基础知识整理之JDBC基础知识点梳理

JDBC(Java Database Connectivity)
JDBC API：JDBC API是Java语言中用于连接各种数据库的API。
主要的包和相应的接口、类：

java.sql.*: class DriverManager; interface Connection, Statement, ResultSet, PreparedStatement, CallableStatement

javax.sql.*: interface DataSource
使用JDBC的6个关键步骤（面试可能让手写！！）：
1. 加载驱动
  
  Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
2. 建立连接
  
  connection = DriverManager.getConnection(url, user, passwd);
3. 创建Statement
  
  statement = connection.createStatement();
4. 执行查询
```
String sql = "show databases";
resultSet = statement.executeQuery(sql);
```
5. 处理结果
```
while (resultSet.next()) {
    String database = resultSet.getString("Database");
    System.out.println("Query: " + database);
}
```
6. 关闭连接（放到finally子句）
```
finally {
    //6.关闭连接
    try {
        resultSet.close();
        statement.close();
        connection.close();
    } catch (NullPointerException e) {
        System.out.println("数据库连接未建立或查询操作有误！");
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
```
  （完整代码请转至我的Github主页，X-ration/Practice_JavaJDBC，第一次Commit下的Main.java文件，或者点这里下载源代码）
  - 数据库操作也是I/O过程。
  - PreparedStatement
  - 优点：防止SQL注入，有相应的setInt()等方法。
  - 基本使用：
    1. 创建PreparedStatement：
    preparedStatement = connection.prepareStatement("select ename from emp where ename like ?");
    1. 设置参数值（注意，这里的columnIndex是从1开始的）
    preparedStatement.setString(1,"%A%");
    1. 执行查询
    resultSet = JdbcUtil.executeQueryPrepared();
    1. 关闭PreparedStatement：调用close方法。
  - 事务控制
  - 设置是否自动提交：Connection.setAutoCommit(Boolean)
  - 手动提交：Connection.commit()
  - 手动回滚：Connection.rollback()
  - ResultSet滚动结果集
  - 常用API()：
  - next()
  - previous()
  - absolute(int row)
  - 创建Statement时可以使用带参的方法createStatement(int resultSetType, int resultSetConcurrency)，例如：
  Statement st = conn.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE, ResultSet.CONCUR_UPDATE);
  
  第一个参数可选值：
  - ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY, 指示光标只能往前移动；
  - ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE, 指示光标可滚动但通常不受底层数据变动的影响；
  - ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE，指示光标可滚动并且可实时得到底层数据变化后的最新数据。
  第二个参数可选值：
  - ResultSet.CONCUR_READ_ONLY，指示不可以更新的ResultSet并发模式
  - ResultSet.CONCUR_UPDATABLE, 指示可以更新的ResultSet并发模式
  - 获取元数据
  - ParameterMetaData：参数的元数据
```
ParameterMetaData parameterMetaData = preparedStatement.getParameterMetaData();
System.out.println("ParameterMetaData测试，参数个数：" + parameterMetaData.getParameterCount());
```
  - ResultSetMetaData：结果集的元数据
```
ResultSetMetaData resultSetMetaData = resultSet.getMetaData();
System.out.println("ResultSetMetaData测试，结果集列数：" + resultSetMetaData.getColumnCount());
```
  - DatabaseMetaData：数据库的元数据
```
DatabaseMetaData databaseMetaData = connection.getMetaData();
System.out.println("DatabaseMetaData测试，用户名：" + databaseMetaData.getUserName());
```
  - Statement批处理操作
  - 批处理操作的好处显而易见。实例测试：使用JDBC向Oracle数据表中插入600条数据，分别使用普通的Statement逐条插入和使用批处理插入。实测结果：逐条插入耗时4563ms，而批处理插入耗时20ms。
  And：批处理插入8400条记录，共耗时116ms；批处理插入90000条数据，共耗时1847ms。（太快了吧也！！简直不在一个量级上！！）
  - 添加批处理语句：
  Statement.addBatch(String sql);
  
  PreparedStatement.addBatch();(每次将参数值改变后执行，相当于批量执行PreparedStatement)
  
  PreparedStatement.addBatch(String sql);(没有测试过)
  - 执行批处理语句：
  Statement.executeBatch();
  
  PreparedStatement.executeBatch();
  
