JDBC 学习笔记（二）—— 大数据+存储过程+批处理+事务管理

本文目录:

      1、使用JDBC处理大数据 

      2、使用JDBC处理大文本 

      3、使用JDBC处理二进制数据 

      4、Oracle中大数据处理 

      5、使用JDBC进行批处理 

      6、采用Statement.addBatch(sql)方式实现批处理的优缺点

      7、实现批处理的第二种方式：PreparedStatement.addBatch() 

      8、采用PreparedStatement.addBatch()实现批处理的优缺点

      9、获得MySQL数据库自动生成的主键 

      10、JDBC调用存储过程 

      11、事务的概念

      12、JDBC控制事务语句 

      13、事务的四大特性(ACID) 

      14、事务的隔离级别 

      15、事务的隔离性可避免问题—— 脏读： 

      16、事务的隔离性可避免问题—— 不可重复读 

      17、事务的隔离性可避免问题—— 虚读(幻读) 

      18、事务隔离性的设置语句 

      19、在MySQL客户端窗口界面演示事务的四种隔离级别

1、使用JDBC处理大数据

在实际开发中，程序需要把大文本或二进制数据保存到数据库。

基本概念：大数据也称之为LOB(Large Objects)，LOB又分为：clob和blob

（a）clob用于存储大文本。（mysql 中采用Text）

（b）blob用于存储二进制数据，例如图像、声音、二进制文等。

对MySQL而言只有blob，而没有clob，mysql存储大文本采用的是Text，其体系中的Text和blob分别又分为：

（a）Text ——TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT和LONGTEXT

（b）blob ——TINYBLOB、BLOB、MEDIUMBLOB和LONGBLOB

2、使用JDBC处理大文本

(1) 保存数据—— 对于MySQL中的Text类型，可调用如下方法设置：

PreparedStatement.setCharacterStream(i, reader, length);

//注意length长度须设置，并且设置为int型

(2) 获取数据—— 对于MySQL中的Text类型，可调用如下方法获取：

(a) reader = resultSet. getCharacterStream(i);

(b) reader = resultSet.getClob(i).getCharacterStream();

(c) string s = resultSet.getString(i);

 Demo样例：

 public class Demo1 {
   /**读写大文本
    create table testclob
    (
          id varchar(40) primary key,
          resume text
    ); 

    */ 

   @Test
   public void insert() throws SQLException, FileNotFoundException{
         Connection conn = null;
         PreparedStatement st = null;
         ResultSet rs = null;
         try{
               conn = JdbcUtils.getConnection();
               String sql = "insert into testclob(id,resume) values(?,?)";
               st = conn.prepareStatement(sql);
               st.setString(, "");
               File file = new File("src/1.txt");
               FileReader reader = new FileReader(file);
               st.setCharacterStream(, reader, (int) file.length());
               int num = st.executeUpdate();
               if(num>){
                         System.out.println("插入成功！！");
               }
         }finally{
               JdbcUtils.release(conn, st, rs);
         }
   }

3、使用JDBC处理二进制数据

(1) 保存数据—— 对于MySQL中的BLOB类型，可调用如下方法设置：

PreparedStatement. setBinaryStream(i , inputStream, length);

(2) 获取数据—— 对MySQL中的BLOB类型，可调用如下方法获取：

(a)  InputStream in  = resultSet.getBinaryStream(i);

(b) InputStream in  = resultSet.getBlob(i).getBinaryStream();

