一、JDBC 概述

---

• JDBC（全称: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。
• sun公司为Java设计了一套操作所有关系型数据库的API（位于java.sql和javax.sql包下）；然后各个数据库厂商去实现这套接口，并提供相应的数据库驱动jar包；这样我们可以使用这套接口(JDBC)编程，其实真正执行的代码是驱动jar包中的实现类。
• 好处：各个数据库厂商使用相同的接口，这样Java代码不需要针对不同数据库分别开发；然后我们可以随时替换底层数据库，它访问数据库的Java代码基本不变。

二、JDBC快速入门

---

1. 开发环境搭建

1、创建一个普通的空项目

2、配置JDK版本

3、创建一个子模块（jdbc快速入门的程序在这里面写）

4、导入jar包

2. 使用JDBC访问数据库

JDBC操作数据库步骤如下：

• 注册驱动
• 获取数据库连接对象 （Connection）
• 定义SQL语句
• 获取执行SQL的对象 （Statement）
• 执行SQL
• 处理集并返回结果（ResultSet）
• 释放资源

1、创建数据库和表：

CREATE DATABASE `jdbc_test` DEFAULT CHARSET utf8mb4;

CREATE TABLE `account`(
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT 'ID',
  `name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '姓名',
  `salary` int(11)  COMMENT '薪资',
);

2、编写Java程序：

package com.baidou.jdbc;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.Statement;

/**
 * JDBC快速入门
 *
 * @author 白豆五
 * @version 2022/7/18 19:56
 * @since JDK8
 */
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/jdbc_test?useSSL=false";
        String user = "root";
        String password = "123456";
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

        // 3、定义sql语句
        String sql = "insert into account(name,salary) values('王强',10000)";

        // 4、获取执行sql的对象 Statement
        Statement stmt = conn.createStatement();

        // 5、执行sql
        int count = stmt.executeUpdate(sql);

        // 6、处理结果
        // 打印受影响的行数
        System.out.println(count);
        System.out.println(count>0?"插入成功":"插入失败");

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

控制输出结果如下：

表中的数据：

三、JDBC-API详解

---

1. DriverManager

---

• DriverManager：驱动管理类。
• 作用：注册驱动、获取数据库的连接。

1、注册驱动

例如 MySQL数据库驱动类 com.mysql.jdbc.Driver，实现了java.sql.Driver接口。

查看源码发现底层是通过DriverManager.registerDriver()来注册驱动的，这样我们可以通过反射的方式来加载这个数据库驱动类Class.forName(xxx.Driver)。

扩展：

• MySQL5之后的驱动包，可以省略注册驱动 Class.forName("xxx");的步骤。
• 自动加载jar包中META-INF/services/java.sql.Driver文件中的驱动类。

2、获取数据库的连接

getConnection()方法中需要传递3个参数，分别是url、user、password：

1、url

• url，统一资源定位符(网络中某个资源的绝对地址)。

• url由哪几个部分组成：协议，ip，port，资源名。

比如我们访问百度的主页：

http://39.156.66.18:80/index.html

http://          通信协议
39.156.66.18     服务器ip地址
80               端口,80是Web服务的默认端口
index.html       是服务器上某个资源名

mysql5.7和8.0驱动中url：

// mysql5.7
// userSSL=false: 禁用安全连接方式,关闭警告问题。  
// useUnicode=true&characterEncoding=utf-8: 字符集编码
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydatabase?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8

// mysql8.0,
// 需要配置时区:serverTimezone=GMT%2B8 东八区GMT+8
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydatabase?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&serverTimezone=GMT%2B8

2、user：用户名

3、password：密码

扩展：

• 如果连接的是本地MySQL并且端口号是默认的3306，可以简化为:jdbc:mysql:///db。
• 在url中拼接 userSSL=false，禁用安全连接方式，解决警告问题。
  • 例如：jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydatabase?useSSL=false，如果后面还要拼接参数如要用 & 隔开。

2. Connection

---

• Connection：数据库连接对象。
• 作用：获取执行SQL的对象、管理事务。

1、获取执行SQL的对象

a. 普通执行SQL对象：

Statement createStatement()

b. 预编译的执行SQL对象：（防止SQL注入）

PreparedStatement prepareStatement(String sql)

c. 执行存储过程的对象

CallableStatement prepareCall(String sql)

