1. JDBC概述以及入门示例

Devops海洋的渔夫

发布于 2021-05-27 10:11:55

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发布于 2021-05-27 10:11:55

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1. JDBC概述以及入门示例

1. JDBC概述

1.1 数据的持久化

持久化(persistence)：把数据保存到可掉电式存储设备中以供之后使用。大多数情况下，特别是企业级应用，数据持久化意味着将内存中的数据保存到硬盘上加以”固化”，而持久化的实现过程大多通过各种关系数据库来完成。
持久化的主要应用是将内存中的数据存储在关系型数据库中，当然也可以存储在磁盘文件、XML数据文件中。

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1.2 Java中的数据存储技术

在Java中，数据库存取技术可分为如下几类：
- JDBC直接访问数据库
- JDO (Java Data Object )技术
- 第三方O/R工具，如Hibernate, Mybatis 等
JDBC是java访问数据库的基石，JDO、Hibernate、MyBatis等只是更好的封装了JDBC。

1.3 JDBC介绍

JDBC(Java Database Connectivity)是一个独立于特定数据库管理系统、通用的SQL数据库存取和操作的公共接口（一组API），定义了用来访问数据库的标准Java类库，（java.sql,javax.sql）使用这些类库可以以一种标准的方法、方便地访问数据库资源。
JDBC为访问不同的数据库提供了一种统一的途径，为开发者屏蔽了一些细节问题。
JDBC的目标是使Java程序员使用JDBC可以连接任何提供了JDBC驱动程序的数据库系统，这样就使得程序员无需对特定的数据库系统的特点有过多的了解，从而大大简化和加快了开发过程。
如果没有JDBC，那么Java程序访问数据库时是这样的：

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有了JDBC，Java程序访问数据库时是这样的：

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总结如下：

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1.4 JDBC体系结构

JDBC接口（API）包括两个层次：
- 面向应用的API：Java API，抽象接口，供应用程序开发人员使用（连接数据库，执行SQL语句，获得结果）。
- 面向数据库的API：Java Driver API，供开发商开发数据库驱动程序用。

“JDBC是sun公司提供一套用于数据库操作的接口，java程序员只需要面向这套接口编程即可。不同的数据库厂商，需要针对这套接口，提供不同实现。不同的实现的集合，即为不同数据库的驱动。 ————面向接口编程 ”

1.5 JDBC程序编写步骤

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“补充：ODBC(Open Database Connectivity，开放式数据库连接)，是微软在Windows平台下推出的。使用者在程序中只需要调用ODBC API，由 ODBC 驱动程序将调用转换成为对特定的数据库的调用请求。 ”

2. JDBC快速入门

准备工作

create database testdb;

use testdb;

create table user(
 id int primary key auto_increment,
 username varchar(20),
 password varchar(20),
 nickname varchar(20)
);

INSERT INTO `USER` VALUES(null,'zs','123456','老张');
INSERT INTO `USER` VALUES(null,'ls','123456','老李');
INSERT INTO `USER` VALUES(null,'wangwu','123','东方不败');

1.需求

查询所有的用户, 输出到控制台

2.步骤

创建Maven的Java工程, 编写pom.xml设置驱动jar包依赖
加载驱动
获得连接
创建执行sql语句对象
执行sql语句, 处理结果
释放资源

3.创建 Maven 的 javase 项目，并且设置依赖

1. 创建Maven的Java工程, 编写pom.xml设置驱动jar包依赖

1.1 不使用 Maven 的骨架，创建 javase 项目

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1.2 搜索 jdbc 的 maven 依赖

按下 alt + insert 搜索依赖，如下：

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我们暂时先使用 5.1.49 的版本。

1.3 下载 jdbc 的依赖

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1.4 设置 junit 依赖

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4. 获取数据库的方式说明

4.1 要素一：Driver接口实现类

4.1.1 Driver接口介绍

java.sql.Driver 接口是所有 JDBC 驱动程序需要实现的接口。这个接口是提供给数据库厂商使用的，不同数据库厂商提供不同的实现。
在程序中不需要直接去访问实现了 Driver 接口的类，而是由驱动程序管理器类(java.sql.DriverManager)去调用这些Driver实现。而上面的依赖一般可以采用 jar 包，在上面我使用 maven 配置了 mysql 连接依赖。
- Oracle的驱动：oracle.jdbc.driver.OracleDriver
- mySql的驱动：com.mysql.jdbc.Driver

