"Java SE 05 目录 Java SE 05 一、JDBC 1. JDBC 概述 2. 使用 JDBC 实现类进行开发的流程 3. JDBC 实现增删改查 4. SQL 注入问题 5. PreparedStatement 接口 6. JDBC 控制事务二、数据库连接池和 DBUtils 1. ...."

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Review: Java SE 05(JDBC、数据库连接池和DBUtils)

Java SE 05

Java SE 05
- 一、JDBC
- 二、数据库连接池和 DBUtils

一、JDBC

1. JDBC 概述

JDBC(Java Data Base Connectivity) 是 Java 访问数据库的标准规范。是一种用于执行 SQL 语句的 Java API，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用 Java 语言编写的类和接口组成。是 Java 访问数据库的标准规范
JDBC 就是由 sun 公司定义的一套操作所有关系型数据库的规则 (接口)，而不同的数据库厂商需要实现这套接口，提供数据库驱动 jar 包，开发者可以使用这套接口编程, 真正执行的代码是对应驱动包中的实现类

2. 使用 JDBC 实现类进行开发的流程

添加 MySQL 驱动 jar 包到当前项目下
注册驱动

作用：将厂商的 jar 包中的实现类加载到当前类下，比如com.mysql.jdbc.Driver中定义了静态代码块当 Driver 类加载后执行静态代码块中的注册驱动语句

从 JDBC3 开始，目前已经普遍使用的版本，可以不用注册驱动而直接使用，Class.forName 这句话可以省略
获得连接

使用 DriverManager 类中 getConnection 方法来获取连接即获取 Connection 对象

getConnection 方法中需要传入的参数有 3 个

URL（包括数据库厂商名称、服务器所在 IP、端口号、所选数据库、参数信息（可选）），数据库用户名，密码
获取语句执行平台（获取 Statement 接口对象）

通过 Connection 对象调用 createStatement 方法来获取 Statement 对象

Statement 对象：代表一条语句对象，用于发送 SQL 语句给服务器，用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象

Statement 对象中常用方法：

int executeUpdate(String sql) 用于执行 insert update delete 语句，也支持 DDL.返回 int 类型, 代表受影响的行数

ResultSet executeQuery(String sql) 用于执行 select 语句, 返回 ResultSet 结果集对象

注意：sql 字符串中写 SQL 语句，其中字符串使用单引号，语句结尾;可以省略
处理结果集（只在查询时处理）

只有在进行查询操作 executeQuery 的时候, 才会处理结果集 ResultSet

ResultSet 常用方法：

boolean next()游标指向下一行，还有下一条记录就返回 true

xxx getXxx( String or int)重载方法，通过列名或列号（索引从 1 开始）进行获取数据
释放资源
- 需要释放的对象：ResultSet 结果集 (非查询，不用释放)，Statement 语句，Connection 连接
- 释放原则：先开的后关，后开的先关；ResultSet ==> Statement ==> Connection
  
  释放方法就是调用对应的 close 方法
- 一般将释放资源的语句放在异常处理的 finally 代码块中

3. JDBC 实现增删改查

JDBC 工具类

工具类：如果一个功能经常要用到，建议把这个功能做成一个工具类，可以在不同的地方重用
获取 Connection和释放资源在增删改查中会重复使用，所以将这两个操作的方法封装为 JDBCUtils 工具类中的静态方法