 Demo样例：

 public class Demo2 {
   /*
    create table testblob
    (
      id varchar(40) primary key,
      image blob
    );
    */
   @Test
   public void insert() throws SQLException, FileNotFoundException{
     Connection conn = null;
     PreparedStatement st = null;
     ResultSet rs = null;
     try{
       conn = JdbcUtils.getConnection();
       String sql = "insert into testblob(id,image) values(?,?)";
       st = conn.prepareStatement(sql);
       st.setString(, "");
       File file = new File("src/1.jpg");
       FileInputStream in = new FileInputStream(file);
       st.setBinaryStream(, in, (int) file.length());
       st.executeUpdate();
     }finally{
       JdbcUtils.release(conn, st, rs);
     }
   }
   @Test
   public void read() throws SQLException, IOException{
     Connection conn = null;
     PreparedStatement st = null;
     ResultSet rs = null;
     try{
       conn = JdbcUtils.getConnection();
       String sql = "select id,image from testblob where id='1'";
       rs = conn.prepareStatement(sql).executeQuery();
       if(rs.next()){
         InputStream in = rs.getBinaryStream("image");
         OutputStream out = new FileOutputStream("c:\\1.jpg");;
         try {
           int len = ;
           byte buffer[] = new byte[];
           while ((len = in.read(buffer)) > ) {
             out.write(buffer, , len);
           }
         } finally {
           if (in != null)
             in.close();
           if (out != null)
             out.close();
         }
       }
     }finally{
       JdbcUtils.release(conn, st, rs);
     }
   }
 }

4、Oracle中大数据处理

Oracle定义了一个BLOB字段用于保存二进制数据，但这个字段并不能存放真正的二进制数据，只能向这个字段存一个指针，然后把数据放到指针所指向的Oracle的LOB段中， LOB段是在数据库内部表的一部分。

因而在操作Oracle的Blob之前，必须获得指针（定位器）才能进行Blob数据的读取和写入。

如何获得表中的Blob指针呢？ 可以先使用insert语句向表中插入一个空的blob（调用oracle的函数empty_blob()  ），这将创建一个blob的指针，然后再把这个empty的blob的指针查询出来，这样就可得到BLOB对象，从而读写blob数据了。

Oracle中LOB类型的处理步骤

(1)  插入空blob ——  insert into test(id,image) values(?,empty_blob());

(2)  获得blob的cursor ——  select image from test where id= ? for update;

Blob b = rs.getBlob(“image”);

注意:  须加for update，锁定该行，直至该行被修改完毕，保证不产生并发冲突。

(3)  利用 io，和获取到的cursor往数据库读写数据

注意：以上操作需开启事务。

备注：本文关于Oracle中LOB类型数据处理的操作仅供参考，详细内容参见 有关Oracle的博文。

5、使用JDBC进行批处理

业务场景：当需要向数据库发送一批SQL语句执行时，应避免向数据库一条条的发送执行，而应采用JDBC的批处理机制，以提升执行效率。

实现批处理有两种方式，

第一种方式： Statement.addBatch(sql) （其实是将sql语句 放在了一个 list 集合中。）

第二种方式：  PreparedStatement.addBatch() （其实是将sql语句 放在了一个 list 集合中。）

执行批处理SQL语句

executeBatch()方法：执行批处理命令

clearBatch()方法：清除批处理命令（实际上是清除 List集合中的SQL语句，否则会造成内存溢出。）

 Demo样例：第一种方式：Statement.addBatch(sql)

  @Test
  public void test1() throws SQLException{
             Connection conn = null;
             Statement st = null;
             ResultSet rs = null;
             try {
                     conn = JdbcUtil.getConnection();
                     String sql1 = "insert into user(name,password,email,birthday)  values('kkk','123','abc@sina.com','1978-08-08')";
                     String sql2 = "update user set password='123456' where id=3";
                     st = conn.createStatement();
                     st.addBatch(sql1);  //把SQL语句加入到批命令中
                     st.addBatch(sql2);  //把SQL语句加入到批命令中
                     st.executeBatch();
                     st.clearBatch();
             } finally{
                  JdbcUtil.free(conn, st, rs);
             }
  }

6、采用Statement.addBatch(sql)方式实现批处理的优缺点

优点：可以向数据库发送多条不同的ＳＱＬ语句。

缺点：SQL语句没有预编译。当向数据库发送多条语句相同，但仅参数不同的SQL语句时，需重复写上很多条SQL语句。

例如：

Insert into user(name,password) values(‘aa’,’111’);

Insert into user(name,password) values(‘bb’,’222’);

Insert into user(name,password) values(‘cc’,’333’);

Insert into user(name,password) values(‘dd’,’444’);

7、实现批处理的第二种方式：PreparedStatement.addBatch() 

