Java操作數據庫——使用JDBC連接數據庫

摘要：本文主要學習了如何使用JDBC連接數據庫。

背景

數據持久化

數據持久化就是把數據保存到可掉電式存儲設備中以供之后使用。大多數情況下，特別是企業級應用，數據持久化意味着將內存中的數據保存到硬盤上加以“固化”，而持久化的實現過程大多通過各種關系數據庫來完成。

持久化的主要應用是將內存中的數據存儲在關系型數據庫中，當然也可以存儲在磁盤文件、XML數據文件中。

基礎

概念

JDBC的全稱是Java Database Connectivity，意為Java和數據庫的連接。

JDBC是SUN公司提供的一套操作數據庫的接口規范，定義了用來訪問數據庫的標准Java類庫，使用這個類庫可以更加方便地訪問數據庫資源。

程序員在使用數據庫的時候，需要安裝數據庫驅動，不同的數據庫的驅動也是不同的。所以為了程序員開發方便，SUN公司提供了一套接口，讓數據庫廠商實現這些接口，程序員只需要使用這個接口就可以操作不同的數據庫，不需要關注底層數據庫驅動的安裝，從而大大簡化和加快了開發過程。

架構

JDBC接口包括兩個層次：

JDBC API：即面向應用的API，是一個抽象的接口，供應用程序開發人員使用，提供了程序到JDBC管理器的連接。

JDBC Driver API：即面向數據庫驅動的API，需要開發商去實現這個接口，提供了JDBC管理器到數據庫驅動程序的連接。

規范

主要有四個核心對象：

DriverManager類(java.sql.DriverManager)：用於注冊驅動，創建連接對象。

Connection接口(java.sql.Connection)：表示與數據庫創建的連接。

Statement接口(java.sql.Statement)：執行數據庫SQL語句，並返回相應結果的對象。

ResultSet接口(java.sql.ResultSet)：結果集或一張虛擬表，用於存儲表數據的對象。

其中，Statement接口還有兩個子接口：

PreparedStatement接口(java.sql.PreparedStatement)：預編譯對象，是Statement接口的子接口，用於解決sql的注入問題。

CallableStatement接口(java.sql.CallableStatement)：支持帶參數的SQL操作，支持調用存儲過程，是PreparedStatement接口的子接口。

連接數據庫

下面的說明以連接MySQL數據庫為例。

准備工作

擁有一個可以正常訪問的MySQL數據庫，已經可以登錄使用的用戶名和密碼。

建立一個准備連接數據庫的項目。

導入jar包

導入Java連接MySQL所用到的jar包，這個jar包通常是由數據庫的廠商提供的，這里下載的是 mysql-connector-java-5.1.32.jar 這個包。

那Eclipse為例，在項目上右鍵，然后點擊Properties：

然后在彈出的頁面左側找到 Java Build Path 目錄並進入，選擇 Libraries 標簽頁，找到標簽頁右側的 Add External JARs... 按鈕：

找到下載的jar包，點擊打開：

可以看到jar包被成功導入到項目中：

點擊OK完成導入。

加載驅動

加載數據庫驅動的方法是調用Class類的靜態方法forName。語法格式如下：

public static Class<?> forName(String className)

其中，傳入的參數className是每個數據庫廠商各自提供的一個驅動程序名稱。

不同的數據庫，驅動程序名稱如下：

MySQL驅動：com.mysql.jdbc.Drive
Oracle驅動：oracle.jdbc.driver.OracleDriver
SQLServer驅動：com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver
PostgreSQL驅動：org.postgresql.Driver
DB2驅動：com.ibm.db2.jdbc.net.DB2Driver
Sybase驅動：com.sybase.jdbc.SybDriver

