库的接口实现
 * @author: sea
 * @date: 2023/6/9 15:00
 */
public class OracleJDBCImpl implements JDBCInterface{
    @Override
    public Object getConnection() {
        System.out.println("获得Oracle数据库连接对象");
        return null;
    }

    @Override
    public void crud() {
        System.out.println("完成对Oracle数据库的增删改查");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭Oracle数据库连接");
    }
}

3.开发人员想要操作不同的数据库时:

/**
 * @author: sea
 * @date: 2023/6/9 14:57
 */
public class TestJDBC {
    public static void main(String[] args) {
        //操作mysql数据库

        JDBCInterface jdbcInterface = new MySQLJDBCImpl();//通过接口调用实现类的方法
        jdbcInterface.getConnection();
        jdbcInterface.crud();
        jdbcInterface.close();

        //操作Oracle数据库

        JDBCInterface jdbcInterface1 = new OracleJDBCImpl();
        jdbcInterface1.getConnection();
        jdbcInterface1.crud();
        jdbcInterface1.close();
    }
}

二、基本使用

2.1 下载MySQL驱动包（Mac M1）

官网地址：[MySQL :: Download Connector/J](https://dev.mysql.com/downloads/connector/j/)
选择Platform Independent选项（即不依赖平台的版本）
点击下载并解压
在项目工程目录下新建一个lib文件夹，将解压后的mysql-connector-j-8.0.33.jar包放进去；
最后，右键jar包，选择add as Library即可。

2.2 JDBC程序的编写步骤

1.注册驱动
- 此处，导入的包是com.mysql.cj.jdbc.Driver;，一开始我导入的是import com.mysql.jdbc.Driver;包，也是可以的，在运行后控制台提示已弃用，建议更换；【前者是针对MySQL Connector/J 8.0及更高版本的驱动程序，后者是针对MySQL Connector/J 5.1及更早版本的驱动程序】
```
import com.mysql.cj.jdbc.Driver;

...
  
//1.注册驱动
Driver driver = new Driver();//创建一个Driver对象
```

2.获取数据库连接对象

本质上是socket连接！

//2.获取数据库连接

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db_hspJava";
/*
    【jdbc:mysql://】: 协议，表示通过jdbc连接mysql数据库；
    【localhost】:主机（ip）地址；
    【3306】:mysql监听的端口号；
    【db_hspJava】:指定连接的mysql数据库名称；
    注意：本质上是socket连接！
 */

//将连接数据库的用户放入一个Properties对象
Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("user", "root");//用户
properties.setProperty("password", "12345678");//密码

Connection connect = driver.connect(url, properties);

3.执行数据库操作

需要通过获得的连接对象创建一个Statement对象，用于执行静态SQL语句并返回其生成的结果；

//3.执行数据库操作(sql语句)

//sql语句
String sql_op1 = "INSERT INTO actor (name, sex, borndate, phone) VALUES ('a', '男', '2000-06-03', 123456789), ('b' , '男', '2000-06-04', 123456789)";

//获取Statement对象，该对象是用于执行静态SQL语句并返回其生成的结果的对象
Statement statement = connect.createStatement();

//执行sql，返回结果是数据库中受影响的行数
int rowUpdate = statement.executeUpdate(sql_op1);
System.out.println(rowUpdate > 0 ? "成功！" + rowUpdate + " rows" : "失败！");

4.关闭数据库连接并释放资源

//4.关闭数据库连接
statement.close();
connect.close();

5.运行后，数据库中增加了记录；

三、JDBC连接数据库的方式

一共5种方式，上面【基本使用】小节为其中一种方式；

3.1 方式一：静态加载驱动

Driver driver = new Driver();//创建一个Driver对象

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db_hspJava";

Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("user", "root");//用户
properties.setProperty("password", "12345678");//密码

Connection connect = driver.connect(url, properties);

3.2 方式二：使用反射机制动态加载驱动

Class aClass = Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");//反射机制，动态加载
Driver driver = (Driver) aClass.newInstance();

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db_hspJava";

Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("user", "root");//用户
properties.setProperty("password", "12345678");//密码

Connection connect = driver.connect(url, properties);
System.out.println(connect);

3.3 方式三：使用DriverManager替换Driver

DriverManager可以根据不同的数据库连接URL自动加载并使用相应的驱动程序。
根据JDBC规范和自动服务发现机制，DriverManager可以识别连接URL中的数据库协议（例如jdbc:mysql://表示MySQL数据库）并加载相应的驱动程序。

//在较新版本的mysql驱动程序中，可以省略driver注册操作（即不需要显式的注册驱动）

Class aClass = Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
Driver driver = (Driver) aClass.newInstance();
DriverManager.registerDriver(driver);

//直接从这里开始也可以
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db_hspJava";

Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("user", "root");//用户
properties.setProperty("password", "12345678");//密码

Connection connection = DriverManager.getConnection(url, properties);//使用DriverManager统一进行管理
System.out.println(connection);

3.4 方式四：使用Class.forName()自动完成注册驱动，简化代码【推荐使用】

//jdk1.5以后使用了JDBC4，不需要再显式的注册驱动了，因此此处Class.forName()可省略
Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");//反射机制动态加载Driver
//此处，加载Driver类时，底层自动注册驱动Driver：
/*
  Driver.class反编译得到的源码：
        public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
            public Driver() throws SQLException {
            }

            static {
                try {
                    DriverManager.registerDriver(new Driver());//此处进行了Driver驱动注册操作
                } catch (SQLException var1) {
                    throw new RuntimeException("Can't register driver!");
                }
            }
        }
 */

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db_hspJava";

Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("user", "root");//用户
properties.setProperty("password", "12345678");//密码

Connection connection = DriverManager.getConnection(url, properties);//使用DriverManager统一进行管理
System.out.println(connection);

3.5 方式五：使用配置文件

上述方式，数据库连接的url、user以及password都是写死了，不利于修改；
优化：使用配置文件properties

url=jdbc:mysql://localhost:3306/db_hspJava
user=root
password=12345678
driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver

//通过Properties对象获取配置文件信息
Properties properties = new Properties();
properties.load(new FileInputStream("./hsp_ch25/mysql.properties"));

String user = properties.getProperty("user");
String password = properties.getProperty("password");
String driver = properties.getProperty("driver");
String url = properties.getProperty("url");

Class.forName(driver);

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

四、ResultSet结果集

执行查询数据库的语句生成的结果集；
ResultSet对象保持一个光标指向当前的数据行，初始时指向第一行；
next()方法将该光标移动到下一行，因此一般用while遍历结果集；

具体案例如下：

/**
 * @author: sea
 * @date: 2023/6/12 09:10
 */
public class JDBC_04_ResultSet {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, SQLException {
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileReader("./hsp_ch25/mysql.properties"));

        String driver = properties.getProperty("driver");
        String url = properties.getProperty("url");
        String user = properties.getProperty("user");
        String password = properties.getProperty("password");

        Class.forName(driver);

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

        Statement statement = connection.createStatement();

        String sql = "SELECT id, name, sex, phone FROM actor;";

        //执行给定的SQL语句，返回单个ResultSet对象
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
        System.out.println(resultSet);

        //使用while循环取出数据
        while(resultSet.next()){
            int id = resultSet.getInt(1);//获取当前行的第一列
            String name = resultSet.getString("name");
            String sex = resultSet.getString("sex");
            String phone = resultSet.getString("phone");
            System.out.println("[" + id + ", " + name + ", " + sex + ", " + phone + "]");
        }
        //关闭连接
        resultSet.close();
        statement.close();
        connection.close();

    }
}

运行结果：

五、Statement

5.1 Statement

用于执行静态SQL语句并返回其生成结果的对象；
实际开发中一般不使用，原因：存在SQL注入！
什么是SQL注入？
- SQL注入通常发生在使用动态SQL语句构建的Web应用程序中，这些语句将用户提供的输入直接拼接到SQL查询中，而不进行充分的验证或转义。
- 攻击者可以通过在输入中插入特殊的SQL代码来干扰原始查询的结构，从而实现执行恶意操作的目的。
- 例如：

