Java基础教程：JDBC编程

Java基础教程：JDBC编程

1、什么是JDBC

　　JDBC 指 Java 数据库连接，是一种标准Java应用编程接口（ JAVA API），用来连接 Java 编程语言和广泛的数据库。

　　JDBC API 库包含下面提到的每个任务，都是与数据库相关的常用用法。

• 制作到数据库的连接。
• 创建 SQL 或 MySQL 语句。
• 执行 SQL 或 MySQL 查询数据库。
• 查看和修改所产生的记录。

　　从根本上来说，JDBC 是一种规范，它提供了一套完整的接口，允许便携式访问到底层数据库，因此可以用 Java 编写不同类型的可执行文件，例如：

• Java 应用程序
• Java Applets
• Java Servlets
• Java ServerPages (JSPs)
• Enterprise JavaBeans (EJBs)

　　所有这些不同的可执行文件就可以使用 JDBC 驱动程序来访问数据库，这样可以方便的访问数据。JDBC 具有 ODBC 一样的性能，允许 Java 程序包含与数据库无关的代码。

2、JDBC架构

　　　　

• JDBC API: 提供了应用程序对 JDBC 管理器的连接。

• JDBC Driver API: 提供了 JDBC 管理器对驱动程序连接。

• JDBC 驱动程序管理器可确保正确的驱动程序来访问每个数据源。该驱动程序管理器能够支持连接到多个异构数据库的多个并发的驱动程序。

3、常见的JDBC组件

　　如下所示为JDBC开发中主要用到的类。

• DriverManager ：这个类管理一系列数据库驱动程序。匹配连接使用通信子协议从 JAVA 应用程序中请求合适的数据库驱动程序。识别 JDBC 下某个子协议的第一驱动程序将被用于建立数据库连接。
• Driver : 这个接口处理与数据库服务器的通信。你将很少直接与驱动程序互动。相反，你使用 DriverManager 中的对象，它管理此类型的对象。它也抽象与驱动程序对象工作相关的详细信息。
• Connection : 此接口具有接触数据库的所有方法。该连接对象表示通信上下文，即，所有与数据库的通信仅通过这个连接对象进行。
• Statement : 使用创建于这个接口的对象将 SQL 语句提交到数据库。除了执行存储过程以外，一些派生的接口也接受参数。
• ResultSet : 在你使用语句对象执行 SQL 查询后，这些对象保存从数据获得的数据。它作为一个迭代器，让您可以通过它的数据来移动。
• SQLException : 这个类处理发生在数据库应用程序的任何错误。

4、开发流程

1.下载JDBC-MySQL官方驱动

　　

2.将JDBC驱动加入到环境变量中

　　

3.示例代码

package com.company;
//第一步：导入必须的包
import java.sql.*;

public class Main {
    //第二步：说明JDBC驱动的名称和数据库的地址
    static final String JDBC_DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
    static final String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";

    //第三步：说明数据库的认证账户及密码
    static final String USER = "root";
    static final String PASS = "123456";

    public static void main(String[] args) {
        //第四步：注册JDBC驱动
        try {
            Class.forName(JDBC_DRIVER);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            //这里会发生类没有找到的异常！
            e.printStackTrace();
        }
        //第五步：获得数据库连接
        try {
            Connection connection =  DriverManager.getConnection(DB_URL,USER,PASS);
            //第六步：执行查询语句
            Statement statement = connection.createStatement();
            String sql = "SELECT * FROM crawler_article";
            ResultSet rs =statement.executeQuery(sql);
            while (rs.next())
            {
                String title = rs.getString("title");
                String author = rs.getString("author");
                System.out.println(title+":"+author);
            }
            //第七步：关闭连接资源
            rs.close();
            statement.close();
            connection.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            //这里会发生SQL异常，因为我们提供的的账户和密码不一定能连接成功
        }
    }
}

5、进阶内容

数据类型

Java数据类型与SQL数据类型的转换：

　　

