【MySQL 学习】深入探索JDBC（Java与数据库连接的桥梁）

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🚀引言

🔥在Java编程世界中，数据库操作是不可避免的一部分，无论是开发企业级应用还是简单的数据管理系统，都需要与数据库进行交互。而 JDBC（Java Database Connectivity）正是Java提供的一套用于连接和访问数据库的API（应用程序接口）。通过JDBC，Java程序能够执行 SQL（Structured Query Language）语句，实现数据的查询、更新、插入和删除等操作。

1. JDBC 的介绍

☘️1.1 基本概念

🔥JDBC（Java Database Connectivity）是Java的一个标准扩展，是一种用于执行SQL语句的Java API，它是Java中的数据库连接规范。这个API由 java.sql.、javax.sql. 包中的一些类和接口组成。为Java开发人员操作数据库提供了一个标准的API，用于访问数据库。这意味着，只要数据库支持JDBC，那么任何Java程序都可以通过这套API与数据库进行交互，而无需担心底层数据库的具体实现细节。

🍀1.2 工作原理

JDBC访问数据库层次结构:

💢JDBC的工作原理可以概括为以下几个步骤：

① 加载和注册JDBC驱动：通过

Class.forName()

方法加载JDBC驱动，并将其注册到

DriverManager

中。（注：这个mysql5之后可以省略注册驱动的步骤。在jar包中，存在一个java.sql.Driver配置文件，文件中指定了com.mysql.jdbc.Driver，我们下面主要使用的是 DataSource 来建立数据库连接）

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

② 建立数据库连接：使用

DriverManager.getConnection()

方法，根据提供的数据库URL、用户名和密码等信息，建立与数据库的连接。

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

③ 执行SQL语句：通过

Connection

对象创建

Statement

或

PreparedStatement

对象，然后使用这些对象执行SQL语句，根据类型不同，可以使用不同的方法。

Statement stmt = conn.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM table_name"); // 查询
int rowsAffected = stmt.executeUpdate("INSERT INTO table_name VALUES (...)"); // 插入

④ 处理查询结果：如果执行的是查询操作，结果将存储在

ResultSet

对象中，那么可以通过

ResultSet

对象遍历查询结果。

while (rs.next()) {
    System.out.println(rs.getString("column_name"));
}

⑤ 事务管理：JDBC 允许进行手动事务控制。可以设置自动提交为

false

，并在需要时提交或回滚事务（这个暂时不涉及）

conn.setAutoCommit(false); // 关闭自动提交
// 执行多条 SQL 语句
conn.commit(); // 提交
// 或者
conn.rollback(); // 回滚

⑥ 关闭连接：操作完成后，需要关闭

ResultSet

、

Statement

和

Connection

对象，以释放数据库资源。

rs.close();
stmt.close();
conn.close();

🌿1.3 JDBC 的优缺点

🌈JDBC的优点

标准化：JDBC提供了一套标准接口，使得开发者能够以一致的方式与各种数据库交互。这降低了对不同数据库产品的依赖，增强了应用程序的可移植性和可维护性。

平台无关性：由于JDBC是Java技术的一部分，因此它继承了Java“一次编写，到处运行”的特性，可以在任何支持Java的平台上使用。

增强的开发效率：JDBC简化了数据库访问的复杂性，开发者可以通过简单的API调用来执行SQL命令，减少了代码量和出错的机会。

丰富的功能：JDBC支持多种数据库操作，包括查询、更新、事务处理等，同时还提供了对高级功能的支持，如存储过程调用、结果集的滚动和更新等。

安全性：通过使用预编译的SQL语句（PreparedStatement），可以有效防止SQL注入攻击，提高了应用程序的安全性。

广泛的应用支持：JDBC支持多种数据库管理系统（DBMS），如MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL等，这意味着开发者可以使用一套技能访问多种数据库。

社区支持：由于JDBC已经存在了很长时间并且被广泛采用，所以围绕它有一个庞大的开发者社区。当遇到问题时，容易找到解决方案或寻求帮助。

与框架的兼容性：很多流行的Java框架（如Spring、Hibernate等）都内置了对JDBC的支持，了解JDBC可以让人更好地理解和使用这些框架。

🌈JDBC的缺点

连接管理复杂：在JDBC中，每次用户请求都需要向数据库获取连接，而数据库连接的创建和销毁过程相对耗时且资源消耗大。尤其是在高并发场景下，频繁的创建和销毁连接会成为性能瓶颈。虽然可以通过连接池技术来优化，但实现和维护连接池也需要额外的开销。