4.1.2 加载与注册JDBC驱动

加载驱动：加载 JDBC 驱动需调用 Class 类的静态方法 forName()，向其传递要加载的 JDBC 驱动的类名
- Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”);
注册驱动：DriverManager 类是驱动程序管理器类，负责管理驱动程序
- 使用DriverManager.registerDriver(com.mysql.jdbc.Driver)来注册驱动
- 通常不用显式调用 DriverManager 类的 registerDriver() 方法来注册驱动程序类的实例，因为 Driver 接口的驱动程序类都包含了静态代码块，在这个静态代码块中，会调用 DriverManager.registerDriver() 方法来注册自身的一个实例。下图是MySQL的Driver实现类的源码：

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4.2 要素二：URL

JDBC URL 用于标识一个被注册的驱动程序，驱动程序管理器通过这个 URL 选择正确的驱动程序，从而建立到数据库的连接。
JDBC URL的标准由三部分组成，各部分间用冒号分隔。
- jdbc:子协议:子名称
- 协议：JDBC URL中的协议总是jdbc
- 子协议：子协议用于标识一个数据库驱动程序
- 子名称：一种标识数据库的方法。子名称可以依不同的子协议而变化，用子名称的目的是为了定位数据库提供足够的信息。包含主机名(对应服务端的ip地址)，端口号，数据库名
举例：

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几种常用数据库的 JDBC URL
- jdbc:sqlserver://主机名称:sqlserver服务端口号:DatabaseName=数据库名称
- jdbc:sqlserver://localhost:1433:DatabaseName=lijw
- jdbc:oracle:thin:@主机名称:oracle服务端口号:数据库名称
- jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:lijw
- jdbc:mysql://主机名称:mysql服务端口号/数据库名称?参数=值&参数=值
- jdbc:mysql://localhost:3306/lijw
- jdbc:mysql://localhost:3306/lijw**?useUnicode=true&characterEncoding=utf8**（如果JDBC程序与服务器端的字符集不一致，会导致乱码，那么可以通过参数指定服务器端的字符集）
- jdbc:mysql://localhost:3306/lijw?user=root&password=123456
- MySQL的连接URL编写方式：
- Oracle 9i的连接URL编写方式：
- SQLServer的连接URL编写方式：

4.3 要素三：用户名和密码

user,password可以用“属性名=属性值”方式告诉数据库
可以调用 DriverManager 类的 getConnection() 方法建立到数据库的连接

5.实现获取数据库连接的多种方式

下面我们首先来看看数据库获取连接的几种方式：

5.1 获取数据库连接的方式一

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    // 获取数据库连接的方式一
    @Test
    public void test01() throws Exception {

        //1.提供java.sql.Driver接口实现类的对象
        Driver driver = null;
        driver = new com.mysql.jdbc.Driver(); // 将要过期的 Driver 方法

        //2.提供url，指明具体操作的数据
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test"; // 指定访问的数据库 jdbc:数据库协议://IP:PORT/DATABASE

        //3.提供Properties的对象，指明用户名和密码
        Properties info = new Properties();
        info.setProperty("user", "root");
        info.setProperty("password", "***********");

        //4.调用driver的connect()，获取连接
        Connection conn = driver.connect(url, info);
        System.out.println(conn);

    }

5.2 获取数据库连接的方式二

上面的示例中，我们写死了 mysql 的 jdbc 驱动，但是有些时候可能是不固定的，也就可能是动态的。这时候，我们可以使用反射机制来创建驱动。

示例如下：

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//2.获取数据库连接的方式二
@Test
public void test02() throws Exception {
    //1.实例化Driver
    //使用反射机制来创建Driver
    String className = "com.mysql.jdbc.Driver"; //将要过期的 Driver 方法
    Class clazz = Class.forName(className);
    Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();

    //2.提供url，指明具体操作的数据
    String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";

    //3.提供Properties的对象，指明用户名和密码
    Properties info = new Properties();
    info.setProperty("user", "root");
    info.setProperty("password", "***********");

    //4.调用driver的connect()，获取连接
    Connection conn = driver.connect(url, info);
    System.out.println(conn);
}

“说明：相较于方式一，这里使用反射实例化Driver，不在代码中体现第三方数据库的API。体现了面向接口编程思想。 ”

5.3 获取数据库连接的方式三

上面完成了使用驱动 Driver 来创建数据库连接，但是更多的我们会去使用 DriverManager 来创建，然后再注册驱动。

示例如下：

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//3.获取数据库连接的方式三
@Test
public void test03() throws Exception {
    //1.数据库连接的4个基本要素：
    String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
    String user = "root";
    String password = "*******************";
    String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver"; //将要过期的 Driver 方法
    //2.实例化Driver
    Class clazz = Class.forName(driverName);
    Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
    //3.注册驱动
    DriverManager.registerDriver(driver);
    //4.获取连接
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    System.out.println(conn);
}