 Demo样例：第二种 方式

  @Test
  public void test2() throws SQLException{
         conn = JdbcUtil.getConnection();
         String sql = "insert into user(name,password,email,birthday) values(?,?,?,?)";
         st = conn.prepareStatement(sql);
         for(int i=;i<;i++){
                 st.setString(, "aaa" + i);
                 st.setString(, "" + i);
                 st.setString(, "aaa" + i + "@sina.com");
                 st.setDate(,new Date(, , ));
                 st.addBatch();
                 if(i%==){ //为防止(list集合)内存溢出：设定每累加1000条数据就向数据库发送一次
                         st.executeBatch();
                         st.clearBatch();
                 }
         }
         st.executeBatch(); //当剩余的条数小于1000条时就不会被发送到数据库，所以此处要在发送一次。
 ｝

8、采用PreparedStatement.addBatch()实现批处理的优缺点

优点：发送的是预编译后的SQL语句，执行效率高。

缺点：只能应用在SQL语句相同，但参数不同的批处理中。因此此种形式的批处理经常用于在同一个表中批量插入数据，或批量更新表的数据。

9、获得MySQL数据库自动生成的主键

示例：

Connection conn = JdbcUtil.getConnection();

String sql = "insert into user(name,password,email,birthday)  values('abc','123','abc@sina.com','1978-08-08')";

//重载函数：返回生成的自动主键

PreparedStatement st = conn.prepareStatement(sql,Statement.RETURN_GENERATED_KEYS );

st.executeUpdate();

ResultSet rs = st.getGeneratedKeys();  //得到插入行的主键

if(rs.next())

System.out.println(rs.getObject(1));

注：此参数仅对insert操作有效。

 Demo样例： 

 public class Demo4 {
   /**
    获取自动生成的主键
    create table test
    (
          id int primary key auto_increment,
          name varchar(40)
    );
    */

   public static void main(String[] args) throws SQLException {
         Connection conn = null;
         PreparedStatement st = null;
         ResultSet rs = null;
         try{
               conn = JdbcUtils.getConnection();
               String sql = "insert into test(name) values('aaa')";
               st = conn.prepareStatement(sql,Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
               st.executeUpdate();
               rs = st.getGeneratedKeys();
               if(rs.next()){
                     System.out.println(rs.getInt());
               }
         }finally{
               JdbcUtils.release(conn, st, rs);
         }
   }
 }

10、JDBC调用存储过程

　　编写存储过程（参看mysql文档）

　　本文重在JDBC对存储过程的调用，关于其知识内容，将在《Oracle数据库知识》博文中详细介绍

　　 存储过程Demo样例：

　　CREATE PROCEDURE demoSp (IN inputParam VARCHAR(255) ,INOUT  inOutParam varchar(255) )

BEGIN

SELECT CONCAT ( 'ZYXW---- ', inputParam ) into  inOutParam ;

END

在Java中，JDBC对存储过程的调用 (这才是本文重点)：

(1) 得到CallableStatement，并调用存储过程：

CallableStatement cStmt = conn.prepareCall("{call demoSp(?, ?)}");

(2) 设置参数，注册返回值，得到输出

cStmt.setString(1, "abcdefg");

cStmt.registerOutParameter(2, Types.VARCHAR);    //类型参数值参见JDK中：java.sql.Types

cStmt.execute();

System.out.println(cStmt.getString(2));

小常识：“存储过程”在金融证券 行业中应用的非常广泛，并且将会保密其表结构和字段，完全使用公开的存储过程来实现表数据的调用。

Demo样例：

 public class Demo5 {
               /**
                调用存储过程
                * @throws SQLException
                */
               public static void main(String[] args) throws SQLException {
                     Connection conn = null;
                     CallableStatement  st = null;
                     ResultSet rs = null;
                     try{
                           conn = JdbcUtils.getConnection();
                           st = conn.prepareCall("{call demoSp(?,?)}");
                           st.setString(, "aaaaa");
                           st.registerOutParameter(, Types.VARCHAR);
                           st.execute();
                           System.out.println(st.getString());
                     }finally{
                           JdbcUtils.release(conn, st, rs);
                     }
               }
     }

