【Java 进阶篇】JDBC（Java Database Connectivity）详解

缺乏、安全感 2023-10-16 16:54 29阅读 0赞

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JDBC（Java Database Connectivity）是 Java 中用于连接和操作数据库的标准 API。它允许 Java 应用程序与不同类型的数据库进行交互，执行查询、插入、更新和删除等操作。本文将详细介绍 JDBC 的各个类及其用法，以帮助您更好地理解和使用 JDBC。

### JDBC 架构 ###

在了解 JDBC 的各个类之前，让我们先了解 JDBC 的基本架构。JDBC 架构主要由以下几个部分组成：

1.  **JDBC API**：这是 JDBC 的核心部分，包括一组接口和类，用于在 Java 应用程序和数据库之间建立连接以及执行 SQL 查询和更新操作。
2.  **JDBC 驱动程序管理器**：这是 JDBC 驱动程序的管理器，用于加载并管理不同数据库的 JDBC 驱动程序。
3.  **JDBC 驱动程序**：JDBC 驱动程序是数据库供应商提供的实现 JDBC 接口的类库，用于连接和与数据库进行通信。每个数据库都有自己的 JDBC 驱动程序。
4.  **数据库**：这是要访问和操作的实际数据库，可以是各种类型的数据库，如 MySQL、Oracle、SQL Server 等。
5.  **JDBC 数据源**：JDBC 数据源是一种管理数据库连接的方式，它可以在应用程序和数据库之间提供连接池的功能，以提高性能和资源利用率。

现在，让我们深入了解 JDBC 的各个类以及它们的作用。

### 1. `java.sql.DriverManager` ###

`DriverManager` 类是 JDBC 的入口点之一，用于管理 JDBC 驱动程序的加载和数据库连接的建立。您可以使用以下方法来与数据库建立连接：

*  `getConnection(String url, String username, String password)`：通过指定数据库的 URL、用户名和密码来建立与数据库的连接。返回一个 `Connection` 对象，用于后续的数据库操作。

示例代码：

import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class JDBCDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
            String username = "root";
            String password = "password";
    
            try {
        
                Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
                // 使用 connection 执行数据库操作
            } catch (SQLException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

### 2. `java.sql.Connection` ###

`Connection` 接口表示与数据库的连接，它提供了一系列方法用于执行 SQL 查询和更新操作，以及管理事务。一旦通过 `DriverManager` 建立了连接，您就可以创建 `Statement`、`PreparedStatement` 或 `CallableStatement` 对象来执行 SQL 语句。

示例代码：

import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.SQLException;
    import java.sql.Statement;
    
    public class JDBCDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
            String username = "root";
            String password = "password";
    
            try {
        
                Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
                Statement statement = connection.createStatement();
    
                // 使用 statement 执行 SQL 查询或更新操作
                // ...
    
                // 关闭连接和 statement
                statement.close();
                connection.close();
            } catch (SQLException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

### 3. `java.sql.Statement` ###

`Statement` 接口用于执行简单的 SQL 查询和更新操作。它允许您执行一次性 SQL 语句，但不支持参数化查询。要执行参数化查询，通常使用 `PreparedStatement`。

示例代码：

import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.SQLException;
    import java.sql.Statement;
    
    public class JDBCDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
            String username = "root";
            String password = "password";
    
            try {
        
                Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
                Statement statement = connection.createStatement();
    
                // 执行查询
                String query = "SELECT * FROM employees";
                statement.executeQuery(query);
    
                // 执行更新
                String update = "UPDATE employees SET salary = 50000 WHERE department = 'IT'";
                statement.executeUpdate(update);
    
                // 关闭连接
                statement.close();
                connection.close();
            } catch (SQLException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

### 4. `java.sql.PreparedStatement` ###

`PreparedStatement` 接口用于执行参数化的 SQL 查询和更新操作。与 `Statement` 不同，`PreparedStatement` 可以提高性能和安全性，因为它允许您预编译 SQL 语句并设置参数值，以避免 SQL 注入攻击。

示例代码：

import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.PreparedStatement;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class JDBCDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
            String username = "root";
            String password = "password";
    
            try {
        
                Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    
                // 预编译 SQL 查询
                String sql = "SELECT * FROM employees WHERE department = ?";
                PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
    
                // 设置参数值
                preparedStatement.setString(1, "IT");
    
                // 执行查询
                preparedStatement.executeQuery();
    
                // 关闭连接和 preparedStatement
                preparedStatement.close();
                connection.close();
            } catch (SQLException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

### 5. `java.sql.ResultSet` ###

`ResultSet` 接口表示从数据库查询返回的结果集。它允许您迭代结果集并获取查询结果的数据。

示例代码：

import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.PreparedStatement;
    import java.sql.ResultSet;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class JDBCDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
            String username = "root";
            String password = "password";
    
            try {
        
                Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    
                // 预编译 SQL 查询
                String sql = "SELECT * FROM employees WHERE department = ?";
                PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
    
                // 设置参数值
                preparedStatement.setString(1, "IT");
    
                // 执行查询
                ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();
    
                // 迭代结果集
                while (resultSet.next()) {
        
                    int id = resultSet.getInt("id");
                    String name = resultSet.getString("name");
                    double salary = resultSet.getDouble("salary");
    
