JDBC学习记录

news2024/11/25 7:02:53

文章目录

  • 一、JDBC简介
    • 1.1、 JDBC概念
    • 1.2、 JDBC本质
    • 1.3、 JDBC好处
  • 二、JDBC快速入门
    • 2.1、 编写代码步骤
    • 2.2、 代码示例
  • 三、JDBC API详解
    • 3.1、DriverManager
      • 3.1.1、注册驱动
      • 3.1.2、获取连接
    • 3.2、Connection
      • 3.2.1、获取执行对象
      • 3.2.2、事务管理
    • 3.3、Statement
      • 3.3.1、执行DDL、DML语句
      • 3.3.2、执行DQL语句
    • 3.4、ResultSet
    • 3.5、PreparedStatement
      • 3.5.1、SQL注入
      • 3.5.2、PreparedStatement
      • 3.5.3、PreparedStatement原理
  • 四、数据库连接池
    • 4.1、数据库连接池简介
    • 4.2、Driud

一、JDBC简介

在开发中我们使用的是java语言，那么势必要通过java语言操作数据库中的数据。这就是接下来要学习的JDBC。

1.1、 JDBC概念

JDBC( Java DataBase Connectivity ，Java 数据库连接) 就是使用Java语言操作关系型数据库的一套API。

在这里插入图片描述
  我们开发的同一套Java代码是无法操作不同的关系型数据库，因为每一个关系型数据库的底层实现细节都不一样。如果这样，问题就很大了，在公司中可以在开发阶段使用的是MySQL数据库，而上线时公司最终选用oracle数据库，我们就需要对代码进行大批量修改，这显然并不是我们想看到的。我们要做到的是同一套Java代码操作不同的关系型数据库，而此时sun公司就指定了一套标准接口（JDBC），JDBC中定义了所有操作关系型数据库的规则。众所周知接口是无法直接使用的，我们需要使用接口的实现类，而这套实现类（称之为：驱动）就由各自的数据库厂商给出。

1.2、 JDBC本质

  • 官方（sun公司）定义的一套操作所有关系型数据库的规则，即接口。
  • 各个数据库厂商去实现这套接口，提供数据库驱动jar包。
  • 我们可以使用这套接口（JDBC）编程，真正执行的代码是驱动jar包中的实现类。

1.3、 JDBC好处

  • 各数据库厂商使用相同的接口，Java代码不需要针对不同数据库分别开发。
  • 可随时替换底层数据库，访问数据库的Java代码基本不变。

  以后编写操作数据库的代码只需要面向JDBC（接口），操作哪个关系型数据库就需要导入该数据库的驱动包，如需要操作MySQL数据库，就需要在项目中导入MySQL数据库的驱动包。

二、JDBC快速入门

先来看看通过Java操作数据库的流程：

在这里插入图片描述
第一步：编写Java代码

第二步：Java代码将SQL发送到MySQL服务端

第三步：MySQL服务端接收到SQL语句并执行该SQL语句

第四步：将SQL语句执行的结果返回给Java代码

2.1、 编写代码步骤

在这里插入图片描述
1.注册驱动：告诉Java代码执行时使用哪个驱动。
2.获取连接：Java和数据库交互需要建立连接。

2.2、 代码示例

public class JDBCDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 注册驱动
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2. 获取连接
        String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/db1";
        String username = "root";
        String password = "1234";
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
        //3. 定义sql
        String sql = "update account set money = 2000 where id = 1";
        //4. 获取执行sql的对象 Statement
        Statement stmt = conn.createStatement();
        //5. 执行sql
        int count = stmt.executeUpdate(sql);//受影响的行数
        //6. 处理结果
        System.out.println(count);
        //7. 释放资源
        stmt.close();
        conn.close();
    }
}

