JDBC核心技术(上)

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JDBC核心技术


第1章:JDBC概述

1.1 数据的持久化

  • 持久化(persistence):把数据保存到可掉电式存储设备中以供之后使用。大多数情况下,特别是企业级应用,数据持久化意味着将内存中的数据保存到硬盘上加以”固化”,而持久化的实现过程大多通过各种关系数据库来完成

  • 持久化的主要应用是将内存中的数据存储在关系型数据库中,当然也可以存储在磁盘文件、XML数据文件中。

image.png

1.2 Java中的数据存储技术

  • 在Java中,数据库存取技术可分为如下几类:

    • JDBC直接访问数据库
    • JDO (Java Data Object )技术
    • 第三方O/R工具,如Hibernate, Mybatis 等
  • JDBC是java访问数据库的基石,JDO、Hibernate、MyBatis等只是更好的封装了JDBC。

1.3 JDBC介绍

  • JDBC(Java Database Connectivity)是一个独立于特定数据库管理系统、通用的SQL数据库存取和操作的公共接口(一组API),定义了用来访问数据库的标准Java类库,(java.sql,javax.sql)使用这些类库可以以一种标准的方法、方便地访问数据库资源。
  • JDBC为访问不同的数据库提供了一种统一的途径,为开发者屏蔽了一些细节问题。
  • JDBC的目标是使Java程序员使用JDBC可以连接任何提供了JDBC驱动程序的数据库系统,这样就使得程序员无需对特定的数据库系统的特点有过多的了解,从而大大简化和加快了开发过程。
  • 如果没有JDBC,那么Java程序访问数据库时是这样的: image.png

  • 有了JDBC,Java程序访问数据库时是这样的:

image.png


  • 总结如下:

image.png

1.4 JDBC体系结构

  • JDBC接口(API)包括两个层次:
    • 面向应用的API:Java API,抽象接口,供应用程序开发人员使用(连接数据库,执行SQL语句,获得结果)。
    • 面向数据库的API:Java Driver API,供开发商开发数据库驱动程序用。

JDBC是sun公司提供一套用于数据库操作的接口,java程序员只需要面向这套接口编程即可

不同的数据库厂商,需要针对这套接口,提供不同实现。不同的实现的集合,即为不同数据库的驱动

                                 ————面向接口编程

1.5 JDBC程序编写步骤

image.png

补充:ODBC(Open Database Connectivity,开放式数据库连接),是微软在Windows平台下推出的。使用者在程序中只需要调用ODBC API,由 ODBC 驱动程序将调用转换成为对特定的数据库的调用请求。

第2章:获取数据库连接

2.1 要素一:Driver接口实现类

2.1.1 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 {--
  • 将上述jar包拷贝到Java工程的一个目录中,习惯上新建一个lib文件夹。 image.png

在驱动jar上右键-->Add as Library

image.png

注意:如果是Dynamic Web Project(动态的web项目)话,则是把驱动jar放到WebContent(有的开发工具叫WebRoot)目录中的WEB-INF目录中的lib目录下即可

--}

*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。

2.2 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。

"url:http://localhost:8080/gmall/keyboard.jpg"

//eg:
"jdbc:mysql://localhost:3306/test"  // test:test数据库

  • 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

  • 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=abc123
    • 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

2.3 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

2.4 数据库连接方式举例

*2.4.1 连接方式一

	@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
            /*
            jdbc:mysql:协议
            localhost:ip地址
            3306:默认mysql的端口号
            test:test数据库
            ?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8 (修改字符集)
            */
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8";

            //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 如果此处还有错误 解决方案

*2.4.2 连接方式二

对方式一的迭代:在如下的程序中不出现第三方的api,使得程序具有更好的可移植性

	@Test
    public void testConnection2() {
        try {
            // 1.获取Driver实现类对象:使用反射
            Class clazz = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();

            // 2.提供要连接的数据库
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";

            // 3.提供连接需要的用户名和密码
            Properties info = new Properties();
            info.setProperty("user", "root");
            info.setProperty("password", "abc123");

            // 4.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

*2.4.3 连接方式三

使用DriverManager替换Driver

	@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。

*2.4.4 连接方式四

可以只是加载驱动,不用显示的注册驱动过了。

	@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。

2.4.5 连接方式五(最终版)

