jdbc 原理

一.JDBC原理概述

 

1，JDBC是一套协议，是JAVA开发人员和数据库厂商达成的协议，也就是由Sun定义一组接口，由数据库厂商来实现，并规定了JAVA开发人员访问数据库所使用的方法的调用规范。

 

2，JDBC的实现是由数据库厂商提供，以驱动程序形式提供。

 

3，JDBC在使用前要先加载驱动。 

JDBC对于使用者要有一致性，对不同的数据库其使用方法都是相同的。

 

驱动开发必须要实现Driver接口。 

数据库驱动的实现方式 

JDBC-ODBC桥接式 

JDBC网络驱动，这种方式是通过中间服务器的协议转换来实现的 

JDBC+本地驱动，这种方式的安全性比较差。 

JDBC驱动，由数据库厂商实现。

 

二.JDBC的API

 

java.sql包和javax.sql包 

Driver接口(驱动),在加载某一 Driver 类时，它应该创建自己的实例并向 DriverManager 注册该实例。这意味着用户可以通过调用以下程序加载和注册一个驱动程序 

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver") 

DriverManager类（驱动管理器），它可以创建连接，它本身就是一个创建Connection的工厂(Factory)。 

Connection接口，会根据不同的驱动产生不同的连接 

Statement接口，发送sql语句 

ResultSet接口（结果集），是用来接收select语句返回的查询结果的。其实质类似于集合。

 

三.JDBC应用步骤 

1，注册加载一个driver驱动 

2，创建数据库连接（Connection） 

3，创建一个Statement（发送sql） 

4，执行sql语句 

5，处理sql结果(select语句)

6，关闭Statement 

7，关闭连接Connection。

 

注意：6，7两个步骤是必须要做的，因为这些资源是不会自动释放的，必须要自己关闭

 

访问Oracle的数据库的驱动名字叫ojdbc14.jar,要使用这个驱动程序，要先将他加到环境变量CLASSPATH中。

 

注册加载驱动driver，也就是强制类加载 

Class.forName(Driver包名.Driver类名)。

 

Driver d=new Driver类();//注意:这个方法不能用参数来构造 

DriverManager.registerDriver(d);

 

Oracle的Driver的全名oracle.jdbc.driver.OracleDriver 

mysql的Driver的全名com.mysql.jdbc.Driver 

SQLServer的Driver的全名com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver

 

创建连接 

DriverManager.getConnection(String url,String username,String password); 

Connection连接是通过DriverManager的静态方法getConnection(.....)来得到的，这个方法的实质是把参数传到实际的Driver中的connect()方法中来获得数据库连接的。 

Oracle的URL值是由连接数据库的协议和数据库的IP地址及端口号还有要连接的数据库的库名（DatebaseName）

 

Oracle URL的格式 

jdbc:oracle:thin:（协议）@XXX.XXX.X.XXX:XXXX（IP地址及端口号）:XXXXXXX（所使用的库名） 

例：jdbc:oracle:thin:@192.168.0.20:1521:tarenadb

 

MySql URL的写法 

例： jdbc:mysql://localhost:3306/tarena 

SQLServer URL的写法 

例：jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433/test

 

java -Djdbc.drivers=驱动的完整类名

 

使用虚拟机参数,加载驱动 -D表示为虚拟机参数赋值 

java -Djdbc.drivers=oracle.jdbc.driver.OracleDriver:com.mysql.jdbc.Driver 

 

四.JDBC基本方法 

DriverManager:如果有多个驱动可用的话,DriverManager会根据URL选择其中一个可用的驱动. 

 

Driver:可以选择固定的驱动 

Driver driver = new oracle.jdbc.driver.OracleDriver(); 

String user = "sd0613"; 

String password = "sd0613"; 

Properties prop = new Properties(); 

prop.setProperty("user",user); 

prop.setProperty("password",password); 

driver.connect(url,properties); 

 

executeQuery(sqlString);//返回结果集 

executeUpdate(sqlString);//返回值为该次操作影响的记录条数,create table返回0 

execute(sqlString); 

//适用于不知道具体的操作是什么,返回值是boolean类型的 

//如果返回值是true,代表执行查询操作;否则代表执行更新操作. 