三、JDBC API详解

3.1、DriverManager

DriverManager是一个工具类，里面有两个重要方法：registerDriver（注册驱动）和getConnection（获取连接）。

3.1.1、注册驱动

registerDriver方法是用于注册驱动的，但是我们之前做的入门案例并没有使用registerDriver。而是如下实现

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

  点击Driver查看代码，实际上就是通过registerDriver实现驱动注册的。在该类中的静态代码块中已经执行了 DriverManager 对象的 registerDriver() 方法进行驱动的注册了，那么我们只需要加载 Driver 类，该静态代码块就会执行。而 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); 就可以加载 Driver 类。

在这里插入图片描述
MySQL5之后的驱动包，可以省略注册驱动的步骤，自动加载jar包中META-INF/services/java.sql.Driver文件中的驱动类

在这里插入图片描述

3.1.2、获取连接

在这里插入图片描述

url ： 连接路径

  • 语法：jdbc:mysql://ip地址(域名):端口号/数据库名称?参数键值对1&参数键值对2…
  • 示例：jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/db1

user ：用户名
poassword ：密码

3.2、Connection

Connection（数据库连接对象），是与特定数据库的连接（会话），执行SQL语句并在上下文中返回结果。其作用为：

  • 获取执行 SQL 的对象
  • 管理事务

3.2.1、获取执行对象

1.Statement createStatement()：获取普通执行SQL对象。
2.PreparedStatement prepareStatement(sql)：预编译SQL的执行SQL对象，防止SQL注入

3.2.2、事务管理

在这里插入图片描述

示例：执行两个SQL，要么两个都执行成功，要么都执行失败。

/**
 * JDBC API 详解：Connection
 */
public class JDBCDemo3_Connection {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 注册驱动
        //Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2. 获取连接：如果连接的是本机mysql并且端口是默认的 3306 可以简化书写
        String url = "jdbc:mysql:///db1?useSSL=false";
        String username = "root";
        String password = "1234";
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
        //3. 定义sql
        String sql1 = "update account set money = 3000 where id = 1";
        String sql2 = "update account set money = 3000 where id = 2";
        //4. 获取执行sql的对象 Statement
        Statement stmt = conn.createStatement();

        try {
            // ============开启事务==========
            conn.setAutoCommit(false);
            //5. 执行sql
            int count1 = stmt.executeUpdate(sql1);//受影响的行数
            //6. 处理结果
            System.out.println(count1);
            // 模拟异常
            int i = 3/0;
            //5. 执行sql
            int count2 = stmt.executeUpdate(sql2);//受影响的行数
            //6. 处理结果
            System.out.println(count2);

            // ============提交事务==========
            //程序运行到此处，说明没有出现任何问题，则需求提交事务
            conn.commit();
        } catch (Exception e) {
            // ============回滚事务==========
            //程序在出现异常时会执行到这个地方，此时就需要回滚事务
            conn.rollback();
        }
        //7. 释放资源
        stmt.close();
        conn.close();
    }
}

3.3、Statement

Statement对象的作用就是用来执行SQL语句。而针对不同类型的SQL语句使用的方法也不一样。

3.3.1、执行DDL、DML语句

在这里插入图片描述

/**
  * 执行DML语句
  * @throws Exception
  */
@Test
public void testDML() throws  Exception {
    //1. 注册驱动
    //Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    //2. 获取连接：如果连接的是本机mysql并且端口是默认的 3306 可以简化书写
    String url = "jdbc:mysql:///db1?useSSL=false";
    String username = "root";
    String password = "1234";
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    //3. 定义sql
    String sql = "update account set money = 3000 where id = 1";
    //4. 获取执行sql的对象 Statement
    Statement stmt = conn.createStatement();
    //5. 执行sql
    int count = stmt.executeUpdate(sql);//执行完DML语句，受影响的行数
    //6. 处理结果
    //System.out.println(count);
    if(count > 0){
        System.out.println("修改成功~");
    }else{
        System.out.println("修改失败~");
    }
    //7. 释放资源
    stmt.close();
    conn.close();
}