获取 Connection 需要 URL、数据库用户名、密码、驱动全类名的字符串（可省）可以将这些字符串设置为工具类中的常量，

若使用低版本的 JDBC 中还需要将 Class.forName 加载驱动的操作也封装在工具类中

封装 JDBCUtils 工具类的实例（不含注册驱动的版本）

public class JDBCUtils {
	//1. 定义字符串常量, 记录获取连接所需要的信息
    public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/db_jdbc_test";
    public static final String USERNAME = "root";
    public static final String PASSWORD = "xxxx";
<span class="token comment">//2.获取连接的静态方法</span>
<span class="token keyword">public</span> <span class="token keyword">static</span> <span class="token class-name">Connection</span> <span class="token function">getConnection</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token punctuation">)</span> <span class="token punctuation">{</span>
    <span class="token keyword">try</span> <span class="token punctuation">{</span>
        <span class="token comment">//获取连接对象</span>
        <span class="token class-name">Connection</span> conn <span class="token operator">=</span> <span class="token class-name">DriverManager</span><span class="token punctuation">.</span><span class="token function">getConnection</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token constant">URL</span><span class="token punctuation">,</span> <span class="token constant">USERNAME</span><span class="token punctuation">,</span> <span class="token constant">PASSWORD</span><span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
        <span class="token comment">//返回连接对象</span>
        <span class="token keyword">return</span> conn<span class="token punctuation">;</span>
    <span class="token punctuation">}</span> <span class="token keyword">catch</span> <span class="token punctuation">(</span><span class="token class-name">SQLException</span> e<span class="token punctuation">)</span> <span class="token punctuation">{</span>
        e<span class="token punctuation">.</span><span class="token function">printStackTrace</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
        <span class="token keyword">return</span> <span class="token keyword">null</span><span class="token punctuation">;</span>
    <span class="token punctuation">}</span>
<span class="token punctuation">}</span>

<span class="token comment">//关闭资源的方法(DML)</span>
<span class="token keyword">public</span> <span class="token keyword">static</span> <span class="token keyword">void</span> <span class="token function">close</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token class-name">Connection</span> conn<span class="token punctuation">,</span> <span class="token class-name">Statement</span> stmt<span class="token punctuation">)</span> <span class="token punctuation">{</span>
    <span class="token keyword">if</span> <span class="token punctuation">(</span>conn <span class="token operator">!=</span> <span class="token keyword">null</span> <span class="token operator">&amp;&amp;</span> stmt <span class="token operator">!=</span> <span class="token keyword">null</span><span class="token punctuation">)</span> <span class="token punctuation">{</span>
        <span class="token keyword">try</span> <span class="token punctuation">{</span>
            conn<span class="token punctuation">.</span><span class="token function">close</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
            stmt<span class="token punctuation">.</span><span class="token function">close</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
        <span class="token punctuation">}</span> <span class="token keyword">catch</span> <span class="token punctuation">(</span><span class="token class-name">SQLException</span> e<span class="token punctuation">)</span> <span class="token punctuation">{</span>
            e<span class="token punctuation">.</span><span class="token function">printStackTrace</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
        <span class="token punctuation">}</span>
    <span class="token punctuation">}</span>
<span class="token punctuation">}</span>

<span class="token comment">//关闭资源的方法(重载方法用于DQL后的释放资源)</span>
<span class="token keyword">public</span> <span class="token keyword">static</span> <span class="token keyword">void</span> <span class="token function">close</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token class-name">Connection</span> conn<span class="token punctuation">,</span> <span class="token class-name">Statement</span> stmt<span class="token punctuation">,</span> <span class="token class-name">ResultSet</span> res<span class="token punctuation">)</span> <span class="token punctuation">{</span>
    <span class="token keyword">if</span> <span class="token punctuation">(</span>res <span class="token operator">!=</span> <span class="token keyword">null</span><span class="token punctuation">)</span> <span class="token punctuation">{</span>
        <span class="token keyword">try</span> <span class="token punctuation">{</span>
            <span class="token comment">//对ResultSet对象进行关闭</span>
            res<span class="token punctuation">.</span><span class="token function">close</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
        <span class="token punctuation">}</span> <span class="token keyword">catch</span> <span class="token punctuation">(</span><span class="token class-name">SQLException</span> e<span class="token punctuation">)</span> <span class="token punctuation">{</span>
            e<span class="token punctuation">.</span><span class="token function">printStackTrace</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
        <span class="token punctuation">}</span>
    <span class="token punctuation">}</span>
    <span class="token comment">//直接复用DML的释放资源方法</span>
    <span class="token function">close</span><span class="token punctuation">(</span>conn<span class="token punctuation">,</span> stmt<span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
<span class="token punctuation">}</span>

}

DML 操作

防止插入中文乱码的解决方案

将工具类中 URL 字符串中指定字符的编解码格式

jdbc:mysql://localhost:3306/db4?characterEncoding=UTF-8

使用工具类进行插入、删除、更改

public void test() throws SQLException { 
    //1. 通过工具类获取连接
    Connection connection = JDBCUtils.getConnection();
    //2. 获取 Statement
    Statement statement = connection.createStatement();
    //2.1 编写 Sql
    String sql = "xxx";
    //2.2 执行 Sql
    statement.executeUpdate(sql);
    //3. 通过工具类关闭流
    JDBCUtils.close(connection,statement);
}