代码冗余：在JDBC中，处理数据库连接、关闭、异常处理等代码经常需要重复编写，这增加了代码的冗余性和维护难度。

SQL语句分散：在JDBC中，SQL语句通常直接嵌入到Java代码中，这可能导致SQL语句与业务逻辑代码紧密耦合，难以维护。特别是在大型项目中，SQL语句的分散可能使得项目的管理和维护变得更加困难。

灵活性不足：虽然JDBC提供了执行SQL语句的能力，但在处理复杂查询和动态SQL时，其灵活性可能不如一些更高级的ORM（对象关系映射）框架。此外，JDBC中的参数传递方式（如使用占位符）也可能在一定程度上限制了其灵活性。

性能开销：在某些情况下，由于JDBC直接与数据库交互，没有中间层进行优化，因此可能会带来一定的性能开销。当然，这种开销通常可以通过合理的数据库设计和查询优化来减轻。

2. 如何使用 JDBC

下面我们以 IDEA 这个应用为例

2.1 下载驱动包

方法一：

1.打开 MySQL 官网：https://www.mysql.com/ mysql官网
2.点击 downloads，把页面滚动到最下面，点击 MySQL Community (GPL) Downloads

3.点击 Connector/J

4.点击 General Availability(GA) Releases，在 Select Operating System 下拉列表选择 Platform Independ

方法二：

1.从中央仓库 /https://mvnrepository.com/ 下载MySQL 的 jdbc 驱动包（jar）
2.点击搜索框，搜索 MySQL，打开 -j

选择对应版本的驱动包，比如MySQL 是 5，驱动包也用 5 系列。

2.2 导入驱动包

将mysql的驱动包放在模块下的lib（自己创建并命名的文件夹）目录下，并将该jar添加为库文件。

2.3 建立数据库连接

public class JDBCDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        -- 1.导入jar包
        -- 2.加载JDBC驱动程序：反射，这样调用初始化com.mysql.jdbc.Driver类，即将该类加载到JVM方法区，并执行该类的静态方法块、静态属性。
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

        -- 3.获取连接 （连接的数据库名是db2，第二个第三个参数是连接数据库的用户名密码）
        Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test?
user=root&password=root&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8","root","123456");
        
        //MySQL数据连接的URL参数格式如下：
//jdbc:mysql://服务器地址:端口/数据库名?参数名=参数值        
            
        -- 4.获取执行者对象 （statement：表现，声明，跟程序意思不匹配）
        Statement stat = conn.createStatement();

        -- 5.执行sql语句，并且接收结果
        String sql = "SELECT * FROM user";
        ResultSet rs = stat.executeQuery(sql); //execute执行，query：查询，resultset：结果集

        -- 6.处理结果
        while(rs.next()) {
            System.out.println(rs.getInt("id") + "\t" + rs.getString("name"));
        }

        -- 7.释放资源
        conn.close();
        stat.close();
        conn.close();
    }
}

3. JDBC 常用接口和类

🥝3.1 JDBC API

💢在Java JDBC编程中对数据库的操作均使用JDK自带的API统一处理，通常与特定数据库的驱动类是完全解耦的。所以掌握Java JDBC API （位于 java.sql 包下）即可掌握Java数据库编程。

🥑3.2 数据库连接Connection

Connection接口实现类由数据库提供，获取Connection对象通常有两种方式：

一种是通过DriverManager（驱动管理类）的静态方法获取：

// 加载JDBC驱动程序
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
// 创建数据库连接
Connection connection = DriverManager.getConnection(url);

一种是通过DataSource（数据源）对象获取。实际应用中会使用DataSource对象。

DataSource ds = new MysqlDataSource();
((MysqlDataSource) ds).setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test");
((MysqlDataSource) ds).setUser("root");
((MysqlDataSource) ds).setPassword("root");
Connection connection = ds.getConnection();

以上两种方式的区别是：

DriverManager类来获取的Connection连接，是无法重复利用的，每次使用完以后释放资源时，通过connection.close()都是关闭物理连接。
DataSource提供连接池的支持。连接池在初始化时将创建一定数量的数据库连接，这些连接是可以复用的，每次使用完数据库连接，释放资源调用connection.close()都是将Conncetion连接对象回收。

