JDBC（Java Database Connectivity）

🔍 一、为什么必须学 JDBC？------不是"过时"，而是"根基"

在 Spring Boot 时代，我们用 `@Mapper`、`JdbcTemplate`、`MyBatis-Plus` 三行代码就完成增删改查。那为什么还要啃 JDBC？

> 💡 答案很朴素：它是所有 Java 数据库框架的底层基石！

> - MyBatis 的 `SqlSession` 是对 `Connection + PreparedStatement` 的封装；

> - Spring 的 `JdbcTemplate` 是对 `PreparedStatement` 和 `ResultSet` 的模板化抽象；

> - 连接池（Druid/Hikari）、事务管理器（`DataSourceTransactionManager`）全基于 JDBC 接口构建。

📌 一句话总结：

> ❗️不学 JDBC，永远只能调 API；学透 JDBC，才能真正看懂框架、写出高性能 SQL、解决事务死锁、排查连接泄漏！

📘 二、JDBC 是什么？------一套标准，不是某个工具！

✅ 官方定义

JDBC（Java Database Connectivity）是由 Sun 公司制定的一套访问关系型数据库的标准接口（API 规范），属于 Java SE 的一部分。

角色	说明
JDBC（接口）	java.sql.* 包下的 Connection, Statement, ResultSet 等------你写的代码依赖它
JDBC Driver（驱动实现）	MySQL 的 com.mysql.cj.jdbc.Driver、Oracle 的 oracle.jdbc.driver.OracleDriver ------厂商提供，你引入 jar 包

> ⚠️ 类比理解：

> JDBC = USB 接口标准（Type-C / USB-A）

> 驱动 = 手机厂商（华为/小米）为自家手机生产的 Type-C 数据线

> ❌ 没有驱动 → 插上 USB 线也传不了数据！

🧩 三、JDBC 核心架构图解（4 大核心接口）

graph LR
A[DriverManager] -->|获取| B[Connection]
B -->|创建| C[Statement]
B -->|预编译| D[PreparedStatement]
B -->|调用存储过程| E[CallableStatement]
C & D & E -->|执行| F[ResultSet]

接口	职责	关键方法	使用场景
DriverManager	驱动注册中心 & 连接工厂	getConnection(url, user, pwd)	加载驱动、获取连接（只用一次）
Connection	物理数据库会话	createStatement(), prepareStatement(), setAutoCommit(false)	控制事务、创建执行器
Statement	普通 SQL 执行器	executeQuery(), executeUpdate()	简单、无参数、一次性 SQL（不推荐生产使用）
PreparedStatement	预编译 SQL 执行器	setString(1,"xxx"), executeQuery()	✅ 防 SQL 注入、✅ 性能高（缓存执行计划）、✅ 支持批量操作
ResultSet	查询结果游标	next(), getString("name"), getInt(1)	遍历、取值、关闭（必须 close！）

> ✅ 最佳实践口诀：

> "先连库，再预编，设参查，游标遍，最后关！"

> （Connection → PreparedStatement → setXxx → executeQuery → next + getXxx → close）

🛠 四、JDBC 操作六步法（含完整代码）

> ✅ 务必按顺序执行，资源关闭顺序必须「反向」！

> `ResultSet` → `Statement` → `Connection`（否则可能报 `Closed Connection` 异常）

✅ Step 1：加载驱动（MySQL 8+）

// ✅ MySQL 8.x 推荐写法（自动注册，可省略）
Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

// ⚠️ MySQL 5.x 写法（已过时，仅兼容）
// Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

✅ Step 2：获取连接（URL 参数很重要！）

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc_db?" +
        "useSSL=false&" +           // 关闭 SSL（本地开发）
        "serverTimezone=Asia/Shanghai&" + // 时区（避免时间错乱）
        "characterEncoding=utf8";   // 字符集（防中文乱码）

Connection conn = DriverManager.getConnection(url, "root", "1111");

✅ Step 3：创建 PreparedStatement（强烈推荐！）

String sql = "INSERT INTO student (id, name, age, sex, address) VALUES (?, ?, ?, ?, ?)";
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
pstmt.setInt(1, 101);
pstmt.setString(2, "张三");
pstmt.setInt(3, 25);
pstmt.setString(4, "男");
pstmt.setString(5, "北京市朝阳区");

✅ Step 4：执行操作

操作类型	方法	返回值	示例
查询（SELECT）	pstmt.executeQuery()	ResultSet	rs = pstmt.executeQuery();
增/删/改（DML）	pstmt.executeUpdate()	int（影响行数）	int rows = pstmt.executeUpdate();

