JDBC——学习总结

其他 2018-12-30 11:30:53 阅读次数: 0

概述

是java语言操作数据库的api（应用程序编程接口）

JDBC包下载：JDBC

列举java.sql.*下的接口

  • Connection:连接，代表java和数据之间的通道，桥梁；
  • Statement：语句，可以用来执行sql语句；
  • ResultSet:结果集，代表的是查询的结果；

类

  • DriverManager：工具类，获取连接对象；
  • SQLException：异常对象，是Exception的子类型，属于检查异常；

操作顺序

  1. 加载驱动（Driver）jdbc的驱动就是一个连接工厂，生产的产品就是连接对象com.mysql.jdbc.Driver是Driver的mysql实现类。
    把这个类加载并且初始化
Class.forName(“驱动类名”)；

jdbc3.0以上的版本都可以省略加载驱动这一步；

2.获取连接对象
DriverManager.getConnection(url,username,password);//内部调用了Driver对象获取数据库连接；
url的格式：jdbc:mysql://ip地址:端口号/数据库名？参数

例如：

Connection conn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test","root","westos");
  1. 创建语句
Statement stmt=conn.createStatement();
  1. 执行sql
int rows=stmt.executeUpdate();//用来执行sql，返回值代表的是操作(insert、update等)影响的行数
ResultSet rs=stmt.executeQuery();//用来执行select 语句，返回结果集
rs.next(); //取得下一条记录，返回的是boolean值
  1. 释放资源
    先打开的资源后关闭
rs.close()；//关闭结果集
stmt.close();//关闭语句
conn.close();//关闭连接

实例：

package demo01;

import java.sql.*;

public class JdbcStudent {
    static final String URL="jdbc:mysql://localhost:3306/test";
    static final String NAME="root";
    static final String PASSWORD="westos";


    public static void main(String[] args) {
        try(Connection conn=DriverManager.getConnection(URL,NAME,PASSWORD);
                )
        {

           
            int i2 = insertData(conn, "王祖贤", "1964-8-9", "女");
            System.out.println(i2);

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
    

    private static int insertData(Connection conn,String sname,String birthday,String sex) throws SQLException {
        try (
                Statement stmt = conn.createStatement();
        ){
            String sqlI="insert into student(sname,birthday,sex) values ('"+sname+"','"+birthday+"','"+sex+"')";
            return stmt.executeUpdate(sqlI);
        }

    }
}

PreparedStatement（预编译的语句对象）

减少sql语句拼接复杂度

  1. 需要预先提供sql语句
PreparedStatement psmt=conn.prepareStatement(String sql);
  1. 可以在sql中用？占位某个值
insert into student(sname,birthday,sex) values(?,?,?);
  1. 给？赋值，使用PreparedStatement中一系列以set开头的方法
  • setString(？的位置，值)
  • setInt(？的位置，值)
  • setDate(？的位置，值)

例如：

psmt.setString(1,"李四");
psmt.setString(2,"1998-10-20");
  1. 执行sql
psmt.executeUpdate();

注意
?只能占位值，而不能占位列名。

例子：

private static int insertPre(Connection conn,String sname,String birthday,String sex) throws SQLException {
        try (
                PreparedStatement prep = conn.prepareStatement("insert into student(sname,birthday,sex) values(?,?,?)");
                ){
            //给占位？赋值
            prep.setString(1,sname);
            prep.setString(2,birthday);
            prep.setString(3,sex);
            //执行
            return prep.executeUpdate();

        }
    }

SQL攻击

   public Boolean sqlAtt(String username,String password) {
        try (Connection conn = this.getConnection();) {
            Statement stmt = conn.createStatement();
            String sql = "select * from user where username='" + username + "' and password='" + password + "'";
            System.out.println(sql);
            ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
            if (rs.next()) {
                return true;
            } else {
                return false;
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

运行结果：
可以看到虽然没有输入正确的密码，但是因为有or '1=1',使得password判断的时候整个为true，所以查询出了信息。

        System.out.println(js.sqlAtt("李青","789'  or '1=1"));
        //select * from user where username='李青' and password='789'  or '1=1'
	//true

