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Java数据库编程

JAVA 数据库数据库 SQL 对象连接编程

2023-03-02 11:48:02 时间

### Java数据库编程 ###

1996年，SUN公司发布了第1版的Java数据库连接（JDBC）API，使编程人员可以通过这个API连接到数据库，并使用SQL完成对数据库的各种操作CURD【创建（Create）、更新（Update）、读取（Read）和删除（Delete）】，自此JDBC成为Java类库中最常使用的API之一。

JDBC（Java Database Connection）：为多种关系数据库提供统一访问。它由一组用Java语言编写的类和接口组成。是Java访问数据库的标准和规范。它在哪呢？就在Java的标准库java.sql里。

JDBC原理图

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关于MySQL安装与使用可参见，MySQL8.0.19数据库管理系统安装与简单使用 [https://blog.csdn.net/cnds123/article/details/104454487][https_blog.csdn.net_cnds123_article_details_104454487]

JDBC 的简单使用步骤：

加载数据库驱动；

建立连接；

创建 Statement 对象，用于向数据库发送 SQL 语句；

获取 ResultSet 对象，取出数据，此对象代表结果集；

释放资源，断开与数据库的连接。

Java数据库编程常用几个 JDBC 的类：DriverManager、Collection、Statement 和 ResultSet，下面我们将详细介绍这几个类。

DriverManager 是驱动管理类，此类用于注册驱动和获得连接。

Connection类可以创建执行 SQL 语句的对象，还可以进行事务的管理。

Connection 类的常用实例方法：

Statement createStatement()：创建执行 SQL 语句对象，又 SQL 注入风险；

PrepareStatement prepareStatement(String sql)：预编译 SQL 语句，解决 SQL 注入的漏洞；

CallableStatement prepareCall(String sql)：执行 SQL 中存储过程；

setAutoCommit(boolean autoCommit)：设置事务是否自动提交；

commit()：事务提交；

rollback()：事务回滚。

Statement 类用于执行 SQL 语句的对象，下面列举了 Statement 类的常用实例方法：

boolean execute(String sql)：执行 SQL 语句，如果返回的第一个结果为 ResultSet 对象，则返回 true，如果其为更新计数或者不存在任何结果，则返回 false。该方法不常用；

ResultSet executeQuery(String sql)：执行 SQL 中的 select 语句；

int executeUpdate(String sql)：执行 SQL 中的 insert、update、delete 语句，返回影响的行数。

Statement 还可以执行批量操作。

ResultSet类用于select 语句查询的结果的封装。下面列举了 ResultSet 类的常用实例方法：

boolean next()：将光标从当前位置向前移一行，判断是否有下一行记录；

getString(String columnLable)：以 Java 语言中 String 的形式获取此 ResultSet 对象的当前行中指定的值；

getInt(String columnLable)：以 Java 语言中 int 的形式获取此 ResultSet 对象的当前行中指定的值；

getXXX()：对于不同类型的数据，可以使用 getXXX() 来获取数据（例如 getString()，getInt()），另外还有一个通用的 getObject() 方法，用于获取所有 Object 类型的数据。

数据类型

使用JDBC的时候，需要在Java数据类型和SQL数据类型之间进行转换。JDBC在java.sql.Types定义了一组常量来表示如何映射SQL数据类型，但是平时我们使用的类型通常也就以下几种：

<table style="width:361.5pt;"> 
 <thead> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> SQL数据类型 </td> 
 <td style="width:5cm;"> Java数据类型 </td> 
 </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> BIT, BOOL </td> 
 <td style="width:5cm;"> boolean </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> INTEGER </td> 
 <td style="width:5cm;"> int </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> BIGINT </td> 
 <td style="width:5cm;"> long </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> REAL </td> 
 <td style="width:5cm;"> float </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> FLOAT, DOUBLE </td> 
 <td style="width:5cm;"> double </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> CHAR, VARCHAR </td> 
 <td style="width:5cm;"> String </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> DECIMAL </td> 
 <td style="width:5cm;"> BigDecimal </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> DATE </td> 
 <td style="width:5cm;"> java.sql.Date, LocalDate </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:219.75pt;"> TIME </td> 
 <td style="width:5cm;"> java.sql.Time, LocalTime </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**用纯Java的JDBC驱动程序实现与数据库连接**

