如何零基础快速上手Java连接数据库？不会我教你！

bug菌
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环境说明：Windows 10 + IntelliJ IDEA 2021.3.2 + Jdk 1.8

一、前言

  今天，我们来聊一个老生常谈的话题，在当前的软件开发行业中甚至前景，数据库的使用都是不可或缺的重要一环，不像古时候，页面还可以写伪数据，不走库的概念。在当今，数据库连接也是程序与数据库之间通信的关键一环。特别是在当今这个信息技术日新月异的时代，数据库已经成为了软件开发中不可或缺的一部分。它不再是过去那种只有专家才能操作的神秘领域，而是每个开发者都需要掌握的基本技能。

  在本文中，我们将一起探索如何使用Java这一广泛使用的编程语言，来实现与数据库的连接和操作。无论你是编程新手还是资深开发者，我相信你都能从本文中获得有价值的信息。所以关于在本文中，我将介绍如何使用Java编程语言进行数据库连接，并探讨其应用场景和优缺点等实例阐述。希望能帮助到同学们，并能带初学者快速入门数据库等与Java开发语言连接的知识点，助人为乐，不亦乐乎。

二、摘要

  在此，本文将带你深入了解Java数据库连接的世界，本文将会重点介绍，如何使用Java的JDBC（Java Database Connectivity）引擎对数据库进行连接的技巧。首先，我会从JDBC的基础概念讲起，一步步引导你如何通过Java代码实现与数据库的连接，了解其原理；然后剖析相关源码，介绍其在实际应用中的应用场景案例。同时，我们也会探讨这种连接方式的优缺点，帮助你更全面地理解JDBC，并提供类代码方法的详细介绍。

  最后，我会结合实操演示，展示如何在Java中执行SQL语句，并处理查询结果，理论+实践相结合，以最佳速度引导大家学习并掌握，最终可以联想到ORM框架及市面上封装的架构，是如何快速与数据库交互打下基础。

三、概述

  关于JDBC，它是Java提供的数据库使用的标准API，不仅它提供了丰富的API接口，还提供了与不同数据库进行通信的通用方式。对于JDBC，它有提供接口，允许Java程序与数据库进行连接、查询和更新数据，这样一来，大家也不需要额外的去写相关引擎了。通过JDBC，我们可以轻松地使用Java来处理各种数据库操作，例如：数据交互，以及轻松地实现数据的增删改查，无论是关系型数据库还是非关系型数据库，JDBC都能够提供相应的支持。JDBC作为Java操作数据库的标准接口，其重要性不言而喻。它不仅提供了丰富的API，还支持与多种数据库的连接。

四、连接数据库理论研究

  这里我就给大家简单做个使用演示指南，我们将通过演示一个简单的Java程序，给大家展示如何连接到MySQL数据库，并执行查询语句。不要小瞧这个过程，不就是执行一段SQL?但如果每一步都是原理，那就不简单了。

  这个过程包括了加载数据库驱动、建立数据库连接、执行SQL语句、处理结果集以及最后关闭数据库连接。每一步都是数据库操作中不可或缺的，我会详细剖析每一步的作用和重要性。如果你要在 Java 中的 main 函数里直接与 MySQL 进行连接，你大致需要遵循以下步骤：

1. 添加数据库驱动依赖

Java连接数据库首先需要数据库的JDBC（Java Database Connectivity）驱动。这些驱动可以作为依赖添加到你的项目中。例如，如果你使用的是MySQL，你可以在项目的pom.xml文件中添加如下依赖（使用Maven管理依赖）：

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.23</version>
</dependency>

2. 加载数据库驱动

使用Class.forName()方法加载数据库驱动类。例如，对于MySQL，驱动类通常是com.mysql.cj.jdbc.Driver。

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

3. 建立数据库连接

使用DriverManager.getConnection()方法建立到数据库的连接。你需要提供数据库的URL、用户名和密码。

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/yourDatabaseName";
String username = "yourUsername";
String password = "yourPassword";

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

4. 创建Statement或PreparedStatement

使用Connection对象创建Statement或PreparedStatement对象，用于执行SQL语句。

Statement statement = connection.createStatement();
// 或者使用PreparedStatement
PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM yourTableName");

5. 执行SQL查询或更新

使用executeQuery()或executeUpdate()方法执行SQL查询或更新。

// 查询
ResultSet resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM yourTableName");