 

ResultSet 

next()方法: 

1.判断是否存在下一条记录 

2.将游标移向下一条记录 

getXXX(字段名或字段序号)//注意:字段序号从1开始 

 

关闭问题: 

使用Connection对象获得一个Statement，Statement中的executeQuery(String sql) 方法可以使用select语句查询，并且返回一个结果集 ResultSet通过遍历这个结果集，可以获得select语句的查询结果，ResultSet的next()方法会操作一个游标从第一条记录的前边开 始读取，直到最后一条记录。executeUpdate(String sql) 方法用于执行DDL和DML语句，可以update，delete操作。 

注意：要按先ResultSet结果集，后Statement，最后Connection的顺序关闭资源，因为Statement和ResultSet是需要连接时才可以使用的，所以在使用结束之后有可能其他的Statement还需要连接，所以不能先关闭

一、Statement 

execute(sql); 当不知道执行的SQL语句是什么类型的时候执行 ，返回值是boolean 

executeQuery(sql); 执行查询语句 

executeUpdate(sql); 执行更新语句

 

二、PreparedStatement 

可以使用参数替代sql语句中的某些参数使用 "?"代替，他先将带参数的sql语句发送到数据库，进行编译，然后PreparedStatement会将参数发送给数据库。 

在使用PreparedStatement时，在设置相应参数时，要指明参数的位置和类型，以及给出参数值 

根据不同的参数类型使用不同的setXXX(参数的位置，参数值)来设置参数

 

例： 

public void insert(Student s){ 

Connection con=ConnectionFactory.getConnection();//建立连接 

String sql="insert into student(id,name) values(?,?)"; 

PreparedStatement ps=null; 

try { 

ps=con.prepareStatement(sql);//创建一个PreparedStatement 

int index=1; 

ps.setInt(index++,s.getStuId()); //为参数赋值 

ps.setString(index++,s.getName()); 

ps.executeUpdate(); 

} catch (SQLException e) { 

e.printStackTrace(); 

}finally{ 

if(ps!=null) 

try { 

ps.close(); 

} catch (SQLException e) { 

e.printStackTrace(); 

} 

if(con!=null) 

try { 

con.close(); 

} catch (SQLException e) { 

e.printStackTrace(); 

} 

} 

}

 

CallableStatement是可以用非sql语句来访问数据库，他是通过调用存储过程（PL/SQL）来访问数据库的。可以直接使用连接来调用 prepareCall(...)方法，来执行这个存储过程，"..."是存储过程的名字。

 

对于系统时间要去数据库时间 

TimeStamp 和 Date都可以保存时间 

TimeStamp可以保存时、分、秒的数据，Date只保存日期年月的信息。

 

SQLException是检查异常必须处理要么throws ，要么try{}catch(){} 

getErrorCode()可以获得错误码，可以对错误进行查询。

 

三、源数据 

JDBC中有两种源数据,一种是数据库元数据,另一种是ResultSet元数据。

 

源数据就是描述存储用户数据的容器的数据结构。

 

ResultSet rs=ps.executeQuery(sql); 

ResultSetMetaData m=rs.getMetaData();

 

getColumnCount(),获得实际列数 

getColumnName(int colnum)，获得指定列的列名 

getColumnType(int colnum)，获得指定列的数据类型 

getColumnTypeName(int colnum)，获得指定列的数据类型名

 

//打印结果集 

public static void printRS(ResultSet rs)throws SQLException{ 

ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData(); 

while(rs.next()){ 

for(int i = 1 ; i < = rsmd.getColumnCount() ; i++){ 

String colName = rsmd.getColumnName(i); 

String colValue = rs.getString(i); 

if(i>1){ 

System.out.print(","); 

} 

System.out.print(name+"="+value); 

} 

System.out.println(); 

} 

}

 

四、数据库源数据

 

DatabaseMetaData 

getURL(),获得连接数据库的URL 

getDatabaseProductName() 获得数据库产品的名称 

getDriverVersion() 获得JDBC驱动程序的String形式的版本号 

getTables()获得数据库中该用户的所有表 

getUserName() 获得数据库用户名。

 

五、异常的处理 

try{} 

catch(SQLException){} 

try{} 

catch(Exception){}

 

一.事务（Transaction） 

原子操作:不可再分的操作,一个操作不能再分成比它更细小的操作. 

事务是针对原子操作的，要求原子操作不可再分，并且必须同时成功同时失败。 

事务就是把一些非原子操作,变成原子操作,由应用服务器来提出要求,由数据库服务器来执行操作.