所以应尽量避免使用字符串拼接的方法来编写sql语句；

防范方法：

  1. 对参数内容做检查，内部不能有sql关键字例如：or
  2. preparedStatement ,用？占位避免了拼接字符串

获取自增列的主键值

获取刚刚插入的行的主键值

    //查询自增列的主键值
    public void test(){
        try (Connection conn = this.getConnection();){
            String sql="insert into student(sid,sname,birthday,sex) values(null,?,?,?)";
            //Statement.RETURN_GENERATED_KEYS  表示一个选项，表示要返回自增主键值
            PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
            ps.setString(1,"aaa");
            ps.setString(2,"1990-9-06");
            ps.setString(3,"男");
            int i = ps.executeUpdate();
            System.out.println("影响行数："+i);
            ResultSet generatedKeys = ps.getGeneratedKeys();
            generatedKeys.next();
            System.out.println("刚刚新增的主键值："+generatedKeys.getInt(1));

        }catch (SQLException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

封装

将jdbc对数据库的操作封装成一个类，可实现使用通用方法对数据库增删改查。

事务控制

begin; //开始事务
...
commit; //提交事务
rollback; //回滚事务

jdbc默认是让每条sql的执行作为一个独立的事务，每条语句执行前后会默认加上begin和commit。

public class ShiWu {
    public static void main(String[] args) {
        try(Connection conn = JdbcuUtils.getConnection();){
            String sql="delete from student where sid=?";
            PreparedStatement psmt = conn.prepareStatement(sql);

            psmt.setObject(1,1001);
            //begin
            psmt.executeUpdate();
            //commit  默认一条语句为一个独立的事务
            
            int a=1/0; //制造异常

            psmt.setObject(1,1002);
            psmt.executeUpdate();
        }catch (SQLException e){
            e.printStackTrace();
        }


    }
}

运行多条语句，如果出现异常则前面语句已经执行，异常后的语句没有执行。这样可能造成数据安全问题，所以要让多条语句包含在一个事务内，如果发生异常则rollback回滚。

解决方法

让事务变成手动提交：

Connection.setAutoCommit(false);

接下来事务在执行第一条insert、update、delete时不会自动加上commit，而是由程序员控制在哪条语句之后执行commit。

public static void main(String[] args) {
        try(Connection conn = JdbcuUtils.getConnection();){
            conn.setAutoCommit(false);

            try {
                String sql="delete from student where sid=?";
                PreparedStatement psmt = conn.prepareStatement(sql);

                psmt.setObject(1,1002);
                psmt.executeUpdate();

                int a=1/0; //制造异常

                psmt.setObject(1,1003);
                psmt.executeUpdate();
                conn.commit();//手动提交事务
            }catch (Exception e){
                conn.rollback();//如果执行事务是发生异常则回滚
                e.printStackTrace();
            }

        }catch (SQLException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

从运行结果可以看到发生了异常，但是第一条执行成功的语句也回滚（恢复）了。

性能提升

  1. 批量增删改

向数据库中插入10万条数据

create table big(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(100)
);

批处理

必须开启mysql的批处理功能:在连接数据库时加上批处理参数
jdbc:mysql://localhost:3306/test?rewriteBatchedStatements=true

PreparedStatement.addBatch();//加入批处理包
PrepareStatement.executeBatch(); //执行批处理包,发送数据，发完一次包就清空

public class MultiHandle {
    public static void main(String[] args) {

        try(Connection conn = JdbcuUtils.getConnection();){
            String sql="insert into big(id,name) values(null,?)";
            PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
            long start = System.currentTimeMillis();
            for (int i = 1; i <= 100000; i++) {
                pstm.setObject(1,"张"+i);
                pstm.addBatch();

                //添加一万条提交一次
                if(i%10000==0){
                    pstm.executeBatch();
                }
            }
            System.out.println("运行时间："+(System.currentTimeMillis()-start));

        }catch (SQLException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
  1. 查询性能提升