// 更新
int updateCount = statement.executeUpdate("UPDATE yourTableName SET column1 = value1 WHERE column2 = value2");

6. 处理结果

对于查询，你可以使用ResultSet来遍历结果集。

while (resultSet.next()) {
    // 根据列名获取数据
    String data = resultSet.getString("columnName");
    // 处理数据
}

7. 清理资源

使用完数据库资源后，不要忘记关闭ResultSet、Statement或PreparedStatement以及Connection。

resultSet.close();
statement.close();
connection.close();

8.注意事项

  • 确保处理了SQLException，这是处理数据库操作时可能抛出的异常。
  • 使用try-with-resources语句来自动关闭资源，避免资源泄露。
  • 考虑使用连接池来管理数据库连接，提高性能。

  如上这就是一个基础的Java连接数据库的流程，现实中根据你使用的数据库和需求，可能需要进行一些调整。

9.单个类如何整合？

  如果你只是单纯的测试连接，并不想完整的去整合MySQL等数据库，那你继续往下看，如下我就是介绍的单类连接数据库及操作数据。

  1. 你需要添加 MySQL 驱动依赖：确保你的项目中包含了 MySQL Connector 驱动程序。如果你使用的是 Maven 或 Gradle，可以在项目的 pom.xml 或 build.gradle 文件中添加相应的依赖。这点尤其重要，否则会报错。

  1. 加载驱动：在你定义的 main 函数中，使用 Class.forName() 方法来加载 MySQL 驱动程序。例如：Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

  2. 连接数据库：使用 DriverManager.getConnection() 方法来建立与数据库连接。例如你可以你这样：connection = DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASSWORD);

  3. 定义 SQL 语句：创建 Statement 对象，然后执行 SQL 查询或更新，这些都可以自定义操作。

  4. 处理结果：如果执行查询，你需要处理返回对应的 ResultSet 对象，然后处理结果集。

  5. 关闭连接：在完成数据库操作后，切记需要关闭ResultSet、Statement 和 Connection 对象以释放资源。

  针对第6步，可能有小伙伴会问，如果我不关闭，会造成什么影响吗？这里我就给大家做个简单解释：

  1. 资源泄露：每个Connection对象都与数据库的一个物理连接相对应。如果Connection对象没有被关闭，那么这个物理连接就不会释放，导致数据库的连接资源被占用，长时间下去可能会耗尽数据库的连接资源。
  2. 内存消耗：ResultSet和Statement对象在JVM中占用内存。如果这些对象长时间不被关闭，会占用越来越多的内存，最终可能导致内存溢出（OutOfMemoryError）。
  3. 性能下降：由于资源泄露和内存消耗，应用程序的性能可能会逐渐下降。数据库连接池中的空闲连接数减少，新的数据库操作可能需要等待可用连接，导致响应时间变长。
  4. 事务管理问题：如果Connection对象没有被关闭，那么通过该连接开启的事务可能不会被正确提交或回滚。这可能导致数据不一致性，或者在某些情况下，事务可能会被挂起，影响数据库的稳定性。
  5. 网络资源浪费：维持一个数据库连接需要网络资源。如果连接没有被关闭，那么这些网络资源也会被浪费。

以上解释，希望能够帮助到有疑问的小伙伴。

五、应用场景案例

  虽然说数据库的案例如上只是简单演示了一下，但对于数据库连接，它在实际应用中有着广泛的应用场景。数据库连接在实际开发中的应用非常广泛。无论是数据存储和检索、数据分析和报表生成、用户认证和权限控制，还是实时数据处理、电子商务和在线支付等场景，都离不开数据库连接。了解这些应用场景，可以帮助你更好地理解数据库连接的重要性，并在实际开发中做出合理的设计选择。。在此，我给大家介绍一些常见的场景，例如：

  1. 数据存储和检索：连接数据库可以方便地将数据存储在数据库中，并从数据库中检索数据。
  2. 数据分析和报表生成：数据库连接可以用于从数据库中检索数据，并对数据进行分析和报表生成。
  3. 用户认证和权限控制：连接数据库可以用于验证用户的身份，并对用户的权限进行控制。
  4. 实时数据处理：连接数据库可以用于处理实时数据，如实时日志分析等。
  5. 电子商务和在线支付：数据库连接可以用于处理电子商务和在线支付相关的数据。

