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JDBC介绍

JDBC

2023-04-18 16:07:00 时间

1 JDBC简介

概念：JDBC(Java DataBase Connectivity) ：Java数据库连接技术：具体讲就是通过Java连接广泛的数据库，并对表中数据执行增、删、改、查等操作的技术。如图所示：
此前我们学习过SQL后，可以通过 Navicat、SQLyog等图形化客户端发送SQL操作数据库。本质上，JDBC的作用和图形化客户端的作用相同，都是发送SQL操作数据库。差别在图形化界面的操作是图形化、傻瓜化的，而JDBC则需要通过编码（这时候不要思考JDBC代码怎么写，也不要觉得它有多难）完成图形操作时的效果。
总结：JDBC本质上也是一种发送SQL操作数据库的client技术，只不过需要通过Java编码完成。

作用：

通过JDBC技术与数据库进行交互，使用Java语言发送SQL语句到数据库中，可以实现对数据的增、删、改、查等功能，可以更高效、安全的管理数据。
JDBC是数据库与Java代码的桥梁（链接）、

2 JDBC技术相关接口

作用：JDBC要通过Java代码操作数据库，JDBC中定义了操作数据库的各种接口和类型：

接口	作用
Driver	驱动接口，定义建立链接的方式
DriverManager	工具类，用于管理驱动，可以获取数据库的链接
Connection	表示Java与数据库建立的连接对象（接口）
PreparedStatement	发送SQL语句的工具
ResultSet	结果集，用于获取查询语句的结果

JDBC是规范（接口）不是实现（类）
JDBC 是一种规范，由Sum公司它提供了一套完整的接口，由数据库厂商根据特点予以实现，因此只要学会接口的使用就可以轻松的用 JDBC编写适用于各种数据库的程序。
Mysql提供的JDBC实现
Mysql提供的JDBC实现称为Mysql Connector,不同的数据库版本需要使用不同的Connector。
实际开发时根据数据库版本、JDK版本、选择不同的Connector。

Connector版本 MySQL版本 JDK版本
8.0 5.6, 5.7, 8.0 JDK 8.0 或更高
5.1 5.6, 5.7, 8.0 JDK 5.0 或更高
下载地址：https://mvnrepository.com/artifact/mysql/mysql-connector-java
为什么JDBC只有接口，没有提供实现？

Connector版本	MySQL版本	JDK版本
8.0	5.6, 5.7, 8.0	JDK 8.0 或更高
5.1	5.6, 5.7, 8.0	JDK 5.0 或更高

不同数据库的底层技术不同，不少数据库是闭源的，源代码不公开的。Sun公司无力为所有数据库提供具体实现，只能提供接口而由数据库厂商提供具体实现，Sun公司只是制定JDBC标准，各个厂商准守标准提供具体的实现。JDBC和数据库实现的关系就好比List接口和ArrayList、LinkedList之间的关系。

面向JDBC接口规范编程，写出的JDBC代码可以在不同的数据库间轻松的迁移。

3 JDBC的编程步骤

JDBC操作数据库的步骤和 Navicat 操作数据库步骤就大同小异，下面我们先回顾下 Navicat的操作步骤，然后分析出JDBC的步骤。如图所示：
JDBC开发六步
```
1. 加载驱动
2. 获取链接
3. 准备SQL以及发送SQL的工具
4. 执行SQL
5. 处理结果集
6. 释放资源
```
1.打开IDEA如图所示的界面，点击Create New Project。
2.选择Empty Java和点击Next，如图所示：
3.填写项目名称和点击Finish，如图所示：
4.点击File–>New–Module，如图所示：
5.选择Java，点击Next。如图所示：
6.填写子项目名称和点击Finish，如图所示：

4 第一个JDBC程序

准备工作：向 t_person 表中新增一行数据。

create table t_person(
	person_id int primary key auto_increment,
    person_name varchar(20),
    age tinyint,
    sex varchar(6),
    mobile varchar(20),
    address varchar(200)
);

-- 需求 向t_person表中插入一行数据
insert into t_person values(null,'王月华',88,'其他','138383838','硅谷');

