JDBC
JDBC
一、 JDBC快速入门
1.jdbc的概念
- JDBC（Java DataBase Connectivity,java数据库连接）是一种用于执行SQL语句的Java API，可以为多种关系型数据库提供统一访问，它是由一组用Java语言编写的类和接口组成的。
2.jdbc的本质
- 其实就是java官方提供的一套规范(接口)。用于帮助开发人员快速实现不同关系型数据库的连接！
3.jdbc的快速入门程序
-
导入jar包
-
注册驱动
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); -
获取连接
Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/db2", "root", "root"); -
获取执行者对象
Statement stat = con.createStatement(); -
执行sql语句，并接收返回结果
String sql = "SELECT * FROM user"; ResultSet rs = stat.executeQuery(sql); -
处理结果
while(rs.next()) { System.out.println(rs.getInt("id") + "\t" + rs.getString("name")); } -
释放资源
con.close(); stat.close(); rs.close();
二、JDBC各个功能类详解
1.DriverManager
-
注册驱动(告诉程序该使用哪一个数据库驱动)
- static void registerDriver(Driver driver)：注册与给定的驱动程序 DriverManager
- 写代码使用：Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
- 通过查看源码发现：在com.mysql.jdbc.Driver类中存在静态代码块
static { try { java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver()); } catch (SQLException E) { throw new RuntimeException("Can't register driver!"); } }- 注意：mysql5之后的驱动jar包可以省略注册驱动的步骤。在jar包中，存在一个java.sql.Driver配置文件，文件中指定了com.mysql.jdbc.Driver
-
获取数据库连接(获取到数据库的连接并返回连接对象)
- static Connection getConnection(String url, String user, String password);
- 返回值：Connection数据库连接对象
- 参数
- url：指定连接的路径。语法：jdbc:mysql://ip地址(域名):端口号/数据库名称
- user：用户名
- password：密码
- static Connection getConnection(String url, String user, String password);
2.Connection
- Connection：数据库连接对象
- 获取执行者对象
- 获取普通执行者对象：Statement createStatement();
- 获取预编译执行者对象：PreparedStatement prepareStatement(String sql);
- 管理事务
- 开启事务：setAutoCommit(boolean autoCommit); 参数为false，则开启事务。
- 提交事务：commit();
- 回滚事务：rollback();
- 释放资源
- 立即将数据库连接对象释放：void close();
- 获取执行者对象
3.Statement
- Statement：执行sql语句的对象
- 执行DML语句：int executeUpdate(String sql);
- 返回值int：返回影响的行数。
- 参数sql：可以执行insert、update、delete语句。
- 执行DQL语句：ResultSet executeQuery(String sql);
- 返回值ResultSet：封装查询的结果。
- 参数sql：可以执行select语句。
- 释放资源
- 立即将执行者对象释放：void close();
- 执行DML语句：int executeUpdate(String sql);
4.ResultSet
- ResultSet：结果集对象
- 判断结果集中是否还有数据：boolean next();
- 有数据返回true，并将索引向下移动一行
- 没有数据返回false
- 获取结果集中的数据：XXX getXxx("列名");
- XXX代表数据类型(要获取某列数据，这一列的数据类型)
- 例如：String getString("name"); int getInt("age");
- 释放资源
- 立即将结果集对象释放：void close();
- 判断结果集中是否还有数据：boolean next();
三、JDBC工具类
工具类的抽取
- 配置文件(在src下创建config.properties)
driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/db14
username=root
password=itheima
- 工具类
/*
JDBC工具类
*/
public class JDBCUtils {
//1.私有构造方法
private JDBCUtils(){};
//2.声明配置信息变量
private static String driverClass;
private static String url;
private static String username;
private static String password;
private static Connection con;
//3.静态代码块中实现加载配置文件和注册驱动
static{
try{
//通过类加载器返回配置文件的字节流
InputStream is = JDBCUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("config.properties");
//创建Properties集合，加载流对象的信息
Properties prop = new Properties();
prop.load(is);
//获取信息为变量赋值
driverClass = prop.getProperty("driverClass");
url = prop.getProperty("url");
username = prop.getProperty("username");
password = prop.getProperty("password");
//注册驱动
Class.forName(driverClass);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
//4.获取数据库连接的方法
public static Connection getConnection() {
try {
con = DriverManager.getConnection(url,username,password);
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
return con;
}
//5.释放资源的方法
public static void close(Connection con, Statement stat, ResultSet rs) {
if(con != null) {
try {