                    // 处理查询结果
                    System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name + ", Salary: " + salary);
                }
    
                // 关闭连接、preparedStatement 和 resultSet
                resultSet.close();
                preparedStatement.close();
                connection.close();
            } catch (SQLException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

### 6. `java.sql.CallableStatement` ###

`CallableStatement` 接口用于执行存储过程或函数的调用。存储过程是一组预定义的 SQL 语句，可以在数据库中执行，并且可以包含输入参数、输出参数和返回结果。

示例代码：

import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.CallableStatement;
    import java.sql.Types;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class JDBCDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
            String username = "root";
            String password = "password";
    
            try {
        
                Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    
                // 调用存储过程
                String callProcedure = "{CALL calculate_salary(?, ?)}";
                CallableStatement callableStatement = connection.prepareCall(callProcedure);
    
                // 设置输入参数
                callableStatement.setInt(1, 1001);
    
                // 注册输出参数
                callableStatement.registerOutParameter(2, Types.DOUBLE);
    
                // 执行存储过程
                callableStatement.execute();
    
                // 获取输出参数值
                double salary = callableStatement.getDouble(2);
                System.out.println("Calculated Salary: " + salary);
    
                // 关闭连接和 callableStatement
                callableStatement.close();
                connection.close();
            } catch (SQLException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

### 7. `java.sql.BatchUpdateException` ###

`BatchUpdateException` 是一个异常类，用于处理 JDBC 批处理操作时的异常情况。JDBC 批处理允许一次性执行多个 SQL 语句，通常用于提高数据库操作的性能。

示例代码：

import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.Statement;
    import java.sql.BatchUpdateException;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class JDBCDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
            String username = "root";
            String password = "password";
    
            try {
        
                Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
                Statement statement = connection.createStatement();
    
                // 添加多个 SQL 语句到批处理
                statement.addBatch("INSERT INTO employees (name, department, salary) VALUES ('Alice', 'HR', 5000)");
                statement.addBatch("INSERT INTO employees (name, department, salary) VALUES ('Bob', 'IT', 6000)");
                statement.addBatch("UPDATE employees SET salary = 5500 WHERE name = 'Alice'");
    
                // 执行批处理
                int[] result = statement.executeBatch();
    
                // 处理执行结果
                for (int i = 0; i < result.length; i++) {
        
                    if (result[i] == Statement.EXECUTE_FAILED) {
        
                        System.err.println("SQL command failed: " + i);
                    } else {
        
                        System.out.println("SQL command successful: " + i);
                    }
                }
    
                // 关闭连接和 statement
                statement.close();
                connection.close();
            } catch (BatchUpdateException e) {
        
                int[] updateCounts = e.getUpdateCounts();
                for (int i = 0; i < updateCounts.length; i++) {
        
                    if (updateCounts[i] == Statement.EXECUTE_FAILED) {
        
                        System.err.println("SQL command failed: " + i);
                    } else {
        
                        System.out.println("SQL command successful: " + i);
                    }
                }
            } catch (SQLException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

### 8. `javax.sql.DataSource` ###

`DataSource` 是 Java 中用于管理数据库连接池的接口。连接池可以帮助提高数据库连接的性能和资源利用率，因为它可以重复使用连接，而不需要每次都创建新连接。

示例代码：

import javax.sql.DataSource;
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class JDBCDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 使用连接池获取数据库连接
            DataSource dataSource = MyDataSourceFactory.getDataSource();
            try (Connection connection = dataSource.getConnection()) {
        
                // 执行数据库操作
            } catch (SQLException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

在上面的示例中，`MyDataSourceFactory` 是一个自定义的连接池工厂类，用于创建和配置连接池。使用连接池可以减少连接的创建和销毁开销，提高应用程序的性能和响应速度。

### 总结 ###

本文介绍了 JDBC（Java Database Connectivity）的核心类和接口，包括 `java.sql.Connection`、`java.sql.Statement`、`java.sql.PreparedStatement`、`java.sql.ResultSet`、`java.sql.CallableStatement`、`java.sql.BatchUpdateException` 和 `javax.sql.DataSource`。这些类和接口允许 Java 应用程序与数据库进行连接、查询和更新操作，是与数据库交互的重要工具。

JDBC 提供了多种方式来执行 SQL 查询和更新操作，包括简单的 `Statement`、参数化的 `PreparedStatement`、存储过程的 `CallableStatement`，以及批处理操作。连接池也是 JDBC 中常用的工具，用于管理数据库连接的复用和释放。

希望本文能够帮助您更好地理解 JDBC，并在 Java 应用程序中有效地使用数据库。如果您有任何问题或需要进一步的帮助，请随时提出。

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   <td> <strong><font>作者信息</font></strong><br> <br> <font> 作者 ： 繁依Fanyi</font><br> <font>CSDN：</font> <a href="https://blog.csdn.net/qq_21484461?spm=1000.2115.3001.5343" rel="nofollow"><font>https://techfanyi.blog.csdn.net</font></a><br> <font>掘金：</font><a href="https://juejin.cn/user/4154386571867191" rel="nofollow"><font>https://juejin.cn/user/4154386571867191</font></a> </td> 
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