11、事务的概念

事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要么全部都成功，要么全部不成功。

例如：A——B转帐，对应于如下两条sql语句

update from account set money=money+100 where name=‘b’;

update from account set money=money-100 where name=‘a’;

数据库默认事务是自动提交的，也就是发一条sql它就执行一条。如果想多条sql放在一个事务中执行，则需要使用如下语句。

数据库开启事务命令

start transaction  开启事务

Rollback  回滚事务

Commit   提交事务

Demo：

Start transaction
                …
                …
            commit

Demo样例：

 public static void main(String[] args) throws SQLException {
         Connection conn = null;
         PreparedStatement st = null;
         ResultSet rs = null;
         try{
               conn = JdbcUtils.getConnection();
               conn.setAutoCommit(false);    //start transaction;  开启事务
               String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'";
               String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'";
               st = conn.prepareStatement(sql1);
               st.executeUpdate();
               int x = /;    // 人为制造异常，验证事务
               st = conn.prepareStatement(sql2);
               st.executeUpdate();
               conn.commit();    // Commit提交事务
         }finally{
               JdbcUtils.release(conn, st, rs);
         }
   }

12、JDBC控制事务语句

当Jdbc程序向数据库获得一个Connection对象时，默认情况下这个Connection对象会自动向数据库提交在它上面发送的SQL语句。若想关闭这种默认提交方式，让多条SQL在一个事务中执行，可使用下列语句：

(1) JDBC控制事务语句

Connection.setAutoCommit(false);     //相当于 start transaction

Connection.rollback();     //相当于  rollback

Connection.commit();     //相当于   commit

(2) 设置事务回滚点

Savepoint sp = conn.setSavepoint();

Conn.rollback(sp);    // 会滚到指定的位置，该位置之前的操作任然有效执行，因为需要被提交

Conn.commit();   //回滚后必须要提交

Demo样例：事务回滚点——演示银行转帐案例

 public static void main(String[] args) throws SQLException {
         Connection conn = null;
         PreparedStatement st = null;
         ResultSet rs = null;
         Savepoint sp = null;
         try{
               conn = JdbcUtils.getConnection();   //mysql repeatable read
               conn.setAutoCommit(false);    //start transaction;
               String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'";
               String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'";
               String sql3 = "update account set money=money+100 where name='ccc'";
               st = conn.prepareStatement(sql1);
               st.executeUpdate();
               sp = conn.setSavepoint();
               st = conn.prepareStatement(sql2);
               st.executeUpdate();
               int x = 1/0
               st = conn.prepareStatement(sql3);
               st.executeUpdate();
               conn.commit();
         }catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
               conn.rollback(sp);
               conn.commit();  //手动回滚后，一定要记得提交事务
         }finally{

               JdbcUtils.release(conn, st, rs);
         }
   }

13、事务的四大特性(ACID)

(1) 原子性（Atomicity） 原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。

(2) 一致性（Consistency） 事务前后，数据的完整性必须保持一致。

(3) 隔离性（Isolation） 事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。

(4) 持久性（Durability） 持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

14、事务的隔离级别

多个线程开启各自事务操作数据库中数据时，数据库系统要负责隔离操作，以保证各个线程在获取数据时的准确性。

如果不考虑隔离性，可能会引发问题：脏读、不可重复读、虚读(幻读) 。

15、事务的隔离性可避免问题—— 脏读：

脏读： 指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。【针对同一个业务操作】

这是非常危险的，假设Ａ向Ｂ转帐货款100元，对应sql语句如下所示

(1) update account set money=money+100 while name=‘b’;

(2) update account set money=money-100 while name=‘a’;

当第1条sql执行完，第2条还没执行(A未提交时)，如果此时Ｂ查询自己的帐户，就会发现自己多了100元钱。如果A等B走后再回滚，B就会损失100元。

16、事务的隔离性可避免问题—— 不可重复读

　　不可重复读：在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。【针对同一行数据】

　　不可重复读和脏读的区别：脏读是读取前一事务未提交的脏数据，不可重复读是重新读取了前一事务已提交的数据。

例如银行想查询A帐户余额，第一次查询A帐户为200元，此时A向帐户存了100元并提交了，银行接着又进行了一次查询，此时A帐户为300元了。银行两次查询不一致，可能就会很困惑，不知道哪次查询是准的。

