一、JDBC簡介
### 1、JDBC基礎
* JDBC(Java Database Connectivity)是一個**獨立於特定數據庫管理系統、通用的SQL數據庫存取和操作的公共接口（一組API）**，定義了用來訪問數據庫的標准Java類庫，使用這個類庫可以以一種標准的方法、方便地訪問數據庫資源。
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JDBC為訪問不同的數據庫提供了一種 統一的途徑，為開發者屏蔽了一些細節問題。
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JDBC的目標是使Java程序員 使用JDBC可以連接任何提供了JDBC驅動程序的數據庫系統，這樣就使得程序員無需對特定的數據庫系統的特點有過多的了解，從而大大簡化和加快了開發過程。
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JDBC接口（API）包括兩個層次：
- 面向應用的API：Java API，抽象接口，供應用程序開發人員使用（連接數據庫，執行SQL語句，獲得結果）。
- 面向數據庫的API：Java Driver API，供開發商開發數據庫驅動程序用。
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JDBC驅動程序：各個數據庫廠商根據JDBC的規范制作的 JDBC 實現類的類庫
- JDBC驅動程序總共有四種類型：
第一類：JDBC-ODBC橋。
第二類：部分本地API部分Java的驅動程序。
第三類：JDBC網絡純Java驅動程序。
第四類：本地協議的純 Java 驅動程序。
- JDBC驅動程序總共有四種類型：
四兩類都是純Java的驅動程序，因此，對於Java開發者來說，它們在性能、可移植性、功能等方面都有優勢。
- JDBC API 是一系列的接口，它使得應用程序能夠進行數據庫聯接，執行SQL語句，並且得到返回結果。
二、JDBC應用
### 1、Driver接口
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Java.sql.Driver 接口是所有 JDBC 驅動程序需要實現的接口。這個接口是提供給數據庫廠商使用的，不同數據庫廠商提供不同的實現
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在程序中不需要直接去訪問實現了 Driver 接口的類，而是由驅動程序管理器類(java.sql.DriverManager)去調用這些Driver實現。
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加載和注冊JDBC驅動
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加載 JDBC 驅動需調用 Class 類的靜態方法 forName()，向其傳遞要加載的 JDBC 驅動的類名
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DriverManager 類是驅動程序管理器類，負責管理驅動程序
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通常不用顯式調用 DriverManager 類的 registerDriver() 方法來注冊驅動程序類的實例，因為 Driver 接口的驅動程序類都包含了靜態代碼塊，在這個靜態代碼塊中，會調用 DriverManager.registerDriver() 方法來注冊自身的一個實例。
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建立連接
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可以調用 DriverManager 類的 getConnection() 方法建立到數據庫的連接
JDBC URL 用於標識一個被注冊的驅動程序，驅動程序管理器通過這個 URL 選擇正確的驅動程序，從而建立到數據庫的連接。 -
JDBC URL的標准由三部分組成，各部分間用冒號分隔。
- jdbc:<子協議>:<子名稱>
- 協議：JDBC URL中的協議總是jdbc
- 子協議：子協議用於標識一個數據庫驅動程序
- 子名稱：一種標識數據庫的方法。子名稱可以依不同的子協議而變化，用子名稱的目的是為了定位數據庫提供足夠的信息
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幾種常用的JDBC URL
對於 Oracle 數據庫連接，采用如下形式：
jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:sid
對於 SQLServer 數據庫連接，采用如下形式：
jdbc:microsoft:sqlserver//localhost:1433; DatabaseName=sid
對於 MYSQL 數據庫連接，采用如下形式：
jdbc:mysql://localhost:3306/sid
- 訪問數據庫
數據庫連接被用於向數據庫服務器發送命令和 SQL 語句，在連接建立后，需要對數據庫進行訪問，執行 sql 語句
在 java.sql 包中有 3 個接口分別定義了對數據庫的調用的不同方式：
-Statement
-PrepatedStatement
-CallableStatement
1、Statement
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通過調用 Connection 對象 的 createStatement 方法創建該對象
該對象用於執行靜態的 SQL 語句，並且返回執行結果 -
Statement 接口中定義了下列方法用於執行 SQL 語句：
ResultSet excuteQuery(String sql)
int excuteUpdate(String sql)
2、ResultSet
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通過調用 Statement 對象的 excuteQuery() 方法創建該對象