结果集

　　SQL 语句从数据库查询中获取数据，并将数据返回到结果集中。SELECT 语句是一种标准的方法，它从一个数据库中选择行记录，并显示在一个结果集中。 java.sql.ResultSet 接口表示一个数据库查询的结果集。一个 ResultSet 对象控制一个光标指向当前行的结果集。术语“结果集”是指包含在 ResultSet 对象中的行和列的数据。

ResultSet 接口的方法可细分为三类-

• 导航方法：用于移动光标。
• 获取方法：用于查看当前行被光标所指向的列中的数据。
• 更新方法：用于更新当前行的列中的数据。这些更新也会更新数据库中的数据。

光标的移动基于 ResultSet 的属性。用相应的语句生成 ResultSet 对象时，同时生成 ResultSet 的属性。

JDBC 提供了连接方法通过下列创建语句来生成你所需的 ResultSet 对象：

• createStatement(int RSType, int RSConcurrency);
• prepareStatement(String SQL, int RSType, int RSConcurrency);
• prepareCall(String sql, int RSType, int RSConcurrency);

第一个参数表示 ResultSet 对象的类型，第二个参数是两个 ResultSet 常量之一，该常量用于判断该结果集是只读的还是可修改的。

导航结果集

在 ResultSet 接口中包括如下几种方法涉及移动光标-

　　

ResultSet接口中含有几十种从当前行获取数据的方法。
查看结果集

每个可能的数据类型都有一个 get 方法，并且每个 get 方法有两个版本-

• 一个需要列名。
• 一个需要列的索引。

例如，如果你想查看的列包含一个 int 类型，你需要在 ResultSet 中调用 getInt()方法-

S.N.	方法 & 描述
1	public int getInt(String columnName) throws SQLException 返回当前行中名为 columnName 的列的 int 值。
2	public int getInt(int columnIndex) throws SQLException 返回当前行中指定列的索引的 int 值。列索引从 1 开始，意味着行中的第一列是 1 ，第二列是 2 ，以此类推。

同样的，在 ResultSet 接口中还有获取八个 Java 原始类型的 get 方法，以及常见的类型，比如 java.lang.String，java.lang.Object 和 java.net.URL。

也有用于获取 SQL 数据类型 java.sql.Date， java.sql.Time， java.sql.Timestamp， java.sql.Clob，java.sql.Blob 中的方法。查看文档可以了解使用这些 SQL 数据类型的更多的信息。

更新的结果集

ResultSet 接口包含了一系列的更新方法，该方法用于更新结果集中的数据。

用 get 方法可以有两个更新方法来更新任一数据类型-

• 一个需要列名。
• 一个需要列的索引。

例如，要更新一个结果集的当前行的 String 列，你可以使用任一如下所示的 updateString()方法-

S.N.	方法 & 描述
1	public void updateString(int columnIndex, String s) throws SQLException 将指定列的字符串的值改为 s。
2	public void updateString(String columnName, String s) throws SQLException 类似于前面的方法，不同之处在于指定的列是用名字来指定的，而不是它的索引。

八个原始数据类型都有其更新方法，比如 String，Object，URL，和在 java.sql 包中的 SQL 数据类型。

更新结果集中的行将改变当前行的列中的 ResultSet 对象，而不是基础数据库中的数据。要更新数据库中一行的数据，你需要调用以下的任一方法-

S.N.	方法 & 描述
1	public void updateRow() 通过更新数据库中相对应的行来更新当前行。
2	public void deleteRow() 从数据库中删除当前行。
3	public void refreshRow() 在结果集中刷新数据，以反映数据库中最新的数据变化。
4	public void cancelRowUpdates() 取消对当前行的任何修改。
5	public void insertRow() 在数据库中插入一行。本方法只有在光标指向插入行的时候才能被调用。