  这些只是数据库连接的一些典型的应用场景，实际应用中还有更多的可能性，就不一一举例赘述啦，更多的是靠同学们去挖掘与探索。

六、优缺点分析

  对于数据库连接，我们也需要进行全面的分析。它的优点包括灵活性、可扩展性、高性能和安全性等。但同时，它也存在一些缺点，比如学习成本、性能开销和依赖性等。了解这些优缺点，可以帮助你在使用数据库连接时做出更合理的决策。万物都离不开理性分析，一个东西被开发或者被研制，都有其优劣，对于数据库的使用，它有着一些明显的优点和缺点。总结如下：

1.优点

  1. 灵活性和可扩展性：使用数据库连接可以方便地切换不同类型的数据库，并支持灵活的扩展和定制。
  2. 性能：数据库连接可以利用数据库的性能优化特性，提高数据的访问效率。
  3. 安全性：数据库连接可以通过加密等方式保证数据的安全传输。
  4. ...

2.缺点

  1. 复杂性：数据库连接的使用需要一定的编程知识和经验，对于初学者来说可能会有一定的学习和使用成本。
  2. 性能：数据库连接可能会引入一定的性能开销，特别是在高并发的情况下。
  3. 依赖性：数据库连接可能依赖于特定的数据库驱动程序或数据库版本，如果数据库驱动程序或数据库版本发生变化，可能需要对代码进行相应的更改。
  4. ...

七、类代码方法介绍

  接着，我们将详细介绍JDBC中一些关键的类和接口，以及它们的方法。例如Connection接口如何用来建立和释放数据库连接，Statement接口如何用来执行SQL语句，以及ResultSet接口如何用来处理查询结果。这些接口和方法的使用，是进行数据库操作的基础。

1.，Connection接口

  • DriverManager.getConnection(String url, String user, String password)：根据指定的URL、用户名和密码建立与数据库连接，使用非常方便。

2.Statement接口

  • createStatement()：创建一个Statement对象，用于执行静态SQL语句。
  • executeQuery(String sql)：执行给定的SQL语句，返回一个ResultSet对象，用于检索查询的结果集。

3.ResultSet接口

  • next()：将光标从当前位置向前移一行。
  • getInt(int columnIndex)：以int类型返回当前行指定列的值。
  • getString(int columnIndex)：以String类型返回当前行指定列的值。

八、测试用例

  测试是软件开发中的重要环节，对于数据库连接也不例外。我们会提供一个简单的测试用例，展示如何使用Java代码连接数据库，并执行一个查询语句。通过这个测试用例，你可以更直观地了解数据库连接的过程，并学会如何验证数据库操作的正确性。

  我们结合如上讲解的理论思路，亲自实操一遍，这个案例主要用于演示数据库连接的使用：实际上就是上述案例的升级版本，虽然原理相同，但是我想给大家演示的目的是加强同学们对其使用的熟练程度与理解程度。

1.测试代码

测试代码如下，仅供参考：

public class DatabaseConnection {

    private static final String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/springboot_db?serverTimezone=GMT%2B8&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8"; // 数据库连接URL
    private static final String USER = "root"; // 数据库用户名
    private static final String PASSWORD = "123456"; // 数据库密码

    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        ResultSet resultSet = null;

        try {
            // 注册JDBC驱动程序
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

            // 打开连接
            connection = DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASSWORD);

            // 执行查询
            statement = connection.createStatement();
            String sql = "SELECT * FROM user";
            resultSet = statement.executeQuery(sql);

            // 处理结果集
            while (resultSet.next()) {
                int id = resultSet.getInt("id");
                String name = resultSet.getString("name");
                String sex = resultSet.getString("sex");
                // 打印结果
                System.out.println("id: " + id + ", name: " + name + ", sex: " + sex);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭连接
            try {
                if (resultSet != null) {
                    resultSet.close();
                }
                if (statement != null) {
                    statement.close();
                }
                if (connection != null) {
                    connection.close();
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