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ResultSet 對象以邏輯表格的形式封裝了執行數據庫操作的結果集，ResultSet 接口由數據庫廠商實現
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ResultSet 對象維護了一個指向當前數據行的游標，初始的時候，游標在第一行之前，可以通過 ResultSet 對象的 next() 方法移動到下一行
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ResultSet 接口的常用方法：
boolean next()
getString()
3、數據類型轉換
** 小結**
java.sql.DriverManager用來裝載驅動程序，獲取數據庫連接。
java.sql.Connection完成對某一指定數據庫的聯接
java.sql.Statement在一個給定的連接中作為SQL執行聲明的容器，他包含了兩個重要的子類型。
Java.sql.PreparedSatement 用於執行預編譯的sql聲明
Java.sql.CallableStatement用於執行數據庫中存儲過程的調用
java.sql.ResultSet對於給定聲明取得結果的途徑
三、JDBC深入
###１、SQL注入攻擊
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SQL 注入是利用某些系統沒有對用戶輸入的數據進行充分的檢查，而在用戶輸入數據中注入非法的 SQL 語句段或命令，從而利用系統的 SQL 引擎完成惡意行為的做法
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對於 Java 而言，要防范 SQL 注入，只要用 PreparedStatement 取代 Statement 就可以了
2、PreparedStatement
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可以通過調用 Connection 對象的 preparedStatement() 方法獲取 PreparedStatement 對象
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PreparedStatement 接口是 Statement 的子接口，它表示一條預編譯過的 SQL 語句
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PreparedStatement 對象所代表的 SQL 語句中的參數用問號(?)來表示，調用 PreparedStatement 對象的 setXXX() 方法來設置這些參數. setXXX() 方法有兩個參數，第一個參數是要設置的 SQL 語句中的參數的索引(從 1 開始)，第二個是設置的 SQL 語句中的參數的值
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PreparedStatement 與Statement
- PreparedStatement 能最大可能提高性能：
DBServer會對預編譯語句提供性能優化。因為預編譯語句有可能被重復調用，所以語句在被DBServer的編譯器編譯后的執行代碼被緩存下來，那么下次調用時只要是相同的預編譯語句就不需要編譯，只要將參數直接傳入編譯過的語句執行代碼中就會得到執行。
- 在statement語句中,即使是相同操作但因為數據內容不一樣,所以整個語句本身不能匹配,沒有緩存語句的意義.事實是沒有數據庫會對普通語句編譯后的執行代碼緩存.這樣每執行一次都要對傳入的語句編譯一次。
(語法檢查，語義檢查，翻譯成二進制命令，緩存)- PreparedStatement 可以防止 SQL 注入 。
3、使用JDBC驅動程序處理元數據
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Java 通過JDBC獲得連接以后，得到一個Connection 對象，可以從這個對象獲得有關數據庫管理系統的各種信息，包括數據庫中的各個表，表中的各個列，數據類型，觸發器，存儲過程等各方面的信息。根據這些信息，JDBC可以訪問一個實現事先並不了解的數據庫。
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獲取這些信息的方法都是在DatabaseMetaData類的對象上實現的，而DataBaseMetaData對象是在Connection對象上獲得的。
4、DateBaseMetaDate
- DatabaseMetaData 類中提供了許多方法用於獲得數據源的各種信息，通過這些方法可以非常詳細的了解數據庫的信息：
- getURL()：返回一個String類對象，代表數據庫的URL。
- getUserName()：返回連接當前數據庫管理系統的用戶名。
- isReadOnly()：返回一個boolean值，指示數據庫是否只允許讀操作。
- getDatabaseProductName()：返回數據庫的產品名稱。
- getDatabaseProductVersion()：返回數據庫的版本號。
- getDriverName()：返回驅動驅動程序的名稱。
- getDriverVersion()：返回驅動程序的版本號。
5、ResultMetaDate
- 可用於獲取關於 ResultSet 對象中列的類型和屬性信息的對象：
- getColumnName(int column)：獲取指定列的名稱
- getColumnCount()：返回當前 ResultSet 對象中的列數。
- getColumnTypeName(int column)：檢索指定列的數據庫特定的類型名稱。
- getColumnDisplaySize(int column)：指示指定列的最大標准寬度，以字符為單位。
- isNullable(int column)：指示指定列中的值是否可以為 null。
- isAutoIncrement(int column)：指示是否自動為指定列進行編號，這樣這些列仍然是只讀的。
用例
- 獲取數據庫自動生成的主鍵*