将数据库连接需要的4个基本信息声明在配置文件中,通过读取配置文件的方式,获取连接

@Test
public  void testConnection5() throws Exception {
    //1.通过类加载器(系统), 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】

user=root
password=abc123
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8
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,实现了解耦; 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,可以避免程序重新打包。

第3章:使用PreparedStatement实现CRUD操作

3.1 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

image.png

*3.2 使用Statement操作数据表的弊端

  • 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:

    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:

public class StatementTest {

	// 使用Statement的弊端:需要拼写sql语句,并且存在SQL注入的问题
	@Test
	public void testLogin() {
		Scanner scan = new Scanner(System.in);

		System.out.print("用户名:");
		String userName = scan.nextLine();
		System.out.print("密   码:");
		String password = scan.nextLine();

		// SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '1' or ' AND PASSWORD = '='1' or '1' = '1';
		String sql = "SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '" + userName + "' AND PASSWORD = '" + password
				+ "'";
		User user = get(sql, User.class);
		if (user != null) {
			System.out.println("登陆成功!");
		} else {
			System.out.println("用户名或密码错误!");
		}
	}

	// 使用Statement实现对数据表的查询操作
	public <T> T get(String sql, Class<T> clazz) {
		T t = null;

		Connection conn = null;
		Statement st = null;
		ResultSet rs = null;
		try {
			// 1.加载配置文件
			InputStream is = StatementTest.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
			conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

			st = conn.createStatement();

			rs = st.executeQuery(sql);

			// 获取结果集的元数据
			ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();

			// 获取结果集的列数
			int columnCount = rsmd.getColumnCount();

			if (rs.next()) {

				t = clazz.newInstance();

				for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
					// //1. 获取列的名称
					// String columnName = rsmd.getColumnName(i+1);

					// 1. 获取列的别名
					String columnName = rsmd.getColumnLabel(i + 1);

					// 2. 根据列名获取对应数据表中的数据
					Object columnVal = rs.getObject(columnName);

					// 3. 将数据表中得到的数据,封装进对象
					Field field = clazz.getDeclaredField(columnName);
					field.setAccessible(true);
					field.set(t, columnVal);
				}
				return t;
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			// 关闭资源
			if (rs != null) {
				try {
					rs.close();
				} catch (SQLException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			if (st != null) {
				try {
					st.close();
				} catch (SQLException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}

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

		return null;
	}
}

综上: image.png

3.3 PreparedStatement的使用

3.3.1 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 PreparedStatement 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

3.3.2 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

3.3.3 Java与SQL对应数据类型转换表

Java类型SQL类型
booleanBIT
byteTINYINT
shortSMALLINT
intINTEGER
longBIGINT
StringCHAR,VARCHAR,LONGVARCHAR
byte arrayBINARY , VAR BINARY
java.sql.DateDATE
java.sql.TimeTIME
java.sql.TimestampTIMESTAMP

3.3.4 (码) 实现增、删、改操作

1. eg: 添加一条关于哪吒的记录
// 向customers表中添加一条记录
@Test
public void testInsert() {
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    try {
        // 1.读取配置文件中的4个基本信息
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");

        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);

        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        // 2.加载驱动
        Class.forName(driverClass);

        // 3.获取连接
        conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

//		System.out.println(conn);

        //4.预编译sql语句,返回PreparedStatement的实例
        String sql = "insert into customers(name,email,birth)values(?,?,?)";//?:占位符
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        //5.填充占位符
        ps.setString(1, "哪吒");
        ps.setString(2, "nezha@gmail.com");
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        java.util.Date date = sdf.parse("1000-01-01");
        ps.setDate(3, new Date(date.getTime()));

        //6.执行操作
        ps.execute();
    } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
    }finally{
        //7.资源的关闭
        try {
                if(ps != null)
                        ps.close();
        } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
        }
        try {
                if(conn != null)
                        conn.close();
        } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
        }

    }

}
2. 通用写法 (无返回值)[针对不同操作]
//通用的增、删、改操作

//sql中占位符的个数与可变形参的长度相同!
public void update(String sql,Object ... args){
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    try {
            //1.获取数据库的连接
            /*
            JDBCUtils 自己编写的工具类
            */
            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);
    }
}
  • 通用写法的调用
@Test
public void testCommonUpdate(){
//	String sql = "delete from customers where id = ?";
//	update(sql,3);

