JDBC连接数据库的原理和操作

JDBC即Java DataBase Connectivity,java数据库连接;JDBC 提供的API可以让JAVA通过API方式访问关系型数据库,执行SQL语句,获取数据;常见关系型数据库如Oracle、MySQL、SQLServer等;对于非关系型数据库如Redis、mongonDB等就显得无力;关系型数据库最典型的数据结构是表,易于维护,灵活使用(使用表结构,支持SQL语言的简单及复杂表及多表之间的查询),非关系型数据库严格上不是一种数据库,应该是一种数据结构化存储方法的集合(文档型、键值对型、列式数据库、图形数据库),相对于关系型数据库(读写性能比较差,效率低,灵活度低、高并发处理显得鸡肋);非关系型数据库优点多多,速度快、高拓展、低成本(就数据结构复杂,其他都比较简单,学习难度就有点大)。

JDBC是一种规范,它提供的接口,是一套完整的、可移植的访问底层数据库的程序。

JDBC连接数据库步骤

  1. 在开发环境中加载指定的数据库驱动。例如在mysql使用环境中,则需要下载mysql对应的驱动程序mysql-connector-java-xxx.java
  2. 在应用中加载驱动。例如使用Class.forName()的方式将驱动类加载到内存中;
  3. 创建数据库连接对象。在接口Driver中定义了相应的连接方式;
  4. 创建Statement对象。Statement类的主要是用于执行静态 SQL语句并返回它所生成结果的对象。通过Connection对象的createStatement()方法可以创建一个Statement对象。例如:Statement statament = connection.createStatement()
  5. 调用Statement对象的相关方法执行相对应的 SQL 语句;
  6. 关闭数据库连接:使用完数据库或者不需要访问数据库时,通过Connection.close() 方法及时关闭数据连接。

示例

1、数据准备

现在mysql数据库中创建person表,并插入需要的数据

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0; -- ----------------------------
-- Table structure for blog
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `person`;
CREATE TABLE `person` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`nickname` varchar(255) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,
`mobile` varchar(11) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,
`age` int(2) DEFAULT NULL,
`email` varchar(255) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci; -- ----------------------------
-- Records of blog
-- ----------------------------
BEGIN;
INSERT INTO `person` VALUES (1, 'wujiwen', '13011111111', 20, 'jiwenwu@outlook.com');
INSERT INTO `person` VALUES (2, 'mybatis', '13100000000', 10, 'service@mybatis.com');
COMMIT; SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

2、引入mysql驱动

<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>8.0.21</version>
</dependency>

3、使用JDBC连接数据库

按照上面的步骤,我们先将特定厂商Mysql的驱动加载到内存中,然后通过Driver实例获取数据库连接

private final String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis";
private final String user = "root";
private final String password = "passw0rd";
private final String mysqlDriver = "com.mysql.cj.jdbc.Driver"; public Connection getConnectionByProperties() throws Exception {
Properties properties = new Properties();
properties.put("user",user);
properties.put("password",password);
// 加载驱动实例
Driver driver = ((Driver) Class.forName(mysqlDriver).newInstance());
// 获取链接
return driver.connect(url,properties);
} public Connection getConnectionByUserPassword() throws Exception {
// 加载驱动实例
Class.forName(mysqlDriver);
// 通过DriverManager获取
return DriverManager.getConnection(url, user, password);
}

当使用Class.forName(mysqlDriver)加载驱动类到内存中的时候,同时会执行这个驱动类中的静态代码块,创建一个Driver实例;然后调用DriverManager 进行注册DriverDriverManager 作为 Driver 的管理器,它在第一次被调用的时候,它会被加载到内存中,然后执行其定义的静态代码段,在静态代码段中,有一个 loadInitialDrivers() 静态方法,用于加载配置在jdbc.drivers 系统属性内的驱动DriverDriverManager来统一管理操作Driver和获取Connection对象;