DQL 操作

使用工具类进行查询操作

public void test() throws SQLException { 
    //1. 通过工具类获取连接
    Connection connection = JDBCUtils.getConnection();
    //2. 获取 Statement
    Statement statement = connection.createStatement();
    //2.1 编写 Sql
    String sql = "xxx";
    //2.2 执行 Sql, 获取 ResultSet 对象
    ResultSet res = statement.executeUpdate(sql);
    //2.3 处理结果集
    //3. 通过工具类关闭流
    JDBCUtils.close(connection, statement, res);
}

4. SQL 注入问题

问题：用户输入的密码和 SQL 语句进行字符串拼接。用户输入的内容作为了 SQL 语句语法的一部分，改变了原有 SQL 真正的意义

拼接后 WHERE 条件永远为真，相当于没有过滤，查询全部数据，造成密码不正确也能进行查询现象
解决：防止用户输入的密码和执行查询的 SQL 语句进行拼接

5. PreparedStatement 接口

PreparedStatement 接口概述
- PreparedStatement 接口是 Statement 接口的子接口，继承了 Statement 中的所有方法
- PreparedStatement 是一个预编译的 SQL 语句对象
  
  预编译是指 SQL 语句被预编译, 并存储在 PreparedStatement 对象中，然后可以使用此对象多次高效地执行该语句
PreparedStatement 特点
- 预编译可以提高 SQL 执行的效率
- 可以有效防止 SQL 注入的问题
- 可以减少编译次数提高数据库性能
- PrepareStatement 是预编译的 SQL 语句对象，语句中可以包含动态参数?，在执行时可以为?动态设置参数值
获取 PreparedStatement 对象

通过 Connection 中的方法PreparedStatement prepareStatement(String sql)

通过 Connection 中的方法获取 Statement 对象的方法Statement createStatement()中是空参的，

使用 Statement 对象时才传入 SQL 参数

指定预编译的 SQL 语句，SQL 语句中使用占位符 ? 创建一个语句对象

如："SELECT * FROM jdbc_user WHERE username=? AND password=?";
使用 PreparedStatement 步骤
1. 获取 PreparedStatement 对象（传入包含动态参数的 SQL 语句）
2. 使用setXxx(占位符位置，真实的值)方法设置占位符参数
  
  占位符的起始索引是 1
3. 执行 PreparedStatement 中处理 SQL 的方法
  
  PreparedStatement 接口中的常用方法同 Statement 接口，不同是 Statement 的方法中传参是完整的静态 SQL 字符串：
  
  int executeUpdate(); 执行 insert、update、delete 语句
  
  ResultSet executeQuery(); 执行 select 语句，返回结果集对象 ResuletSet
4. 释放资源（调用 PreparedStatement 对象中的 close 方法）
Statement 与 PreparedStatement 的对比
- 先通过 Connection 生成对象 Statement，Statement 对象每调用一次处理 SQL 的方法，就会将 SQL 发送给数据库，数据库要先编译再执行；
  
  假如有一万条数据，就会编译一万次
- 通过 Connection 生成 PreparedStatement 对象的同时会将 SQL 语句发送给数据库进行预编译，后面执行多次插入操作，每次只需要调用 PreparedStatement 中的 setXxx 方法进行占位符的参数设置和调用处理 SQL 的方法；
  
  假如有一万条数据，数据库也只是进行一次编译，所以可以减少编译次数，提高效率

6. JDBC 控制事务

可以使用 MySQL 的命令来操作事务，也可以使用 JDBC 实现类来操作事务
一般使用 Connection 中的方法实现事务管理

使用步骤：
1. 获取连接
2. 开启事务
  
  void setAutoCommit(boolean autoCommit)
  
  参数是 true 或 false 如果设置为 false，表示关闭自动提交，相当于开启事务
3. 获取到 PreparedStatement , 执行更新操作
4. 正常情况下提交事务
  
  void commit()
5. 出现异常回滚事务
  
  void rollback()
6. 关闭资源

二、数据库连接池和 DBUtils

1. 数据库连接池

连接池概述
- 作用：实际开发中获得连接或释放资源是非常消耗系统资源的两个过程，为了解决性能的问题，通常采用连接池技术，来共享 Connection。这样就不需要每次都创建连接、释放连接了，将这些操作都交给连接池了。
  