3.3.2、执行DQL语句

在这里插入图片描述

3.4、ResultSet

在这里插入图片描述
如下图为执行SQL语句后的结果：
在这里插入图片描述
  一开始光标指定于第一行前，如图所示红色箭头指向于表头行。当我们调用了 next() 方法后，光标就下移到第一行数据，并且方法返回true，此时就可以通过 getInt("id") 获取当前行id字段的值，也可以通过 getString("name") 获取当前行name字段的值。如果想获取下一行的数据，继续调用 next() 方法，以此类推。

/**
  * 执行DQL
  * @throws Exception
  */
@Test
public void testResultSet() throws  Exception {
    //1. 注册驱动
    //Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    //2. 获取连接：如果连接的是本机mysql并且端口是默认的 3306 可以简化书写
    String url = "jdbc:mysql:///db1?useSSL=false";
    String username = "root";
    String password = "1234";
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    //3. 定义sql
    String sql = "select * from account";
    //4. 获取statement对象
    Statement stmt = conn.createStatement();
    //5. 执行sql
    ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
    //6. 处理结果， 遍历rs中的所有数据
    /* // 6.1 光标向下移动一行，并且判断当前行是否有数据
        while (rs.next()){
            //6.2 获取数据  getXxx()
            int id = rs.getInt(1);
            String name = rs.getString(2);
            double money = rs.getDouble(3);

            System.out.println(id);
            System.out.println(name);
            System.out.println(money);

            System.out.println("--------------");

        }*/
    // 6.1 光标向下移动一行，并且判断当前行是否有数据
    while (rs.next()){
        //6.2 获取数据  getXxx()
        int id = rs.getInt("id");
        String name = rs.getString("name");
        double money = rs.getDouble("money");

        System.out.println(id);
        System.out.println(name);
        System.out.println(money);

        System.out.println("--------------");
    }

    //7. 释放资源
    rs.close();
    stmt.close();
    conn.close();
}

3.5、PreparedStatement

PreparedStatement作用：预编译SQL语句并执行：预防SQL注入问题。

3.5.1、SQL注入

SQL注入是通过操作输入来修改事先定义好的SQL语句，用以达到执行代码对服务器进行攻击的方法。

@Test
public void testLogin() throws  Exception {
    //2. 获取连接：如果连接的是本机mysql并且端口是默认的 3306 可以简化书写
    String url = "jdbc:mysql:///db1?useSSL=false";
    String username = "root";
    String password = "1234";
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);

    // 接收用户输入 用户名和密码
    String name = "sjdljfld";
    String pwd = "' or '1' = '1";
    String sql = "select * from tb_user where username = '"+name+"' and password = '"+pwd+"'";
    // 获取stmt对象
    Statement stmt = conn.createStatement();
    // 执行sql
    ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
    // 判断登录是否成功
    if(rs.next()){
        System.out.println("登录成功~");
    }else{
        System.out.println("登录失败~");
    }

    //7. 释放资源
    rs.close();
    stmt.close();
    conn.close();
}

上面代码是将用户名和密码拼接到sql语句中，拼接后的sql语句如下：

select * from tb_user where username = 'sjdljfld' and password = ''or '1' = '1'

  从上面语句可以看出条件 username = 'sjdljfld' and password = '' 不管是否满足，而 or 后面的 '1' = '1' 是始终满足的，最终条件是成立的，就可以正常的进行登陆了(核心原因：将参数以字符串拼接的方式构建sql语句)。

3.5.2、PreparedStatement

在这里插入图片描述

 @Test
public void testPreparedStatement() throws  Exception {
    //2. 获取连接：如果连接的是本机mysql并且端口是默认的 3306 可以简化书写
    String url = "jdbc:mysql:///db1?useSSL=false";
    String username = "root";
    String password = "1234";
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);

    // 接收用户输入 用户名和密码
    String name = "zhangsan";
    String pwd = "' or '1' = '1";