建立連接

使用DriverManager類的靜態方法getConnection建立到指定數據庫的連接。語法格式如下：

public static Connection getConnection(String url, String user, String password)

url是SUN公司與數據庫廠商之間的一種協議，user是連接數據庫的用戶名，password是用戶名對應的密碼。

不同的數據庫，url協議的格式如下：

MySQL格式：jdbc:mysql://地址或主機名:端口號/數據庫名
Oracle格式：jdbc:oracle:thin:@地址或主機名:端口號:數據庫名
SQLServer格式：jdbc:sqlserver://地址或主機名:端口號;databaseName=數據庫名
PostgreSQL格式：jdbc:postgresql://地址或主機名:端口號/數據庫名
DB2格式：jdbc:db2:地址或主機名:端口號/數據庫名
Sybase格式：jdbc:sybase:Tds:地址或主機名:端口號/數據庫名

如果是在本機並且用的是默認的端口號，可以將地址和端口號省略：

jdbc:mysql:///數據庫名

建議url中的文件編碼、數據庫連接編碼、數據庫編碼保持一致，向數據庫中添加數據時，連接參數最好包含Unicode字符支持，這樣添加的字符就能被數據庫識別並且正常顯示了：

jdbc:mysql://地址或主機名:端口號/數據庫名?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8

至此，就成功獲取到了連接MySQL數據庫的Connection對象。

執行語句

獲取到連接之后，使用Connection接口的createStatement方法獲取Statement對象。語法格式如下：

Statement createStatement()

獲取到了Statement對象之后，使用executeQuery方法執行查詢語句得到ResultSet類型的結果集，使用executeUpdate方法執行增加、刪除、修改語句得到int類型的記錄數。

釋放連接

數據庫連接Connection是非常稀有的資源，用完后必須馬上釋放，如果Connection不能及時正確的關閉將導致系統宕機。Connection的使用原則是盡量晚創建，盡量早的釋放。

釋放的方法是通過調用Connection的close方法，語法格式如下：

void close()

一次完整的操作數據庫的流程包括加載驅動、建立連接、執行語句、釋放連接。其中，加載驅動只執行一次即可，建立的連接用完之后必須馬上釋放。

連接數據庫實例

在程序里配置連接信息

完整代碼如下：

public static void main(String[] args) {
    try {
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    Connection conn = null;
    try {
        String url = "jdbc:mysql://192.168.35.128:3306/demo";
        String user = "root";
        String password = "123456";
        conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在配置文件里配置連接信息

配置文件 jdbc.properties 在 src 目錄下，和當前的源文件的根目錄 package jdbc; 平級，內容如下：

driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
url="jdbc:mysql://192.168.35.128:3306/demo"
user=root
password=123456

完整代碼如下：

public static void main(String[] args) {
    Properties pros = new Properties();
    try {
        pros.load(TestConnection.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties"));
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    try {
        Class.forName(pros.getProperty("driverClass"));
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    Connection conn = null;
    try {
        String url = pros.getProperty("url");
        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

增刪改查

查詢

使用實例：

public static void main(String[] args) {
    try {
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    Connection conn = null;
    Statement stmt = null;
    ResultSet rs = null;
    try {
        String url = "jdbc:mysql://192.168.35.128:3306/demo";
        String user = "root";
        String password = "123456";
        conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        stmt = conn.createStatement();
        rs = stmt.executeQuery("select * from student");
        while (rs.next()) {
            System.out.println(rs.getInt("id") + "\t" + rs.getString(2) + "\t" + rs.getString(3) + "\t" + rs.getString("address"));
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            rs.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            stmt.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

增加、修改、刪除

使用實例：

public static void main(String[] args) {
    try {
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    Connection conn = null;
    Statement stmt = null;
    try {
        String url = "jdbc:mysql://192.168.35.128:3306/demo";
        String user = "root";
        String password = "123456";
        conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        stmt = conn.createStatement();
        int count = stmt.executeUpdate("delete from student where id = 903");
        System.out.println("受影響的行數：" + count);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            stmt.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Statement接口

Statement接口是通過Connection的createStatement方法獲取的，用來執行SQL語句並返回相應的結果。語法格式如下：

Statement createStatement()