5.2 PreparedStatement

一种在关系型数据库中执行预编译SQL语句的机制。
它是SQL语句的预编译版本，允许开发人员定义参数化查询，并提供对输入参数的类型安全性验证。
PreparedStatement通常与绑定参数一起使用，以防止SQL注入攻击，并提供更高的性能和安全性。
基本使用流程：
- 1.准备查询：使用PreparedStatement创建SQL查询的模板。查询中的值部分使用占位符（通常是问号 ?）代替实际的参数值。
- 2.绑定参数：对于每个占位符，使用相应的方法将实际的参数值绑定到PreparedStatement对象上，例如setString()。
- 3.执行查询：执行PreparedStatement的executeQuery()方法来执行查询。数据库系统将使用预编译的SQL语句模板和绑定的参数来执行查询。
防止SQL注入！

六、事务

在JDBC中，当一个Connection对象创建时，默认为自动提交事务，即每一次执行SQL语句时，如果执行成功，就会向数据库自动进行事务提交操作；
为了让多个SQL语句作为一个整体执行，需要使用事务；
在JDBC中，调用Connection的setAutoCommit(false)方法可以取消默认自动提交事务；这样就可以在所有SQL执行完成后，调用commit()方法提交事务；
- 在当前事务中，调用rollback()方法，可以撤销在当前事务中所做的所有更改，并且释放当前Connection对象持有的数据库锁；

案例：

银行转账：用户 马云 向 用户 马化腾 转100块
过程：
1.用户 马云 的余额 -100
2.用户 马化腾 的余额 +100
3.事务提交
4.若出现异常，事务回滚

1.建表并插入两条记录：

2.模拟转账业务

/**
 * @author: sea
 * @date: 2023/6/12 12:04
 */
public class JDBC_07_transaction {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, SQLException {
        String sql1 = "UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;";
        String sql2 = "UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;";

        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileReader("./hsp_ch25/mysql.properties"));

        String driver = properties.getProperty("driver");
        String url = properties.getProperty("url");
        String user = properties.getProperty("user");
        String password = properties.getProperty("password");

        Class.forName(driver);

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


        try {
            //设置事务默认不自动提交
            connection.setAutoCommit(false);
            //减100
            PreparedStatement preparedStatement1 = connection.prepareStatement(sql1);
            preparedStatement1.executeUpdate();

            int i = 1 / 0;//异常事件

            //加100
            PreparedStatement preparedStatement2 = connection.prepareStatement(sql2);
            preparedStatement2.executeUpdate();

            //两个sql操作都执行完后提交事务
            connection.commit();

            preparedStatement1.close();
            preparedStatement2.close();
            connection.close();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("出现异常，回滚事务");
            connection.rollback();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

如果不使用事务处理，上述异常发生时，用户马云扣了100块，但是用户马化腾没有加100块；

七、批处理

7.1 基本介绍

当需要成批插入或者更新记录时，可以采用Java的批处理机制，这一机制允许 多条语句一次性提交给数据库进行批量处理。【效率较高】
批处理往往和PreparedStatement搭配使用，可以减少编译次数和运行次数；

7.2 批处理的性能优势

不使用批处理

JDBC_不使用批处理

使用批处理
- 注意：使用批处理需要配置url的参数
```
url_batch=jdbc:mysql://localhost:3306/db_hspJava?rewriteBatchedStatements=true
```
  - 该参数表示可以启用批处理写入的重写功能。作用是将批处理语句重写为更高效的形式【JDBC驱动程序将尝试将批处理语句转换为单个带有多个值的SQL语句】，以提高性能。
根据上述对比，不使用批处理，仅插入5000条数据就耗时1200多ms，而使用了批处理后，插入10万条数据，耗时780多ms！！！
性能提升的原因：
- 1.批处理：多条sql批量执行，减少执行次数；
- 2.PreparedStatement：预编译，减少编译次数；