1.数据库连接池

1.1 连接池介绍

1) 什么是连接池

实际开发中“获得连接”或“释放资源”是非常消耗系统资源的两个过程，为了解决此类性能问题，通常情况我们采用连接池技术，来共享连接Connection。这样我们就不需要每次都创建连接、释放连接了，这些操作都交给了连接池.

2) 连接池的好处

用池来管理Connection，这样可以重复使用Connection。当使用完Connection后，调用Connection的 close()方法也不会真的关闭Connection，而是把Connection“归还”给池。

1.2 JDBC方式与连接池方式

普通 JDBC方式要频繁创建

连接池方式线程池管理Connection，这样就可以重复使用了

1.3 如何使用数据库连接池

Java为数据库连接池提供了公共的接口：javax.sql.DataSource，各个厂商需要让自己的连接池实现这个接口。这样应用程序可以方便的切换不同厂商的连接池！常见的连接池有 DBCP连接池, C3P0连接池, Druid连接池, 接下里我们就详细学习一下

1.4 数据准备

#创建数据库
CREATE DATABASE db5 CHARACTER SET utf8;
#使用数据库
USE db5;
#创建员工表
CREATE TABLE employee (
eid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT ,
ename VARCHAR (20), -- 员工姓名
age INT , -- 员工年龄
sex VARCHAR (6), -- 员工性别
salary DOUBLE , -- 薪水
empdate DATE -- 入职日期
);
#插入数据
INSERT INTO employee (eid, ename, age, sex, salary, empdate) VALUES(NULL,'李清
照',22,'女',4000,'2018-11-12');
INSERT INTO employee (eid, ename, age, sex, salary, empdate) VALUES(NULL,'林黛
玉',20,'女',5000,'2019-03-14');
INSERT INTO employee (eid, ename, age, sex, salary, empdate) VALUES(NULL,'杜
甫',40,'男',6000,'2020-01-01');

1.5 DBCP连接池

DBCP也是一个开源的连接池，是Apache成员之一，在企业开发中也比较常见，tomcat内置的连接池。

1.5.1 创建项目导入 jar包

1）将这两个 jar包添加到 myJar文件夹中 2）添加myJar库到项目的依赖中

1.5.2 编写工具类

连接数据库表的工具类, 采用DBCP连接池的方式来完成 Java中提供了一个连接池的规则接口： DataSource , 它是java中提供的连接池在DBCP包中提供了DataSource接口的实现类，我们要用的具体的连接池 BasicDataSource 类代码示例

public class DBCPUtils {
//1.定义常量 保存数据库连接的相关信息
public static final String DRIVERNAME = "com.mysql.jdbc.Driver";
public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/db5?characterEncoding=UTF-8";
public static final String USERNAME = "root";
public static final String PASSWORD = "123456";
//2.创建连接池对象 (有DBCP提供的实现类)
public static BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
//3.使用静态代码块进行配置
static{
dataSource.setDriverClassName(DRIVERNAME);
dataSource.setUrl(URL);
dataSource.setUsername(USERNAME);
dataSource.setPassword(PASSWORD);
}

1.5.3 测试工具类

需求: 查询所有员工的姓名

//4.获取连接的方法
public static Connection getConnection() throws SQLException {
//从连接池中获取连接
Connection connection = dataSource.getConnection();
return connection;
} 
//5.释放资源方法
public static void close(Connection con, Statement statement){
if(con != null && statement != null){
try {
statement.close();
//归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} 


public static void close(Connection con, Statement statement, ResultSet resultSet){
if(con != null && statement != null && resultSet != null){
try {
resultSet.close();
statement.close();
//归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} 

public class TestDBCP {
/*
* 测试DBCP连接池
* */
public static void main(String[] args) throws SQLException {
//1.从DBCP连接池中拿到连接
Connection con = DBCPUtils.getConnection();
}

1.5.4 常见配置项

属性描述 driverClassName 数据库驱动名称 url 数据库地址 username 用户名 password 密码 maxActive 最大连接数量 maxIdle 最大空闲连接 minIdle 最小空闲连接 initialSize 初始化连接