5.4 获取数据库连接的方式四

在上面方式三的基础上，我们可以优化一下，省略一些步骤，因为在 DriverManager 代码的静态代码块中已经实现，如下：

image-20201019083911829

image-20201019084342694

代码示例如下：

image-20201217230517878

    //4.获取数据库连接的方式四
    @Test
    public void test04() throws Exception {
        //1.数据库连接的4个基本要素：
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
        String user = "root";
        String password = "****************";

        // 可以注释掉上述代码的原因，是因为在mysql的Driver类中声明有：
        /**
         * Load the initial JDBC drivers by checking the System property
         * jdbc.properties and then use the {@code ServiceLoader} mechanism
         */
        //        static {
        //            loadInitialDrivers();
        //            println("JDBC DriverManager initialized");
        //        }

        //4.获取连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        System.out.println(conn);
    }

在上面的代码中，我们连设置驱动都省略了，这是因为使用的是 mysql，如果是 oracle 可能就不行了，所以设置驱动的步骤最好不要省略。

如下：

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//4.获取数据库连接的方式四
@Test
public void test04() throws Exception {
    //1.数据库连接的4个基本要素：
    String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
    String user = "root";
    String password = "Li***********";

    //2.加载驱动 （①实例化Driver ②注册驱动）
    String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver"; //将要过期的 Driver 方法
    Class.forName(driverName);

    // 可以注释掉上述代码的原因，是因为在mysql的Driver类中声明有：
    /**
     * Load the initial JDBC drivers by checking the System property
     * jdbc.properties and then use the {@code ServiceLoader} mechanism
     */
    //        static {
    //            loadInitialDrivers();
    //            println("JDBC DriverManager initialized");
    //        }

    //4.获取连接
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    System.out.println(conn);
}

5.5 获取数据库连接的方式五

方式四已经写得差不多了，但是我们将账号、密码都写死了，最好的方式是将其设置在配置文件中，通过读取配置文件的信息，来创建数据库连接。

5.5.1 在设置了 resources 资源文件中，创建一个配置文件 jdbc.properties

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jdbc.properties：

user=root
password=Lijw************
url=jdbc:mysql://localhost:3306/book?rewriteBatchedStatements=true&serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false
driverClass=com.mysql.cj.jdbc.Driver

5.5.2 使用类加载器读取配置文件的信息，创建数据库连接

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//5.获取数据库连接的方式五（使用配置文件）
@Test
public void test05() throws Exception {
    //1.加载配置文件
    //1.1 使用类加载器，读取resource文件夹下的 jdbc.properties 配置文件
    InputStream is = JDBCTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
    //1.2 创建Properties对象，用来加载读取配置字节输入流的信息
    Properties pros = new Properties();
    pros.load(is);

    //2.读取配置信息
    String user = pros.getProperty("jdbc.username");
    String password = pros.getProperty("jdbc.password");
    String url = pros.getProperty("jdbc.url");
    String driverClass = pros.getProperty("jdbc.driverClass");

    System.out.println("user=" + user + ", password=" + password + ", url=" + url + ", driverClass=" + driverClass);

    //3.加载驱动
    Class.forName(driverClass);

    //4.获取连接
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
    System.out.println(conn);
}

5.5.3 使用配置文件的好处

“①实现了代码和数据的分离，如果需要修改配置信息，直接在配置文件中修改，不需要深入代码 ②如果修改了配置信息，省去重新编译的过程。 ”

6.执行 sql 查询，并且释放资源

上面我们已经获取了数据的连接了，那么下面我们实现一个基础的SQL查询，如下：

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// 6. 执行SQL查询
@Test
public void test06() throws Exception {
    //1.加载配置文件
    //1.1 使用类加载器，读取resource文件夹下的 jdbc.properties 配置文件
    InputStream is = JDBCTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
    //1.2 创建Properties对象，用来加载读取配置字节输入流的信息
    Properties pros = new Properties();
    pros.load(is);

    //2.读取配置信息
    String user = pros.getProperty("jdbc.username");
    String password = pros.getProperty("jdbc.password");
    String url = pros.getProperty("jdbc.url");
    String driverClass = pros.getProperty("jdbc.driverClass");

    //3.加载驱动
    Class.forName(driverClass);

    //4.获取连接
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
    System.out.println(conn);

    //5.创建执行sql语句对象
    Statement statement = conn.createStatement();
    //6.执行sql,处理结果
    String sql = "select * from user";
    ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
    while (resultSet.next()) {
        System.out.println(resultSet.getObject(1));
        System.out.println(resultSet.getObject(2));
        System.out.println(resultSet.getObject(3));
        System.out.println(resultSet.getObject(4));

    }
    //7.关闭资源
    resultSet.close();
    statement .close();
    conn.close();
}