JDBC 快速入门

一、JDBC分类

JDBC驱动程序按照工作方式分为四类：
    1、JDBC-ODBC bridge + ODBC 驱动
       JDBC-ODBC bridge桥驱动将JDBC调用翻译成ODBC调用，再由ODBC驱动翻译成访问数据库命令。
       优点：可以利用现存的ODBC数据源来访问数据库。
       缺点：从效率和安全性的角度来说的比较差。不适合用于实际项目。
    2、基于本地API的部分Java驱动
       我们应用程序通过本地协议跟数据库打交道。然后将数据库执行的结果通过驱动程序中的Java部分返回给客户端程序。
       优点：效率较高。
       缺点：安全性较差。
    3、纯Java的网络驱动
       (中间协议)            (本地协议)
       app    JDBC     纯Java                 中间服务器               DB
       缺点：两段通信，效率比较差
       优点：安全性较好
    4、纯Java本地协议：通过本地协议用纯Java直接访问数据库。
       特点：效率高，安全性好。

 

二、JDBC 编程的步骤

1、加载和注册数据库驱动Driver

1.1 使用Class.forName(driverName)自动注册，需要把驱动的jar包导进来，需处理异常，driverName为各数据库厂商驱动名，如：

String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";//MySQL的
String driverName = "oracle.jdbc.driver.OracleDriver";//Oracle的

 1.2 实例化具体的Driver驱动：

Driver driver = new com.mysql.jdbc.Driver();
DriverManager.registerDriver(driver); 

 这种写法一般不用，不能参数化驱动名，不够灵活，一般使用上面第一种方式。每个数据库厂商会实现Driver接口，并会调用DriverManager的静态registerDriver方法，如MySQL实现的：

	static {
		try {
			java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
		} catch (SQLException E) {
			throw new RuntimeException("Can't register driver!");
		}
	}

  2、连接数据库
        conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);//需处理异常
        //Connection返回数据库连接，如：“com.mysql.jdbc.Connection@1ffb8dc”；连接不成功则返回 null
 3、创建Statement对象
        stmt = conn.createStatement();//需处理异常，返回其生成结果的对象
        /*为了类型安全和批量更新的效率，建议用PreparedStatement
         String sql = "insert into tableName values(?,?)"; // "?"占位符
         stmt = conn.prepareStatement(sql); */
4、操作数据库，执行SQL语句
        String sql = "select * from tableName";
        rs = stmt.executeQuery(sql); //executeQuery(sqlString) 查询 返回查询结果集
        String sql = "insert into tableName values(?,?)"; // "?"占位符
        int number = stmt.executeUpdate(sql);//更新，再返回int(更新、修改影响的条数)
        //executeUpdate(sql) 执行给定 SQL 语句，如 INSERT、UPDATE 或 DELETE 等不返回任何内容的语句
        //用PreparedStatement时,已经有语句: rs = stmt.executeQuery();
    5.处理数据(游标)

        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        ResultSetMetaData md = rs.getMetaData(); //ResultSetMetaData可获取列的类型和属性信息
        int col = md.getColumnCount(); //获取列的数目
        while(rs.next()){ //rs.next()使游标下移一位，返回boolean，没有下一个结果则返回false
            for(int i=1; i<=col;i++){ // index(JDBC 的下标从1开始)
                sb.append(md.getColumnName(i)+"="+rs.getString(i)+"  ");
            }
            sb.append("\n");
        }
       System.out.println(sb);

    游标的初始位置在第一条记录的前面，使第一次调用next()后，刚好拿到第一个结果。
    游标的最终位置在最后一条记录的后面(结果集的前面和后面留空，真正存在)
6、释放资源，断开与数据库的连接
      先判断是否有引用资源，再释放，释放空资源会抛异常：       

		if (rs != null) {
			try {
				rs.close();
			}
			catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		if (stmt != null) {
			try {
				stmt.close();
			}
			catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		if (conn != null) {
			try {
				conn.close();
			}
			catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