Connection conn = JdbcUtil.getConnection();
String sql = "insert into user(name,password,email,birthday) values('abc','123','abc@sina.com','1978-08-08')";
PreparedStatement st = conn.prepareStatement(sql,Statement.RETURN_GENERATED_KEYS );
st.executeUpdate();
ResultSet rs = st.getGeneratedKeys(); //得到插入行的主鍵
if(rs.next()){
System.out.println(rs.getObject(1));
}
### 6、數據庫事務
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在數據庫中,所謂事務是指一組邏輯操作單元,使數據從一種狀態變換到另一種狀態。
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為確保數據庫中數據的一致性,數據的操縱應當是離散的成組的邏輯單元:當它全部完成時,數據的一致性可以保持,而當這個單元中的一部分操作失敗,整個事務應全部視為錯誤,所有從起始點以后的操作應全部回退到開始狀態。
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事務的操作:先定義開始一個事務,然后對數據作修改操作,這時如果提交(COMMIT),這些修改就永久地保存下來,如果回退(ROLLBACK),數據庫管理系統將放棄所作的所有修改而回到開始事務時的狀態。
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事務的ACID(acid)屬性
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原子性（Atomicity） 原子性是指事務是一個不可分割的工作單位，事務中的操作要么都發生，要么都不發生。
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一致性（Consistency） 事務必須使數據庫從一個一致性狀態變換到另外一個一致性狀態。
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隔離性（Isolation） 事務的隔離性是指一個事務的執行不能被其他事務干擾，即一個事務內部的操作及使用的數據對並發的其他事務是隔離的，並發執行的各個事務之間不能互相干擾。
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持久性（Durability） 持久性是指一個事務一旦被提交，它對數據庫中數據的改變就是永久性的，接下來的其他操作和數據庫故障不應該對其有任何影響。
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7、JDBC事務處理
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事務：指構成單個邏輯工作單元的操作集合
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事務處理：保證所有事務都作為一個工作單元來執行，即使出現了故障，都不能改變這種執行方式。當在一個事務中執行多個操作時，要么所有的事務都被提交(commit)，要么整個事務回滾(rollback)到最初狀態
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當一個連接對象被創建時，默認情況下是自動提交事務：每次執行一個 SQL 語句時，如果執行成功，就會向數據庫自動提交，而不能回滾
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為了讓多個 SQL 語句作為一個事務執行：
- 調用 Connection 對象的 setAutoCommit(false); 以取消自動提交事務
- 在所有的 SQL 語句都成功執行后，調用 commit(); 方法提交事務
- 在出現異常時，調用 rollback(); 方法回滾事務
- 若此時 Connection 沒有被關閉, 則需要恢復其自動提交狀態
8、數據庫的隔離級別
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對於同時運行的多個事務, 當這些事務訪問數據庫中相同的數據時, 如果沒有采取必要的隔離機制, 就會導致各種並發問題:
- 臟讀: 對於兩個事物 T1, T2, T1 讀取了已經被 T2 更新但還沒有被提交的字段. 之后, 若 T2 回滾, T1讀取的內容就是臨時且無效的.
- 不可重復讀: 對於兩個事物 T1, T2, T1 讀取了一個字段, 然后 T2** 更新**了該字段. 之后, T1再次讀取同一個字段, 值就不同了.
- 幻讀: 對於兩個事物 T1, T2, T1 從一個表中讀取了一個字段, 然后 T2 在該表中插入了一些新的行. 之后, 如果 T1 再次讀取同一個表, 就會多出幾行.
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數據庫事務的隔離性: 數據庫系統必須具有隔離並發運行各個事務的能力, 使它們不會相互影響, 避免各種並發問題.
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一個事務與其他事務隔離的程度稱為隔離級別. 數據庫規定了多種事務隔離級別, 不同隔離級別對應不同的干擾程度, 隔離級別越高, 數據一致性就越好, 但並發性越弱
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數據庫的隔離級別
- Oracle 支持的 2 種事務隔離級別：READ COMMITED, SERIALIZABLE. Oracle 默認的事務隔離級別為: READ COMMITED
- Mysql 支持 4 中事務隔離級別. Mysql 默認的事務隔離級別為: REPEATABLE READ