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(stat != null) {
try {
stat.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(rs != null) {
try {
rs.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void close(Connection con, Statement stat) {
close(con,stat,null);
}
}
四、SQL注入攻击
1.sql注入攻击的演示
- 在登录界面，输入一个错误的用户名或密码，也可以登录成功
2.sql注入攻击的原理
- 按照正常道理来说，我们在密码处输入的所有内容，都应该认为是密码的组成
- 但是现在Statement对象在执行sql语句时，将一部分内容当做查询条件来执行了
3.PreparedStatement的介绍
- 预编译sql语句的执行者对象。在执行sql语句之前，将sql语句进行提前编译。明确sql语句的格式后，就不会改变了。剩余的内容都会认为是参数！参数使用?作为占位符
- 为参数赋值的方法：setXxx(参数1,参数2);
- 参数1：?的位置编号(编号从1开始)
- 参数2：?的实际参数
- 执行sql语句的方法
- 执行insert、update、delete语句：int executeUpdate();
- 执行select语句：ResultSet executeQuery();
4.PreparedStatement的使用
/*
使用PreparedStatement的登录方法，解决注入攻击
*/
@Override
public User findByLoginNameAndPassword(String loginName, String password) {
//定义必要信息
Connection conn = null;
PreparedStatement pstm = null;
ResultSet rs = null;
User user = null;
try {
//1.获取连接
conn = JDBCUtils.getConnection();
//2.创建操作SQL对象
String sql = "SELECT * FROM user WHERE loginname=? AND password=?";
pstm = conn.prepareStatement(sql);
//3.设置参数
pstm.setString(1,loginName);
pstm.setString(2,password);
System.out.println(sql);
//4.执行sql语句，获取结果集
rs = pstm.executeQuery();
//5.获取结果集
if (rs.next()) {
//6.封装
user = new User();
user.setUid(rs.getString("uid"));
user.setUcode(rs.getString("ucode"));
user.setUsername(rs.getString("username"));
user.setPassword(rs.getString("password"));
user.setGender(rs.getString("gender"));
user.setDutydate(rs.getDate("dutydate"));
user.setBirthday(rs.getDate("birthday"));
user.setLoginname(rs.getString("loginname"));
}
//7.返回
return user;
}catch (Exception e){
throw new RuntimeException(e);
}finally {
JDBCUtils.close(conn,pstm,rs);
}
}
五、JDBC管理事务
1. JDBC如何管理事务
- 管理事务的功能类：Connection
- 开启事务：setAutoCommit(boolean autoCommit);参数为false则开启事务
- 提交事务：commit();
- 回滚事务：rollback();
/*
事务要控制在此处
*/
@Override
public void batchAdd(List<User> users) {
//获取数据库连接
Connection connection = JDBCUtils.getConnection();
try {
//开启事务
connection.setAutoCommit(false);
for (User user : users) {
//1.创建ID,并把UUID中的-替换
String uid = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "").toUpperCase();
//2.给user的uid赋值
user.setUid(uid);
//3.生成员工编号
user.setUcode(uid);
//模拟异常
//int n = 1 / 0;
//4.保存
userDao.save(connection,user);
}
//提交事务
connection.commit();
}catch (Exception e){
try {
//回滚事务
connection.rollback();
}catch (Exception ex){
ex.printStackTrace();
}
e.printStackTrace();
}finally {
JDBCUtils.close(connection,null,null);
}
}
六、数据库连接池
1.数据库连接池的概念
- 数据库连接背景
- 数据库连接是一种关键的、有限的、昂贵的资源，这一点在多用户的网页应用程序中体现得尤为突出。对数据库连接的管理能显著影响到整个应用程序的伸缩性和健壮性，影响到程序的性能指标。数据库连接池正是针对这个问题提出来的。
- 数据库连接池
- 数据库连接池负责分配、管理和释放数据库连接，它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是再重新建立一个。这项技术能明显提高对数据库操作的性能。
- 数据库连接池原理
2.自定义连接池
- java.sql.DataSource接口：数据源(数据库连接池)。java官方提供的数据库连接池规范(接口)
- 获取数据库连接对象：Connection getConnection();
- 自定义连接池
/*
自定义连接池类
*/
public class MyDataSource implements DataSource{
//定义集合容器，用于保存多个数据库连接对象
private static List<Connection> pool = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Connection>());
//静态代码块，生成10个数据库连接保存到集合中
static {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Connection con = JDBCUtils.getConnection();
pool.add(con);
}
}
//返回连接池的大小
public int getSize() {
return pool.size();
}
//从池中返回一个数据库连接
@Override
public Connection getConnection() {
if(pool.size() > 0) {
//从池中获取数据库连接
return pool.remove(0);
}else {
throw new RuntimeException("连接数量已用尽");