如图所示：

1、搭建开发环境

在项目中引入数据库驱动jar包（jar文件：针对class文件的压缩格式包含了多个带包的class文件，类似于普通文件打包的zip、rar）。

eclipse

将mysql-connector-java.jar添加到项目环境中
1. 右键选中项目，新建一个folder名为lib，将jar包复制到lib目录中。
2. 右键选中jar包，build path-->add to build path。

idea

将mysql-connector-java.jar添加到项目环境中。
1. 右键选中项目，新建一个Directory名为lib，将jar包复制到lib文件夹中。
2. 右键选中jar包，Add as Library --> OK。

如图所示：
在这里插入图片描述

2 JDBC访问数据库

编码：

Applications no longer need to explicitly load JDBC drivers using Class.forName(). 
应用程序不再需要使用Class.forName（）显式加载JDBC驱动程序。

Existing programs which currently load JDBC drivers using Class.forName() will continue to work without modification 
当前使用Class.forName（）加载JDBC驱动程序的，将继续工作而不进行修改。

演示的代码如下：

package com.txw.jdbc;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
@SuppressWarnings("all")   // 注解警告信息
public class JdbcTesrt {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.连接驱动类
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        // 2.获取连接
        // 数据库用户名
        String username = "root";
        // 数据库密码
        String password = "123456";
         /*
            url参数用来确定连接的数据库信息： 数据库机器ip 端口号port 数据库名db_name 连接的参数，比如编解码集、时区...
            url格式：jdbc:mysql://ip:port/db_name?k=v参数 ，只需要了解url的组成，不需要记忆
        */
        String url = "jdbc:mysql://192.168.64.128:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai";
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url,username,password);
        // url错误创建链接时会出现异常
        // 参数错误不会导致运行时异常
        System.out.println( conn );
        // 3.准备发送SQL
        String sql = "insert into t_person values(null,'Adair',25,'T','1383838381','硅谷');";
        PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
        // 4.发送执行SQL
        int update = pstm.executeUpdate();
        System.out.println( update );
        // 5.（如果是查询语句，需要处理结果集）
        // 6.关闭资源
        pstm.close();
        conn.close();
    }
}

如图所示：在这里插入图片描述

参数解释：

1. useUnicode = true&characterEncoding=UTF-8：mysql编码默认为GBK，此参数的作用就是允许插入unicode字符集中的数据，使用UTF-8编码方式进行编码。
2. useSSL=false: SSL是高版本Mysql提供的数据加密、安全保障的新协议，为了向下兼容所以设置为false关闭此协议。
3. serverTimezone=Asia/Shanghai:为了确保日期类型数据能够正确存储，需要指定时区为上海时区（上海时区与北京一致），默认为美国时区。

3 结果集的处理

需求：查询t_person表中的数据。
```
select * from t_person;
```

如图所示：在这里插入图片描述

开发步骤回顾

1 加载驱动
2 创建和数据库之间的连接
3 准备一个发送SQL的工具
4 发送并执行SQL
5 处理结果集
6 释放资源。

演示的代码如下：

package com.txw.jdbc;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
@SuppressWarnings("all")   // 注解警告信息
public class JdbcTest01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.加载驱动
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        // 2 创建和数据库之间的连接
        String username = "root";
        String password = "123456";
        String url = "jdbc:mysql://192.168.64.128:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai";
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url,username,password);
        // 3.准备发送SQL
        String sql = "select * from t_person";
        PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
        // 4.执行SQL，接收结果集
        ResultSet rs = pstm.executeQuery();
        // 5 处理结果集
        while(rs.next()){
     /*
        rs.getXxx(列顺序从1开始) 或者 rs.getXxx("列名") 获取指定列的数据，Xxx为数据类型
        实战中多使用列名，可读性强
      */
            /*
            int personId2 = rs.getInt(1);
            String personName2 = rs.getString(2);
            int age2 = rs.getInt(3);
            String sex2 = rs.getString(4);
            String mobile2 = rs.getString(5);
            String address2 = rs.getString(6);
            System.out.println("personId="+personId2+",personName="+personName2
                    +",age="+age2+",sex="+sex2+",mobile="+mobile2+",address="+address2);
            */
            int personId1 = rs.getInt("person_id");
            String personName1 = rs.getString("person_name");
            int age1 = rs.getInt("age");
            String sex1 = rs.getString("sex");
            String mobile1 = rs.getString("mobile");
            String address1 = rs.getString("address");
            System.out.println("personId="+personId1+",personName="+personName1
                    +",age="+age1+",sex="+sex1+",mobile="+mobile1+",address="+address1);
        }
        // 6.释放资源
        rs.close();
        pstm.close();
        conn.close();
    }
}