注意顺序，要按先ResultSet结果集，后Statement，最后Connection的顺序关闭资源，因为 ResultSet需要Statement和Connection连接时才可以用的；Statement也需要Connection才可用；结束 Statement之后有可能其它的Statement还需要连接，因此不能先关闭Connection，ResultSet同理。

JDBC访问数据库例子：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;

public class JdbcTest {
	public static void main(String[] args) {
		String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
		String url = "jdbc:mysql://192.168.0.248:3306/test?characterEncoding=UTF-8";
		String username = "huisou";
		String password = "huisou";
		Connection con = null;
		PreparedStatement stmt = null;
		try {
			Class.forName(driverName);
			con = DriverManager.getConnection(url, username, password);
			String query = "insert into student(age,name) values (?,?)";
			stmt = con.prepareStatement(query);
			stmt.setInt(1, 25);
			stmt.setString(2, "lilei");
			stmt.executeUpdate();
		}
		catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		finally {
			if (stmt != null)
				try {
					stmt.close();
				}
				catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
			if (con != null)
				try {
					con.close();
				}
				catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
		}
	}
}

 
三、java.sql和javax.sql

JDBC中包括了两个包：java.sql和javax.sql

1、java.sql 这个包中的类和接口主要针对基本的数据库编程服务，如生成连接、执行语句以及准备语句和运行批处理查询等。同时也有一些高级的处理，比如批处理更新、事务隔离和可滚动结果集等。

2、javax.sql 主要为数据库方面的高级操作提供了接口和类。如为连接管理、分布式事务和旧有的连接提供了更好的抽象，它引入了容器管理的连接池、分布式事务和行集等。

 

四、JDBC对象解释

1、Connection 数据库连接对象，与特定数据库的连接(会话)，能够通过getMetaData方法获得数据库提供的信息、所支持的SQL语法、存储过程和此连接的功能等信息。

2、Driver 每个驱动程序类必需实现的接口，每个数据库驱动程序也都应该提供一个实现Driver接口的类。

3、DriverManager 工具类，管理一组JDBC驱动程序的基本服务。作为初始化的一部分，此接口会尝试加在”jdbc.drivers”系统属性中引用的驱动程序。只是一个辅助类。

4、Statement 用于执行静态SQL语句并返回其生成结果的对象，在向数据库发送相应的SQL语句时，都需要创建Statement接口或 PreparedStatement接口。在具体应用中，Statement主要用于操作不带参数(可以直接运行)的SQL语句，比如删除语句、添加或更 新。

5、PreparedStatement 继承Statement接口，表示预编译的SQL语句的对象，SQL语句被预编译并且存储在PreparedStatement对象中。使用PreparedStatement有下面三步：

 一：通过连接获得PreparedStatement对象，用带占位符(?)的sql语句构造。
            PreparedStatement  pstm = con.preparedStatement(“insert into student(age,name) values (?,?)”);
 二：设置参数
           stmt.setInt(1, 25);
           stmt.setString(2, "lilei");
三：执行sql语句
            Rs  =  pstm.excuteQuery();

       Statement发送完整的Sql语句到数据库不是直接执行而是由数据库先编译，再运行。每次都需要编译。而PreparedStatement是先发送带参数的Sql语句，由数据库先编译，再发送一组组参数值(同构时不需重复编译)。

同构：两个Sql语句可编译部分是相同的，只有参数值不同；
异构：整个sql语句的格式是不同的；
       如果是同构的sql语句，PreparedStatement的效率要比statement高。而对于异构的sql则两者效率差不多。一般都用 PreparedStatement代替Statement，因为它是类型安全的。Statement对参数类型不作检查，故不够安全。使用时注意下面几 点：

    1、使用预编译的Statement编译多条Sql语句一次执行
    2、可以跨数据库使用，编写通用程序
    3、能用预编译时尽量用预编译
    4、如果第二个SQL语句与前一个是异构的，需要再次编译“ps = con.prepareStatement(sql);“

6、CallableStatement 用来访问数据库中的存储过程，它提供了一些方法来指定语句所使用的输入/输出参数。

7、ResultSet 查询结果集接口，它对返回的结果集进行处理。

8、 ResultSetMetaData 对元数据进行操作的接口，可以实现很多高级功能，Hibernate运行数据库的操作，大部分都是通过此接口。可以认为，此接口是SQL查询语言的一种反 射机制。ResultSetMetaData接口可以通过数组的形式，遍历数据库的各个字段的属性。