}
}
@Override
public Connection getConnection(String username, String password) throws SQLException {
return null;
}
@Override
public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
return null;
}
@Override
public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
return false;
}
@Override
public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
return null;
}
@Override
public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {
}
@Override
public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {
}
@Override
public int getLoginTimeout() throws SQLException {
return 0;
}
@Override
public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException {
return null;
}
}
3.自定义连接池测试
public class MyDataSourceTest {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//创建数据库连接池对象
MyDataSource dataSource = new MyDataSource();
System.out.println("使用之前连接池数量：" + dataSource.getSize());
//获取数据库连接对象
Connection con = dataSource.getConnection();
System.out.println(con.getClass());// JDBC4Connection
//查询学生表全部信息
String sql = "SELECT * FROM student";
PreparedStatement pst = con.prepareStatement(sql);
ResultSet rs = pst.executeQuery();
while(rs.next()) {
System.out.println(rs.getInt("sid") + "\t" + rs.getString("name") + "\t" + rs.getInt("age") + "\t" + rs.getDate("birthday"));
}
//释放资源
rs.close();
pst.close();
//目前的连接对象close方法，是直接关闭连接，而不是将连接归还池中
con.close();
System.out.println("使用之后连接池数量：" + dataSource.getSize());
}
}
4.归还连接
- 继承(无法解决)
- 通过打印连接对象，发现DriverManager获取的连接实现类是JDBC4Connection。
- 自定义一个类，继承JDBC4Connection这个类，重写close()方法。
/*
自定义Connection类
*/
public class MyConnection1 extends JDBC4Connection {
//声明连接对象和连接池集合对象
private Connection con;
private List<Connection> pool;
//通过构造方法给成员变量赋值
public MyConnection1(String hostToConnectTo, int portToConnectTo, Properties info, String databaseToConnectTo, String url,Connection con,List<Connection> pool) throws SQLException {
super(hostToConnectTo, portToConnectTo, info, databaseToConnectTo, url);
this.con = con;
this.pool = pool;
}
//重写close()方法，将连接归还给池中
@Override
public void close() throws SQLException {
pool.add(con);
}
}
- 但是这种方式行不通，通过查看JDBC工具类获取连接的方法我们发现：我们虽然自定义了一个子类，完成了归还连接的操作。但是DriverManager获取的还是JDBC4Connection这个对象，并不是我们的子类对象。而我们又不能整体去修改驱动包中类的功能！
//将之前的连接对象换成自定义的子类对象
private static MyConnection1 con;
//4.获取数据库连接的方法
public static Connection getConnection() {
try {
//等效于：MyConnection1 con = new JDBC4Connection(); 语法错误！
con = DriverManager.getConnection(url,username,password);
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
return con;
}
- 装饰设计模式
- 自定义连接类
/*
自定义Connection类。通过装饰设计模式，实现和mysql驱动包中的Connection实现类相同的功能！
实现步骤：
1.定义一个类，实现Connection接口
2.定义Connection连接对象和连接池容器对象的变量
3.提供有参构造方法，接收连接对象和连接池对象，对变量赋值
4.在close()方法中，完成连接的归还
5.剩余方法，只需要调用mysql驱动包的连接对象完成即可
*/
public class MyConnection2 implements Connection {
//2.定义Connection连接对象和连接池容器对象的变量
private Connection con;
private List<Connection> pool;
//3.提供有参构造方法，接收连接对象和连接池对象，对变量赋值
public MyConnection2(Connection con,List<Connection> pool) {
this.con = con;
this.pool = pool;
}
//4.在close()方法中，完成连接的归还
@Override
public void close() throws SQLException {
pool.add(con);
}
}
* 自定义连接池类
public class MyDataSource implements DataSource{
//定义集合容器，用于保存多个数据库连接对象
private static List<Connection> pool = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Connection>());
//静态代码块，生成10个数据库连接保存到集合中
static {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Connection con = JDBCUtils.getConnection();
pool.add(con);
}
}
//返回连接池的大小