2.测试结果

  针对如上测试代码，这里我本地进行实际测试一波，结果仅供参考，有条件的同学们也可以自己本地实践一下。

  如下我给同学们看下我的数据库查询表中的落地数据，以便于同学们理解并供核对数据的真实性，而并非伪造。

3.测试代码解析

  针对如上测试代码，这里我具体给大家逐字逐句的剖析下，手把手教学。希望同学们能够理解更透彻，以最大努力帮助大家掌握。

  如上案例，是一个简单的数据库连接示例,其主要目的是展示如何在Java程序中通过JDBC（Java Database Connectivity）与MySQL数据库建立连接，并执行一个查询操作。以下是对完整案例的代码解读，希望能够帮助到大家理解，分析如下：

  1. 首先，我现在代码中定义了三个非常重要的字符串常量：数据库的URL、用户名和密码。这些信息就像是进入数据库世界的钥匙，只有提供了正确的信息，我们才能顺利地连接到数据库。

  2. 接着，代码进入了main方法，这是Java程序的起点。在main方法中，我们首先尝试加载MySQL的JDBC驱动程序。这个过程可以看作是告诉Java程序，我们要使用这个特定的驱动来与MySQL数据库进行通信。

  3. 一旦驱动加载完成，我们就可以使用DriverManager.getConnection方法来建立与数据库的连接了。这个方法需要我们提供数据库的URL、用户名和密码，如果这些信息正确，Java程序就能成功地与数据库建立连接。

  4. 建立了连接之后，我们就创建了一个Statement对象，它是用来执行SQL语句的工具。在这个例子中，我们执行了一个SELECT查询语句，从user表中检索所有数据。执行查询后，我们得到了一个ResultSet对象，它包含了查询结果集。

  5. 然后，代码进入了一个循环，遍历ResultSet对象中的每一条数据。在循环中，我们通过列名获取了每条记录的id、name和sex字段的值，并将这些信息打印到了控制台上。这个过程就像是我们在查看数据库中的每一行数据，并将它们展示出来。

  6. 最后，无论查询过程中是否发生异常，我们都会执行finally块中的代码，来确保所有的数据库资源（如ResultSet、Statement和Connection对象）都被正确关闭。这是因为良好的资源管理是编写高质量程序的关键，它可以避免资源泄露和其他潜在的问题。

  总的来说，这段代码展示了Java中使用JDBC连接MySQL数据库、执行查询和处理结果的全过程。通过这个例子，大家可以学习到如何在Java程序中与数据库进行交互，以及如何编写健壮的数据库操作代码。

九、小结

  在文章的最后，我们会对全文进行一个小结。这不仅是对前面内容的回顾，也是对知识点的巩固。通过小结，你可以更清晰地理解Java数据库连接的全貌，以及它在实际开发中的应用。

  这里，基本要接近尾声了，给大家做个小结，通过本文的介绍，我们了解了Java中使用JDBC进行数据库连接的方法。我们通过源代码解析了解了具体的实现细节，并探讨了数据库连接的应用场景和优缺点。在类代码方法介绍中，我们讲解了一些关键的接口方法。最后，我们给出了一个简单的测试用例，帮助同学们更好地理解和应用所学知识。

十、总结

  最后，我想说的是，数据库连接是Java开发中非常重要的一部分。它使我们能够方便地与各种不同类型的数据库进行交互，并进行数据的存储和检索。通过本文的学习，我们对Java中使用JDBC进行数据库连接有了更深入的了解。希望读者通过本文的学习，能够快速入门数据库连接的知识，并能够在实际开发中灵活应用。在以后的学习和实践中，能够快速掌握如何与数据库进行交互。虽然这是最简单的交互方式之一，毕竟后续你们学习了我写的Springboot零基础教程，你们就会发现，压根不需要这样去配置，而是灵活的通过配置文件+读取的方式，即可连接数据库。

  再次强调数据库的重要性，并鼓励大家在实际开发中不断学习和实践。通过不断地积累经验，你将能够更熟练地使用Java进行数据库操作，并在面对各种复杂的开发挑战时，能够游刃有余。

十一、结尾

  在文章的结尾，我们希望每位读者都能够从本文中获得有价值的信息，并在数据库连接的学习道路上更进一步。如果你有任何问题或建议，欢迎随时交流。让我们一起在技术的道路上不断探索，不断前进。

  「学无止境，勇攀高峰」，期待在未来的日子里，我们能够再次相遇，共同学习更多的技术知识。咱们下期再见~~

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