事物

　　如果你的 JDBC 连接是处于自动提交模式下，该模式为默认模式，那么每句 SQL 语句都是在其完成时提交到数据库。

对简单的应用程序来说这种模式相当好，但有三个原因你可能想关闭自动提交模式，并管理你自己的事务-

• 为了提高性能
• 为了保持业务流程的完整性
• 使用分布式事务

　　你可以通过事务在任意时间来控制以及更改应用到数据库。它把单个 SQL 语句或一组 SQL 语句作为一个逻辑单元，如果其中任一语句失败，则整个事务失败。

若要启用手动事务模式来代替 JDBC 驱动程序默认使用的自动提交模式的话，使用 Connection 对象的的 setAutoCommit()方法。如果传递一个布尔值 false 到 setAutoCommit()方法，你就关闭自动提交模式。你也可以传递一个布尔值 true 将其再次打开。

例如，如果有一个名为 conn 的 Connection 对象，以下的代码将关闭自动提交模式-

conn.setAutoCommit(false);

提交和回滚

当你完成了你的修改，并且要提交你的修改，可以在 connection 对象里调用 commit（）方法，如下所示-

conn.commit( );

另外，用名为 conn 的连接回滚数据到数据库，使用如下所示的代码-

conn.rollback( );

下面的例子说明了如何使用提交和回滚对象-

try{
   //Assume a valid connection object conn
   conn.setAutoCommit(false);
   Statement stmt = conn.createStatement();

   String SQL = "INSERT INTO Employees  " +
                "VALUES (106, 20, 'Rita', 'Tez')";
   stmt.executeUpdate(SQL);
   //Submit a malformed SQL statement that breaks
   String SQL = "INSERTED IN Employees  " +
                "VALUES (107, 22, 'Sita', 'Singh')";
   stmt.executeUpdate(SQL);
   // If there is no error.
   conn.commit();
}catch(SQLException se){
   // If there is any error.
   conn.rollback();
}

在这种情况下，之前的 INSERT 语句不会成功，一切都将被回滚到最初状态。

使用还原点

　　新的 JDBC 3.0 还原点接口提供了额外的事务控制。大部分现代的数据库管理系统的环境都支持设定还原点，例如 Oracle 的 PL/SQL。

当你在事务中设置一个还原点来定义一个逻辑回滚点。如果在一个还原点之后发生错误，那么可以使用 rollback 方法来撤消所有的修改或在该还原点之后所做的修改。

Connection 对象有两个新的方法来管理还原点-

• setSavepoint(String savepointName): 定义了一个新的还原点。它也返回一个 Savepoint 对象。

• releaseSavepoint(Savepoint savepointName): 删除一个还原点。请注意，它需要一个作为参数的 Savepoint 对象。这个对象通常是由 setSavepoint() 方法生成的一个还原点。

　　有一个 rollback (String savepointName) 方法，该方法可以回滚到指定的还原点。

　　下面的例子说明了如何使用 Savepoint 对象-

try{
   //Assume a valid connection object conn
   conn.setAutoCommit(false);
   Statement stmt = conn.createStatement();

   //set a Savepoint
   Savepoint savepoint1 = conn.setSavepoint("Savepoint1");
   String SQL = "INSERT INTO Employees " +
                "VALUES (106, 20, 'Rita', 'Tez')";
   stmt.executeUpdate(SQL);
   //Submit a malformed SQL statement that breaks
   String SQL = "INSERTED IN Employees " +
                "VALUES (107, 22, 'Sita', 'Tez')";
   stmt.executeUpdate(SQL);
   // If there is no error, commit the changes.
   conn.commit();

}catch(SQLException se){
   // If there is any error.
   conn.rollback(savepoint1);
}