Java程序也可以用纯Java的JDBC驱动程序实现与数据库连接。这种方法应用较广泛，但是需要下载相应的驱动程序包，因为不同的数据库的连接代码可能不同，连接不同的数据库，加载的驱动程序也可能不同。例如，连接SQLServer的驱动程序在www.msdn.com网站下载，有3个包：msbase.jar,mssqlserver.jar和msutil.jar，并要求将这3个包放在jdk\\jre\\lib\\ext\\目录下，或在CLASSPATH中设置其放置位置。

使用纯Java的JDBC驱动程序实现与数据库连接的过程如下：

1.  加载驱动程序。有两种加载驱动程序的方式：
    
     *  一各是将驱动程序添加到java.lang.System的属性jdbc.drivers中。这是一个DriverManager类加载驱动程序类名的列表，表元用冒号分隔。
     *  另一种方式是从相关的网站下载驱动程序后，在程序中利用Class.forName()方法加载指定的驱动程序。例如：  
            Class.forName(“com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver”);
2.  创建指定数据库的URL。数据库的URL对象类似网络的统一资源定位符，其格式是：

jdbc:subProtocol:subName://hostname:port:Databasename=XXX  
其中，subprotocol是某种驱动程序支持的数据库连接机制； subName是当前连接机制下的具体名称；hostName是主机名；port是相应的连接端口；DatabaseName是要连接的数据库名称。例如，以下代码可以是一个数据库的URL：

jdbc:Microsoft:sqlserver://localhost:1433;Databasename=ksinfo

该数据库的URL说明利用miscrosoft提供的机制，用sqlserve驱动，通过1433端口访问本机上的ksInfo数据库。

1.  建立连接。驱动程序管理器(DriverManager)的方法getConnection()建立连接。

例 、与数据库连接的静态方法connectByJdbc()，该方法按给定的数据库URL、用户名和密码连接数据库，如果连接成功，方法返回true，连接不成功，则返回false。

public static Connection conectByJdbc(String url, String username, String password)\{

Connection con = null;

try\{

Class.forName( //加载特定的驱动程序

"com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver");

catch (Exception e)\{

e.printStackTrace();

return null; //连接失败

try\{

con = DriverManage.getConnection(url, username, password);

catch (SQLException e)\{

e.printStackTrace();

return null; //连接失败

return con; //连接成功

编写访问数据库的Java程序还需要几个重要的类和接口。

**DriverManager类**

DriverManager类处理驱动程序的加载和建立新数据库连接。DriverManager是java.sql包中用于管理数据库驱动程序的类。通常，应用程序只使用类DriverManager的getConnection()静态方法，用来建立与数据库的连接，返回Connection对象： 
    static Connection getConnection(String url,String username,String password) 
指定数据的URL用户名和密码创建数据库连接对象。url的语法格式是： 
    jdbc:<数据库的连接机制>:<ODBC数据库名>。

**Connection类**

Connection类是java.sql包中用于处理与特定数据库连接的类。Connection对象是用来表示数据库连接的对象，Java程序对数据库的操作都在这种对象上进行。Connection类的主要方法有：

1.  Statement createStatement()：创建一个Statement对象。
2.  Statement createStatement(int resultSetType,int resultSetConcurrency)：创建一个Statement对象，生成具有特定类型的结果集。
3.  void commit()：提交对数据库的改动并释放当前持有的数据库的锁。
4.  void rollback()：回滚当前事务中的所有改动并释放当前连接持有的数据库的锁。
5.  String getCatalog()：获得连接对象的当前目录。
6.  boolean isClose()：判断连接是否已关闭。
7.  boolean isReadOnly()：判断连接是否为只读模式。
8.  void setReadOnly()：设置连接为只读模式。
9.  void close()：释放连接对象的数据库和JDBC资源。