✅ Step 5：处理 ResultSet（注意游标初始位置！）

ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
// ⚠️ 游标初始在第 0 行（第一行前），必须 next() 才能取值！
while (rs.next()) {
    int id = rs.getInt("id");          // ✅ 推荐：用列名（更可读）
    String name = rs.getString("name");
    // 或用索引（从 1 开始！）→ rs.getString(2)
}

✅ Step 6：关闭资源（必须 try-finally 或 try-with-resources！）

finally {
    if (rs != null) rs.close();
    if (pstmt != null) pstmt.close();
    if (conn != null) conn.close(); // 归还连接池（若使用）
}

> 💡 进阶技巧：使用 try-with-resources（JDK 7+）自动关闭

try (Connection conn = DBUtils.getConn();
     PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
     ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {
    
    while (rs.next()) { /* 处理结果 */ }
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
} // 自动 close()！

🚫 五、致命风险：SQL 注入攻击与防御（必考！）

❌ 危险写法（字符串拼接）→ 账户密码全裸奔！

// 用户输入：username = "admin' -- "，password = "123"
String sql = "SELECT * FROM sys_user WHERE username='" + username + "' AND password='" + password + "'";
// 实际执行：
// SELECT * FROM sys_user WHERE username='admin' -- ' AND password='123'
// → 注释掉密码校验！直接登录成功！

✅ 正确方案：PreparedStatement 占位符（唯一可靠方案！）

String sql = "SELECT * FROM sys_user WHERE username = ? AND password = ?";
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
pstmt.setString(1, username); // ✅ 参数化，数据库当「值」而非「SQL 片段」
pstmt.setString(2, password);
ResultSet rs = pstmt.executeQuery();

> ✅ 原理：PreparedStatement 将 SQL 与参数分离，数据库先编译 SQL 模板，再安全绑定参数值，彻底杜绝注入！

💰 六、事务控制：转账案例（ACID 四大特性落地）

📌 需求

A 向 B 转账 1000 元，要求：

✅ A 扣款成功 & B 加款成功 → 全部提交

❌ A 扣款成功 & B 加款失败 → 全部回滚（钱不能丢！）

✅ 核心代码（手动事务）

Connection conn = null;
try {
    conn = DBUtils.getConn();
    conn.setAutoCommit(false); // 🔑 关闭自动提交，开启事务

    String sql1 = "UPDATE account SET amount = amount - 1000 WHERE aid = 1";
    String sql2 = "UPDATE account SET amount = amount + 1000 WHERE aid = 2";

    PreparedStatement p1 = conn.prepareStatement(sql1);
    PreparedStatement p2 = conn.prepareStatement(sql2);

    p1.executeUpdate(); // 扣款
    // int i = 1 / 0; // ✅ 模拟异常：此处抛异常则触发回滚
    p2.executeUpdate(); // 加款

    conn.commit(); // ✅ 全部成功，提交事务
    System.out.println("转账成功！");
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    try {
        if (conn != null) conn.rollback(); // 🔑 回滚！
        System.out.println("转账失败，已回滚！");
    } catch (SQLException ex) {
        ex.printStackTrace();
    }
} finally {
    DBUtils.close(conn);
}

✅ ACID 特性对应实现：

特性	JDBC 实现方式
原子性（Atomicity）	commit() / rollback() 控制整体成败
一致性（Consistency）	事务内约束（如外键、唯一键）自动校验
隔离性（Isolation）	conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE)
持久性（Durability）	提交后数据写入磁盘（数据库保证）

🐬 七、性能瓶颈：为什么需要数据库连接池？

❌ 传统模式痛点

每次请求 → 创建 Connection（TCP 握手 + 认证）→ 执行 SQL → close()（四次挥手）  
→ 高并发下：连接创建/销毁耗时 > SQL 执行耗时 → 系统雪崩！

✅ 连接池原理（复用连接）

graph LR
A[应用] -->|借| B[连接池]
B --> C[空闲连接1]
B --> D[空闲连接2]
B --> E[空闲连接3]
C & D & E -->|归还| B

方案	特点	现状
c3p0 / DBCP	老牌开源池，配置复杂	❌ 已基本淘汰
Druid（阿里）	监控强大（Web 控制台）、中文文档好、Spring Boot 默认集成	✅ 国内主流选择
HikariCP（日本）	性能最强（号称"光速"）、Spring Boot 2.0+ 官方默认	✅ 国际主流 & 推荐首选