在这种情况下，之前的 INSERT 语句不会成功，一切都将被回滚到最初状态。

批处理

　　批处理是指你将关联的 SQL 语句组合成一个批处理，并将他们当成一个调用提交给数据库。

　　当你一次发送多个 SQL 语句到数据库时，可以减少通信的资源消耗，从而提高了性能。

• JDBC 驱动程序不一定支持该功能。你可以使用 DatabaseMetaData.supportsBatchUpdates() 方法来确定目标数据库是否支持批处理更新。如果你的JDBC驱动程序支持此功能，则该方法返回值为 true。

• Statement，PreparedStatement 和 CallableStatement 的 addBatch() 方法用于添加单个语句到批处理。

• executeBatch() 方法用于启动执行所有组合在一起的语句。

• executeBatch() 方法返回一个整数数组，数组中的每个元素代表了各自的更新语句的更新数目。

• 正如你可以添加语句到批处理中，你也可以用 clearBatch() 方法删除它们。此方法删除所有用 addBatch() 方法添加的语句。但是，你不能有选择性地选择要删除的语句。

批处理和 Statement 对象

使用 Statement 对象来使用批处理所需要的典型步骤如下所示-

• 使用 createStatement() 方法创建一个 Statement 对象。
• 使用 setAutoCommit() 方法将自动提交设为 false。
• 被创建的 Statement 对象可以使用 addBatch() 方法来添加你想要的所有SQL语句。
• 被创建的 Statement 对象可以用 executeBatch() 将所有的 SQL 语句执行。
• 最后，使用 commit() 方法提交所有的更改。

示例

下面的代码段提供了一个使用 Statement 对象批量更新的例子-

// Create statement object
Statement stmt = conn.createStatement();

// Set auto-commit to false
conn.setAutoCommit(false);

// Create SQL statement
String SQL = "INSERT INTO Employees (id, first, last, age) " +
             "VALUES(200,'Zia', 'Ali', 30)";
// Add above SQL statement in the batch.
stmt.addBatch(SQL);

// Create one more SQL statement
String SQL = "INSERT INTO Employees (id, first, last, age) " +
             "VALUES(201,'Raj', 'Kumar', 35)";
// Add above SQL statement in the batch.
stmt.addBatch(SQL);

// Create one more SQL statement
String SQL = "UPDATE Employees SET age = 35 " +
             "WHERE id = 100";
// Add above SQL statement in the batch.
stmt.addBatch(SQL);

// Create an int[] to hold returned values
int[] count = stmt.executeBatch();

//Explicitly commit statements to apply changes
conn.commit();

批处理和 PrepareStatement 对象

使用 prepareStatement 对象来使用批处理需要的典型步骤如下所示-

• 使用占位符创建 SQL 语句。
• 使用任一 prepareStatement() 方法创建 prepareStatement 对象。
• 使用 setAutoCommit() 方法将自动提交设为 false。
• 被创建的 Statement 对象可以使用 addBatch() 方法来添加你想要的所有 SQL 语句。
• 被创建的 Statement 对象可以用 executeBatch() 将所有的 SQL 语句执行。
• 最后，使用 commit() 方法提交所有的更改。

下面的代码段提供了一个使用 PrepareStatement 对象批量更新的示例-

// Create SQL statement
String SQL = "INSERT INTO Employees (id, first, last, age) " +
             "VALUES(?, ?, ?, ?)";

// Create PrepareStatement object
PreparedStatemen pstmt = conn.prepareStatement(SQL);

//Set auto-commit to false
conn.setAutoCommit(false);

// Set the variables
pstmt.setInt( 1, 400 );
pstmt.setString( 2, "Pappu" );
pstmt.setString( 3, "Singh" );
pstmt.setInt( 4, 33 );
// Add it to the batch
pstmt.addBatch();

// Set the variables
pstmt.setInt( 1, 401 );
pstmt.setString( 2, "Pawan" );
pstmt.setString( 3, "Singh" );
pstmt.setInt( 4, 31 );
// Add it to the batch
pstmt.addBatch();

//add more batches
.
.
.
.
//Create an int[] to hold returned values
int[] count = stmt.executeBatch();

//Explicitly commit statements to apply changes
conn.commit();