使用完之后需要手動關閉Statement對象。

PreparedStatement接口

PreparedStatement接口是通過Connection的preparedStatement方法獲取的，是Statement的子接口，表示一條預編譯過的SQL語句。語法格式如下：

PreparedStatement prepareStatement(String sql)

傳入的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參數索引（從1開始），第二個是設置的參數值。

使用Statement可能會因為字符串拼接導致被人SQL注入攻擊，但使用PreparedStatement不需要拼接字符串，而是使用占位符的方法，有效避免了SQL注入攻擊的問題。

使用舉例：

pstmt = conn.prepareStatement("select * from student where id = ?");
pstmt.setInt(1, 904);
rs = pstmt.executeQuery();
while (rs.next()) {
    System.out.println(rs.getString(1) + "\t" + rs.getString(2) + "\t" + rs.getString(3) + "\t" + rs.getString("address"));
}

ResultSet接口

使用Statement接口的executeQuery方法執行傳入的查詢語句，並得到ResultSet類型的結果集。語法格式如下：

ResultSet executeQuery(String sql)

ResultSet接口由數據庫廠商實現，以邏輯表格的形式封裝了執行數據庫操作的結果集。

ResultSet對象維護了一個指向當前數據行的游標，游標默認從1開始，可以通過next方法移動到下一行。

使用完之后需要手動關閉ResultSet對象。

常用方法：

byte getByte(int columnIndex) throws SQLException;
byte getByte(String columnLabel) throws SQLException;
byte[] getBytes(int columnIndex) throws SQLException;
byte[] getBytes(String columnLabel) throws SQLException;
short getShort(int columnIndex) throws SQLException;
short getShort(String columnLabel) throws SQLException;
int getInt(int columnIndex) throws SQLException;
int getInt(String columnLabel) throws SQLException;
long getLong(int columnIndex) throws SQLException;
long getLong(String columnLabel) throws SQLException;
float getFloat(int columnIndex) throws SQLException;
float getFloat(String columnLabel) throws SQLException;
double getDouble(int columnIndex) throws SQLException;
double getDouble(String columnLabel) throws SQLException;
String getString(int columnIndex) throws SQLException;
String getString(String columnLabel) throws SQLException;
boolean getBoolean(int columnIndex) throws SQLException;
boolean getBoolean(String columnLabel) throws SQLException;
java.sql.Date getDate(int columnIndex) throws SQLException;
java.sql.Date getDate(String columnLabel) throws SQLException;
java.sql.Time getTime(int columnIndex) throws SQLException;
java.sql.Time getTime(String columnLabel) throws SQLException;
java.sql.Timestamp getTimestamp(int columnIndex) throws SQLException;
java.sql.Timestamp getTimestamp(String columnLabel) throws SQLException;
Object getObject(int columnIndex) throws SQLException;
Object getObject(String columnLabel) throws SQLException;

boolean next() throws SQLException;
void close() throws SQLException;

ResultSetMetaData getMetaData() throws SQLException;

使用舉例：

stmt = conn.createStatement();
rs = stmt.executeQuery("select * from student");
while (rs.next()) {
    System.out.println(rs.getInt("id") + "\t" + rs.getString(2) + "\t" + rs.getString(3) + "\t" + rs.getString("address"));
}

ResultSetMetaData接口

ResultSetMetaData對象可以用來獲取ResultSet對象中列的類型和屬性信息。

常用方法：

int getColumnCount() throws SQLException;
int getColumnTypeName(int column) throws SQLException;
String getColumnLabel(int column) throws SQLException;
String getColumnName(int column) throws SQLException;

使用舉例：

stmt = conn.createStatement();
rs = stmt.executeQuery("select * from student");
while (rs.next()) {
    ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
    System.out.println(rsmd.getColumnName(1) + "=" + rs.getInt("id") + "\t" + rsmd.getColumnName(2) + "=" + rs.getString(2));
}