实验三 JDBC数据库操作编程（设计性）

已是上好佳2024-11-10 17:58
实验 三 JDBC数据库操作编程 （设计性）
  1. 实验目的
    1. 掌握JDBC的数据库编程方法。
    2. 掌握采用JDBC完成数据库链接、增删改查，以及操作封装的综合应用。
  2. 实验要求
    1. 本实验要求每个同学单独完成；
    2. 调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法，并写入到实验总结和心得；
    3. 完成实验后直接在题目后面按要求给出本实验的实验报告。
  3. 实验设备、环境

奔腾以上计算机，装有Myeclipse 6.0以上。

  1. 实验内容
    1. 用JDBC完成数据操作层的封装，具体要求如下：
    1. 封装数据库连接
    2. 把数据库的增删改查封装成方法
    3. 完成一个基于自己实现方法的数据库带参数查询实例，要求查询参数不得少于3个，同时返回类型必须为一个具体的对象类型
    4. 查询所有信息，封装返回具体列表对象
    5. 自己建立数据库
    6. 图片信息的直接保存和读取。

根据以上要求，设计一个学生管理系统的数据库操作层StudentDao，系统可以有学生表student。

把程序运行界面截图 贴在这里， 源码贴到附录部分 ：

    1. 使用4.1完成的StudentDao，完成学生管理系统的增、删、改、查的场景。（可以用System.out.print在MyEclipse的 Console完成）

把程序运行界面截图 贴在这里， 源码贴到附录部分 ：

  1. 设计一个学生选课系统的数据库操作层CourseSelectionDao，系统可以有学生表student、课程表course和成绩表score，可以实现:
  2. save(Student s, Course c)； //一个学生选了一门课程
  3. save(Student s, List<Course> courses)； //一个学生选了多门课程
  4. save(List<Student> students, Course c)；//多个学生都选了同一门课程

把程序运行界面截图 贴在这里， 源码贴到附录部分 ：

  1. **实验总结与心得 ****（**请详细叙述你通过该实验掌握的知识点和心得，比如对错误的解决办法等）

在实验过程中遇到了连接不到sqlserve的问题：com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerException: 通过端口 1433 连接到主机 localhost 的 TCP/IP 连接失败。错误:"Connection refused: no further information。请验证连接属性。确保 SQL Server 的实例正在主机上运行，且在此端口接受 TCP/IP 连接，还要确保防火墙没有阻止到此端口的 TCP 连接。"。
at mssql.jdbc@12.8.1.jre8/com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerException.makeFromDriverError(SQLServerException.java:242)
at

打开这个配置管理器

把这个TCP/IP启动就好了

接着又遇到这个问题：com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerException: "Encrypt"属性设置为"true"且 "trustServerCertificate"属性设置为"false"，但驱动程序无法使用安全套接字层 (SSL) 加密与 SQL Server 建立安全连接:错误:PKIX path building failed: sun.security.provider.certpath.SunCertPathBuilderException: unable to find valid certification path to requested target。 ClientConnectionId:235f4c8c-84dd-41c5-9e44-f39b34dca841
at mssql.jdbc@12.8.1.jre8/com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerConnection.terminate(SQLServerConnection.java:4271)
at mssql.jdbc@12.8.1.jre8/com.microsoft.sqlserver.jdbc.TDSChannel.enableSSL(IOBuffer.java:1965)
at

private static final String URL = "jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=StudentDB_New;encrypt=false";

在引入URL时加上encrypt=false就解决问题了

INSERT 语句与 FOREIGN KEY 约束"FK__score__course_id__70DDC3D8"冲突。该冲突发生于数据库"StudentDB"，表"dbo.course", column 'id'

新建了一个数据库与之前的StudentDB数据库分开，重新创建多张表并插入数据，最终解决问题

这个实验做完，通过实际操作，我对 SQL 语言有了更深入的理解，特别是在数据插入和查询方面。学习如何使用 INSERT、SELECT、DELETE 等基本 SQL 语句。在实验中，我意识到数据的完整性和一致性是非常重要的。在插入数据之前，我们需要确保没有重复的主键，这样才能避免违反约束条件。在实验过程中，我遇到了一些错误，比如主键冲突和 SQL 语法错误。通过仔细阅读错误信息和调试代码，翻阅网上资料，我学会了如何快速定位问题并进行修复。