1.6 C3P0连接池

C3P0是一个开源的JDBC连接池,支持JDBC3规范和JDBC2的标准扩展。目前使用它的开源项目有Hibernate、Spring等。

1.6.1 导入jar包及配置文件

将jar包复制到myJar文件夹即可,IDEA会自动导入

//2.获取Statement对象
Statement statement = con.createStatement();
//3.查询所有员工的姓名
String sql = "select ename from employee";
ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
//4.处理结果集
while(resultSet.next()){
String ename = resultSet.getString("ename");
System.out.println("员工姓名: " + ename);
} /
/5.释放资源
DBCPUtils.close(con,statement,resultSet);
}
}

导入配置文件 c3p0-config.xml c3p0-config.xml 文件名不可更改直接放到src下,也可以放到到资源文件夹中

<c3p0-config>
<!--默认配置-->
<default-config>
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/db5?characterEncoding=UTF-8</property>
<property name="user">root</property>
<property name="password">123456</property>
<!-- initialPoolSize：初始化时获取三个连接，
取值应在minPoolSize与maxPoolSize之间。 -->
<property name="initialPoolSize">3</property>
<!-- maxIdleTime：最大空闲时间,60秒内未使用则连接被丢弃。若为0则永不丢弃。-->
<property name="maxIdleTime">60</property>
<!-- maxPoolSize：连接池中保留的最大连接数 -->
<property name="maxPoolSize">100</property>
<!-- minPoolSize: 连接池中保留的最小连接数 -->
<property name="minPoolSize">10</property>
</default-config>
<!--配置连接池mysql-->
<named-config name="mysql">
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/db5</property>
<property name="user">root</property>
<property name="password">123456</property>
<property name="initialPoolSize">10</property>
<property name="maxIdleTime">30</property>
<property name="maxPoolSize">100</property>
<property name="minPoolSize">10</property>
</named-config>
<!--配置连接池2,可以配置多个-->
</c3p0-config>

在项目下创建一个resource文件夹(专门存放资源文件)
选择文件夹,右键将resource文件夹指定为资源文件夹
将文件放在resource目录下即可,创建连接池对象的时候会去加载这个配置文件

1.6.2 编写C3P0工具类

C3P0提供的核心工具类, ComboPooledDataSource , 如果想使用连接池,就必须创建该类的对象 new ComboPooledDataSource(); 使用默认配置 new ComboPooledDataSource("mysql"); 使用命名配置

public class C3P0Utils {
//1.创建连接池对象 C3P0对DataSource接口的实现类
//使用的配置是 配置文件中的默认配置
//public static ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
//使用指定的配置
public static ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource("mysql");
//获取连接的方法
public static Connection getConnection() throws SQLException {1.6.3 测试工具类
需求: 查询姓名为 李白的员工信息
return dataSource.getConnection();
} /
/释放资源
public static void close(Connection con, Statement statement){
if(con != null && statement != null){
try {
statement.close();
//归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} 
public static void close(Connection con, Statement statement, ResultSet resultSet){
if(con != null && statement != null && resultSet != null){
try {
resultSet.close();
statement.close();
//归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} 
public class TestC3P0 {
//需求 查询姓名为李白的 记录
public static void main(String[] args) throws SQLException {
//1.获取连接
Connection con = C3P0Utils.getConnection();
//2.获取预处理对象
String sql = "select * from employee where ename = ?";
PreparedStatement ps = con.prepareStatement(sql);
//3.设置占位符的值
ps.setString(1,"李白");
ResultSet resultSet = ps.executeQuery();
//4.处理结果集
while(resultSet.next()){
int eid = resultSet.getInt("eid");
String ename = resultSet.getString("ename");
int age = resultSet.getInt("age");
String sex = resultSet.getString("sex");
double salary = resultSet.getDouble("salary");
Date date = resultSet.getDate("empdate");
System.out.println(eid +" " + ename + " " + age +" " + sex +" " + salary +" "
+date);
} /
/5.释放资源
C3P0Utils.close(con,ps,resultSet);
}