        String sql = "update `order` set order_name = ? where order_id = ?";
        update(sql,"DD","2");

}
//3. JDBCUtils工具类
public class JDBCUtils {

    public static Connection getConnection() throws Exception {
        // 1.读取配置文件中的4个基本信息
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");

        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);

        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        // 2.加载驱动
        Class.forName(driverClass);

        // 3.获取连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        return conn;
    }

    public static void closeResource(Connection conn,Statement ps){
        try {
                if(ps != null)
                        ps.close();
        } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
        }
        try {
                if(conn != null)
                        conn.close();
        } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void closeResource(Connection conn,Statement ps,ResultSet rs){
        try {
                if(ps != null)
                        ps.close();
        } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
        }
        try {
                if(conn != null)
                        conn.close();
        } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
        }
        try {
                if(rs != null)
                        rs.close();
        } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
        }
    }
}
//4. 配置文件
  • jdbc.properties
user=root
password=abc123
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8
driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
import java.sql.Date;

/*
 * ORM编程思想  (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
 * 
 */
public class Customer {
	
	private int id;
	private String name;
	private String email;
	private Date birth;
	public Customer() {
		super();
	}
	public Customer(int id, String name, String email, Date birth) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
		this.email = email;
		this.birth = birth;
	}
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getEmail() {
		return email;
	}
	public void setEmail(String email) {
		this.email = email;
	}
	public Date getBirth() {
		return birth;
	}
	public void setBirth(Date birth) {
		this.birth = birth;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Customer [id=" + id + ", name=" + name + ", email=" + email + ", birth=" + birth + "]";
           }
}
import java.sql.Date;

public class Order {
	private int orderId;
	private String orderName;
	private Date orderDate;
	
	
	public Order() {
		super();
	}
	public Order(int orderId, String orderName, Date orderDate) {
		super();
		this.orderId = orderId;
		this.orderName = orderName;
		this.orderDate = orderDate;
	}
	public int getOrderId() {
		return orderId;
	}
	public void setOrderId(int orderId) {
		this.orderId = orderId;
	}
	public String getOrderName() {
		return orderName;
	}
	public void setOrderName(String orderName) {
		this.orderName = orderName;
	}
	public Date getOrderDate() {
		return orderDate;
	}
	public void setOrderDate(Date orderDate) {
		this.orderDate = orderDate;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Order [orderId=" + orderId + ", orderName=" + orderName + ", orderDate=" + orderDate + "]";
	}
	
	
}

3.3.5 (码) 实现查询操作

1. eg 查询 id = 1 的数据 Customer 表
@Test
public void testQuery1() {
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    ResultSet resultSet = null;
    try {
        conn = JDBCUtils.getConnection();
        String sql = "select id,name,email,birth from customers where id = ?";
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        ps.setObject(1, 1);

        //执行,并返回结果集
        resultSet = ps.executeQuery();
        //处理结果集
        if(resultSet.next()){//next():判断结果集的下一条是否有数据,如果有数据返回true,并指针下移;如果返回false,指针不会下移。

            //获取当前这条数据的各个字段值
            int id = resultSet.getInt(1);
            String name = resultSet.getString(2);
            String email = resultSet.getString(3);
            Date birth = resultSet.getDate(4);

    //方式一:
//			System.out.println("id = " + id + ",name = " + name + ",email = " + email + ",birth = " + birth);

    //方式二:
//			Object[] data = new Object[]{id,name,email,birth};
            //方式三:将数据封装为一个对象(推荐)
            Customer customer = new Customer(id, name, email, birth);
            System.out.println(customer);

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

    }

}
2. 中间推演步 (Order 表查询)
public class OrderForQuery {
/*
* 针对于表的字段名与类的属性名不相同的情况:
* 1. 必须声明sql时,使用类的属性名来命名字段的别名
* 2. 使用ResultSetMetaData时,需要使用getColumnLabel()来替换getColumnName(),
*    获取列的别名。
*  说明:如果sql中没有给字段其别名,getColumnLabel()获取的就是列名
* 
*/
@Test
public void testOrderForQuery(){
    String sql = "select order_id orderId,order_name orderName,order_date orderDate from `order` where order_id = ?";
    Order order = orderForQuery(sql,1);
    System.out.println(order);
}