  1. 源码附录

4.1

封装数据库连接代码：

package com.studentmanagement;

import java.sql.Connection;

import java.sql.DriverManager;

import java.sql.SQLException;

public class DBUtil {

private static final String URL = "jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=StudentDB;encrypt=false";

private static final String USER = "sa"; // 替换为你的数据库用户名

private static final String PASSWORD = "123456"; // 替换为你的数据库密码

public static Connection getConnection() {

Connection conn = null;

try {

conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return conn;

}

public static void closeConnection(Connection conn) {

if (conn != null) {

try {

conn.close();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

数据库的增删改查封装成StudentDao方法

package com.studentmanagement;

import java.sql.*;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class StudentDao {

public int addStudent(Student student) {

String sql = "INSERT INTO student (id, name, age, gender, photo) VALUES (?, ?, ?, ?, ?)";

try (Connection conn = DBUtil.getConnection();

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

ps.setInt(1, student.getId());

ps.setString(2, student.getName());

ps.setInt(3, student.getAge());

ps.setString(4, student.getGender());

ps.setBytes(5, student.getPhoto());

return ps.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return 0;

}

public int deleteStudent(int id) {

String sql = "DELETE FROM student WHERE id = ?";

try (Connection conn = DBUtil.getConnection();

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

ps.setInt(1, id);

return ps.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return 0;

}

public int updateStudent(Student student) {

String sql = "UPDATE student SET name = ?, age = ?, gender = ?, photo = ? WHERE id = ?";

try (Connection conn = DBUtil.getConnection();

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

ps.setString(1, student.getName());

ps.setInt(2, student.getAge());

ps.setString(3, student.getGender());

ps.setBytes(4, student.getPhoto());

ps.setInt(5, student.getId());

return ps.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return 0;

}

public Student findStudentByIdAndNameAndAge(int id, String name, int age) {

String sql = "SELECT * FROM student WHERE id = ? AND name = ? AND age = ?";

try (Connection conn = DBUtil.getConnection();

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

ps.setInt(1, id);

ps.setString(2, name);

ps.setInt(3, age);

try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {

if (rs.next()) {

return new Student(rs.getInt("id"), rs.getString("name"),

rs.getInt("age"), rs.getString("gender"), rs.getBytes("photo"));

}

}

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return null;

}

public List<Student> findAllStudents() {

List<Student> students = new ArrayList<>();

String sql = "SELECT * FROM student";

try (Connection conn = DBUtil.getConnection();

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);

ResultSet rs = ps.executeQuery()) {

while (rs.next()) {

students.add(new Student(rs.getInt("id"), rs.getString("name"),

rs.getInt("age"), rs.getString("gender"), rs.getBytes("photo")));

}

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return students;

}

public int saveStudentPhoto(int id, byte[] photo) {

String sql = "UPDATE student SET photo = ? WHERE id = ?";

try (Connection conn = DBUtil.getConnection();

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

ps.setBytes(1, photo);

ps.setInt(2, id);

return ps.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return 0;

}

public byte[] getStudentPhoto(int id) {

String sql = "SELECT photo FROM student WHERE id = ?";

try (Connection conn = DBUtil.getConnection();

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

ps.setInt(1, id);

try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {

if (rs.next()) {

return rs.getBytes("photo");

}

}

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return null;

}

}

一个具体的student学生类，可以创建具体对象，并且有对应的图片信息

package com.studentmanagement;

public class Student {

private int id;

private String name;

private int age;

private String gender;

private byte[] photo;

public Student(int id, String name, int age, String gender, byte[] photo) {

this.id = id;

this.name = name;

this.age = age;

this.gender = gender;

this.photo = photo;

}

// Getter 和 Setter 方法

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 int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

public String getGender() {

return gender;

}

public void setGender(String gender) {

this.gender = gender;

}

public byte[] getPhoto() {

return photo;

}

public void setPhoto(byte[] photo) {

this.photo = photo;

}

}

图片信息的保存和读取：

package com.studentmanagement;

import java.nio.file.Files;

import java.nio.file.Paths;

import java.util.List;

import java.io.IOException;

import java.nio.file.Path;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

StudentDao studentDao = new StudentDao();

// 1. 添加学生

byte[] photo1 = null; // 假设这是学生1的图片

try {

photo1 = Files.readAllBytes(Paths.get("src/6458.jpg_wh860.jpg")); // 读取 src 目录下的图片文件

