JDBC学习

背景：主机正在运行mysql服务

在cmd输入

mysql -u root -p

之后，输入密码（我的用户名是root，密码是root），成功登录到mysql。

输入：SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'port'; 检查mysql服务的端口号

得到我的mysql服务的主机ip是localhost，端口号是3306，用户名是root，密码是root

Java操作数据库的方式：

1. JDBC

1.1 JDBC介绍

JDBC就是通过Java程序操作数据库。

  • JDBC：Java DataBase Connectivity。意思为Java数据库连接
  • JDBC是Java提供的一组独立于任何数据库管理系统的API
  • JDBC提供接口规范，由各个数据库厂商提供接口的实现，厂商提供的实现类封装成jar文件，也就是我们的数据库驱动jar包。
  • 学习JDBC，充分体现了面向接口编程的好处，程序员只关心标准和规范，而无需关注实现过程。

1.2 JDBC的核心组成

  • 接口规范（SUN公司提供）：
    • 为了项目代码的可移植性，可维护性，SUN公司从最初就制定了Java程序连接各种数据库的统一接口规范。这样的话，不管是连接哪一种DBMS软件，Java代码可以保持一致性。
  • 实现规范（数据库厂商提供jar包）：
    • 因为各个数据库厂商的DBMS软件各有不同，那么各自的内部如何通过SQL实现CRUD，只有数据库厂商清楚，因此把接口规范的实现交给各个数据库厂商自己实现。
    • 数据库厂商将实现的内容和过程封装成jar文件，我们程序员只需要将jar文件引入到项目中集成即可，就可以开发调用过程操作数据库了

例如：

Mysql数据库的jar包：mysql-connetor-jdbc.jar

SQLite数据库的jar包：sqlite-jdbc.jar

Oracle数据库的jar包：ojdbc8.jar

1.3 JDBC快速入门

（1）在数据库中添加数据

CREATE DATABASE atguigu;
USE atguigu;CREATE TABLE t_emp(emp_id INT AUTO_INCREMENT COMMENT '员工编号' PRIMARY KEY,emp_name VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '员工姓名',emp_salary DOUBLE(10,5) NOT NULL COMMENT '员工薪资',emp_age INT NOT NULL COMMENT '员工年龄');INSERT INTO t_emp (emp_name, emp_salary, emp_age) 
VALUES ('andy',777.77,32),('大风哥', 666.66, 41),('康师傅',111,23),('Gavin',123,26),('小鱼儿',123,28);SELECT * FROM t_emp;

（2）导入mysql-connector-java的jar包

    <dependencies><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>5.1.47</version></dependency></dependencies>

（3）编写代码

package com.gtc.base;import java.sql.*;public class JdbcDemo01 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLException {// 1. 注册驱动 (注册mysql数据库的驱动)Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");// 2. 获取连接对象 (java程序连接mysql)String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu";String username = "root";String password = "root";Connection connection = DriverManager.getConnection(url,username,password);//3. 获取执行SQL语句的对象Statement statement = connection.createStatement();//4. 编写SQL语句String sql = "select * from t_emp";//5. 执行SQL语句（返回结果集）ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);//6. 处理结果,遍历resultSet结果集while (resultSet.next()) {int empId = resultSet.getInt("emp_id");String empName = resultSet.getString("emp_name");String empSalary = resultSet.getString("emp_salary");String emp_age = resultSet.getString("emp_age");System.out.println(empId+"\t"+empName+"\t"+empSalary+"\t"+emp_age);}// 7. 释放三个资源resultSet.close();statement.close();connection.close();}
}

得到结果:

1.4 JDBC的核心API

（1）注册驱动Driver

Drive类位于mysql-connector-java包下的com.mysql.jdbc.Driver。其实现了SUN公司提供的Java接口。

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {public Driver() throws SQLException {}static {try {// 构造方法，加载类时自动注册驱动DriverManager.registerDriver(new Driver());} catch (SQLException var1) {throw new RuntimeException("Can't register driver!");}}
}

JDK6之后，可以不写注册驱动。

（2）Connection

  • Connection接口时JDBC API的重要接口，用于建立与数据库的通信通道。换而言之，Connection对象不为空，则代表一次数据库连接。
  • 在建立连接时，需要指定数据库URL、用户名、密码参数
  • Connection接口还负责管理事务，Connection接口提供了commit和rollback方法，用于提交事务和回滚事务。
  • 可以创建Statement对象，用于执行SQL语句并与数据库进行交互。在使用JDBC技术时，必须要先获取Connection对象，在使用完毕后，要释放资源，避免资源占用浪费及泄露。