存储过程

创建 CallableStatement 对象

假设，你需要执行下面的 Oracle 存储过程-

CREATE OR REPLACE PROCEDURE getEmpName
   (EMP_ID IN NUMBER, EMP_FIRST OUT VARCHAR) AS
BEGIN
   SELECT first INTO EMP_FIRST
   FROM Employees
   WHERE ID = EMP_ID;
END;

注意：上面的存储过程是在 Oracle 使用的，但我们使用的是 MySQL 数据库，所以我们在 MySQL 的环境下需要重新写出相同功能的代码，下面的代码是在 EMP 数据库中创建相同功能的代码-

DELIMITER $$

DROP PROCEDURE IF EXISTS `EMP`.`getEmpName` $$
CREATE PROCEDURE `EMP`.`getEmpName`
   (IN EMP_ID INT, OUT EMP_FIRST VARCHAR(255))
BEGIN
   SELECT first INTO EMP_FIRST
   FROM Employees
   WHERE ID = EMP_ID;
END $$

DELIMITER ;

当前有三种类型的参数：IN，OUT 和 INOUT。PreparedStatement 对象只能使用 IN 参数。CallableStatement 对象可以使用所有的三种类型。

下面是三种类型参数的定义

CallableStatement cstmt = null;下面的代码片段展示了如何使用 Connection.prepareCall() 方法实现一个基于上述存储过程的 CallableStatement 对象-

try {
   String SQL = "{call getEmpName (?, ?)}";
   cstmt = conn.prepareCall (SQL);
   . . .
}
catch (SQLException e) {
   . . .
}
finally {
   . . .
}

字符串变量 SQL 使用参数占位符来表示存储过程。

使用 CallableStatement 对象就像使用 PreparedStatement 对象。在执行该语句前，你必须将值绑定到所有的参数，否则你将收到一个 SQL 异常。

如果你有 IN 参数，只要按照适用于 PreparedStatement 对象相同的规则和技巧；用 setXXX()方法来绑定对应的 Java 数据类型。

当你使用 OUT 和 INOUT 参数就必须采用额外的 CallableStatement 方法：registerOutParameter()。registerOutParameter() 方法将 JDBC 数据类型绑定到存储过程返回的数据类型。

一旦你调用了存储过程，你可以用适当的 getXXX()方法从 OUT 参数参数中检索数值。这种方法将检索出来的 SQL 类型的值映射到 Java 数据类型。

关闭 CallableStatement 对象

正如你关闭其它的 Statement 对象，出于同样的原因，你也应该关闭 CallableStatement 对象。

close()方法简单的调用就可以完成这项工作。如果你先关闭了 Connection 对象，那么它也会关闭 CallableStatement 对象。然而，你应该始终明确关闭 CallableStatement 对象，以确保该对象被彻底关闭。

CallableStatement cstmt = null;
try {
   String SQL = "{call getEmpName (?, ?)}";
   cstmt = conn.prepareCall (SQL);
   . . .
}
catch (SQLException e) {
   . . .
}
finally {
   cstmt.close();
}

流数据

PreparedStatement 对象必须具备使用输入和输出流来提供参数数据的能力。这使你能够将整个文件存储到数据库列中，这样数据库就能存储大型数据，例如 CLOB 和 BLOB 数据类型。

用于流数据有下列几种方法-

• setAsciiStream(): 该方法是用来提供较大的 ASCII 值。
• setCharacterStream(): 该方法是用来提供较大的 UNICODE 值。
• setBinaryStream(): 该方法是用来提供较大的二进制值。

setXXXStream()方法需要一个额外的参数，该参数是除了参数占位符的文件大小。这个参数通知驱动程序通过使用流有多少数据被发送到数据库中。

示例

假如我们到要上传一个名为 XML_Data.xml 的 XML 文件到数据库的表中。下面是该 XML 文件的内容-

<?xml version="1.0"?>
<Employee>
<id>100</id>
<first>Zara</first>
<last>Ali</last>
<Salary>10000</Salary>
<Dob>18-08-1978</Dob>
<Employee>