2、事务管理

作用：保证在一个事务中的所有SQL要么全部执行成功，要么全部不执行。

a. MySQL 事务管理：

开启事务:BEGIN; 或者 START TRANSACTION;
提交事务:COMMIT;
回滚事务:ROLLBACK;

# MySQL默认自动提交事务

b. JDBC事务管理:Connection接口中定义了3个对应的方法：

开启事务: setAutoCommit(boolean autoCommit): true为自动提交事务;false为手动提交事务，即为开启事务。

提交事务:commit()
回滚事务: rollback()

示例：

package com.baidou.jdbc;

import java.sql.*;
/**
 * Connection,事务操作
 *
 * @author 白豆五
 * @version 2022/7/18 21:50
 * @since JDK8
 */
public class JDBC_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
        String url = "jdbc:mysql:///jdbc_test?useSSL=false";
        String user = "root";
        String password = "123456";
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

        // 3、定义sql语句
        String sql1 = "insert into account(name,salary) values('李四',5000)";
        String sql2 = "insert into account(name,salary) values('王五',4004)";

        // 4、获取执行sql的对象 Statement
        Statement stmt = conn.createStatement();

        try {
            /* 开启事务 */
            conn.setAutoCommit(false); // 手动提交事务
            // 5、执行sql
            int count1 = stmt.executeUpdate(sql1);
            // 6、处理结果
            System.out.println(count1);// 打印受影响的行数

            // 5、执行sql
            int count2 = stmt.executeUpdate(sql2);
            // 6、处理结果
            System.out.println(count2);// 打印受影响的行数
            /*提交事务*/
            conn.commit();
        } catch (Exception e) {
            /*回滚事务*/
            conn.rollback();
            e.printStackTrace();
        }

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

3. Statement

---

• Statement：执行SQL的对象

• 作用：执行SQL语句

1、执行DML、DDL语句

int executeUpdate(sql)
返回值: (1)DML语句影响的行数
       (2)DDL语句执行后,执行成功也可能返回0

2、执行DQL语句

ResultSet executeQuery(sql)
返回值: ResultSet结果集对象

4. ResultSet

---

• ResultSet：结果集对象
• 作用：封装了DQL查询语句的结果

获取查询结果：

// next功能: (1)将游标从当前位置向下移动一行(2)判断当前行是否有效
boolean next() 
返回值:   true:有效行,当前行有数据 
	  	 false:	无效行,当前行无数据 

xxx getXxx(参数) //获取指定类型数据
  xxx是数据类型，如 int getInt(参数) 、String getString(参数) 
  参数(重载方法):  int: 列的编号，从1开始
      	      String: 列的名称

ResultSet使用步骤：

• 游标向下移动一行，并判断该行否有数据:next()
• 获取数据: getXxx(参数)

// 通过循环遍历结果集对象
while(rs.next()){ // rs.next()将游标从当前位置向下移动一行并判断当前行是否有效
    // 获取数据
    rs.getXxx(参数);
}

示例：

/**
 * ResultSet的使用
 *
 * @author 白豆五
 * @version 2022/7/19 7:42
 * @since JDK8
 */
public class JDBC_ResultSet {
    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:///jdbc_test?useSSL=false";
        String user = "root";
        String password = "123456";
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

        // 3、定义sql语句
        String sql = "select * from account";

        // 4、获取执行sql的对象 Statement
        Statement stmt = conn.createStatement();

        // 5、执行sql并返回结果集
        ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);

        // 6、处理结果
        while (rs.next()) { // 通过循环取出ResultSet中的所有数据
            System.out.print("id:" + rs.getInt("id") + "\t");
            System.out.print("name:" + rs.getString("name") + "\t");
            System.out.print("salary:" + rs.getInt("salary") + "\t");
            System.out.println();
        }
    
       /*
            // 进行读取一次 判断是否有数据
            if (rs.next()) {
                System.out.println("id:" + rs.getInt(1) );
            }
        */
        