🍉3.3 Statement对象

Statement对象主要是将SQL语句发送到数据库中。JDBC API中主要提供了三种Statement对象

💢实际开发中最常用的是PreparedStatement对象，以下对其的总结：

💢主要掌握两种执行SQL的方法：

executeQuery() 方法执行后返回单个结果集的，通常用于select语句

executeUpdate()方法返回值是一个整数，指示受影响的行数，通常用于update、insert、delete语句

🍋‍🟩3.4 ResultSet对象

ResultSet对象它被称为结果集，它代表符合SQL语句条件的所有行，并且它通过一套getXXX方法提供了对这些行中数据的访问。
ResultSet里的数据一行一行排列，每行有多个字段，并且有一个记录指针，指针所指的数据行叫做当前数据行，我们只能来操作当前的数据行。我们如果想要取得某一条记录，就要使ResultSet的next()方法 ,如果我们想要得到ResultSet里的所有记录，就应该使用while循环。

🔥3.5 典例

public class Demo1 {    
    public static void main(String[] args) throws SQLException {

        //URL语法格式如下
        //jdbc:mysql:是固定的写法，后面跟主机名localhost，3306是默认的MySQL端口号
        //serverTimezone=UTC是指定时区时间为世界统一时间  // 这个需要带上
        //useUnicode=true是指是否使用Unicode字符集，赋值为true
        //characterEncoding=utf-8是指定字符编码格式为UTF8
        //Connection conn=null;
        //Connection接口代表Java程序和数据库的连接对象，只有获得该连接对象后，才能访问数据库，并操作数据表

        // 1、先创建DataSource
        DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test?serverTimezone=UTC&characterEncoding=utf-8&useUnicode=false"); // 向下转型
    
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUser("root");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("123456");

        // 2. 建立和数据库服务器之间的连接，连接好了之后，才能进行后续的 请求 -- 响应 交互
       Connection connection = dataSource.getConnection();

       // 3. 构造 sql (代码中的  sql 不需要写 ;)
        //String sql = "insert into student values(1, '张三')";
        String sql = "delete from student where id = 1";
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);

        // 4. 把 sql 发给 服务器,返回值是一个整数，表示影响到的行数。
        int n = statement.executeUpdate();
        System.out.println("n = " + n);

        // 5. 执行完毕之后，最后一个步骤，关闭连接，释放资源。 注：是后获取到的资源，先释放
        statement.close();
        connection.close();
    }
}

4. 使用案例

假如存在一个名叫 test 的数据库，其有一个 student 这样的表，如下：

select * from student;
+------+-----------+
| id   | name      |
+------+-----------+
|  100 | 李四      |
|    2 |           |
|   23 |           |
|    3 |           |
|    2 | zhangsan  |
+------+-----------+

我们想要通过 jdbc 代码来查询 student 表中 id = 2 的行，使用如下：

import com.mysql.cj.jdbc.MysqlDataSource;

import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args)throws SQLException {
        // 1. 创建DataSource
        DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test?serverTimezone=UTC&characterEncoding=utf-8&useUnicode=false");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUser("root");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("123456");

        // 2. 建立连接
        Connection connection = dataSource.getConnection();

        // 3. 构造 sql
        String sql = "select * from student where id = 2";
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);

        // 4. 执行sql (和 demo1 不同)
        // Resulset 就表示查询的 结果集合（临时表）
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery(); //返回的是结果集合

        // 5, 遍历结果集合
        // 通过 next 方法 就可以获取到临时表的每一行数据，如果获取到最后一行之后，再进行 next 返回 false，循环结束
        while(resultSet.next()){
            // 针对这一行进行处理
            // 取出列的数据
            int id = resultSet.getInt("id");
            String name = resultSet.getString("name");
            System.out.println("id = " + id + ", name = " + name);
        }

        // 6. 释放资源
        resultSet.close();;
        statement.close();
        connection.close();
    }
}

//结果显示如下：
id = 2, name = 
id = 2, name = zhangsan

📖总结

💢由上面我们学习到了驱动包的导入，以及了解到了JDBC（Java Database Connectivity）作为Java提供的一套用于数据库连接的API，允许Java程序通过SQL语句与数据库进行交互，实现数据的增删改查等操作。JDBC简化了数据库访问的复杂性，提高了Java程序的可移植性和灵活性。

💞 💞 💞那么本篇到此就结束，希望我的这篇博客可以给你提供有益的参考和启示，感谢大家支持！！！祝大家天天开心

标签： sql 数据库

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