  用池来管理 Connection，这样可以重复使用 Connection。当使用完 Connection 后，调用 Connection 的 close() 方法也不会真的关闭 Connection，而是把 Connection“归还”给池。
- Java 为数据库连接池提供了公共的接口：javax.sql.DataSource，各个厂商需要让自己的连接池实现这个接口。这样应用程序可以方便的切换不同厂商的连接池。
DBCP 连接池
- 在 DBCP 包中提供了 DataSource 接口的实现类，具体是连接池 BasicDataSource 类
  
  DataSource 接口中的常用方法：
  
  Connection getConnection()
- 封装 DBCPUtils 工具类：
  1. 定义常量保存数据库连接的相关信息（DRIVERNAME、URL、USERNAME、PASSWORD）
  2. 创建连接池对象（使用 DBCP 提供的实现类 BasicDataSource 类，将该对象定义为静态成员变量）
  3. 使用静态代码块进行数据库连接的相关信息配置（使用 BasicDataSource 中的 setXxxx 方法）
  4. 封装获取连接的静态方法（使用 BasicDataSource 类创建的静态成员变量调用 getConnection 方法）
  5. 封装释放资源的静态方法（DML、DQL 两种 close 方法重载）
- 使用 DBCPUtils 工具类：
  
  在获得连接和释放资源时使用 DBCPUtils 中的方法来实现对数据库的 DML、DQL 操作
C3P0 连接池
- C3P0 提供的核心工具类, ComboPooledDataSource , 如果想使用连接池, 就必须创建该类的对象
- 封装 C3P0Utils 工具类：
  1. 创建连接池对象通过使用 C3P0 对 DataSource 接口的实现类，将这个对象作为 C3P0Utils 的静态成员变量
    
    C3P0 中的配置信息都存储在配置文件 c3p0-config.xml 中，可以定义默认配置和指定配置名的配置
    
    在 ComboPooledDataSource 构造方法中空参为使用 XML 的默认配置，带参为使用 XML 中指定配置名
  2. 封装获取连接的方法（使用 ComboPooledDataSource 类创建的静态成员变量调用 getConnection 方法）
  3. 封装释放资源的方法（DML、DQL 两种 close 方法重载）
- 使用 C3P0Utils 工具类
  
  在获得连接和释放资源时使用 C3P0Utils 中的方法来实现对数据库的 DML、DQL 操作
Druid 连接池
- Druid（德鲁伊）是阿里巴巴开发的号称为监控而生的数据库连接池，Druid 是目前最好的数据库连接池。在功能、性能、扩展性方面，都超过其他数据库连接池，同时加入了日志监控，可以很好的监控 DB 池连接和 SQL 的执行情况
- 必要的 jar 包
- 封装 DruidUtils 工具类：
  1. 通过工厂类 DruidDataSourceFactory 的createDataSource(Properties p)方法获取连接池 DataSource 类型对象
    - Druid 中的配置信息一般存储在.properties文件中，文件名可自定义
    - 设置一个静态代码块在 DruidUtils 工具类加载时创建连接池 DataSource 类型的对象：
      
      Druid 连接池不能够主动加载配置文件 , 需要指定文件，将指定的文件加载到字节输入流对象中传入 Properties 类型对象的 load 方法中，传入工厂类createDataSource(Properties p)方法中来创建连接池对象
  2. 封装获取连接的方法（使用 DataSource 类型的静态成员变量调用 getConnection 方法）
  3. 封装释放资源的方法（DML、DQL 两种 close 方法重载）
- 使用 DruidUtils 工具类
  
  在获得连接和释放资源时使用 DruidUtils 中的方法来实现对数据库的 DML、DQL 操作

2. DBUtils 工具类

DBUtils 中的核心功能

DbUtils 类, 是一个工具类, 定义了关闭资源与事务处理相关方法
JavaBean 组件的概念
- JavaBean 就是一个类，开发中通常用于封装数据
  1. 需要实现序列化接口 Serializable
  2. 提供私有字段
  3. 提供 getter 和 setter
  4. 提供空参构造
使用 DBUtils 中的 QueryRunner 完成增删改
- 创建 QueryRunner
  
  自动方式创建需要向 QueryRunner 构造中传入 DataSource 类型的数据库连接池对象
  
  手动方式创建需要使用 QueryRunner 空参构造
- QueryRunner 实现增删改操作主要方法
  
  update(Connection conn, String sql, Object... params)
  
  update(String sql, Object... params)
  - update 方法是有重载的方法，当 QueryRunner 是自动方式创建的不用传 Connection 对象，
    