/**
* @Description 通用的针对于order表的查询操作
*/
public Order orderForQuery(String sql,Object...args){

    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    ResultSet rs = null;
    try {
        conn = JDBCUtils.getConnection();
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        for(int i = 0;i < args.length;i++){
                ps.setObject(i + 1, args[i]);
        }

        //执行,获取结果集
        rs = ps.executeQuery();
        //获取结果集的元数据:ResultSetMetaData
        /*
        关于结果集的元数据, 参照元注解进行理解
        */
        ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
        //获取列数
        int columnCount = rsmd.getColumnCount();
        if(rs.next()){
            Order order = new Order();
            for(int i = 0;i < columnCount;i++){
                //获取每个列的列值:通过ResultSet
                Object columnValue = rs.getObject(i + 1);
                /*
		利用反射实现
		*/
                //通过ResultSetMetaData
                //获取列的列名:getColumnName() --不推荐使用; 数据库列名和 java 对象列名不匹配
                //获取列的别名:getColumnLabel()
//	String columnName = rsmd.getColumnName(i + 1);
                String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);

                //通过反射,将对象指定名columnName的属性赋值为指定的值columnValue
                Field field = Order.class.getDeclaredField(columnLabel);
                field.setAccessible(true);
                field.set(order, columnValue);
            }

            return order;
        }
    } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
    }finally{

            JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);
    }


    return null;

}
3. 流程图

image.png

4. 通用写法(有返回值)[针对不同表]
  • 返回一个通用的针对于不同表的查询: 返回一个表中的一条记录
/*
使用 PreparedStatement 实现对于不同表的查询操作
 */
public class PreparedStatementQueryTest {
/*
在返回值前边加一个<T>,来声明这是一个泛型方法,
持有一个泛型T,然后才可以用泛型T作为方法的返回值或参数类型
*/
    // <T> T
    // 函数返回值类型 T ,由于 T 是参数,不是一个类所以加 <T>(表示泛型方法);
    // 泛型参数 <T>clazz 表示运行时类 T 的对象
    public <T> T getInstance(Class<T> clazz, String sql, Object... args) {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            // 1.获取链接
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            // 2.预编译SQL语句, 生成PreparedStatement
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            // 填充占位符(?)(查询哪个表, 对哪个表执行什么操作)
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                // 默认是从 1 开始的
                ps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            // 3.执行查询, 得到结果集
            ResultSet rs = ps.executeQuery();
            // 获取元数据
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            // 结果集列数
            int columnCount = rsmd.getColumnCount();
            if (rs.next()) {
                /*
                利用反射(动态的)获取需要返回的对象, 进行处理
                 */
                T t = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
                // 4.处理结果集一行数据中的每一列
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    // 获取列值
                    Object columnValue = rs.getObject(i + 1);
                    // 获取列的别名
                    String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
                    /*
                    利用反射(动态的)获取属性, 动态的赋值
                     */
                    Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t, columnValue);
                }
                return t;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
        }
        return null;
    }

}

@Test
public void testQueryForCustomers(){
    String sql = "select id,name,email from customers where id = ?";
    Customer customer = getInstance(Customer.class, sql,12);
    System.out.println(customer);

    sql = "select name,email from customers where name = ?";
    Customer customer1 = getInstance(Customer.class, sql,"周杰伦");
    System.out.println(customer1);
}

  • 使用PreparedStatement实现针对于不同表的通用的查询操作, 返回多条查询
/*
 * 更改返回值
 */
public <T> List<T> getForList(Class<T> clazz, String sql, Object... args) {
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    ResultSet rs = null;
    try {
        conn = JDBCUtils.getConnection();

        ps = conn.prepareStatement(sql);
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            ps.setObject(i + 1, args[i]);
        }

        rs = ps.executeQuery();
        // 获取结果集的元数据 :ResultSetMetaData
        ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
        // 通过ResultSetMetaData获取结果集中的列数
        int columnCount = rsmd.getColumnCount();
        /*
         * 创建集合对象
         */
        ArrayList<T> list = new ArrayList<T>();
        /*
         * 更改if
         */
        while (rs.next()) {
            T t = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
            // 处理结果集一行数据中的每一个列:给t对象指定的属性赋值
            for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                // 获取列值
                Object columValue = rs.getObject(i + 1);