public int getSize() {
return pool.size();
}
//从池中返回一个数据库连接
@Override
public Connection getConnection() {
if(pool.size() > 0) {
//从池中获取数据库连接
Connection con = pool.remove(0);
//通过自定义连接对象进行包装
MyConnection2 mycon = new MyConnection2(con,pool);
//返回包装后的连接对象
return mycon;
}else {
throw new RuntimeException("连接数量已用尽");
}
}
}
- 适配器设计模式
- 通过之前MyConnection2连接类我们发现，有很多个需要实现的方法。这个时候我们就可以使用适配器设计模式了。提供一个适配器类，实现Connection接口，将所有功能进行实现(除了close方法)。自定义连接类只需要继承这个适配器类，重写需要改进的close()方法即可！
- 适配器类
/*
适配器抽象类。实现Connection接口。
实现所有的方法，调用mysql驱动包中Connection连接对象的方法
*/
public abstract class MyAdapter implements Connection {
// 定义数据库连接对象的变量
private Connection con;
// 通过构造方法赋值
public MyAdapter(Connection con) {
this.con = con;
}
// 所有的方法，均调用mysql的连接对象实现
@Override
public Statement createStatement() throws SQLException {
return con.createStatement();
}
}
* * 自定义连接类
/*
自定义Connection连接类。通过适配器设计模式。完成close()方法的重写
1.定义一个类，继承适配器父类
2.定义Connection连接对象和连接池容器对象的变量
3.提供有参构造方法，接收连接对象和连接池对象，对变量赋值
4.在close()方法中，完成连接的归还
*/
public class MyConnection3 extends MyAdapter {
//2.定义Connection连接对象和连接池容器对象的变量
private Connection con;
private List<Connection> pool;
//3.提供有参构造方法，接收连接对象和连接池对象，对变量赋值
public MyConnection3(Connection con,List<Connection> pool) {
super(con); // 将接收的数据库连接对象给适配器父类传递
this.con = con;
this.pool = pool;
}
//4.在close()方法中，完成连接的归还
@Override
public void close() throws SQLException {
pool.add(con);
}
}
* 自定义连接池类
public class MyDataSource implements DataSource{
//定义集合容器，用于保存多个数据库连接对象
private static List<Connection> pool = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Connection>());
//静态代码块，生成10个数据库连接保存到集合中
static {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Connection con = JDBCUtils.getConnection();
pool.add(con);
}
}
//返回连接池的大小
public int getSize() {
return pool.size();
}
//从池中返回一个数据库连接
@Override
public Connection getConnection() {
if(pool.size() > 0) {
//从池中获取数据库连接
Connection con = pool.remove(0);
//通过自定义连接对象进行包装
//MyConnection2 mycon = new MyConnection2(con,pool);
MyConnection3 mycon = new MyConnection3(con,pool);
//返回包装后的连接对象
return mycon;
}else {
throw new RuntimeException("连接数量已用尽");
}
}
}
- 动态代理
- 经过我们适配器模式的改进，自定义连接类中的方法已经很简洁了。剩余所有的方法已经抽取到了适配器类中。但是适配器这个类还是我们自己编写的，也比较麻烦！所以可以使用动态代理的方式来改进。
- 自定义数据库连接池类
public class MyDataSource implements DataSource{
//定义集合容器，用于保存多个数据库连接对象
private static List<Connection> pool = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Connection>());
//静态代码块，生成10个数据库连接保存到集合中
static {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Connection con = JDBCUtils.getConnection();
pool.add(con);
}
}
//返回连接池的大小
public int getSize() {
return pool.size();
}
//动态代理方式
@Override
public Connection getConnection() {
if(pool.size() > 0) {
//从池中获取数据库连接
Connection con = pool.remove(0);
Connection proxyCon = (Connection)Proxy.newProxyInstance(con.getClass().getClassLoader(), new Class[]{Connection.class}, new InvocationHandler() {
/*
执行Connection实现类所有方法都会经过invoke
如果是close方法，则将连接还回池中
如果不是，直接执行实现类的原有方法
*/
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
if(method.getName().equals("close")) {
pool.add(con);
return null;
}else {
return method.invoke(con,args);
}
}
});
return proxyCon;
}else {
throw new RuntimeException("连接数量已用尽");
}
}
}
5.开源连接池的使用
- C3P0
- 基本使用
/*
使用C3P0连接池
1.导入jar包
2.导入配置文件到src目录下
3.创建c3p0连接池对象
4.获取数据库连接进行使用
*/
public class C3P0Demo1 {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//创建c3p0连接池对象
DataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
//获取数据库连接进行使用
Connection con = dataSource.getConnection();