    手动方式创建 QueryRunner 要传入 Connection 对象，使用连接池工具类调用其中的 getConnection 方法获取
  - 动态 SQL 中使用?作为占位符
  - params 是可变长度 Object 类型的变量（一般传入 Object[] 类型数组），用来设置占位符上的参数
  - 当动态 SQL 中使用?作为占位符的参数只有一个时，不需要创建数组传参，直接在 params 位置传入这一个参数即可
- QueryRunner 实现增删改操作主要流程
  1. 创建 QueryRunner 对象（自动或手动）
  2. 调用 QueryRunner 对象中的 update 方法
使用 DBUtils 中的 QueryRunner 完成查询操作
- 创建 QueryRunner
- QueryRunner 实现查询操作主要方法
  
  query(Connection con,String sql,handler,Object[] param)
  
  query(String sql, handler ,Object[] param)
  
  query 方法的返回值都是泛型, 具体的返回值类型, 会根据结果集的处理方式, 发生变化
  
  其中 handler 需要的对象类型是 ResultSetHandler 接口的实现类，ResultSetHandler 可以对查询出来的 ResultSet 结果集进行处理，达到一些业务上的需求，每一种实现类都代表了对查询结果集的一种处理方式
  
  常用的 ResultSetHandler 实现类：
  
  ArrayHandler 将结果集的第一条数据封装到数组中
  
  ArrayListHandler 可以将每条数据先封装到数组中, 再将数组封装到集合中
  
  BeanHandler 将结果集的第一条数据封装到 JavaBean 中
  
  BeanListHandler 将结果集的每一条和数据封装到 JavaBean 中再将 JavaBean 放到 list 集合中
  
  MapHandler 将结果集的第一条记录封装到 Map<String,Object> 中 key 对应的是列名 value 对应的是列的值
  
  ScalarHandler 用于封装单个的数据
- QueryRunner 实现查询操作主要流程
  1. 创建 QueryRunner 对象（自动或手动）
  2. 调用 QueryRunner 对象中的 query 方法

3. 数据库批处理

数据库批处理概述
- 批处理指的是一次操作中执行多条 SQL 语句，批处理相比于一次一次执行效率会提高很多
- 批处理操作主要使用了 Statement 或 PreparedStatement 中的批处理方法
实现数据库批处理
- mysql 批处理是默认关闭的，所以需要加一个参数才打开 mysql 数据库批处理，在 url 中添加
  
  rewriteBatchedStatements=true
- 批处理主要方法
  
  void addBatch()
  
  将给定的 SQL 命令添加到此 Statement 对象的当前命令列表中，
  
  通过调用方法 executeBatch 可以批量执行此列表中的命令
  
  int[] executeBatch()
  
  每次提交一批命令到数据库中执行，如果所有的命令都成功执行了，
  
  那么返回一个数组，这个数组是说明每条命令所影响的行数
- 实现数据库批处理的主要流程
  1. 获取 Connection 对象
  2. 获取 PreparedStatement 或 Statement 对象
  3. 将 SQL 添加到批处理列表
  4. 统一进行批量处理

4. MySQL 元数据

MySQL 元数据概述
- 除了表之外的数据都是元数据，包括查询结果信息、数据库和数据表的信息、MySQL 服务器信息
- 查看 MySQL 元数据的常用命令
JDBC 获取数据库元数据信息

connection 连接对象, 调用 getMetaData() 方法, 获取的是 DatabaseMetaData 数据库元数据对象

调用 DatabaseMetaData 中的方法获取数据库元数据信息
JDBC 获取结果集元数据信息

PreparedStatement 预处理对象调用 getMetaData() , 获取的是 ResultSetMetaData , 结果集元数据对象

调用 ResultSetMetaData 中的方法获取结果集元数据信息

Review: Java SE 05(JDBC、数据库连接池和DBUtils)

Java SE 05

一、JDBC

1. JDBC 概述

2. 使用 JDBC 实现类进行开发的流程

3. JDBC 实现增删改查

4. SQL 注入问题

5. PreparedStatement 接口

6. JDBC 控制事务

二、数据库连接池和 DBUtils

1. 数据库连接池

2. DBUtils 工具类

3. 数据库批处理

4. MySQL 元数据

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