**Statement类**

Statement类是java.sql包中用于在指定的连接中处理SQL语句的类。数据库编程的要点是在程序中嵌入SQL命令。程序需要声明和创建连接数据库的Connection对象，并让该对象连接数据库。调用类DriverManager的静态方法getConnection()获得Connection对象，实现程序与数据库的连。然后，用Statement类声明SQL语句对象，并调用Connection对象的createStatement()方法，创建SQL语句对象。例如，以下代码创建语句对象sql：  
    Statement sql = null;  
    try\{  
        sql = con.createStatement();  
    \}catch(SQLException e)\{\}

**ResultSet类**

有了SQL语句对象后，调用语句对象的方法executeQuery()执行SQL查询，并将查询结果存放在一个用ResultSet类声明的对象中，例如，以下代码读取学生成绩表存于rs 对象中：  
    ResultSet rs = sql.executeQuery(“SELECT \* FROM ksInfo”);

ResultSet对象实际上是一个由查询结果数据的表，是一个管式数据集，由统一形式的数据行组成，一行对应一条查询记录。在ResultSet对象中隐含着一个游标，一次只能获得游标当前所指的数据行，用next方法可取下一个数据行。用数据行的字段(列)名称或位置索引(自1开始)调用形如getXXX()方法获得记录的字段植 。以下是ResultSet对象的部分方法：

1.  byte getByte(int columnIndex)：返回指定字段的字节值。
2.  Date getDate(int columnIndex)：返回指定字段的日期值。
3.  float getFloat(int columnIndex)：返回指定字段的浮点值。
4.  int getInt(int columnIndex)：返回指定字段的整数值。
5.  String getString(int columnIndex)：返回指定字段的字符串值。
6.  double getDouble(String columnName)：返回指定字段的双精度值。
7.  long getLong(String columnName)：返回指定字段的long型整值。
8.  boolean next()：返回是否还有下一字段。

以上方法中的columnIndex是位置索引，用于指定字段，columnName是字段名。  
  
用户需要在查询结果集上浏览，或前后移动、或显示结果集的指定记录，这称为可滚动结果集。程序要获得一个可滚动结果集，只要在获得SQL的语句对象时，增加指定结果集的两个参数即可。例如，以下代码：  
    Statement stmt = con.createStatement(type,concurrency);  
    ResultSet rs = stmt.executeQuery(SQL语句)  
语句对象stmt的SQL查询就能得到相应类型的结果集。

*  int 型参数type决定可滚动集的滚动方式：
    
     *  ResultSet.TYPE\_FORWORD\_ONLY,结果集的游标只能向下滚动。
     *  ResultSet.TYPE\_SCROLL\_INSENSITIVE,游标可上下移动，当数据库变化时，当前结果集不变。
     *  ResultSet. TYPE\_SCROLL\_SENSITIVE，游标可上下移动，当数据库变化时，当前结果集同步改变。
 *  int 型参数concurrency决定数据库是否与可滚动集同步更新：
    
     *  ResultSet.CONCUR\_READ\_ONLY,不能用结果集更新数据库中的表。
     *  ResultSet.CONCUR\_UPDATETABLE,能用结果集更新数据库中的表。

例如，以下代码利用连接对象connect，创建Statement对象stmt，指定结果集可滚动，并以只读方式读数据库：  
    stmt = connect.createStatement(ResultSet.TYPE\_SCROLL\_SENSITIVE,  
    ResultSet.CONCUR\_READ\_ONLY);  
可滚动集上另外一些常用的方法如下：