如图所示：在这里插入图片描述

PreparedStatement常用方法

方法声明	作用
int executeUpdate(String sql)	可执行增，删，改，返回执行受到影响的行数
ResultSet executeQuery(String sql)	执行SQL查询，并返回ResultSet对象
boolean execute(String sql)	可执行任何SQL语句，返回一个布尔值，表示是否返回ResultSet 。(只有执行查询才为true)

ResultSet常用方法

方法声明	作用
boolean next()	游标下移，判断该行是否有结果
xx getXx(int index)	获取该行结果中某个字段的数据，index为编号，index从1开始
xx getXx(String name)	获取改行结果中某个字段的数据，name为字段名

xx为数据类型，如图所示：在这里插入图片描述

5 数据绑定

作用：数据绑定：将用户输入的数据，绑定到要执行的SQL语句中。
JDBC执行的SQL中的数据要根据用户的输入发生变化，比如登录功能背后的查询sql要根据用户名不同，执行不同的条件。这就需要将用户输入的数据绑定到执行的SQL中。

准备工作：建表t_user 插入测试数据.

create table t_user(
	user_id int primary key auto_increment,
    username varchar(20) unique not null,
    password varchar(50) not null
);

-- 添加测试数据
insert into t_user values(null,'Adair','123456');

如图所示：在这里插入图片描述

1 字符串拼接SQL

步骤：

1. 在需要数据的地方，使用变量名替换。
2. 在变量名前添加"+,变量后添加+"。
3. 注意：如果拼接的是字符串，那么需要在"+之前添加' 在+"后添加'。

演示：根据用户输入的id进行查询。

package com.txw.jdbc;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.util.Scanner;
public class JdbcTest02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 用户输入数据
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String id = sc.nextLine();
        // 1.加载驱动
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        // 2.创建链接
        String dbUsername = "root";
        String dbPassword = "123456";
        String url = "jdbc:mysql://192.168.64.128:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai";
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url,dbUsername,dbPassword);
        // 3.准备执行SQL
        String sql = "select * from t_user where user_id = "+id+";";
        PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement( sql );
        // 4.执行SQL获取结果集
        ResultSet rs = pstm.executeQuery();
        // 5.处理结果集
        while( rs.next() ){
            Integer userId = rs.getInt("user_id");
            String username = rs.getString("username");
            String password = rs.getString("password");
            System.out.println(userId + "	" + username + "	" + password);
        }
        // 6.关闭资源
        pstm.close();
        conn.close();
    }
}

如图所示：

2、SQL注入问题

使用字符串拼接SQL出现的问题。

在进行查询操作时 恶意填入or 1=1 这类字符，使将要执行的sql变为无条件查询语句，泄漏数据或无法正确验证。

演示：

Scanner sc = new Scanner(System.in);
String id = sc.nextLine();//输入 1 or 1=1

String sql = "select * from t_user where user_id = "+id+";";
//拼接后：select * from t_user where user_id =1 or 1=1

3、?占位符

?占位符是JDBC的一种特殊语法，专用于参数绑定，可以有效避免SQL注入问题。
使用步骤：

1. 在需要使用数据的地方，使用?代替（占位）。
2. 发送sql前，通过pstm.setXXX(index,数据)方法给?赋值。
index：占位符编号，从1开始，表示第几个占位符。
xxx 为数据类型，需要根据数据库字段类型选择对应的赋值方法。

例：在数据库中插入用户输入的数据。

package com.txw.jdbc;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.util.Scanner;
public class JdbcTest04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 用户输入数据
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入用户名：");
        String name = sc.next();
        System.out.println("请输入年龄：");
        int age = sc.nextInt();
        System.out.println("请输入性别：(男/女)");
        String sex = sc.next();
        System.out.println("请输入手机号：");
        String mobile = sc.next();
        System.out.println("请输入地址：");
        String address = sc.next();
        // 1.加载驱动
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        // 2.创建和数据库之间的连接
        String username = "root";
        String password = "123456";
        String url = "jdbc:mysql://192.168.64.128:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai";
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url,username,password);
        // 3.准备执行SQL,数据使用?占位
        String sql = "insert into t_person values(null,?,?,?,?,?);";
        PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
        // 为?占位符赋值
        pstm.setString(1,name);
        pstm.setInt(2,age);
        pstm.setString(3,sex);
        pstm.setString(4,mobile);
        pstm.setString(5,address);
        // 4.执行SQL
        pstm.executeUpdate();
        //5.关闭资源
        pstm.close();
        conn.close();
    }
}