将该 XML 文件和你要运行的示例保存在相同的目录的。

这个示例将创建一个数据库表 XML_Data ，然后 XML_Data.xml 将被上传到该表中。

将下面的示例拷贝并粘帖到 JDBCExample.java 中，编译并运行它，如下所示-

// Import required packages
import java.sql.*;
import java.io.*;
import java.util.*;

public class JDBCExample {
   // JDBC driver name and database URL
   static final String JDBC_DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
   static final String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost/EMP";

   //  Database credentials
   static final String USER = "username";
   static final String PASS = "password";

   public static void main(String[] args) {
   Connection conn = null;
   PreparedStatement pstmt = null;
   Statement stmt = null;
   ResultSet rs = null;
   try{
      // Register JDBC driver
      Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

      // Open a connection
      System.out.println("Connecting to database...");
      conn = DriverManager.getConnection(DB_URL,USER,PASS);

      //Create a Statement object and build table
      stmt = conn.createStatement();
      createXMLTable(stmt);

      //Open a FileInputStream
      File f = new File("XML_Data.xml");
      long fileLength = f.length();
      FileInputStream fis = new FileInputStream(f);

      //Create PreparedStatement and stream data
      String SQL = "INSERT INTO XML_Data VALUES (?,?)";
      pstmt = conn.prepareStatement(SQL);
      pstmt.setInt(1,100);
      pstmt.setAsciiStream(2,fis,(int)fileLength);
      pstmt.execute();

      //Close input stream
      fis.close();

      // Do a query to get the row
      SQL = "SELECT Data FROM XML_Data WHERE id=100";
      rs = stmt.executeQuery (SQL);
      // Get the first row
      if (rs.next ()){
         //Retrieve data from input stream
         InputStream xmlInputStream = rs.getAsciiStream (1);
         int c;
         ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
         while (( c = xmlInputStream.read ()) != -1)
            bos.write(c);
         //Print results
         System.out.println(bos.toString());
      }
      // Clean-up environment
      rs.close();
      stmt.close();
      pstmt.close();
      conn.close();
   }catch(SQLException se){
      //Handle errors for JDBC
      se.printStackTrace();
   }catch(Exception e){
      //Handle errors for Class.forName
      e.printStackTrace();
   }finally{
      //finally block used to close resources
      try{
         if(stmt!=null)
            stmt.close();
      }catch(SQLException se2){
      }// nothing we can do
      try{
         if(pstmt!=null)
            pstmt.close();
      }catch(SQLException se2){
      }// nothing we can do
      try{
         if(conn!=null)
            conn.close();
      }catch(SQLException se){
         se.printStackTrace();
      }//end finally try
   }//end try
   System.out.println("Goodbye!");
}//end main

public static void createXMLTable(Statement stmt)
   throws SQLException{
   System.out.println("Creating XML_Data table..." );
   //Create SQL Statement
   String streamingDataSql = "CREATE TABLE XML_Data " +
                             "(id INTEGER, Data LONG)";
   //Drop table first if it exists.
   try{
      stmt.executeUpdate("DROP TABLE XML_Data");
   }catch(SQLException se){
   }// do nothing
   //Build table.
   stmt.executeUpdate(streamingDataSql);
}//end createXMLTable
}//end JDBCExample

现在，让我们用下面的命令编译上面的代码-

C:\>javac JDBCExample.java
C:\>

当你运行 JDBCExample 时，它将展示下面的结果-

C:\>java JDBCExample
Connecting to database...
Creating XML_Data table...
<?xml version="1.0"?>
<Employee>
<id>100</id>
<first>Zara</first>
<last>Ali</last>
<Salary>10000</Salary>
<Dob>18-08-1978</Dob>
<Employee>
Goodbye!