 

在JDBC中默认是自动提交的,如果要想使用事务,需要按以下步骤执行: 

1.要调用con.setAutoCommite(false)方法，把自动提交（commit）置为false。 

2.进行正常的数据库操作 

3.如果操作成功了可以选择con.commit(),或者操作失败时选择con.roolback(); 

注意:打开事务就要关闭自动提交,当不需要再使用事务的时候调用setAutoCommite(true). 

 

二.事务并发产生的问题 

三种并发产生的后果: 

1，脏读:一个事务读取到了另外一个事务没有提交的数据。 

2，重复读:一个事务读取到了另外一个事务提交的数据。它是要保持在同一时间点上读取到的数据相同，希望在一段时间内的数据是不变的。 

3，幻读:一个事务读取到了另外一个事务提交的数据。用同样的操作读取两次,得到的记录数不相同。

 

三.事务隔离级别 

五种控制级别: 

TRANSACTION_NONE不使用事务。 

TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED 允许脏读。 

TRANSACTION_READ_COMMITTED防止脏读，最常用的隔离级别,并且是大多数数据库的默认隔离级别 

TRANSACTION_REPEATABLE_READ可以防止脏读和不可重复读， 

TRANSACTION_SERIALIZABLE可以防止脏读，不可重复读取和幻读，（事务串行化）会降低数据库的效率

 

以上的五个事务隔离级别都是在Connection类中定义的静态常量，使用setTransactionIsolation(int level) 方法可以设置事务隔离级别。 

如:con.setTransactionIsolation(Connection.REPEATABLE_READ);

 

四.JDBC2.0新特性 

1.可滚动特性和可更新特性 

JDBC1.0中是指游标的移动的方向和方式是单向,单步(相对)移动,功能比较简单. 

JDBC2.0中游标可以双向,相对或者绝对移动. 

可滚动结果集:这种结果集不但可以双向滚动，相对定位，绝对定位，并且还可以修改数据信息。

 

1)滚动特性 

定位函数: 

boolean absolute(int row)，定位到指定的记录位置。定位成功返回true，不成功返回false。 

void afterLast() ，把游标移动到最后一条记录的后面(逻辑位置)。 

void beforeFirst() ，把游标移动到第一条记录的前面(逻辑位置)。 

//由于第一条记录的前面和最后一条记录的后面这两个位置肯定存在,所以无需判断是否存在,返回值设为void. 

boolean first()，把游标定位到第一条记录。 

boolean last()，把游标定位到最后一条记录。 

//当结果集为空的时候,这两个方法会返回false. 

boolean next()，此方法是使游标向下一条记录移动。 

boolean previous() ，此方法可以使游标向上一条记录移动，前提是前面还有记录。 

boolean relative(int rows) ，相对定位方法，参数值可正可负，参数为正，游标从当前位置向后移动指定值条记录，参数为负，游标从当前位置向前移动指定值条记录。

 

判断函数: 

ifBeforeFirst()判断是否在在第一条记录之前. 

ifAfterLast()判断是否在在最后一条记录之后. 

ifFirst()判断是否为第一条记录. 

ifLast()判断是否为最后一条记录.

 

要使用可滚动结果集时，需要一次设置更新特性与滚动特性,不能分开.

 

1.更新特性常量: 

CONCUR_READ_ONLY 只读结果集(默认) 

CONCUR_UPDATABLE 可更新结果集

 

2.滚动特性常量: 

TYPE_FORWARD_ONLY ，该常量表示指针只能向前移动的 ResultSet 对象的类型。(默认) 

TYPE_SCROLL_INSENSITIVE ，该常量指示可滚动但通常不受其他更改影响的 ResultSet 对象的类型。 

TYPE_SCROLL_SENSITIVE ，该常量指示可滚动并且通常受其他更改影响的 ResultSet 对象的类型。 

//敏感:数据库改变,结果集改变. 

语法: 

Statement st=null; 

st=con.createStatement(ReusltSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,ResuleSet.CONCUR_UPDATABLE) 

在创建Statement的时候就要指定这两个参数,使用Statement,第一个参数代表滚动特性常量,第二个代表更新特性常量

 

2)可更新特性 

a.moveToInsertRow();记录当前游标位置,将游标移到和结果集结构类似的缓冲区; 

b.使用updateXxx(int column,columnType value)方法来更新指定列数据; 

c.使用insertRow() 方法插入记录; 

d.将游标指回原位，moveToCurrentRow() 。

 

能否使用JDBC2.0 ResultSet的新特性，要看使用的数据库驱动是否支持. 