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

Student student1 = new Student(1, "Alice", 20, "Female", photo1);

studentDao.addStudent(student1);

// 2. 保存图片

int savePhotoResult = studentDao.saveStudentPhoto(1, photo1);

System.out.println("保存学生 Alice 的图片，结果：" + (savePhotoResult > 0 ? "成功" : "失败"));

// 3. 读取图片

byte[] retrievedPhoto = studentDao.getStudentPhoto(1);

System.out.println("读取学生 Alice 的图片，结果：" + (retrievedPhoto != null ? "成功" : "失败"));

// 确保目标目录存在

Path outputPath = Paths.get("src/retrieved_photo.jpg");

try {

// 如果父目录不存在，创建它

if (!Files.exists(outputPath.getParent())) {

Files.createDirectories(outputPath.getParent());

}

Files.write(outputPath, retrievedPhoto); // 保存到 src 目录

System.out.println("已将读取的图片保存为 retrieved_photo.jpg");

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

// 4. 查询所有学生信息

List<Student> allStudents = studentDao.findAllStudents();

System.out.println("当前所有学生：");

for (Student student : allStudents) {

System.out.println("学生 ID: " + student.getId() + ", 姓名: " + student.getName());

}

}

}

对于学生的增删查改：

package com.studentmanagement;

import java.nio.file.Files;

import java.nio.file.Paths;

import java.util.List;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

StudentDao studentDao = new StudentDao();

// 1. 添加学生

byte[] photo1 = null; // 假设这是学生1的图片

try {

photo1 = Files.readAllBytes(Paths.get("src/6458.jpg_wh860.jpg")); // 读取图片文件

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

Student student1 = new Student(1, "Alice", 20, "Female", photo1);

studentDao.addStudent(student1);

// 2. 保存图片

int savePhotoResult = studentDao.saveStudentPhoto(1, photo1);

System.out.println("保存学生 Alice 的图片，结果：" + (savePhotoResult > 0 ? "成功" : "失败"));

// 3. 读取图片

byte[] retrievedPhoto = studentDao.getStudentPhoto(1);

System.out.println("读取学生 Alice 的图片，结果：" + (retrievedPhoto != null ? "成功" : "失败"));

// 可以将 retrievedPhoto 写入文件进行查看

try {

Files.write(Paths.get("path/to/retrieved_photo.jpg"), retrievedPhoto); // 保存到文件

System.out.println("已将读取的图片保存为 retrieved_photo.jpg");

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

// 4. 查询所有学生信息

List<Student> allStudents = studentDao.findAllStudents();

System.out.println("当前所有学生：");

for (Student student : allStudents) {

System.out.println("学生 ID: " + student.getId() + ", 姓名: " + student.getName());

}

}

}

4.3CourseSelectionDao的实现

Main测试函数

package com.studentmanagement;

import java.sql.Connection;

import java.sql.DriverManager;

import java.sql.PreparedStatement;

import java.sql.ResultSet;

import java.sql.SQLException;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

String url = "jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=StudentDB_New;encrypt=false;user=sa;password=123456";

try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url)) {

// 清理现有数据

String deleteScoreSQL = "DELETE FROM score";

String deleteCourseSQL = "DELETE FROM course";

String deleteStudentSQL = "DELETE FROM student";

try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(deleteScoreSQL)) {

pstmt.executeUpdate();

}

try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(deleteCourseSQL)) {

pstmt.executeUpdate();

}

try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(deleteStudentSQL)) {

pstmt.executeUpdate();

}

// 插入学生数据

String insertStudentSQL = "INSERT INTO student (id, name, age, gender) VALUES (?, ?, ?, ?)";

try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(insertStudentSQL)) {

pstmt.setInt(1, 1);

pstmt.setString(2, "Alice");

pstmt.setInt(3, 20);

pstmt.setString(4, "Female");

pstmt.executeUpdate();

pstmt.setInt(1, 2);

pstmt.setString(2, "Bob");

pstmt.setInt(3, 22);

pstmt.setString(4, "Male");

pstmt.executeUpdate();

}

// 插入课程数据

String insertCourseSQL = "INSERT INTO course (id, name, credits) VALUES (?, ?, ?)";

try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(insertCourseSQL)) {

pstmt.setInt(1, 101);

pstmt.setString(2, "Mathematics");

pstmt.setInt(3, 3);

pstmt.executeUpdate();

pstmt.setInt(1, 102);

pstmt.setString(2, "Physics");

pstmt.setInt(3, 4);

pstmt.executeUpdate();