       JDBC通过元数据(MetaData)来获得具体的表的相关信息，例如，可以查询数据库中有哪些表，表有哪些字段，以及字段的属性等。MetaData中通过一系列getXXX将这些信息返回给我们。

JDBC通过元数据(MetaData)来获得具体的表的相关信息，例如，可以查询数据库中有哪些表，表有哪些字段，以及字段的
       数据库元数据 Database MetaData 用connection.getMetaData()获得；包含了关于数据库整体元数据信息。
       结果集元数据 ResultSet MetaData 用resultSet.getMetaData()获得;比较重要的是获得表的列名,列数等信息。
       结果集元数据对象：ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();
                字段个数：meta.getColomnCount();
                字段名字：meta.getColumnName();
                字段JDBC类型：meta.getColumnType();
                字段数据库类型：meta.getColumnTypeName();
       数据库元数据对象：DatabaseMetaData dbmd = con.getMetaData();
                数据库名：dbmd.getDatabaseProductName();
                数据库版本号：dbmd.getDatabaseProductVersion()；
                数据库驱动名：dbmd.getDriverName()；
                数据库驱动版本号：dbmd.getDriverVersion()；
                数据库Url：dbmd.getURL()；
                该连接的登陆名：dbmd.getUserName()；

 五、JDBC中的事务编程

    1、事务是具备以下特征(ACID)的工作单元：
        原子性(Atomicity)—— 如果因故障而中断，则所有结果均被撤消；
        一致性(Consistency)—— 事务的结果保留不变；
        孤立性(Isolation)—— 中间状态对其它事务是不可见的；
        持久性(Durability)—— 已完成的事务结果上持久的。
        原子操作，也就是不可分割的操作，必须一起成功一起失败。
     2、事务处理三步曲：(事务是一个边界)
        ① connection.setAutoCommit(false); //把自动提交关闭；在创建Statement对象之前。
        ② 正常的DB操作                       //若有一条SQL语句失败了，自动回滚
        ③ connection.commit()              //主动提交
        和 connection.rollback()            //主动回滚，一般写在catch语句里，而前三个都写在try语句里

try{
    con.setAutoCommit(false);   //step① 把自动提交关闭
    Statement stm = con.createStatement();    //step② 正常的DB操作
    stm.executeUpdate("insert into person(id, name, age) values(520, 'X-Man', 18)");
    stm.executeUpdate("insert into Person(id, name, age) values(521, 'Super', 19)");
    con.commit();               //step③ 成功主动提交
} catch(SQLException e){
    try{con.rollback();        //如果中途发生异常，则roolback；这语句也会抛异常
    }catch(Exception e){e.printStackTrace();}    //step③ 失败则主动回滚
}

      3、JDBC事务并发产生的问题和事务隔离级别
     JDBC事务并发产生的问题:
        ① 脏读(Dirty Reads) 一个事务读取了另一个并行事务还未提交的数据。(产生原因：读-写)
        ② 不可重复读(UnPrpeatable Read)一个事务前后两次读取数据时,得到的数据不一致,被另一个已提交的事务修改。
        ③ 幻读(Phantom Read) 一个事务再次查询，记录中的量变化了。(仅对统计有影响)
     为了避免以上三种情况的出现，则采用事务隔离级别:
        TRANSACTION_NONE                不使用事务(不可能用，只是理论的)
        TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED    可以读取未提交数据(允许脏读，也不可能)
        TRANSACTION_READ_COMMITTED      只读提交的数据：可防止脏读；大部分数据库的默认隔离级别
        TRANSACTION_REPEATABLE_READ     重复读取；只可以避免脏读
        TRANSACTION_SERIALIZABLE        事务串行化：可以避免脏读，重复读取和幻读，但会降低数据库效率(最常用)
     以上的五个事务隔离级别都是在Connection类中定义的静态常量。隔离级别越高，数据越安全，并发能力越差。
     使用setTransactionIsolation(int level) 方法可以设置事务隔离级别。
     比如：con.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED);