如图所示：在这里插入图片描述
演示：解决SQL注入问题。

package com.txw.jdbc;

import java.sql.*;
import java.util.Scanner;
public class JdbcTest05 {
    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstm = null;
        try {
            // 用户输入数据
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            String id = sc.nextLine();
            // 1.加载驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            // 2.创建和数据库之间的连接
            String username = "root";
            String password = "123456";
            String url = "jdbc:mysql://192.168.64.128:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai";
            conn = DriverManager.getConnection(url,username,password);
            // 3.准备执行SQL,数据使用?占位
            String sql = "select * from t_user where user_id = ? ";
            pstm = conn.prepareStatement( sql );
            // 为?占位符赋值
            pstm.setString(1,id);
            // 4.执行SQL
            ResultSet rs = pstm.executeQuery();
            // 5.处理结果集
            while( rs.next() ){
                Integer userId = rs.getInt("user_id");
                username = rs.getString("username");
                password = rs.getString("password");
                System.out.println(userId + "	" + username + "	" + password);
            }
        }catch (Exception e ){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            // 6.关闭资源
            try {
                pstm.close();
            } catch (SQLException throwables) {
                throwables.printStackTrace();
            }
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException throwables) {
                throwables.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

如图所示：在这里插入图片描述

6 JDBC异常处理

定位问题（哪一行出错）

1. 添加打印语句,检查程序执行流程。
2. 根据异常信息定位（找到异常信息中关于自己写的代码部分）。

单元测试更容易定位问题

以某个小功能为单位进行测试，例如将用户输入的数据插入到数据库。
1. 完成用户输入的数据，测试运行。
2. 完成数据库Connection对象的创建，测试运行。
3. 准备执行SQL语句，测试运行。
4. 为?占位符赋值并执行SQL，测试运行。

根据异常日志分析
分析异常最高效的办法是阅读异常日志，根据异常日志的信息，可以快速定位问题的位置、问题的原因设置是问题的解决方案。
演示：

Exception in thread "main" java.lang.ClassNotFoundException: com.mysql.cj.jdbc.Driver
	at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382) // 数字指的是代码行号
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:418)
	at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:355)
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:351)
	at java.lang.Class.forName0(Native Method)
	at java.lang.Class.forName(Class.java:264)
	at com.baizhi.test.ResultSetTest.main(ResultSetTest.java:8)

调试步骤：

1. 先看异常类型：
   ClassNotFoundException: com.mysql.cj.jdbc.Driver，说明是驱动类文件没有找到。
2. 再看异常位置：
   自上而下看出现数字的行，找到自己写的代码。比如当前案例下：自己的代码 ResultSetTest.java第8行有问题，那么错误就在这里发生的。
3. 解决方案：
   com.mysql.cj.jdbc.Driver类没找到,这行代码是加载驱动类的，就一定要先找到对应的类。
4. 错误原因：
   1.包名或类名可能写错了。 
   2.如果包名与类名完全正确，检查驱动jar包没有导入当前项目中。

说明：阅读异常日志挑错是最有效的，但是对于初学者而言难度过高。刚开始不用急于求成，异常信息也非常有规范，在学习过程中慢慢提升异常阅读能力，最终掌握阅读异常信息的能力。

快速掌握JDBC中的常见异常处理方案
JDBC的异常其实还是非常固定的，就那么几种：类加载问题、数据库用户名密码错误、sql语法错误、绑定数据错误、获取数据错误…
有1个办法可以快速的掌握JDBC中的异常：
站在上帝视角，人为的造错，观察记录异常信息，日后出现时可以快速调错。

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1 JDBC简介

2 JDBC技术相关接口

3 JDBC的编程步骤

4 第一个JDBC程序

1、搭建开发环境

2 JDBC访问数据库

3 结果集的处理

5 数据绑定

1 字符串拼接SQL

2、SQL注入问题

3、?占位符

6 JDBC异常处理

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