                // 获取每个列的列名
                // String columnName = rsmd.getColumnName(i + 1);
                String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);

                // 给t对象指定的columnName属性,赋值为columValue:通过反射
                Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
                field.setAccessible(true);
                field.set(t, columValue);
            }
            /*
             * 添加一个对象
             */
            list.add(t);
        }
        /*
         * 最后返回
         */
        return list;
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);

    }

    return null;
}
@Test
public void testGetForList() {

    String sql = "select id,name,email from customers where id < ?";
    List<Customer> list = getForList(Customer.class, sql, 12);
    list.forEach(System.out::println);
}

总结: 关于 PreparedStatement 的好处

  • 解决Statement的拼串、sql注入问题
    • 1 , 3
  • PreparedStatement操作Blob的数据,而Statement做不到。
    • 2
  • PreparedStatement可以实现更高效的批量操作。
    • 4 解释:

  1. ?占位符

  2. 可以在占位符处填充一些 sql 不允许的流操作

  3. 会预先进行预编译, 确定了 sql 的逻辑; 占位符处的数据作用恒定, 避免了和其他代码实现其他功能

  4. 预先编译一次后, 会把校验了的 sql 缓存起来, 之后的添加只是填充占位符(把可变数据和不变数据分离的做法)

*3.4 ResultSet与ResultSetMetaData

*3.4.1 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()

*3.4.2 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。

问题1:得到结果集后, 如何知道该结果集中有哪些列 ? 列名是什么?

​ 需要使用一个描述 ResultSet 的对象, 即 ResultSetMetaData

问题2:关于ResultSetMetaData

  1. 如何获取 ResultSetMetaData: 调用 ResultSet 的 getMetaData() 方法即可
  2. 获取 ResultSet 中有多少列:调用 ResultSetMetaData 的 getColumnCount() 方法
  3. 获取 ResultSet 每一列的列的别名是什么:调用 ResultSetMetaData 的getColumnLabel() 方法

*3.5 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。

3.6 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

第4章 操作BLOB类型字段

4.1 MySQL BLOB类型

  • MySQL中,BLOB是一个二进制大型对象,是一个可以存储大量数据的容器,它能容纳不同大小的数据。

  • 插入BLOB类型的数据必须使用PreparedStatement,因为BLOB类型的数据无法使用字符串拼接写的。

  • MySQL的四种BLOB类型(除了在存储的最大信息量上不同外,他们是等同的) image.png

  • 实际使用中根据需要存入的数据大小定义不同的BLOB类型。

  • 需要注意的是:如果存储的文件过大,数据库的性能会下降。

  • 如果在指定了相关的Blob类型以后,还报错:xxx too large,那么在mysql的安装目录下,找my.ini文件加上如下的配置参数: max_allowed_packet=16M。同时注意:修改了my.ini文件之后,需要重新启动mysql服务。

4.2 向数据表中插入大数据类型

//获取连接
Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
		
String sql = "insert into customers(name,email,birth,photo)values(?,?,?,?)";
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);

// 填充占位符
ps.setString(1, "徐海强");
ps.setString(2, "xhq@126.com");
ps.setDate(3, new Date(new java.util.Date().getTime()));
// 操作Blob类型的变量
FileInputStream fis = new FileInputStream("xhq.png");
ps.setBlob(4, fis);
//执行
ps.execute();
		
fis.close();
JDBCUtils.closeResource(conn, ps);

4.3 修改数据表中的Blob类型字段

Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
String sql = "update customers set photo = ? where id = ?";
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);

// 填充占位符
// 操作Blob类型的变量
FileInputStream fis = new FileInputStream("coffee.png");
ps.setBlob(1, fis);
ps.setInt(2, 25);

ps.execute();

fis.close();
JDBCUtils.closeResource(conn, ps);