还有只能用于单表且表中有主键字段（可能会是联合主键），不能够有表连接，会取 

可更新操作必须满足以下条件: 

a.查询只能引用一张表. 

b.不能包含任何连接操作. 

c.必须把完整的主键查到结果集里面; 

d.保证所有字段为非空字段并且没有默认值。

 

五.数据库元数据: 

DatabaseMetaData dbmd = con.getMetaData();//得到数据库元数据 

dbmd.supportsResultSetConcurrency(ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY, 

ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);//判断是否支持可更新操作

 

六.批量更新 

优势: 

1.节省传递时间 

2.并发处理

 

PreparedStatement: 

1.addBatch() 将一组参数添加到 PreparedStatement对象内部 

2.executeBatch() 将一批参数提交给数据库来执行，如果全部命令执行成功，则返回更新计数组成的数组。

 

Statement: 

addBatch(String sql)方法会在批处理缓存中加入一条sql语句 

executeBatch()执行批处理缓存中的所有sql语句。

 

注意：PreparedStatement中使用批量更新时，要先设置好参数后再使用addBatch()方法加入缓存。 

批量更新中只能使用更新或插入语句

 

七.SQL3中的数据类型 

Array:数组 

Sturct:结构 

大对象: 

Blob:大的二进制数据文件对象。 

Clob:大的文本文件对象。 

优点: 

1.理论上大小没有上限,受制于数据库表空间的大小. 

2.流式读取.

 

使用大对象的步骤: 

1.先插入一个空的占位对象empty_blob()(oracle的函数):insert into t_blob values(?,?,empty_blob()); 

2.获得大对象:select blob_data from t_blob where name = ? for update; 

3.获取流进行写入:blob.setBinaryStream(0); 

4.通过流来获取blob中存储的数据:blob.getBinaryStream()

 

一、ID的High/Low算法 

高位数字分别与低位数字相匹配，得到的数字是唯一的 

减少与数据库的交互

 

二、ORM 

１、类映射成表 

类名与表名对应 

２、属性定义映射成列，类型之间必须是兼容的 

３、类关系映射成表关系

 

一对一双向关系 

内存中都保存对方的一个引用 

数据库中，表b的id是主键，也是外键，引用a表的id主键　－－　share pk 

表b中有一个字段aid是外键，引用a表的主键，并且有唯一约束　　－－　pk+fk 

共享主键： 

create table car_pk ( 

id number(10,0) not null, 

name varchar2(15), 

serial varchar2(30), 

manufacturer varchar2(50), 

producedate date, 

primary key (id) 

);

 

create table engine_pk ( 

id number(10,0) not null, 

model varchar2(20), 

manufacturer varchar2(50), 

producedate date, 

primary key (id) 

);

 

alter table engine_pk 

add constraint fk_engine_car_pk 

foreign key (id) 

references car_pk(id); 

 

外键＋唯一约束 

create table car_fk ( 

id number(10,0) not null, 

name varchar2(15) not null, 

serial varchar2(30) not null, 

manufacturer varchar2(50) not null, 

producedate date, 

primary key (id) 

);

 

create table engine_fk ( 

id number(10,0) not null, 

model varchar2(20) not null, 

manufacturer varchar2(50) not null, 

producedate date, 

carid number(10,0) unique, 

primary key (id) 

);

 

alter table engine_fk 

add constraint fk_engine_car_fk 

foreign key (carid) 

references car_fk(id); 

 

实体对象：在内存中有id属性的 

值对象：没有id的，依赖其他对象存在

 

一对多关系 

一的一方保存多一方的一个集合，最好使用set，保证无重复元素 

多的一方保存一一方的一个对象的引用 

public class Order implements Serializable{ 

private int id; 

private String owner; 

private String phone; 

private String address; 

private Set<Item> items = new HashSet<Item>(); 

} 

public class Item implements Serializable{ 

private int id; 

private String product; 

private int amount; 

private Order order; 

} 

 

create table ec_item ( 

id number(10,0) not null, 

product varchar2(15) not null, 

amount number(10,0) not null, 

orderid number(10,0) not null, 

primary key (id) 

);

 

create table ec_order ( 

id number(10,0) not null, 

owner varchar2(15) not null, 

phone varchar2(15) not null, 

address varchar2(50), 

primary key (id) 

);

 

alter table ec_item 

add constraint fk_item_order 

foreign key (orderid) 

references ec_order(id); 

 

 

多对多 

双方都保存对方的多个引用 

例子：学生选课 

public class TarenaCourse implements Serializable{ 

private int id; 

private String name; 

private int period; 

private Set<TarenaStudent> students = new HashSet<TarenaStudent>(); 