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

5. PreparedStatement

---

5.1 SQL注入问题

通过把SQL命令插入到Web表单提交或输入域名或页面请求的查询字符串，最终达到欺骗服务器执行恶意的SQL命令。

示例：模拟sql注入问题

数据库SQL：

CREATE TABLE `user`  (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',
  `username` varchar(20) NOT NULL COMMENT '用户名',
  `password` varchar(20) NOT NULL COMMENT '密码',
  PRIMARY KEY (`id`)
);

insert into user(username,password) values('张三','123');

db.properties：

driver=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/jdbc_test?useSSL=false&useUniCode=true&characterEncoding=utf-8
user=root
password=123456

Java程序：

/**
 * 模拟SQL注入问题
 *
 * @author 白豆五
 * @version 2022/7/19 8:14
 * @since JDK8
 */
public class JDBC_SQLinjection {
    /*
        功能:实现用户登录
        需求:接收用户输入的用户名和密码；
            验证用户名和密码；
            返回给用户提示信息
     */
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> userLoginInfo = initUI();
        boolean loginSuccess  = login(userLoginInfo);
        System.out.println(loginSuccess?"登录成功":"用户名或密码有误");

    }

    /**
     * @param userLoginInfo 用户登录信息
     * @return false表示失败, true表示成功
     */
    private static boolean login(Map<String, String> userLoginInfo) {
        Connection conn = null;
        Statement stmt = null;
        ResultSet rs = null;
        // 定义一个红绿灯表示用户登录和失败
        boolean loginSuccess = false;

        try {
            // 创建配置类对象
            Properties properties = new Properties();
            // 通过类加载器获取类路径下的db.properties这个资源
            InputStream is = ClassLoader.getSystemResourceAsStream("db.properties");
            // 加载资源到配置类中
            properties.load(is);
            // 关闭流
            is.close();

            // 通过属性获取配置文件里的书
            String driver = properties.getProperty("driver");
            String url = properties.getProperty("url");
            String user = properties.getProperty("user");
            String password = properties.getProperty("password");


            // 注册驱动
            Class.forName(driver);
            // 获取连接
            conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
            // 获取数据库操作对象
            stmt = conn.createStatement();
            // 定义sql
            String sql = "select * from user where username='" + userLoginInfo.get("username")
                    + "' and password='" + userLoginInfo.get("password") + "'";

            // 执行sql
            rs = stmt.executeQuery(sql);

            // 如果结果集中有数据表示登录成功
            if (rs.next()) {
                loginSuccess = true;
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 是否资源
            close(rs,stmt,conn);
        }
        return loginSuccess;

    }

    /**
     * 初始化界面
     *
     * @return 用户名和密码等信息
     */
    public static Map<String, String> initUI() {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("用户名:");
        String username = sc.nextLine();
        System.out.println("密码:");
        String password = sc.nextLine();
        // 定义一个Map,存储用户信息
        Map<String, String> userLoginInfo = new HashMap<>();
        userLoginInfo.put("username", username);
        userLoginInfo.put("password", password);
        return userLoginInfo;
    }

    /**
     * 释放资源
     *
     * @param rs   结果集对象
     * @param stmt 执行sql的对象
     * @param conn 数据库连接对象
     */
    public static void close(ResultSet rs, Statement stmt, Connection conn) {
        try {
            if (rs != null) {
                rs.close();
            }
            if (stmt != null) {
                stmt.close();
            }
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

分析：只要用户提供的信息不参与SQL语句的编译过程，问题就解决了。

解决方案：

1、可以利用正则表达式来防止用户输入一些非法字符，例如（‘=’，‘or’等）

2、将Statment换成PreparedStatement(预编译的数据库操作对象)；

PreparedStatement的原理：首先将SQL语句传入PreparedStatement中，然后把传入到SQL语句中的参数用?(占位符)来代替，然后该SQL语句会进行编译（耗时操作），之后将获取的参数通过PreparedStatement中的set()方法传入编译后的SQL语句中，这样SQL语句就会先被编译再进行传值，最后在执行一下，就解决了SQL注入问题。

示例：使用PreparedStatement解决SQL注入问题

/**
 * 使用PreparedStatement解决SQL注入问题
 *
 * @author 白豆五
 * @version 2022/7/19 8:14
 * @since JDK8
 */
public class JDBC_SQLinjection2 {
    /*
        功能:实现用户登录
        需求:接收用户输入的用户名和密码；
            验证用户名和密码；
            返回给用户提示信息
     */
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> userLoginInfo = initUI();
        boolean loginSuccess  = login(userLoginInfo);
        System.out.println(loginSuccess?"登录成功":"用户名或密码有误");