4.4 从数据表中读取大数据类型

String sql = "SELECT id, name, email, birth, photo FROM customer WHERE id = ?";
conn = getConnection();
ps = conn.prepareStatement(sql);
ps.setInt(1, 8);
rs = ps.executeQuery();
if(rs.next()){
	Integer id = rs.getInt(1);
    String name = rs.getString(2);
	String email = rs.getString(3);
    Date birth = rs.getDate(4);
	Customer cust = new Customer(id, name, email, birth);
    System.out.println(cust); 
    //读取Blob类型的字段
	Blob photo = rs.getBlob(5);
	InputStream is = photo.getBinaryStream();
	OutputStream os = new FileOutputStream("c.jpg");
	byte [] buffer = new byte[1024];
	int len = 0;
	while((len = is.read(buffer)) != -1){
		os.write(buffer, 0, len);
	}
    JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);
		
	if(is != null){
		is.close();
	}
		
	if(os !=  null){
		os.close();
	}
    
}

第5章 批量插入

5.1 批量执行SQL语句

当需要成批插入或者更新记录时,可以采用Java的批量更新机制,这一机制允许多条语句一次性提交给数据库批量处理。通常情况下比单独提交处理更有效率

JDBC的批量处理语句包括下面三个方法:

  • addBatch(String):添加需要批量处理的SQL语句或是参数;
  • executeBatch():执行批量处理语句;
  • clearBatch():清空缓存的数据

通常我们会遇到两种批量执行SQL语句的情况:

  • 多条SQL语句的批量处理;
  • 一个SQL语句的批量传参;

update、delete本身就具有批量操作的效果。 此时的批量操作,主要指的是批量插入。

5.2 高效的批量插入

举例:向数据表中插入20000条数据

  • 数据库中提供一个goods表。创建如下:
CREATE TABLE goods(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(20)
);

5.2.1 实现层次一: 使用Statement

Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
Statement st = conn.createStatement();
for(int i = 1;i <= 20000;i++){
	String sql = "insert into goods(name) values('name_' + "+ i +")";
	st.executeUpdate(sql);
}

5.2.2 实现层次二: 使用PreparedStatement

long start = System.currentTimeMillis();
		
Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
		
String sql = "insert into goods(name)values(?)";
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
for(int i = 1;i <= 20000;i++){
	ps.setString(1, "name_" + i);
	ps.executeUpdate();
}
		
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费的时间为:" + (end - start));//82340
		
		
JDBCUtils.closeResource(conn, ps);

5.2.3 实现层次三: 批量插入

/*
 * 修改1: 使用 addBatch() / executeBatch() / clearBatch()
 * 修改2:mysql服务器默认是关闭批处理的,我们需要通过一个参数,让mysql开启批处理的支持。
 * 		 ?rewriteBatchedStatements=true 写在配置文件的url后面
 * 修改3:使用更新的mysql 驱动:mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar
 * 
 */
@Test
public void testInsert1() throws Exception{
	long start = System.currentTimeMillis();
		
	Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
		
	String sql = "insert into goods(name)values(?)";
	PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
		
	for(int i = 1;i <= 1000000;i++){
		ps.setString(1, "name_" + i);
			
		//1.“攒”sql
		ps.addBatch();
		if(i % 500 == 0){
			//2.执行
			ps.executeBatch();
			//3.清空
			ps.clearBatch();
		}
                /*
                如果不是整500倍数, 需要加else
                */
	}
		
	long end = System.currentTimeMillis();
	System.out.println("花费的时间为:" + (end - start));//20000条:625                                                                         //1000000条:14733  
		
	JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
}

5.2.4 实现层次四: 设置链接不允许自动提交数据

/*
* 层次四:在层次三的基础上操作
* 使用Connection 的 setAutoCommit(false)  /  commit()
*/
@Test
public void testInsert2() throws Exception{
	long start = System.currentTimeMillis();
		
	Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
		
	//1.设置为不自动提交数据
	conn.setAutoCommit(false);
		
	String sql = "insert into goods(name)values(?)";
	PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
		
	for(int i = 1;i <= 1000000;i++){
		ps.setString(1, "name_" + i);
			
		//1.“攒”sql
		ps.addBatch();
			
		if(i % 500 == 0){
			//2.执行
			ps.executeBatch();
			//3.清空
			ps.clearBatch();
		}
	}
		
	//2.提交数据
	conn.commit();
		
	long end = System.currentTimeMillis();
	System.out.println("花费的时间为:" + (end - start));//1000000条:4978 
		
	JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
}