 

六、Scrollability 结果集可滚动

        可双向支持绝对与相对滚动，对结果集可进行多次迭代。
        Con.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE,ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);
        //上句的 SCROLL 再到 CONCUR；不可以写反，编译器无法检测到，因为他们都是int类型的。
        TYPE_FORWARD_ONLY：(单向，一般不用)该常量指示指针只能向前移动的 ResultSet 对象的类型。
        TYPE_SCROOL_INSENSITIVE：(双向、不敏感)可滚动但不受其他更改影响的 ResultSet 对象的类型。
        TYPE_SCROLL_SENSITIVE：(双向、敏感)该常量指示可滚动并且通常受其他的更改影响的 ResultSet 对象的类型。
        CONCUR_READ_ONLY：(只读)该常量指示只可以读取的 ResultSet 对象的并发模式。
        CONCUR_UPDATABLE：(可更新)该常量指示可以更新的 ResultSet 对象的并发模式。
        绝对定位：boolean absolute(int row)将游标移动到指定位置。(row指记录的序号，没有这位置则返回false)
                void afterLast() 将游标指向最后一条记录的后一位(有这位置，但记录为空)。
                void beforeFirst()将游标指向最前一条记录的前一位。
                boolean first()将游标移动到结果集最前。
                boolean last()将游标移动到结果集末尾。
        相对定位：boolean next()指向下一个。
                boolean previous()指向前一个。
                boolean relative(int) 向next()方向移动 int 位(int 可负)。
        判位函数：boolean isAfterLast() 是否在最后一条的后一位。
                boolean isBeforeFirst() 是否最前一条记录的前一位。
                boolean isFirst() 是否最前位置。
                boolean isLast() 是否最后位置。

 七、Updatability结果集可更新

        rs.updateString(“name”,”Tony”);//前面一个是字段的名字或者序号
        rs.updateInt(1,”122323”);修改
        rs.deleteRow();删除
        rs.updateRow();

        只有在必要的时候(如桌面应用)才用结果集更新数据库，因为使用结果集更新数据库效率低下。可更新结果集还要看数据库驱动程序是否支持，如Oracle就 支持，MySql不支持。并且只能针对一张表做结果集更新(不能子查询)，而且不能有join操作，必须有主健，必须把所有非空没有默认值的字段查出，处 理可更新结果集时不能用select *来查询语句，必须指出具体要查询的字段，不能使用通配符。

 

 八、Batch updates 批量更新

 将多组对数据库的更新操作发送到数据库统一执行(数据库支持并发执行操作)，以提高效率。主要是通过减少数据(Sql语句或参数)在网络上传输的次数来节省时间。

1、对于Statement的批量更新处理：
            stm.addBatch(Sql);
            int[] ResultSet=stm.executeBatch();

2、对于PreparedStatement的批量更新处理

             pstm.setInt(1,12);pstm.setString(2,”gaga”);
             pstm.addBatch();
             int[] ResultSet=pstm.executeBatch();

       int[] 中每一个数表示该Sql语句影响到的记录条数，PreparedStatement的更新操作比Statement的更新操作多了一个设置参数的过程。

 

 九、JNDI 命名目录服务器

JNDI(Java Naming and Directory Interface)是一个应用程序设计的API，为开发人员提供了查找和访问各种命名和目录服务的通用、统一的接口，类似JDBC都是构建在抽象层上。 JNDI的方法是在javax.naming包下，接口是Context实现类是InitialContext，是Java的命名目录服务器。而JDBC 是Java的数据库访问接口。

        bind(String name, Object obj) 将名称绑定到对象资源，建立指定的字符串和对象资源的关联
        lookup(String name) ，通过指定的字符串获得先前绑定的资源
JNDI与JDBC：
JNDI提供了一种统一的方式，可以用在网络上查找和访问服务。通过指定一个资源名称，该名称对应于数据库或命名服务中的一个纪录，同时返回数据库连接建立所必须的信息。
代码示例：

		try {
			Context cntxt = new InitialContext();
			DataSource ds = (DataSource) cntxt.lookup("jdbc/dpt");
		}
		catch (NamingException ne) {
			...
		}

