理解Java数据库编程之JDBC

目录

JDBC

介绍

核心组件

注意功能

工作原理

使用步骤

常用接口和类

数据库连接Connection

Statement对象

ResultSet对象

注意事项

JDBC的优点

JDBC的缺点

JDBC的扩展和高级功能


JDBC

介绍

JDBC,即Java Database Connectivity,java数据库连接。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,它为Java开发人员操作数据库提供了一个标准的API,可以为多种关系数据库提供统一访问。

核心组件

JDBC主要由两个核心组件组成:JDBC驱动程序和JDBC API。

1.JDBC驱动程序:这是数据库厂商提供的,用于将JDBC API转换成数据库可以理解的命令。每个数据库都需要提供一个对应的JDBC驱动程序,以便Java程序能够与之进行交互。

2.JDBC API:这是一组用Java语言编写的类和接口,它们定义了用于数据库访问的标准方法。开发者可以使用这些API来执行SQL查询、更新和管理数据库连接等操作。

注意功能

JDBC的主要功能包括建立数据库连接、执行SQL语句、处理查询结果、事务处理等。

1.建立数据库连接:使用JDBC,开发者可以通过提供数据库的连接信息(如URL、用户名和密码)来建立与数据库的连接。

2.执行SQL语句:一旦建立了数据库连接,开发者就可以使用JDBC API来执行SQL语句,包括查询、更新、插入和删除等操作。

3.处理查询结果:对于查询操作,JDBC提供了ResultSet对象来处理查询结果。ResultSet对象允许开发者逐行遍历结果集,并访问每行中的数据。

4.事务处理:JDBC支持事务处理,允许开发者在多个数据库操作之间保持数据的一致性和完整性。开发者可以使用JDBC API来开启、提交和回滚事务。

工作原理

JDBC 为多种关系数据库提供了统一访问方式,作为特定厂商数据库访问API的一种高级抽象,它主要包含一些通用的接口类。

JDBC访问数据库层次结构:

使用步骤

使用JDBC进行数据库访问通常涉及以下几个步骤:

1.加载JDBC驱动程序:在Java程序中,首先需要加载数据库厂商提供的JDBC驱动程序。

2.建立数据库连接:使用DriverManager类的getConnection()方法建立与数据库的连接。该方法需要传入数据库的URL、用户名和密码等信息。

3.创建Statement对象:使用数据库连接对象创建一个Statement对象,该对象用于执行SQL语句。

4.执行SQL语句:使用Statement对象执行SQL语句。对于查询操作,可以使用executeQuery()方法;对于更新操作(如插入、更新和删除),可以使用executeUpdate()方法。

5.处理结果集:如果执行的是查询操作,则需要使用ResultSet对象来处理查询结果。ResultSet对象允许开发者逐行遍历结果集,并访问每行中的数据。

6.关闭资源:最后,需要关闭ResultSet对象、Statement对象和数据库连接对象,以释放数据库资源。

常用接口和类
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);

另一种是通过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/testcharacterEncoding=utf8&useSSL=false");

((MysqlDataSource) ds).setUser("root");

((MysqlDataSource) ds).setPassword("root");

Connection connection = ds.getConnection();

以上两种方式的区别是:

  1. 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。

  2. 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。

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

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,就要使用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。

注意事项

1.异常处理:在使用JDBC进行数据库访问时,可能会遇到各种异常和错误。因此,开发者需要妥善处理这些异常,以确保程序的健壮性和稳定性。

2.资源管理:由于数据库资源是有限的,因此在使用JDBC时需要注意资源的释放。特别是在处理大量数据时,需要确保及时关闭ResultSet对象、Statement对象和数据库连接对象,以避免资源泄漏。

3.安全性:在使用JDBC进行数据库访问时,需要注意安全性问题。例如,需要避免SQL注入攻击等安全问题。为此,可以使用PreparedStatement对象来替代Statement对象,并尽量避免在SQL语句中拼接字符串来传递参数。

JDBC的优点

1.跨平台性:

JDBC是Java的一部分,继承了Java的跨平台特性。因此,使用JDBC编写的数据库应用程序可以在任何支持Java的平台上运行,无需修改代码。

2.标准接口:

JDBC为Java程序提供了一套统一的数据库访问接口,使得开发者无需关心底层数据库的具体实现细节,从而降低了开发难度和复杂度。

3.支持多种数据库:

JDBC支持多种关系型数据库,如MySQL、Oracle、SQL Server等。这意味着开发者可以使用相同的JDBC代码来访问不同的数据库,提高了代码的可移植性和复用性。

4.面向对象:

JDBC API是面向对象的,提供了丰富的类和接口供开发者使用。这使得开发者可以将常用的数据库操作方法封装成类,提高代码的重用性和可维护性。

5.事务支持:

JDBC提供了对数据库事务的支持,允许开发者在多个数据库操作之间保持数据的一致性和完整性。这对于需要处理复杂业务逻辑的应用程序来说是非常重要的。

JDBC的缺点

1.资源消耗:

在频繁创建和释放数据库连接时,会消耗大量的系统资源,影响系统性能。虽然可以通过连接池技术来缓解这一问题,但连接池的配置和管理也需要一定的成本。

2.SQL硬编码:

在传统JDBC编程中,SQL语句通常被硬编码在Java代码中。这导致SQL语句的修改需要改变Java代码,违反了开闭原则(对扩展开放,对修改关闭),增加了代码的维护难度。

3.结果集解析繁琐:

JDBC对结果集的解析需要手动编写代码,对于复杂的查询结果集来说,解析过程可能会变得繁琐和易出错。

4.学习曲线:

虽然JDBC提供了丰富的API和接口,但对于初学者来说,学习和掌握JDBC的使用可能需要一定的时间和努力。

JDBC的扩展和高级功能

除了基本的数据库访问功能外,JDBC还提供了一些扩展和高级功能,如批处理、存储过程调用、元数据访问等。

1.批处理:JDBC支持批处理操作,允许开发者将多个SQL语句组合成一个批处理请求并一次性提交给数据库执行。这可以显著提高数据库操作的性能。

2.存储过程调用:JDBC允许开发者调用数据库中的存储过程。存储过程是一组预编译的SQL语句,可以在数据库中执行复杂的业务逻辑。

3.元数据访问:JDBC提供了用于获取数据库元数据的API。元数据包括数据库的结构信息(如表、列和索引)以及数据库产品的信息(如数据库版本和驱动程序版本)。通过访问元数据,开发者可以更好地了解数据库的结构和特性,从而编写更高效的数据库访问代码。

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