    }

    /**
     * @param userLoginInfo 用户登录信息
     * @return false表示失败, true表示成功
     */
    private static boolean login(Map<String, String> userLoginInfo) {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;
        // 定义一个红绿灯表示用户登录和失败
        boolean loginSuccess = false;

        try {
            // 创建配置类对象
            Properties properties = new Properties();
            // 通过类加载器获取类路径下的db.properties这个资源
            InputStream is = ClassLoader.getSystemResourceAsStream("db.properties");
            // 加载资源到配置类中
            properties.load(is);
            // 关闭流
            is.close();

            // 通过属性获取配置文件里的书
            String driver = properties.getProperty("driver");
            String url = properties.getProperty("url");
            String user = properties.getProperty("user");
            String password = properties.getProperty("password");


            // 注册驱动
            Class.forName(driver);
            // 获取连接
            conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

            // 定义sql
            String sql = "select * from user where username=? and password=?";
            // 获取数据库操作对象
            ps = conn.prepareStatement(sql); // 先编译后传值
            // 给占位符传值
            ps.setString(1,userLoginInfo.get("username"));
            ps.setString(2,userLoginInfo.get("password"));


            // 执行sql
            rs = ps.executeQuery();

            // 如果结果集中有数据表示登录成功
            if (rs.next()) {
                loginSuccess = true;
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 是否资源
            close(rs,ps,conn);
        }
        return loginSuccess;

    }

    /**
     * 初始化界面
     *
     * @return 用户名和密码等信息
     */
    public static Map<String, String> initUI() {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("用户名:");
        String username = sc.nextLine();
        System.out.println("密码:");
        String password = sc.nextLine();
        // 定义一个Map,存储用户信息
        Map<String, String> userLoginInfo = new HashMap<>();
        userLoginInfo.put("username", username);
        userLoginInfo.put("password", password);
        return userLoginInfo;
    }

    /**
     * 释放资源
     *
     * @param rs   结果集对象
     * @param ps 执行sql的预编译对象
     * @param conn 数据库连接对象
     */
    public static void close(ResultSet rs, PreparedStatement ps, Connection conn) {
        try {
            if (rs != null) {
                rs.close();
            }
            if (ps != null) {
                ps.close();
            }
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

5.2 PreparedStatement

• PreparedStatement：预编译的SQL执行对象。

• 作用：预编译SQL并执行SQL语句

1、获取PreparedStatement 对象

// SQL语句中的参数值，使用?占位符替代
String sql = "select * from user where username = ? and password = ?";

//通过Connection对象获取,并传入对应的sql语句,然后进行预编译操作
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);

2、设置参数值

ps.setXxx(参数1，参数2) //给?赋值 
    Xxx:数据类型; 如 ps.setInt (参数1,参数2)、ps.setString (参数1,参数2)
	参数:
		参数1: ?的位置编号，从1开始
        参数2: ?的值

3、执行SQL

ps.ecuteUpdate(); // 不需要再传递sql

5.3 PreparedStatement的CRDU操作

import org.junit.Test;

import java.sql.*;

/**
 * @ClassName: JDBCTest05
 * @Description: 使用PreparedStatement完成增删改查功能
 * @Author: baidou
 * @Date: 2022/2/2 09:06
 * Version: 1.0
 */
public class JDBCTest05 {

    Connection conn;
    PreparedStatement pstmt;

    /**
     * 获取数据库连接对象
     *
     * @return connection
     * @throws SQLException, ClassNotFoundException
     */
    public static Connection getConnection() throws SQLException, ClassNotFoundException {
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/jdbctest?useSSL=false&useUniCode=true&characterEncoding=utf-8", "root", "123456");
        return connection;
    }

    /**
     * 获取数据库的预处理对象
     *
     * @param connection 数据库连接对象
     * @param sql        我们传入的sql语句
     * @param obj        占位符的参数
     * @return
     * @throws SQLException
     */
    public static PreparedStatement getPreparedStatement(Connection connection, String sql, Object[] obj) throws SQLException {
        PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql);
        if (obj != null) {
            for (int i = 0; i < obj.length; i++) {
                pstmt.setObject(i + 1, obj[i]);
            }
        }
        return pstmt;
    }