（3）Statement

Statment用于执行SQL语句并与数据库进行交互。它是JDBC API中的一个重要接口，通过Statement对象，可以向数据库发送SQL语句并获取结果。

Statement接口在执行SQL语句时，会存在SQL注入的问题

SQL注入问题就是，我们在指定条件查询时加入“1=1”这样的sql语句，能够查询到所有记录。

例如：

select emp_id, emp_name form t_emp where emp_name='aaa' or '1' = '1';

此时，后面的or 1=1会导致，无论姓名是否存在，都可以查询到所有记录。

（4）PreparedStatement

  • PreparedStatement是Statement接口的子接口，用于执行预编译的SQL查询，作用如下：
    • 预编译SQL语句：在创建PreparedStatement时，就会预编译SQL语句，也就是SQL语句已经固定。
    • 防止SQL注入：PreparedStatement支持参数化查询，将数据作为参数传递到SQL语句中，采用？占位符的方式，将传入的参数用一对单引号包裹起来，无论传递什么作为值。有效防止传入关键字或值导致的SQL注入问题

（5）ResultSet

  • Result是JDBC API中的一个接口，用于表示从数据库中执行查询语句所返回的结果集
  • 遍历结果：ResultSet可以使用next()方法将游标移动到结果集的下一行，逐行遍历数据库查询的结果，返回值为boolean类型，true代表有下一行结果，false则代表没有
  • 获取单列结果：可以通过getXxx的方法获取单列的数据，该方法为重载方法，支持索引和列名进行获取。

1.5 PreparedStatement实现CRUD

查询Retrieve：

public class JdbcOperation {/*** 查询单行单列数据* @throws SQLException*/@Testpublic void testQuerySingleRowAndCol() throws SQLException {// 1. 注册驱动(可以省略)// 2. 获取连接Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///atguigu", "root", "root");// 3. 预编译SQL语句，得到PreparedStatementPreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("select count(*) as count from t_emp");// 4. 执行SQL语句，获取结果ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();// 5. 处理结果while (resultSet.next()) {int count = resultSet.getInt("count");System.out.println(count);}// 6. 释放资源resultSet.close();preparedStatement.close();connection.close();}/*** 查询单行多列* @throws SQLException*/@Testpublic void testQuerySingleRow() throws SQLException {// 1. 注册驱动// 2. 获取连接Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///atguigu", "root", "root");// 3. 预编译SQL语句PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("select emp_id, emp_name, emp_salary, emp_age from t_emp where emp_id=?");// 4. 为占位符?赋值, 并执行SQL语句preparedStatement.setInt(1,5);ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();// 5. 处理结果while (resultSet.next()) {int empId = resultSet.getInt("emp_id");String empName = resultSet.getString("emp_name");double empSalary = resultSet.getDouble("emp_salary");int empAge = resultSet.getInt("emp_age");System.out.println(empId+"\t"+empName+"\t"+empSalary+"\t"+empAge);}// 6. 释放资源resultSet.close();preparedStatement.close();connection.close();}/*** 查询多行多列* @throws SQLException*/@Testpublic void testQueryMoreRow() throws SQLException {// 1. 注册驱动// 2. 获取连接Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///atguigu", "root", "root");// 3. 预编译SQL语句PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("select emp_id, emp_name, emp_salary, emp_age from t_emp where emp_age > 25");// 4. 执行SQL语句ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();// 5. 处理结果集（一次循环处理一行）while (resultSet.next()) {int empId = resultSet.getInt("emp_id");String empName = resultSet.getString("emp_name");double empSalary = resultSet.getDouble("emp_salary");int empAge = resultSet.getInt("emp_age");System.out.println(empId+"\t"+empName+"\t"+empSalary+"\t"+empAge);}// 6. 释放资源resultSet.close();preparedStatement.close();connection.close();}
}

增加Create:

@Testpublic void testQueryAdd() throws SQLException {// 1. 注册驱动// 2. 获取连接Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///atguigu", "root", "root");// 3. 预编译SQL语句PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("insert into t_emp(emp_name, emp_salary,emp_age) values(?,?,?)");// 4. 为占位符赋值, 并执行SQLpreparedStatement.setString(1,"rose");preparedStatement.setDouble(2,345.67);preparedStatement.setInt(3,45);int result = preparedStatement.executeUpdate(); // 执行新增SQL// 根据受影响行数，判断是否新增成功if (result > 0){System.out.println("success");}else {System.out.println("fail");}// 5. 释放资源preparedStatement.close();connection.close();}

修改Update：

@Testpublic void testUpdate() throws SQLException {// 1. 注册驱动// 2. 获取连接Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///atguigu", "root", "root");// 3. 预编译SQL语句PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("update t_emp set emp_salary=? where emp_id=?");// 4. 占位符赋值preparedStatement.setDouble(1,888.88);preparedStatement.setInt(2,6);int result = preparedStatement.executeUpdate();// 根据受影响行数，判断是否新增成功if (result > 0){System.out.println("success");}else {System.out.println("fail");}// 5. 释放资源preparedStatement.close();connection.close();}