1.7 Druid连接池

Druid（德鲁伊）是阿里巴巴开发的号称为监控而生的数据库连接池，Druid是目前最好的数据库连接池。在功能、性能、扩展性方面，都超过其他数据库连接池，同时加入了日志监控，可以很好的监控DB池连接和SQL的执行情况。

1.7.1 导入jar包及配置文件

导入 jar包
导入配置文件是properties形式的可以叫任意名称，可以放在任意目录下,我们统一放到 resources资源目录

1.7.2 编写Druid工具类

获取数据库连接池对象

通过工厂来来获取 DruidDataSourceFactory类的createDataSource方法 createDataSource(Properties p) 方法参数可以是一个属性集对象

driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/db5?characterEncoding=UTF-8
username=root
password=123456
initialSize=5
maxActive=10
maxWait=3000


public class DruidUtils {
//1.定义成员变量
public static DataSource dataSource;
//2.静态代码块
static{
try {
//3.创建属性集对象
Properties p = new Properties();
//4.加载配置文件 Druid 连接池不能够主动加载配置文件 ,需要指定文件
InputStream inputStream =
DruidUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties");
//5. 使用Properties对象的 load方法 从字节流中读取配置信息
p.load(inputStream);
//6. 通过工厂类获取连接池对象
dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(p);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}1.7.3 测试工具类

//获取连接的方法
public static Connection getConnection(){
try {
return dataSource.getConnection();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
} /
/释放资源
public static void close(Connection con, Statement statement){
if(con != null && statement != null){
try {
statement.close();
//归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} p
ublic static void close(Connection con, Statement statement, ResultSet resultSet){
if(con != null && statement != null && resultSet != null){
try {
resultSet.close();
statement.close();
//归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public class TestDruid {
public static void main(String[] args) throws SQLException {
//1.获取连接
Connection con = DruidUtils.getConnection();
//2.获取Statement对象
Statement statement = con.createStatement();
//3.执行查询
ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select ename from employee where salary
between 3000 and 5000");
//4.处理结果集
while(resultSet.next()){
String ename = resultSet.getString("ename");
System.out.println(ename);
} /
/5.释放资源
DruidUtils.close(con,statement,resultSet);
}
}

2.DBUtils工具类

2.1 DBUtils简介

使用JDBC我们发现冗余的代码太多了,为了简化开发我们选择使用 DbUtils Commons DbUtils是Apache组织提供的一个对JDBC进行简单封装的开源工具类库，使用它能够简化JDBC应用程序的开发，同时也不会影响程序的性能。使用方式: DBUtils就是JDBC的简化开发工具包。需要项目导入 commons-dbutils-1.6.jar。

2.1.1 Dbutils核心功能介绍

QueryRunner 中提供对sql语句操作的API.
ResultSetHandler接口，用于定义select操作后，怎样封装结果集.
DbUtils类,他就是一个工具类,定义了关闭资源与事务处理相关方法.

2.2 案例相关知识

2.2.1 表和类之间的关系

整个表可以看做是一个类表中的一行记录,对应一个类的实例(对象) 表中的一列,对应类中的一个成员属性

2.2.2 JavaBean组件

1) JavaBean 就是一个类, 开发中通常用于封装数据,有一下特点

需要实现序列化接口, Serializable (暂时可以省略)
提供私有字段: private 类型变量名;
提供 getter 和 setter
提供空参构造

2) 创建Employee类和数据库的employee表对应

我们可以创建一个 entity包,专门用来存放 JavaBean类

2.3 DBUtils完成 CRUD

2.3.1 QueryRunner核心类

构造方法

QueryRunner()
QueryRunner(DataSource ds) ,提供数据源（连接池），DBUtils底层自动维护连接connection常用方法
update(Connection conn, String sql, Object... params) ，用来完成表数据的增加、删除、更新操作
query(Connection conn, String sql, ResultSetHandler rsh, Object... params) ，用来完成表数据的查询操作