    /**
     * 释放资源
     *
     * @param rs
     * @param ps
     * @param conn
     * @throws SQLException
     */
    public static void close(ResultSet rs, PreparedStatement ps, Connection conn) throws SQLException {
        if (rs != null) {
            rs.close();
        }
        if (ps != null) {
            ps.close();
        }
        if (conn != null) {
            conn.close();
        }

    }

    @Test
    public void add() throws SQLException, ClassNotFoundException {
        conn = JDBCTest05.getConnection();
        String sql = "insert into user(name,password,vocation) values(?,?,?)";
        Object[] obj = {"大灰狼", "2333", "战士"};
        pstmt = JDBCTest05.getPreparedStatement(conn, sql, obj);
        int count = pstmt.executeUpdate();
        System.out.println(count > 0 ? "添加成功" : "添加失败");
        JDBCTest05.close(null, pstmt, conn);
    }

    @Test
    public void delete() throws SQLException, ClassNotFoundException {
        conn = JDBCTest05.getConnection();
        String sql = "delete from user where id=?";
        pstmt = JDBCTest05.getPreparedStatement(conn, sql, new Object[]{4});
        int count = pstmt.executeUpdate();
        System.out.println(count > 0 ? "删除成功" : "删除失败");
        JDBCTest05.close(null, pstmt, conn);
    }

    @Test
    public void update() throws SQLException, ClassNotFoundException {
        conn = JDBCTest05.getConnection();
        String sql = "update user set name=?,password=? where name=?";
        Object[] obj = {"铠甲勇士", "0000", "zhangsan"};
        pstmt = JDBCTest05.getPreparedStatement(conn, sql, obj);
        int count = pstmt.executeUpdate();
        System.out.println(count > 0 ? "修改成功" : "修改失败");
        JDBCTest05.close(null, pstmt, conn);
    }

    @Test
    public void list() throws SQLException, ClassNotFoundException {
        conn = JDBCTest05.getConnection();
        String sql = "select * from user";
        pstmt = JDBCTest05.getPreparedStatement(conn, sql, null);
        ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
        while (rs.next()) {
            System.out.println("id:" + rs.getObject(1) + "\t用户名:" + rs.getObject(2) + "\t密码:" + rs.getObject(3) + "\t职业:" + rs.getObject(4));
        }
        JDBCTest05.close(rs, pstmt, conn);
    }
}

四、数据库连接池

1. 数据库连接池简介

• 数据库连接池，它就是个容器，用来负责分配、管理数据库连接(Connection)。
• 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。
• 释放空闲时间超过最大空闲时间的数据库连接，避免因为没有释放数据库连接而引起的数据库连接遗漏问题。
• 使用数据库连接池的好处：
  • 资源重用
  • 提升系统响应速度
  • 避免数据连接遗漏

数据库连接池的实现

1、标准接口：javax.sql.DataSource。

• 官方(SUN公司)为数据库连接池提供了一套标准接口，由第三方组织实现此接口。
• 核心方法：Connection getConnection()，获取连接。

2、常见的数据库连接池：

• DBCP
• C3P0
• Druid
• HikariCP，SpringBoot内置的连接池。

2. Durid

• Druid(德鲁伊)，是阿里开源的数据库连接池项目（文少）。
• 项目地址：https://github.com/alibaba/druid
• 优点：功能强大、性能优秀、是Java语言最好的数据库连接池之一。

Druid使用步骤：

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

druid.properties：

driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc_test?useSSL=false&useServerPrepStmts=true
username=root
password=123456
# 初始化连接数量
initialSize=5
# 最大连接数
maxActive=10
# 最大等待时间
maxWait=3000

package com.baidou.druid;

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;

import javax.sql.DataSource;
import java.io.FileInputStream;
import java.sql.Connection;
import java.util.Properties;

/**
 * Druid的使用
 *
 * @author 白豆五
 * @version 2022/7/19 10:28
 * @since JDK8
 */
public class DruidDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //加载配置文件
        Properties prop = new Properties();
        // System.out.println(System.getProperty("user.dir"));
        prop.load(new FileInputStream("jdbc_demo2/src/druid.properties"));
        // 获取连接池对象
        DataSource dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(prop);
        // 获取数据库连接
        Connection conn = dataSource.getConnection();
        System.out.println("conn = " + conn);
        conn.close();
    }
}