删除Delete：

 @Testpublic void testDelete() throws SQLException {// 1. 注册驱动// 2. 获取连接Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///atguigu", "root", "root");// 3. 预编译SQL语句PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("delete from t_emp where emp_id=?");// 4. 占位符赋值preparedStatement.setDouble(1,6);int result = preparedStatement.executeUpdate();// 根据受影响行数，判断是否新增成功if (result > 0){System.out.println("success");}else {System.out.println("fail");}// 5. 释放资源preparedStatement.close();connection.close();}

1.6 实体类和ORM思想

  • 在使用JDBC操作数据库时，我们会发现数据都是零散的，明明在数据库中是一行完整的数据，到了Java中变成了一个一个的变量，不利于维护和管理。而我们Java是面向对象的，一个表对应的是一个类，一行数据就对应的是Java中的一个对象，一个列对应是对象的属性，所以我们要把数据存储在一个载体里，这个载体就是实体类！
  • ORM（Object Relational Mapping思想），对象到关系数据库的映射，作用是在编程中，把面向对象的概念跟数据库中表的概念对应起来，以面向对象的角度操作数据库中的数据，即一张表对应一个类，一行数据对应一个对象，一个列对应一个属性！
  • 当下JDBC中这种过程我们称其为手动ORM。后续我们也会学习ORM框架，比如MyBatis、JPA等。

（1）设计实体类Employee

package com.gtc.advanced.pojo;public class Employee {private Integer id; // 对应数据库中的emp_idprivate String name;// 对应数据库中的emp_nameprivate Double salary;// 对应数据库中的emp_salaryprivate Integer age;// 对应数据库中的emp_agepublic Integer getId() {return id;}public void setId(Integer id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public Double getSalary() {return salary;}public void setSalary(Double salary) {this.salary = salary;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Employee{" +"id=" + id +", name='" + name + '\'' +", salary='" + salary + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

（2）ORM思想封装单个/多个对象

public class JDBCTest {/*** ORM思想封装单个对象* @throws SQLException*/@Testpublic void testORM() throws SQLException {Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///atguigu", "root", "root");PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("select emp_id, emp_name, emp_age, emp_salary from t_emp where emp_id=?");preparedStatement.setInt(1, 1);ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();Employee employee = null;if (resultSet.next()) {employee = new Employee();// 传统方法int empId = resultSet.getInt("emp_id");String empName = resultSet.getString("emp_name");int empAge = resultSet.getInt("emp_age");double empSalary = resultSet.getDouble("emp_salary");// 为对象的属性赋值(ORM思想体现)employee.setId(empId);employee.setName(empName);employee.setAge(empAge);employee.setSalary(empSalary);}System.out.println(employee);resultSet.close();preparedStatement.close();connection.close();}/*** ORM思想封装多个对象* @throws SQLException*/@Testpublic void testORMList() throws SQLException {Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///atguigu", "root", "root");PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("select emp_id, emp_name, emp_age, emp_salary from t_emp");ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();Employee employee = null;List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();while (resultSet.next()) {employee = new Employee();// 传统方法int empId = resultSet.getInt("emp_id");String empName = resultSet.getString("emp_name");int empAge = resultSet.getInt("emp_age");double empSalary = resultSet.getDouble("emp_salary");// 为对象的属性赋值(ORM思想体现)employee.setId(empId);employee.setName(empName);employee.setAge(empAge);employee.setSalary(empSalary);list.add(employee);}System.out.println(list);resultSet.close();preparedStatement.close();connection.close();}
}

1.7 连接池

现有问题： 

  • 每次操作数据库都要获取新连接，使用完毕后就close释放，频繁的创建和销毁造成资源浪费。
  • 连接的数量无法把控，对服务器来说压力巨大

解决办法——连接池：

  • 连接池就是数据库连接对象的缓冲区，通过配置，有连接池负责创建连接、管理连接、释放连接等操作。预先创建数据库连接放入连接池，用户在请求时，通过池直接获取连接，使用完毕后，将连接池放回池中，避免了频繁的创建和销毁，同时解决了创建的效率。
  • 当池中无连接可用，且未达到上限时，连接池会新建连接。
  • 池中连接达到上限，用户请求等待，可以设置超时时间。

常见连接池：

JDBC的数据库连接池使用javax.sql.DataSource接口进行规范，所有的第三方连接池都实现此接口，自行添加具体实现！也就是说，所有连接池获取连接的和回收连接方法都一样，不同的只有性能和扩展功能！

  • Druid是阿里提供的数据库连接池，是集DBCP、C3P0、Proxool优点于一身的数据库连接池，性能、扩展性、易用性都更好，功能丰富。
  • Hikari取自日语，是光的意思，是SpringBoot2.x之后内置的一款连接池。