2.3.2 QueryRunner的创建

手动模式自动模式自动模式需要传入连接池对象

2.3.3 QueryRunner实现增、删、改操作

核心方法

update(Connection conn, String sql, Object... params)
//手动方式 创建QueryRunner对象
QueryRunner qr = new QueryRunner();
//自动创建 传入数据库连接池对象
QueryRunner qr2 = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
//获取连接池对象
public static DataSource getDataSource(){
return dataSource;
}

Connection conn 数据库连接对象, 自动模式创建QueryRun 可以不传 ,手动模式必须传递
String sql 占位符形式的SQL ,使用 ? 号占位符
Object... param Object类型的可变参,用来设置占位符上的参数

2.3.3.1 添加

@Test
public void testInsert() throws SQLException {
//1.创建 QueryRunner 手动模式创建
QueryRunner qr = new QueryRunner();
//2.编写 占位符方式 SQL
String sql = "insert into employee values(?,?,?,?,?,?)";
//3.设置占位符的参数
Object[] param = {null,"张百万",20,"女",10000,"1990-12-26"};
//4.执行 update方法
Connection con = DruidUtils.getConnection();
int i = qr.update(con, sql, param);
//5.释放资源
DbUtils.closeQuietly(con);
}

2.3.3.2 修改

//修改操作 修改姓名为张百万的员工工资
@Test
public void testUpdate() throws SQLException {
//1.创建QueryRunner对象 自动模式,传入数据库连接池
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
  //2.编写SQL
String sql = "update employee set salary = ? where ename = ?";
//3.设置占位符参数
Object[] param = {0,"张百万"};
//4.执行update, 不需要传入连接对象
qr.update(sql,param);
}

2.3.3.3 删除

 //删除操作 删除id为1 的数据
@Test
public void testDelete() throws SQLException {
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
String sql = "delete from employee where eid = ?";
//只有一个参数,不需要创建数组
qr.update(sql,1);
}

2.3.4 QueryRunner实现查询操作

2.3.4.1 ResultSetHandler接口简介

ResultSetHandler可以对查询出来的ResultSet结果集进行处理，达到一些业务上的需求。

2.3.4.2 ResultSetHandler 结果集处理类

本例展示的是使用ResultSetHandler接口的几个常见实现类实现数据库的增删改查，可以大大减少代码量，优化程序。每一种实现类都代表了对查询结果集的一种处理方式.

ResultSetHandler实现类说明

ArrayHandler 将结果集中的第一条记录封装到一个Object[]数组中，数组中的每一个元素就是这条记录中的每一个字段的值
ArrayListHandler 将结果集中的每一条记录都封装到一个Object[]数组中，将这些数组在封装到List集合中。
BeanHandler 将结果集中第一条记录封装到一个指定的javaBean中.
BeanListHandler 将结果集中每一条记录封装到指定的javaBean中，再将这些javaBean在封装到List 集合中
ColumnListHandler 将结果集中指定的列的字段值，封装到一个List集合中
KeyedHandler 将结果集中每一条记录封装到Map<String,Object>,在将这个map集合做为另一个
Map的value,另一个Map集合的key是指定的字段的值。
MapHandler 将结果集中第一条记录封装到了Map<String,Object>集合中，key就是字段名称，value就是字段值
MapListHandler 将结果集中每一条记录封装到了Map<String,Object>集合中，key就是字段名称，value就是字段值，在将这些Map封装到List集合中。
ScalarHandler 它是用于封装单个数据。例如 select count(*) from 表操作。
方法说明query(String sql, handler ,Object[] param) 自动模式创建QueryRunner, 执行查询 query(Connection con,String sql,handler,Object[] param) 手动模式创建QueryRunner, 执行查询

3.数据库批处理

3.1 什么是批处理

批处理(batch) 操作数据库批处理指的是一次操作中执行多条SQL语句，批处理相比于一次一次执行效率会提高很多。当向数据库中添加大量的数据时，需要用到批处理。举例: 送货员的工作：未使用批处理的时候，送货员每次只能运送一件货物给商家；使用批处理，则是送货员将所有要运送的货物, 都用车带到发放处派给客户。