4、增删改查

列举最简单的sql操作示例

public int insert(Connection connection) throws SQLException {
try {
Statement statement = connection.createStatement();
return statement.executeUpdate("insert into `person` (nickname,mobile,age,email) values ('insert', '13100000000', 14, 'insert@mybatis.com');");
}catch (Exception e){
try {
connection.rollback();
} catch (SQLException e1) {
e1.printStackTrace();
}
e.printStackTrace();
}finally {
connection.close();
}
return 0;
} public int update(Connection connection) throws SQLException {
try {
Statement statement = connection.createStatement();
return statement.executeUpdate("update `person` set mobile = '12000000000' where id = 4;");
}catch (Exception e){
try {
connection.rollback();
} catch (SQLException e1) {
e1.printStackTrace();
}
e.printStackTrace();
}finally {
connection.close();
}
return 0;
} public int delete(Connection connection) throws SQLException {
try {
Statement statement = connection.createStatement();
return statement.executeUpdate("delete `person` where id = 4;");
}catch (Exception e){
try {
connection.rollback();
} catch (SQLException e1) {
e1.printStackTrace();
}
e.printStackTrace();
}finally {
connection.close();
}
return 0;
} public List<Person> listPerson(Connection connection) throws SQLException {
List<Person> personList = new ArrayList<>();
try {
Statement statement = connection.createStatement();
ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select * from `person`;");
while (resultSet.next()){
Person person = new Person();
// 指定列名方式获取
Integer id = resultSet.getInt("id");
// 指定列索引方式获取,startIndex = 1
String nickname = resultSet.getString(2);
String mobile = resultSet.getString("mobile");
Integer age = resultSet.getInt(4);
String email = resultSet.getString("email");
person.setId(id);
person.setNickname(nickname);
person.setMobile(mobile);
person.setAge(age);
person.setEmail(email);
personList.add(person);
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
connection.close();
}
return personList;
}

JDBC简化方案

原生方式不仅硬编码多而且非常的不灵活,对于结果的封装处理也比较麻烦。这时候也出现了一些比较好用的简化操作方案,例如常见的Hibernate,DBUtils,Mybatis。本文将简单的介绍一下DBUtils是如何简化数据的查询和操作的。

DBUtils

该组件严格上说不是一款持久化框架,更多的可以理解成一款简化操作工具集合,将原生JDBC的很多动态化操作进行了封装,方便了使用

核心功能介绍

  • QueryRunner类,提供了对sql语句的各种api
  • ResultSetHandler接口,用于定义查询操作后,如何对结果进行封装
  • DbUtils工具类,里面封装了很多关闭资源及处理事务的方法

示例

    private final String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis";
private final String user = "root";
private final String password = "passw0rd";
private final String mysqlDriver = "com.mysql.cj.jdbc.Driver"; public Connection getConnection() throws Exception {
Class.forName(mysqlDriver);
return DriverManager.getConnection(url, user, password);
} public int insert(Connection connection) throws SQLException {
QueryRunner runner = new QueryRunner();
String sql = "insert into `person` (nickname,mobile,age,email) values (?,?,?,?);";
Object[] params = {"dbutils", "12000000000", 10, "dbutils@dbutils.com"};
return runner.update(connection, sql, params);
} public int update(Connection connection) throws SQLException {
QueryRunner runner = new QueryRunner();
String sql = "update `person` set mobile = '00000000000' where id = ?";
Object params = 5;
return runner.update(connection,sql,params);
} public int delete(Connection connection) throws SQLException{
QueryRunner runner = new QueryRunner();
String sql = "delete `person` where id = ?";
Object params = 5;
return runner.update(connection,sql,params);
}
// 查询单个对象
public Person getPerson(Connection connection) throws SQLException {
QueryRunner runner = new QueryRunner();
String sql = "select * from `person` where id = ? ";
Object params = 1;
return runner.query(connection,sql,new BeanHandler<>(Person.class),params);
}
// 查询集合对象
public List<Person> listPerson(Connection connection) throws SQLException {
QueryRunner runner = new QueryRunner();
String sql = "select * from `person`";
return runner.query(connection,sql,new BeanListHandler<>(Person.class));
}

这时候我们会发现动态sql的编写也比较简单了,参数的设置比较灵活,特别是对于查询结果的封装变得容易多了。

但是还有很多不足的地方,例如如果将nickname修改成username,这种情况就无法准确的对应的bean结果集。我们也可以对其进行改造,添加相应的别名方式处理。

相对于Hibernate的庞大和繁琐,我们更推荐Mybatis去处理。MyBatis 免除了几乎所有的 JDBC 代码以及设置参数和获取结果集的工作。MyBatis 可以通过简单的 XML 或注解来配置和映射原始类型、接口和 Java POJO(Plain Old Java Objects,普通老式 Java 对象)为数据库中的记录。

后续将简单演示mybatis是如何处理这些问题的,并了解这背后的相关原理及实现方式。

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