🧱 八、企业级封装：BaseDAO ------ 手写你的第一个"轻量 ORM"

> 💡 目标：用一个 `BaseDao<T>`，支持任意实体类的通用增删改查 + 分页，零 SQL 硬编码！

✅ Step 1：定义通用分页对象 `PageInfo<T>`

public class PageInfo<T> {
    private List<T> data;   // 当前页数据
    private Long total;     // 总条数
    private Integer pageNum; // 当前页码
    private Integer pageSize;// 每页条数

    // getter/setter...
}

✅ Step 2：BaseDao 核心封装（反射 + 泛型 + PreparedStatement）

public class BaseDao {

    // ✅ 通用查询列表（支持 ? 占位符）
    public <T> List<T> selectList(String sql, Class<T> cls, Object... params) {
        List<T> list = new ArrayList<>();
        try (Connection conn = DBUtils.getConn();
             PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

            // 设置参数
            for (int i = 0; i < params.length; i++) {
                ps.setObject(i + 1, params[i]);
            }

            try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
                ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();
                int columnCount = meta.getColumnCount();

                while (rs.next()) {
                    T obj = cls.getDeclaredConstructor().newInstance();
                    for (int i = 1; i <= columnCount; i++) {
                        String colName = meta.getColumnLabel(i); // 获取列别名（如 createTime）
                        Object value = rs.getObject(colName);
                        Field field = cls.getDeclaredField(colName);
                        field.setAccessible(true);
                        field.set(obj, value);
                    }
                    list.add(obj);
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return list;
    }

    // ✅ 通用分页查询（自动计算 count + limit）
    public <T> PageInfo<T> selectPage(String sql, Class<T> cls, int pageNum, int pageSize) {
        PageInfo<T> page = new PageInfo<>();

        // 1. 查询当前页数据
        String pageSql = sql + " LIMIT " + (pageNum - 1) * pageSize + "," + pageSize;
        List<T> dataList = selectList(pageSql, cls);

        // 2. 查询总条数（子查询包装）
        String countSql = "SELECT COUNT(*) FROM (" + sql + ") AS tmp";
        long total = 0;
        try (Connection conn = DBUtils.getConn();
             PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(countSql);
             ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
            if (rs.next()) total = rs.getLong(1);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        page.setData(dataList);
        page.setTotal(total);
        page.setPageNum(pageNum);
        page.setPageSize(pageSize);
        return page;
    }

    // ✅ 通用更新（INSERT/UPDATE/DELETE）
    public boolean update(String sql, Object... params) {
        try (Connection conn = DBUtils.getConn();
             PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {
            for (int i = 0; i < params.length; i++) {
                ps.setObject(i + 1, params[i]);
            }
            return ps.executeUpdate() > 0;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
}

✅ Step 3：业务 DAO 继承使用（极简！）

public class UserDao extends BaseDao {
    // ✅ 不用写 SQL！复用父类方法
    public User findByUsernameAndPassword(String username, String password) {
        String sql = "SELECT * FROM sys_user WHERE username = ? AND password = ?";
        return selectOne(sql, User.class, username, password);
    }

    public void updateUserState(Long id, Integer deleted) {
        String sql = "UPDATE sys_user SET deleted = ?, deleted_time = NOW() WHERE id = ?";
        update(sql, deleted, id);
    }

    public PageInfo<User> findPage(int pageNum, int pageSize) {
        String sql = "SELECT * FROM sys_user WHERE deleted = 0";
        return selectPage(sql, User.class, pageNum, pageSize);
    }
}

> ✅ 优势总结：

> - ✅ 零 SQL 硬编码（SQL 写在方法里，非 XML）

> - ✅ 强类型安全（泛型 `<T>` 编译期检查）

> - ✅ 自动映射（字段名 ↔ 列名一致即可）

> - ✅ 开箱即用分页（count + limit 一键搞定）

> - ✅ 为后续接入 MyBatis 奠定认知基础

🌈 九、总结：JDBC 学习路线图（附学习建议）

阶段	掌握目标	推荐练习
入门	能手写 6 步完成 CRUD、理解 PreparedStatement 防注入	学生管理系统增删改查
进阶	掌握事务控制、连接池配置（Druid/Hikari）、批处理 addBatch()	银行转账 + 并发压力测试
高手	封装 BaseDAO、理解 JDBC 四大接口