}

// 插入成绩数据

String insertScoreSQL = "INSERT INTO score (student_id, course_id) VALUES (?, ?)";

try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(insertScoreSQL)) {

pstmt.setInt(1, 1); // Alice

pstmt.setInt(2, 101); // Mathematics

pstmt.executeUpdate();

pstmt.setInt(1, 2); // Bob

pstmt.setInt(2, 102); // Physics

pstmt.executeUpdate();

}

System.out.println("数据插入成功！");

// 查询并展示学生数据

System.out.println("学生数据：");

String selectStudentSQL = "SELECT * FROM student";

try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(selectStudentSQL);

ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {

while (rs.next()) {

int id = rs.getInt("id");

String name = rs.getString("name");

int age = rs.getInt("age");

String gender = rs.getString("gender");

System.out.printf("ID: %d, Name: %s, Age: %d, Gender: %s%n", id, name, age, gender);

}

}

// 查询并展示课程数据

System.out.println("课程数据：");

String selectCourseSQL = "SELECT * FROM course";

try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(selectCourseSQL);

ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {

while (rs.next()) {

int id = rs.getInt("id");

String name = rs.getString("name");

int credits = rs.getInt("credits");

System.out.printf("ID: %d, Name: %s, Credits: %d%n", id, name, credits);

}

}

// 查询并展示成绩数据

System.out.println("成绩数据：");

String selectScoreSQL = "SELECT * FROM score";

try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(selectScoreSQL);

ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {

while (rs.next()) {

int studentId = rs.getInt("student_id");

int courseId = rs.getInt("course_id");

System.out.printf("Student ID: %d, Course ID: %d%n", studentId, courseId);

}

}

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

定义一个course类

package com.studentmanagement;

public class Course {

private int id;

private String name;

private int credits;

public Course(int id, String name, int credits) {

this.id = id;

this.name = name;

this.credits = credits;

}

// Getter 和 Setter 方法

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 int getCredits() {

return credits;

}

public void setCredits(int credits) {

this.credits = credits;

}

}

核心CourseSelectionDao.java

package com.studentmanagement;

import java.sql.Connection;

import java.sql.PreparedStatement;

import java.sql.SQLException;

import java.util.List;

public class CourseSelectionDao {

// 保存单个学生选一门课程

public int save(Student student, Course course) {

String sql = "INSERT INTO score (student_id, course_id) VALUES (?, ?)";

try (Connection conn = DBUtil.getConnection();

PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

ps.setInt(1, student.getId());

ps.setInt(2, course.getId());

return ps.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return 0;

}

// 保存单个学生选多门课程

public int save(Student student, List<Course> courses) {

int totalRows = 0;

for (Course course : courses) {

totalRows += save(student, course); // 调用上面的save方法

}

return totalRows;

}

// 保存多个学生选同一门课程

public int save(List<Student> students, Course course) {

int totalRows = 0;

for (Student student : students) {

totalRows += save(student, course); // 调用上面的save方法

}

return totalRows;

}

}

数据库连接代码封装在类里面

package com.studentmanagement;

import java.sql.Connection;

import java.sql.DriverManager;

import java.sql.SQLException;

public class DBUtil {

private static final String URL = "jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=StudentDB_New;encrypt=false";

private static final String USER = "sa"; // 替换为你的数据库用户名

private static final String PASSWORD = "123456"; // 替换为你的数据库密码

public static Connection getConnection() {

Connection conn = null;

try {

conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return conn;

}

public static void closeConnection(Connection conn) {

if (conn != null) {

try {

conn.close();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

学生student类的创建：

package com.studentmanagement;

public class Student {

private int id;

private String name;

private int age;

private String gender;

private byte[] photo;

public Student(int id, String name, int age, String gender, byte[] photo) {

this.id = id;

this.name = name;

this.age = age;

this.gender = gender;

this.photo = photo;

}

// Getter 和 Setter 方法

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 int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

public String getGender() {

return gender;

}

public void setGender(String gender) {

this.gender = gender;

}

public byte[] getPhoto() {

return photo;

}

public void setPhoto(byte[] photo) {

this.photo = photo;

}

}

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