追求效率用Hikari，追求可扩展性用Druid

1.7.1 Druid连接池

硬编码实现:

public class DruidTest {public static void main(String[] args) throws SQLException {/*** 硬编码: 将连接池的配置信息和Java代码耦合在一起* 1. 创建DruidDataSource连接池对象* 2. 设置连接池的配置信息* 3. 通过连接池获取连接对象* 4. 回收连接【不是释放连接，而是将连接归还给连接池，给其他线程进行复用】*///1. 创建DruidDataSource连接池对象DruidDataSource ds = new DruidDataSource();//2.1 设置连接池的配置信息ds.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");ds.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/atguigu");ds.setUsername("root");ds.setPassword("root");// 2.2 非必须设置的配置ds.setInitialSize(10);ds.setMaxActive(20);//3. 通过连接池获取连接对象Connection connection = ds.getConnection();//4. 基于Connection进行CRUD//4. 编写SQL语句Statement statement = connection.createStatement();String sql = "select emp_id, emp_name, emp_salary, emp_age from t_emp where emp_name='康师傅'";//5. 执行SQL语句（返回结果集）ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);//6. 处理结果,遍历resultSet结果集while (resultSet.next()) {int empId = resultSet.getInt("emp_id");String empName = resultSet.getString("emp_name");String empSalary = resultSet.getString("emp_salary");String emp_age = resultSet.getString("emp_age");System.out.println(empId+"\t"+empName+"\t"+empSalary+"\t"+emp_age);}//5. 回收连接(不是关闭)connection.close();}
}

软编码实现:

在项目目录下创建resources文件夹，标识该文件夹为资源目录，创建db.properties配置文件，将连信息定义在该文件中。

propeties类型文件通常用于存储Key-Value键值对，且Key和Value均为字符串类型。

public class DruidSoftTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1.创建一个Properties集合，用于存储外部配置文件的key和value值Properties prop = new Properties();// 2. 读取外部配置文件，获取输入流，加载到Properties集合里InputStream inputStream = DruidSoftTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties");prop.load(inputStream);// 3. 基于Properties集合构建DruidDataSource连接池DataSource dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(prop);// 4. 通过连接池获取连接对象Connection connection = dataSource.getConnection();// 5. CRUDStatement statement = connection.createStatement();String sql = "select emp_id, emp_name, emp_salary, emp_age from t_emp where emp_name='康师傅'";ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);while (resultSet.next()) {int empId = resultSet.getInt("emp_id");String empName = resultSet.getString("emp_name");String empSalary = resultSet.getString("emp_salary");String emp_age = resultSet.getString("emp_age");System.out.println(empId+"\t"+empName+"\t"+empSalary+"\t"+emp_age);}// 6. 回收连接connection.close();}
}

1.7.2 Hikari连接池

略

1.8 工具类封装

/***  JDBC工具类 (V1.0)*      1. 维护一个连接池对象*      2. 对外提供在连接池中获取连接的方法*      3. 对外提供回收连接的方法*  注意：工具类仅对外提供共性的功能代码，所以方法均为静态方法！*/
public class JdbcUtil {// 创建连接池引用，因为要提供给当前项目的全局使用，所以创建是静态的private static DataSource dataSource;// 项目启动时，即创建连接池对象，赋值给dataSourcestatic {try{Properties properties = new Properties();InputStream inputStream = JdbcUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties");properties.load(inputStream);dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(properties);}catch (Exception e){throw new RuntimeException(e);}}// 对外提供在连接池中获取连接的方法public static Connection getConnection(){try {return dataSource.getConnection();} catch (SQLException e) {throw new RuntimeException(e);}}public static void release(Connection conn){try {conn.close();} catch (SQLException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

测试工具类是否能使用

public class JdbcUtilTest {@Testpublic void test() {Connection connection = JdbcUtil.getConnection();System.out.println("crud...");JdbcUtil.release(connection);}
}

1.9 DAO概念及搭建

  • DAO：Data Acess Object，数据访问对象
  • Java是面向对象语言，数据在Java中通常以对象的形式存在。一张表对应一个实体类，一张表的操作对应一个DAO对象。
  • 在Java操作数据库时，我们会将对同一张表的增删改查操作统一维护起来，维护的这个类就是DAO层。
  • DAO层只关注对数据库的操作，供业务层Service调用。

BaseDAO概念

基本上每一个数据表都应该有一个对应的DAO接口及其实现类，发现对所有表的操作（增、删、改、查）代码重复度很高，所以我们可以抽取公共代码，给这些DAO的实现类抽取一个公共的父类，复用增删改查的基本操作，我们称为BaseDao

1.10 数据库事务操作

1.11 事务实现

2. MyBatis

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