} 

public class TarenaStudent implements Serializable{ 

private int id; 

private String name; 

private Date birthday; 

private Set<TarenaCourse> courses = new HashSet<TarenaCourse>(); 

}

 

create table student ( 

id number(10,0) not null, 

name varchar2(15) not null, 

birthday date, 

primary key (id) 

);

 

create table student_course ( 

sid number(10,0) not null, 

cid number(10,0) not null, 

primary key (sid, cid) 

);

 

create table course ( 

id number(10,0) not null, 

name varchar2(15) not null, 

perion number(10,0), 

primary key (id) 

);

 

alter table student_course 

add constraint fk_student 

foreign key (sid) 

references student(id);

 

alter table student_course 

add constraint fk_course 

foreign key (cid) 

references course(id);

 

通过学生姓名找课程 

select c.name from cource c,student s,student_course sc 

where c.id=sc.cid and s.id=sc.sid 

and s.name = 's1' 

 

三、继承关系 

public abstract class Computer implements Serializable{ 

private int id; 

private int price; 

private String manufacturer; 

}

 

public class Desktop extends Computer{ 

private boolean isLCD; 

}

 

public class Notepad extends Computer{ 

private float weight; 

private float thickness; 

} 

 

１、建３张表　table per class 

子类中保存父类的主键作为外键 

create table computer_tpc ( 

id number(10,0) not null, 

price number(10,0) not null, 

manufacturer varchar2(30) not null, 

primary key (id) 

);

 

create table desktop_tpc ( 

computerid number(10,0) not null, 

islcd char(1), 

primary key (computerid) 

);

 

create table notepad_tpc ( 

computerid number(10,0) not null, 

weight float, 

thickness float, 

primary key (computerid) 

);

 

alter table desktop_tpc 

add constraint fk_desk_computer_tpc 

foreign key (computerid) 

references computer_tpc(id);

 

alter table notepad_tpc 

add constraint fk_note_computer_tpc 

foreign key (computerid) 

references computer_tpc(id);

 

查找所有电脑的配制（只要是电脑就能被查出来） 

select c.id,c.price,d.islcd,n.weight,n.thickness 

from computer c, desktop d,notepad n 

where c.id = d.computerid(+) 

and c.id = n.computer(+) 

 

２、建２张表 

create table desktop ( 

id number(10,0) not null, 

price number(10,0) not null, 

manufacturer varchar2(30) not null, 

islcd char(1), 

primary key (id) 

);

 

create table notepad ( 

id number(10,0) not null, 

price number(10,0) not null, 

manufacturer varchar2(30) not null, 

weight float, 

thickness float, 

primary key (id) 

);

 

３、建１张表 

create table computer_tph ( 

id number(10,0) not null, 

category char(1) not null, 

price number(10,0) not null, 

manufacturer varchar2(30) not null, 

islcd char(1), 

weight float, 

thickness float, 

primary key (id) 

);

 

四、JDBC2.0扩展

 

1、JDBC DataSource 

DataSourse（数据源），包含了连接数据库所需的信息，可以通过数据源或的数据库连接，有时由于某些连接数据库的信息会变更， 

所以经常使用包含数据库连接信息的数据源。 

 

JDBC取连接有2种方式：Driver Manager 和 数据源 

 

2、JNDI和DataSourse 

主要功能：定位服务 

JNDI，（命名路径服务）也用于存储数据，但是他所存储的是一写零散的信息。 

JNDI的方法是在javax.naming包下

 

InitialContext 连接，初始化上下文，这个类的提供者一般也是服务器的提供者 

查找和绑定 

查找由我们做，绑定我们并不关心，只配制数据源就好了 

 

代替DriverManager定位数据源 

遍布式企业的数据源的属性可以存储在同一个目录（JNDI）中 

以这种方式集中管理用户名、密码、数据库名和JDBC URL 

创建连接： 

Context jndiContext = new InitialContext(); 

DataSource source = (DataSource)jndiContext.lookup(" "); 

COnnection con = source.getConnection(); 

 

3、连接池 

要提供连接池数据源，带缓存的连接 

带缓存的连接，即可池化的连接，其close()方法，在物理上并没有被关闭，而是保留在一个队列中并被反复使用。 

 

4、分布式事务 

事务分为JDBC事务和JTA 

JDBC事务，由容器管理 

JTA，分布式事务，由容器管理

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