JDBC設計理念淺析 JDBC簡介（一）

概念

JDBC是J2EE的標准規范之一，J2EE就是為了規范JAVA解決企業級應用開發制定的一系列規范，JDBC也不例外。

JDBC是用於Java編程語言和數據庫之間的數據庫無關連接的標准Java API。

換句話說，使用JAVA語言連接數據庫進行操作，就需要使用JDBC API。

統一的JDBC API接口，屏蔽了底層數據庫的細節，可以使用一致性的編碼（跨數據庫）對數據庫進行操作。

通過JDBC將JAVA應用於數據庫訪問連接進行解耦，可以相互獨立發展，又能夠結合使用。

簡言之， JDBC就是對於java編碼來說，在應用程序和數據庫之間的一個中間層 API

有了中間層JDBC，你就可以面向JDBC API進行編程，不需要關注底層數據庫細節。

可以認為JDBC代理了對於數據庫的操作與訪問，也可以認為JDBC將數據庫的訪問適配成一致性的訪問接口，也可以理解成JDBC是對數據庫訪問的一層封裝

不管怎么理解，他就是那么一套API的存在。

官方文檔：

https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/jdbc/index.html

Java數據庫連接(JDBC) API是Java編程語言和一系列SQL數據庫以及其他表格數據源，比如電子表格或文本文件之間的一個數據庫連接的行業標准。

JDBC API為基於sql的數據庫訪問提供了一個調用級API。

JDBC技術允許您使用Java編程語言為需要訪問企業數據的應用程序開發“一次編寫，到處運行”的功能。

使用啟用JDBC技術的驅動程序，您甚至可以在異構環境中連接所有企業數據

更詳細的官方文檔：

https://www.oracle.com/technetwork/java/overview-141217.html

JDBC功能核心

數據庫查詢

下圖為windows cmd登錄MYSQL查詢數據的過程，主要是三個步驟：

• 連接數據庫
• 執行SQL
• cmd打印結果

JDBC用於JAVA應用程序與數據庫的連接訪問，是應用程序與數據庫的中間層

但是不管怎樣，他仍舊是要操作數據庫，所以也需要連接和查詢

cmd 作為客戶端進行查詢時，僅僅將信息打印出來就好了，這就是對cmd對數據庫結果的處理

JDBC需要為JAVA應用程序服務，需要將結果交付到應用程序中，所以JDBC還需要對返回的數據進行處理。

 

所以JDBC連接數據庫進行查詢也是大致三個步驟

1. 連接數據庫
2. 執行SQL
3. 處理返回結果

JDBC架構設計

JDBC主要包括兩類接口：

• 提供了一套純粹的JAVA API給應用程序開發者 
• 提供了一套低級別的JDBC driver API給數據庫驅動開發者

應用程序開發者借助於API用於開發可以訪問數據庫的程序；

驅動開發者借助於API進而提供服務到JDBC；

而 提供給數據庫驅動開發者的API則正好是為了實現提供給應用程序開發者的這套API，這句話有些令人迷惑

JDBC是對數據庫操作訪問的薄層封裝，應用程序開發者借助於JDBC可以實現對數據庫的操作訪問，但是，最終提供的服務仍舊是數據庫

是具體的數據庫實現了具體SQL的執行

所以JDBC提供給應用程序開發者的API就是開發者使用JDBC訪問數據庫的接口

而提供給數據庫驅動開發者的API則恰恰是為了讓數據庫驅動開發者來提供服務

接口與實現分離，是一種橋接模式的思想（可以參閱本人的橋接模式的文章）

理解了橋接模式就可以很好的理解這種“面向接口”的編程思維，將接口與實現進行分離。

接口提供出來用於應用程序開發者使用，數據庫或者工具廠商負責提供實現。

 

JDBC的接口與實現之間，通過Driver Manager 進行聯結

JDBC API從Driver Manager獲取服務，Driver Manager用來管理驅動程序，驅動程序可以很方便的注冊到管理器中

JDBC API

JDBC基本步驟有三個：連接、執行SQL、處理結果

另外還需要驅動管理器對注冊的驅動程序進行管理

既然是代碼，必然可能出現異常，所以還需要對相關異常進行處理

為了能夠更好地將SQL類型數據映射到應用程序還提供了更豐富的映射

有的時候不僅僅是應用程序對數據庫數據集進行檢索，可能還需要數據庫自身的相關信息（元數據 ）

ps：數據是指普通文件中的實際數據，而元數據指用來描述一個文件的特征的系統數據，諸如訪問權限、文件擁有者以及文件數據塊的分布信息(inode...)等等。

在JAVA中一切皆為對象，所以這些所有的元素，都被抽象為對象

連接、語句、結果、映射、元數據、異常、驅動管理器

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jdbc/

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/sql/package-summary.html

官方相關介紹

What the  java.sql Package Contains

The  java.sql package contains API for the following:

• Making a connection with a database via the  DriverManager facility   通過驅動管理器工具與數據庫建立連接
• • DriverManager class 類 -- makes a connection with a driver 與驅動程序建立連接
  • SQLPermission class 類-- provides permission when code running within a Security Manager, such as an applet, attempts to set up a logging stream through the  DriverManager在安全管理器(如applet)中運行的代碼試圖通過驅動程序管理器設置日志流時，提供權限
  • Driver interface 接口 -- provides the API for registering and connecting drivers based on JDBC technology ("JDBC drivers"); generally used only by the  DriverManager class提供基於JDBC技術的驅動程序注冊和連接API(“JDBC驅動程序”);通常只被DriverManager類使用
  • DriverPropertyInfo class 類 -- provides properties for a JDBC driver; not used by the general user 為JDBC驅動程序提供屬性;一般用戶不使用
• Sending SQL statements to a database  向數據庫發送SQL語句
  • Statement -- used to send basic SQL statements  執行對象，用於發送基本的SQL語句
  • PreparedStatement -- used to send prepared statements or basic SQL statements (derived from  Statement)  用於發送准備好的語句或基本SQL語句(從Statement派生)
  • CallableStatement -- used to call database stored procedures (derived from  PreparedStatement )  用於調用數據庫存儲過程(從PreparedStatement 派生) 
  • Connection interface 接口 -- provides methods for creating statements and managing connections and their properties  提供用於創建語句和管理連接及其屬性的方法
  • Savepoint -- provides savepoints in a transaction  在事務中提供Savepoint保存點
• Retrieving and updating the results of a query   檢索和更新查詢的結果
  • ResultSet interface 接口
• Standard mappings for SQL types to classes and interfaces in the Java programming language   SQL類型到Java編程語言中的類和接口的標准映射
  • Array interface 接口-- mapping for SQL  ARRAY   SQL ARRAY映射
  • Blob interface 接口-- mapping for SQL  BLOB     SQL BLOB映射
  • Clob interface接口 -- mapping for SQL  CLOB     SQL CLOB 映射
  • Date class 類-- mapping for SQL  DATE
  • NClob interface 接口 -- mapping for SQL  NCLOB
  • Ref interface 接口-- mapping for SQL  REF
  • RowId interface 接口-- mapping for SQL  ROWID
  • Struct interface 接口-- mapping for SQL  STRUCT
  • SQLXML interface 接口-- mapping for SQL  XML
  • Time class 類-- mapping for SQL  TIME
  • Timestamp class 類-- mapping for SQL  TIMESTAMP
  • Types class 類-- provides constants for SQL types        為SQL類型提供常量
• Custom mapping an SQL user-defined type (UDT) to a class in the Java programming language   自定義將SQL用戶定義類型(UDT)映射到Java編程語言中的類
  • SQLData interface -- specifies the mapping of a UDT to an instance of this class     指定UDT到該類實例的映射
  • SQLInput interface -- provides methods for reading UDT attributes from a stream    提供從流中讀取UDT屬性的方法
  • SQLOutput interface -- provides methods for writing UDT attributes back to a stream     提供將UDT屬性寫回流的方法
• Metadata     元數據
  • DatabaseMetaData interface -- provides information about the database       提供有關數據庫的信息
  • ResultSetMetaData interface -- provides information about the columns of a  ResultSet object      提供有關ResultSet對象的列的信息
  • ParameterMetaData interface -- provides information about the parameters to  PreparedStatement commands    為PreparedStatement命令提供有關參數的信息
• Exceptions   異常
  • SQLException -- thrown by most methods when there is a problem accessing data and by some methods for other reasons   當訪問數據存在問題時大多數方法都會拋出這個異常，還有一些方法是其他原因拋出這個異常。
  • SQLWarning -- thrown to indicate a warning   拋出以表示警告
  • DataTruncation -- thrown to indicate that data may have been truncated  拋出以指示數據可能已被截斷
  • BatchUpdateException -- thrown to indicate that not all commands in a batch update executed successfully  拋出以指示批處理更新中並非所有命令都已成功執行

核心

驅動管理器 

DriverManager 管理一組JDBC驅動程序的基本服務。

連接 

Connection 與特定數據庫的連接（會話）。在連接上下文中執行 SQL 語句並返回結果。

執行對象

Statement  用於執行靜態 SQL 語句並返回它所生成結果的對象。

結果集

ResultSet 表示數據庫結果集的數據表，通常通過執行查詢數據庫的語句生成。

 

一般流程

第一個JDBC示例

准備

以MYSQL為例，需要MYSQL驅動

數據庫表、數據准備，本地安裝了MYSQL，有數據庫sampledb，內有表student，內容如下圖

導包

比如在IDEA中，我的操作如下

示例代碼

此示例代碼只為最基本查詢，並不完善

package jdbc.jdbc;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
/**
* 第一個JDBC
* @author noteless
*/
public class FirstJDBC {
public static void main(String[] args) throws Exception {
    //1、注冊驅動
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    //數據庫連接所需參數
    String user = "root";
    String password = "123456";
    String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/sampledb?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8";
    //2、獲取連接對象
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    //設置sql語句
    String sql = "select * from student";
    //3、獲得sql語句執行對象
    Statement stmt = conn.createStatement();
    //4、執行sql並保存結果集
    ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
    //5、處理結果集
    while (rs.next()) {
        System.out.print("id:" + rs.getInt(1));
        System.out.print(",姓名:" + rs.getString(2));
        System.out.print(",年齡:" + rs.getInt(3));
        System.out.println(",性別:" + rs.getString(4));
    }
    //6、資源關閉
    rs.close();
    stmt.close();
    conn.close();
}
}

結果

總結

JDBC就是JAVA語言開發需要連接數據庫的應用程序 ，所需要使用的JAVA API

提供了數據庫驅動程序的管理，連接，語句執行，以及結果返回等工作，是應用程序與數據庫之間的薄層封裝

JDBC的理念遵循依賴倒置原則，面向抽象進行編程，通過橋接模式將抽象與實現繼續分離

即保證了應用程序開發者通過JDBC對數據庫訪問操作的一致性，又可以使得數據庫獨立發展

通過驅動管理器驅動程序可以方便的注冊進來進而通過JDBC提供服務。

JDBC簡化了對數據庫訪問操作的復雜度，屏蔽了應用程序對底層數據庫的依賴，將數據庫的操作訪問過程進行抽象分步，只需要按照既有的模塊化流程就可以完成操作。

JDBC的核心內容就是與數據庫建立連接，發送SQL語句，處理結果。  

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