3.2 实现批处理

Statement和PreparedStatement都支持批处理操作

1) 要用到的方法

方法说明

void addBatch() 将给定的 SQL 命令添加到此 Statement 对象的当前命令列表中。通过调用方法 executeBatch 可以批量执行此列表中的命令。 int[] executeBatch() 每次提交一批命令到数据库中执行，如果所有的命令都成功执行了，那么返回一个数组，这个数组是说明每条命令所影响的行数

mysql 批处理是默认关闭的，所以需要加一个参数才打开mysql 数据库批处理，在url中添加
创建一张表
测试向表中插入 1万条数据

例如:

url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/db5?characterEncoding=UTF-8&rewriteBatchedStatements=true
CREATE TABLE testBatch (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
uname VARCHAR(50)
)

public class TestBatch {
//使用批处理,向表中添加 1万条数据
public static void main(String[] args) {
try {
//1.获取连接
Connection con = DruidUtils.getConnection();
//2.获取预处理对象
String sql ="insert into testBatch(uname) values(?)";
PreparedStatement ps = con.prepareStatement(sql);
//3.创建 for循环 来设置占位符参数
for (int i = 0; i < 10000 ; i++) {
ps.setString(1,"小强"+i);
//将SQL添加到批处理 列表
ps.addBatch();
} /
/添加时间戳 测试执行效率
long start = System.currentTimeMillis();
//统一 批量执行
ps.executeBatch();
                     
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("插入10000条数据使用: " +(end - start) +" 毫秒!");
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

4.MySql元数据

4.1 什么是元数据

除了表之外的数据都是元数据,可以分为三类查询结果信息： UPDATE 或 DELETE语句受影响的记录数。数据库和数据表的信息：包含了数据库及数据表的结构信息。 MySQL服务器信息：包含了数据库服务器的当前状态，版本号等。

4.2 常用命令

select version(); 获取mysql服务器的版本信息
-
- 元数据相关的命令介绍
-- 1.查看服务器当前状态
-- 2.查看MySQl的版本信息
-- 3.查询表中的详细信息
-- 4.显示数据表的详细索引信息
-- 5.列出所有数据库
-- 6.显示当前数据库的所有表
-- 7.获取当前的数据库名元数据类 作用
DatabaseMetaData 描述数据库的元数据对象
ResultSetMetaData 描述结果集的元数据对象
show columns from table_name; 显示表的字段信息等，和desc table_name一样
show index from table_name; 显示数据表的详细索引信息，包括PRIMARY KEY（主键）
show databases:列出所有数据库
show tables : 显示当前数据库的所有表
select database(): 获取当前的数据库名

4.3 使用JDBC 获取元数据

通过JDBC 也可以获取到元数据,比如数据库的相关信息,或者当我们使用程序查询一个不熟悉的表时, 我们可以通过获取元素据信息,了解表中有多少个字段,字段的名称和字段的类型.

4.3.1 常用类介绍

JDBC中描述元数据的类获取元数据对象的方法 : getMetaData ()

connection 连接对象, 调用 getMetaData () 方法,获取的是DatabaseMetaData 数据库元数据对象
PrepareStatement 预处理对象调用 getMetaData () , 获取的是ResultSetMetaData , 结果集元数据对象
DatabaseMetaData的常用方法方法说明
getURL() : 获取数据库的URL
getUserName(): 获取当前数据库的用户名
getDatabaseProductName(): 获取数据库的产品名称
getDatabaseProductVersion(): 获取数据的版本号
getDriverName(): 返回驱动程序的名称
isReadOnly(): 判断数据库是否只允许只读 true 代表只读方法说明
getColumnCount() : 当前结果集共有多少列
getColumnName(int i) : 获取指定列号的列名, 参数是整数从1开始
getColumnTypeName(int i): 获取指定列号列的类型, 参数是整数从1开始

mysql 数据库连接池&元数据