  这两个方法的返回值是int[]类型，其中数组中的每个值代表对应语句影响到的行数。
  
  正好在这里记录一个小问题。看到有博客上说调用executeBatch()方法执行成功后会自动调用clearBatch()方法，我感觉这种说法是不合适的，要想自己验证当然可以去找相应的源代码实现。查看相关源代码发现，java.sql.Statement是一个接口，只是规定了Statement有executeBatch()方法，所以我猜想，真正的实现要依赖于具体的Driver，那就看你用的是Mysql的Driver还是Oracle的Driver或者是其他的Driver了。我的使用情境中Driver用的是OracleDriver，查看OracleStatement的源代码发现有这么一句比较关键的：
```
} finally {
   this.clearBatchItems();  
   ...
}
```
  其中clearBatchItems()方法的实现为this.m_batchItems.removeAllElements();，而这里的m_batchItems（注：Vector类型）恰好是OracleStatement内部对批处理指令存储的实现。那么executeBatch()方法会不会执行到这一句呢？看上面的关键代码，这一句被写在finally里面，finally是try-catch-finally的最后一步，即不管发生什么异常都会执行的意思，所以这一句八成是要调的，但也不能这么绝对，还得先分析下代码结构。经过我的分析发现executeBatch()的代码结构如下：
```
//some useless code(这里的没用指的是对分析过程没用，即不起决定性作用)
synchronized(this.connnection){
   //some useless code
   if(this.getBatchSize()<=0){
       return new int[0];
   } else {
       //some useless code
       try {
           //some useless code
       } catch (SomeException e){
           //some useless code
       } finally {
           this.clearBatchItems();
           //some useless code
       }
   }
}
```
  这里我唯一感到不明白的是synchronized关键字的含义，所以我认为在Oracle Driver实现中executeBatch()方法最后调用clearBatch()方法是正确的，判断正确的把握是95%。（所以如果有大佬研究的比较深的，还是请再指点一下啊～）
  - 清理批处理语句：
  Statement.clearBatch();
  
  PreparedStatement.clearBatch();
  
  贴一段Statement.clearBatch()方法的官方说明：（大意是：如果数据库连接过程中出现错误(error)，这个方法(clearBatch)会在关闭Statement时调用，或者当前驱动根本不支持批处理操作。）
```
/**
* ... if a database access error occurs,
*  this method is called on a closed Statement or the
*  driver does not support batch updates
*/
```
  - 使用JDBC时的几点注意
  - 地址：不同的Driver要求的URL地址不同，通常我们用的mysql地址示例：jdbc:mysql://localhost:3306/some_database?useUnicode=true&characterEncoding=UTF8
  Oracle地址示例：jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl
  - 可以通过读取Resource Bundle的方式让程序从配置文件中读取数据库url用户名等信息。
  Idea中的步骤是：
  1. 创建一个resources文件夹，并在Project Structure中设置该文件夹为resource dir
  2. 在resources文件夹中创建Resource Bundle(后缀.properties)，例如jdbc.properties
  3. 在jdbc.properties中以每行一个key=value的形式设定数据库相关配置，例如
    
    driver=oracle.jdbc.driver.OracleDriver
  4. 在程序中使用如下语句获取相应key的值，如获取driver:
    
    String driver = ResourceBundle.getBundle("jdbc").getString("driver");
    - 使用PreparedStatement时，通常设定的是”value”。例如下面这个例子执行是有问题的：
```
PreparedStatement preparedStatement = JdbcUtil.createPreparedStatement("select * from ?");
preparedStatement.setString(1,"user_tables");
resultSet = JdbcUtil.executeQueryPrepared();
```
  这里的代码是在对Oracle数据库进行操作的，运行时报错java.sql.SQLSyntaxErrorException: ORA-00903: invalid table name。贴一段来自StackOverflow上大神Jon Skeet的解答：
  
  I believe that PreparedStatement parameters are only for values - not for parts of the SQL query such as tables. There may be some databases which support what you’re trying to achieve, but I don’t believe Oracle is one of them. You’ll need to include the table name directly - and cautiously, of course.
  
  这启示我们，至少在Oracle数据库中，不能把表名当做查询参数传给PreparedStatement。
  - 对Oracle数据库进行executeBatch()操作返回-2
  执行executeBatch()操作，返回值是一个整型数组，数组中的每个数字对应一条命令影响到的行数。但在Oracle的驱动中没有实现该功能，即提交成功后不能返回影响行数。
  
  在JDBC的规范中Statement.SUCCESS_NO_INFO(-2)代表：执行成功，受影响行数不确定
  - 再记录一个关于使用Oracle Driver的weird problem！！
  获取PreparedStatement的元数据ParameterMetaData时，不能调用getParameterClassName(int num)这个方法，在我调用时报错”Unsupported feature”，当时就在心里骂着这破Oracle咋这么多限制（虽然我知道还是要用它，哎）。我的测试场景是PreparedStatement中含有一个待定参数，调用这个方法试了传0或1结果都是报这个错，应该就是Oracle Driver自己的问题吧。

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