1.  boolean previous()：将游标向上移动，当移到结果集的第一行时，返回false。
2.  void beforeFirst()：将游标移结果集的第一行之前。
3.  void afterLast()：将游标移到结果集的最后一行之后。
4.  void first()：将游标移到第一行。
5.  void last()：将游标移到最后一行。
6.  boolean isAfterLast()：判游标是否在最后一行之后。
7.  boolean isBeforeFirst()：判游标是否在第一行之前。
8.  boolean isLast()：判游标是否在最后一行。
9.  boolean isFirst()：判游标是否在第一行。
10. int getRow()：获取当前所指的行(行号自1开始编号，结果集空，返回0)。
11. boolean absolute(int row)：将游标移到row行。

**下面是使用JDBC连接MySQL为一个示例**

创建一个数据库：test，在这个数据库上创建一张表：employees。

employees的内容如下：

<table style="width:600px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:63.55pt;"> ID </td> 
 <td style="width:2cm;"> Age </td> 
 <td style="width:103.7pt;"> First </td> 
 <td style="width:103.7pt;"> Last </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:63.55pt;"> 100 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:2cm;"> 18 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> Zara </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> Ali </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:63.55pt;"> 101 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:2cm;"> 25 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> Mahnaz </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> Mahnaz </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:63.55pt;"> 102 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:2cm;"> 30 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> Zaid </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> Khan </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:63.55pt;"> 103 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:2cm;"> 28 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> Sumit </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> Mitta </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

Employees表结构如下

字段名         ID         Age        First      Last

类型           INTEGER    INTEGER     CHAR       CHAR

如果手动编译，需要把代码文件FirstExample.java存放到 F:\\worksp\\jdbc\\ 文件夹中，并创建一个目录：F:\\worksp\\jdbc\\libs，把下载的mysql-connector-java-5.1.40-bin.jar库(下载地址：http://downloads.mysql.com/archives/c-j/)放入到 F:\\worksp\\jdbc\\libs 目录中。使用命令行编译Java程序并加载指定目录中的Jar包(mysql-connector-java-5.1.40-bin.jar)，现在编译上面的例子如下：

F:\\worksp\\jdbc> javac -Djava.ext.dirs=F:\\worksp\\jdbc\\libs FirstExample.java

此示例代码基于环境和数据库环境设置完成的前提下使用。

//STEP 1. Import required packages

import java.sql.\*;

public class FirstExample \{

// JDBC driver name and database URL

static final String JDBC\_DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";

static final String DB\_URL = "jdbc:mysql://localhost/test";

//  Database credentials -- 数据库名和密码自己修改

static final String USER = "username";

static final String PASS = "password";

public static void main(String\[\] args) \{

Connection conn = null;

Statement stmt = null;

try\{

//STEP 2: Register JDBC driver

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

//STEP 3: Open a connection

System.out.println("Connecting to database...");

conn = DriverManager.getConnection(DB\_URL,USER,PASS);

//STEP 4: Execute a query

System.out.println("Creating statement...");

stmt = conn.createStatement();

String sql;

sql = "SELECT id, first, last, age FROM Employees";

ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);

//STEP 5: Extract data from result set

while(rs.next())\{

//Retrieve by column name

int id  = rs.getInt("id");

int age = rs.getInt("age");

String first = rs.getString("first");

String last = rs.getString("last");

//Display values

System.out.print("ID: " + id);

System.out.print(", Age: " + age);

System.out.print(", First: " + first);

System.out.println(", Last: " + last);

//STEP 6: Clean-up environment

rs.close();

stmt.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(conn!=null)

conn.close();

\}catch(SQLException se)\{

se.printStackTrace();

\}//end finally try

\}//end try

System.out.println("Goodbye!");

\}//end main

\}//end FirstExample

关于 JDBC实现增删改查，可参见

JDBC实现CRUD(增删改查) [https://blog.csdn.net/qq\_37867421/article/details/106410471][https_blog.csdn.net_qq_37867421_article_details_106410471]

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[https_blog.csdn.net_cnds123_article_details_104454487]: https://blog.csdn.net/cnds123/article/details/104454487
[https_blog.csdn.net_qq_37867421_article_details_106410471]: https://blog.csdn.net/qq_37867421/article/details/106410471

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