17、事务的隔离性可避免问题—— 虚读(幻读)

　　虚读(幻读) ：是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致。【针对整张表】

　　如丙存款100元未提交，这时银行做报表统计account表中所有用户的总额为500元，然后丙提交了，这时银行再统计发现帐户为600元了，造成虚读同样会使银行不知所措，到底以哪个为准。

很多人认为这种情况就对了，无须困惑，当然是后面的为准。我们可以考虑这样一种情况，比如银行程序需要将查询结果分别输出到电脑屏幕和写到文件中，结果在一个事务中针对输出的目的地，进行的两次查询不一致，导致文件和屏幕中的结果不一致，银行工作人员就不知道以哪个为准了。

18、事务隔离性的设置语句

数据库共定义了四种隔离级别：

(1) Serializable：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。（串行化，近似于单线程操作。）

(2) Repeatable read：可避免脏读、不可重复读情况的发生。（可重复读）

(3) Read committed：可避免脏读情况发生（读已提交）。

(4) Read uncommitted：最低级别，以上情况均无法保证。(读未提交)

set   transaction isolation level 设置事务隔离级别

select @@tx_isolation  查询当前事务隔离级别

Demo样例：Java中设定事务的隔离级别。

 public static void main(String[] args) throws SQLException, InterruptedException {
         Connection conn = null;
         PreparedStatement st = null;
         ResultSet rs = null;
         Savepoint sp = null;
         try{
               conn = JdbcUtils.getConnection();   //mysql repeatable read
               conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE);
               conn.setAutoCommit(false);    //start transaction;
               String sql = "select * from account";
               conn.prepareStatement(sql).executeQuery();
               Thread.sleep(1000*20);     // 等待另一个程序运行同样的代码以校验事务
               conn.commit();
         }finally{
               JdbcUtils.release(conn, st, rs);
         }
   }

 19、在MySQL客户端窗口界面掩饰事务的四种隔离级别。

(1) 演示脏读发生

a窗口

set transaction isolation level read uncommitted;

start transaction;

select * from account;

-------------发现a帐户是1000元，转到b窗口

select * from account;

-------------发现a帐户是1100元，发生了脏读（这个事务读取到了别的事务未提交的数据）

b窗口

start transaction;

update account set money=money+100 where name='aaa';

-------------事务在不提交的情况下，转到a窗口进行查询

(2) 避免脏读，并演示不可重复读问题的发生

a窗口

set transaction isolation level read committed;

start transaction;

select * from account;

-------------发现a帐户是1000元，转到b窗口

select * from account;

-------------发现a帐户是1000元，这时我们发现read committed这种级别可以避免脏读

-------------转到b窗口

select * from account;

-------------发现a帐户是1100元，这时就发生不可重复读（指这个事务读取到了别的事务提交的数据）

b窗口

start transaction;

update account set money=money+100 where name='aaa';

-------------事务在不提交的情况下，转到a窗口进行查询

commit;

-------------转到a窗口

(3)避免脏读、不可重复读，并演示虚读问题的发生

a窗口

set transaction isolation level repeatable read;

start transaction;

select * from account;

--------------------发现a帐户是1000元，并且表的总纪录数是3条,这时转到b窗口

select * from account

--------------------发现a帐户是1000元，这说明repeatable read这种级别可避免脏读

-------------------转到b窗口

select * from account

---------------------发现a帐户是1000元，这说明repeatable read这种级别还可以避免不可重复读

---------------------转到b窗口

select * from account

---------------------发现表中可能会多出一条ddd的记录，这就发生了虚读，也就是在这个事务内读取了别的事务插入的数据（幻影数据）

b窗口

start transaction;

update account set money=money+100 where name='aaa';

---------------------转到a窗口

commit;

---------------------转到a窗口

start transaction;

insert into account(name,money) values('ddd','1000');

commit;

--------------------转到a窗口