 

 十、DataSourse 数据源

 

package javax.sql;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Wrapper;
public interface DataSource  extends CommonDataSource,Wrapper {
    Connection getConnection() throws SQLException; 
    Connection getConnection(String username, String password) throws SQLException;
}

 用于提供到此 DataSource 对象所表示的物理数据源的连接。作为 DriverManager 工具的替代项，DataSource 对象是获取连接的首选方法。实现 DataSource 接口的对象通常在基于 Java^TM Naming and Directory Interface (JNDI) API 的命名服务中注册。

 

<!-- Generated by javadoc (build 1.6.0-beta2) on Mon Mar 19 18:32:23 CST 2007 -->

<noscript></noscript>

DataSource 接口由驱动程序供应商实现。共有三种类型的实现：

1. 基本实现 - 生成标准的 Connection 对象
2. 连接池实现 - 生成自动参与连接池的 Connection 对象。此实现与中间层连接池管理器一起使用。
分布式事务实现 - 生成一个

Connection

<!-- Generated by javadoc (build 1.6.0-beta2) on Mon Mar 19 18:32:23 CST 2007 -->

<noscript></noscript>

对象，该对象可用于分布式事务，大多数情况下总是参与连接池。此实现与中间层事务管理器一起使用，大多数情况下总是与连接池管理器一起使用。

<!-- Generated by javadoc (build 1.6.0-beta2) on Mon Mar 19 18:32:23 CST 2007 -->

<noscript></noscript>

通过 DataSource 对象访问的驱动程序本身不会向 DriverManager 注册。通过查找操作获取 DataSource 对象，然后使用该对象创建 Connection 对象。使用基本的实现，通过 DataSource 对象获取的连接与通过 DriverManager 设施获取的连接相同。

        

1、包含了连接数据库所需的信息，可以通过数据源获得数据库连接，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。
        2、一个标准的数据库连接工厂，作为DriverManager的替代项，保存与数据库相关的信息， 可以将数据库的连接信息放在一个共享的空间进行提取，不用在本地安装。
           支持JNDI的绑定，支持连接池，支持分布式服务，用getConnection方法可获得与数据库的连接。 数据源应该由管理员创建（目的是为了保证数据库的安全）。所以数据源对象一般放在JNDI服务器中。

通过JNDI获得绑定的资源：

	public static Object lookup(String context) throws NamingException {
		Properties pro = new Properties();
		// Weblogic的JNDI服务器参数
		pro.put(InitialContext.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, "weblogic.jndi.WLInitialContextFactory");
		pro.put(InitialContext.PROVIDER_URL, "t3://localhost:7001");
		Context ctx = new InitialContext(pro);
		return ctx.lookup(context);// 查找；通过指定的字符串获得先前绑定的资源。
	}

 

 十一、连接池

在内存中用来保存一个个数据库连接的对象。
        访问数据库时，建立连接和拆连接需要花费较长时间，通过以连接池直连的方式获取连接，不需要注册驱动程序，可以大量的节省销毁和创建连接的资源消耗，提高 访问数据库的效率。通过连接池获得的Connection，当执行con.close()时，不是关闭连接，而是表示将连接释放回连接池。
         连接池是一个很复杂的算法，常见的连接池有C3P0、DBCP、BoneCP、Druid等。

 

十二、分布式的事务管理器JTA(Java Transaction API)

      分布式事务是通过多个异地数据库执行一组相关的操作，要保证原子操作的不可分，也不用再自己写commit，和rollback，全部都交给中间服务器(TM)来处理。

      如果计划用JTA 界定事务，那么就需要有一个实现 javax.sql.XADataSource 、 javax.sql.XAConnection 和
javax.sql.XAResource 接口的 JDBC 驱动程序。一个实现了这些接口的驱动程序将可以参与 JTA 事务。一个
XADataSource 对象就是一个 XAConnection 对象的工厂。 XAConnection s 是参与 JTA 事务的 JDBC 连接。