    // 定义sql
    String sql = "select * from tb_user where username = ? and password = ?";
    // 获取pstmt对象
    PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
    // 设置？的值
    pstmt.setString(1,name);
    pstmt.setString(2,pwd);
    // 执行sql
    ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
    // 判断登录是否成功
    if(rs.next()){
        System.out.println("登录成功~");
    }else{
        System.out.println("登录失败~");
    }
    //7. 释放资源
    rs.close();
    pstmt.close();
    conn.close();
}

  执行上面语句就可以发现不会出现SQL注入漏洞问题了。那么PreparedStatement又是如何解决的呢？它是将特殊字符'进行了转义，转义的SQL如下：

select * from tb_user where username = 'sjdljfld' and password = '\'or \'1\' = \'1'

3.5.3、PreparedStatement原理

PreparedStatement 好处：

  • 1、预编译SQL，性能更高
  • 2、防止SQL注入：将敏感字符进行转义

在这里插入图片描述

Java代码操作数据库流程如图所示：

  • 将sql语句发送到MySQL服务器端

  • MySQL服务端会对sql语句进行如下操作

    • 检查SQL语句

      检查SQL语句的语法是否正确。

    • 编译SQL语句。将SQL语句编译成可执行的函数。

      检查SQL和编译SQL花费的时间比执行SQL的时间还要长。如果我们只是重新设置参数，那么检查SQL语句和编译SQL语句将不需要重复执行。这样就提高了性能。

    • 执行SQL语句

小结：

  • 通过连接获取PreparedStatement对象时，就将sql语句发送给mysql服务器进行检查和编译（这些步骤很耗时）， 执行时就不用再进行这些步骤了，速度更快，所以叫做预编译。
  • 如果sql模板一样，则只需要进行一次检查、编译，设置好参数后，发送给MySQL服务器执行。

四、数据库连接池

4.1、数据库连接池简介

  之前我们代码中使用连接是每次使用都创建一个Connection对象，使用完毕就会将其销毁。这样重复创建销毁的过程是特别耗费计算机的性能的及消耗时间的。而数据库使用了数据库连接池后，就能达到Connection对象的复用，如下图：

在这里插入图片描述
  连接池是在一开始就创建好了一些连接（Connection）对象存储起来。用户需要连接数据库时，不需要自己创建连接，而只需要从连接池中获取一个连接进行使用，使用完毕后再将连接对象归还给连接池；这样就可以起到资源重用，也节省了频繁创建连接销毁连接所花费的时间，从而提升了系统响应的速度。
 

数据库连接池的好处

  • 资源重用
  • 提升系统响应速度
  • 避免数据库连接遗漏

 
 
  标准接口：DataSource， 官方(SUN) 提供的数据库连接池标准接口，由第三方组织实现此接口。该接口提供了获取连接的功能： Connection getConnection()。 那么以后就不需要通过 DriverManager 对象获取 Connection 对象，而是通过连接池（DataSource）获取 Connection 对象。

  • 常见的数据库连接池

    • DBCP
    • C3P0
    • Druid
      我们现在使用更多的是Druid，它的性能比其他两个会好一些。

  • Druid（德鲁伊）

    • Druid连接池是阿里巴巴开源的数据库连接池项目

    • 功能强大，性能优秀，是Java语言最好的数据库连接池之一

4.2、Driud

  1. 导入jar包 druid-1.1.12.jar
  2. 定义配置文件
  3. 加载配置文件
  4. 获取数据库连接池对象
  5. 获取连接

编写配置文件如下（还有很多其他配置项）：

driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql:///db1?useSSL=false&useServerPrepStmts=true
username=root
password=1234
# 初始化连接数量
initialSize=5
# 最大连接数
maxActive=10
# 最大等待时间
maxWait=3000

使用druid的代码如下：

/**
 * Druid数据库连接池演示
 */
public class DruidDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //3. 加载配置文件
        Properties prop = new Properties();
        prop.load(new FileInputStream("jdbc-demo/src/druid.properties"));
        //4. 获取连接池对象
        DataSource dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(prop);
        //5. 获取数据库连接 Connection
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        System.out.println(connection); //获取到了连接后就可以继续做其他操作了
    }
}

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