//查询全部学生信息
String sql = "SELECT * FROM student";
PreparedStatement pst = con.prepareStatement(sql);
ResultSet rs = pst.executeQuery();
while(rs.next()) {
System.out.println(rs.getInt("sid") + "\t" + rs.getString("name") + "\t" + rs.getInt("age") + "\t" + rs.getDate("birthday"));
}
//释放资源
rs.close();
pst.close();
con.close(); // 将连接对象归还池中
}
}
* 配置演示
public class C3P0Demo2 {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//创建c3p0连接池对象
DataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
//获取数据库连接进行使用
for(int i = 1; i <= 11; i++) {
Connection con = dataSource.getConnection();
System.out.println(i + ":" + con);
if(i == 5) {
con.close();
}
}
}
}
- Druid
- 基本使用
/*
Druid连接池
1.导入jar包
2.编写配置文件，放在src目录下
3.通过Properties集合加载配置文件
4.通过Druid连接池工厂类获取数据库连接池对象
5.获取数据库连接，进行使用
*/
public class DruidDemo1 {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//通过Properties集合加载配置文件
InputStream is = DruidDemo1.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties");
Properties prop = new Properties();
prop.load(is);
//通过Druid连接池工厂类获取数据库连接池对象
DataSource dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(prop);
//获取数据库连接，进行使用
Connection con = dataSource.getConnection();
//查询全部学生信息
String sql = "SELECT * FROM student";
PreparedStatement pst = con.prepareStatement(sql);
ResultSet rs = pst.executeQuery();
while(rs.next()) {
System.out.println(rs.getInt("sid") + "\t" + rs.getString("name") + "\t" + rs.getInt("age") + "\t" + rs.getDate("birthday"));
}
//释放资源
rs.close();
pst.close();
con.close(); // 将连接对象归还池中
}
}
* 抽取工具类
/*
数据库连接池工具类
*/
public class DataSourceUtils {
//1.私有构造方法
private DataSourceUtils(){}
//2.定义DataSource数据源变量
private static DataSource dataSource;
//3.提供静态代码块，完成配置文件的加载和获取连接池对象
static {
try{
//加载配置文件
InputStream is = DruidDemo1.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties");
Properties prop = new Properties();
prop.load(is);
//获取数据库连接池对象
dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(prop);
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
//4.提供获取数据库连接的方法
public static Connection getConnection() {
Connection con = null;
try {
con = dataSource.getConnection();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
return con;
}
//5.提供获取数据库连接池的方法
public static DataSource getDataSource() {
return dataSource;
}
//6.提供释放资源的方法
public static void close(Connection con, Statement stat, ResultSet rs) {
if(con != null) {
try {
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(stat != null) {
try {
stat.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(rs != null) {
try {
rs.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void close(Connection con, Statement stat) {
close(con,stat,null);
}
}
七、JDBC框架(JDBCTemplate)
1.分析前一天案例中的重复代码
- dao层的重复代码
- 定义必要的信息、获取数据库的连接、释放资源都是重复的代码！
- 而我们最终的核心功能仅仅只是执行一条sql语句而已啊！
- 所以我们可以抽取出一个JDBC模板类，来封装一些方法(update、query)，专门帮我们执行增删改查的sql语句！
- 将之前那些重复的操作，都抽取到模板类中的方法里。就能大大简化我们的使用步骤！
2.自定义JDBC框架
2.1数据库的源信息
- DataBaseMetaData(了解)：数据库的源信息
- java.sql.DataBaseMetaData：封装了整个数据库的综合信息
- 例如：
- String getDatabaseProductName()：获取数据库产品的名称
- int getDatabaseProductVersion()：获取数据库产品的版本号
- ParameterMetaData：参数的源信息
- java.sql.ParameterMetaData：封装的是预编译执行者对象中每个参数的类型和属性
- 这个对象可以通过预编译执行者对象中的getParameterMetaData()方法来获取
- 核心功能：
- int getParameterCount()：获取sql语句中参数的个数
- ResultSetMetaData：结果集的源信息
- java.sql.ResultSetMetaData：封装的是结果集对象中列的类型和属性
- 这个对象可以通过结果集对象中的getMetaData()方法来获取
- 核心功能：
- int getColumnCount()：获取列的总数
- String getColumnName(int i)：获取列名
浙公网安备 33010602011771号