为了防止数据过多造成java堆内存不够，一次查询指定数量的数据，用完之后，再即从数据库里拿。
mysql需要设置抓取大小限制功能，在连接参数中加入：
jdbc:mysql://localhost:3306/test?rewriteBatchedStatements=true&useCursorFetch=true
还可以给fetchSize一个默认值：在连接参数中加入defaultFetchSize=50

PreparedStatement.setFetchSize(50);

提升查新性能最有效的方法，建立数据库索引。索引是对现有的数据进行排序，在排序的结果中搜索，效率会很高。

索引的数据结构：B+树

//create index 索引名 on 表(列);
//向big表的name列建立一个索引
create index idx_name on big(name);
//查看索引
show create table big\G;
//删除索引
alter table big drop key idx_name;

mysql的主键会自动创建索引，用主键作为查询条件，搜索速度最快。

索引使用的注意事项：

  • 使用了空间换了时间，会占用额外存储。
  • 索引提升查询性能的同时，影响数据的增删改（在查询频率远高于增删改时使用索引）。
  • null值不适合索引，要加索引的列上一般添加not null约束，并给一个默认值。
  • 区分度很低的列不适合建索引。列的取值越唯一，区分度越高。
  • mysql主键索引（聚簇索引，把这一行的值都存储到叶子节点上）和普通索引（只存储了主键的值），查询普通索引时，如果select的列值不是建立了索引的列，则会搜索两遍，先走普通索引再走主键索引（主键索引叶子节点上包含全部信息，普通索引叶子节点上只有主键和建立了索引的列）这种成为回表。
  • 避免回表的方法：不随便用select * ；建立复合索引
    create index idx_name on big(name,sex);(先按name排序，name相同再按sex排序)
  1. sql语句的执行流程

  • sql发送给数据库服务器；
    连接层

  • 管理连接，验证连接是否有效（连接池）；
    服务层

  • 查询缓存处理，缓存有已有的数据直接返回；
    mysql8.0之后取消了这个功能。

  • sql需要词法分析、语法分析、生成语法解析树–由分析器完成；
    mysql中默认没有打开这个功能，需要打开开关，加入连接参数：
    useServerPrepStmts=true
    cachePrepStmts=true
    prepStmtCacheSize=25

  • 进行sql的优化处理，选择索引–由优化器完成；

  • 调用存储引擎 --执行器
    存储引擎层

  • 去索引搜索，读取磁盘数据
    mysql默认的存储引擎是InnoDB（支持事务、支持外键、聚簇索引（主键顺序排列，在叶子节点存储所有记录））

  1. 连接池（connection pool）
    连接池中可以设置多个连接对象，当用户接连数据库时，使用已经创建的连接对象，用完之后归还给连接池，并且使用完之后连接对象并不会关闭。由于创建连接需要耗费大量资源，这样可以节省资源。

使用Druid连接池接口

javax.sql.DataSource //连接池接口
Connection conn=datasource.getConnection(); //

conn.close();  //并不是真的关闭连接，只是将连接归还给连接池

Druid包下载：Druid

装饰模式 decorate pattern：在原有对象的基础上，对方法进行功能上的增强，或者功能上的改变。原有对象和装饰对象它们实现了共同的接口，或者是继承了共同的父类。可以把两个对象中相当于独立的功能进行组合，比继承的方式更为灵活。

public class JdbcuUtils {
    static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?rewriteBatchedStatements=true";
    static final String NAME = "root";
    static final String PASSWORD = "westos";
    static final DruidDataSource dataSource=new DruidDataSource();
    static {
        dataSource.setUrl(URL);
        dataSource.setUsername(NAME);
        dataSource.setPassword(PASSWORD);
        dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");//可选
        dataSource.setInitialSize(5); //初始连接数
        dataSource.setMaxActive(10);   //最大连接数
        dataSource.setMinIdle(5); //最小连接数
        
        //连接空闲的时候，为了不使连接断开，每隔一段时间使连接保活
        dataSource.setValidationQuery("select 1"); //一条简单的sql，用来保证连接存活
        dataSource.setTestWhileIdle(true);//当空闲的时候检查连接的有效性
        dataSource.setTimeBetweenConnectErrorMillis(60*1000); //检查间隔 一分钟
    }
    
    //获取数据库连接，池连
    public static Connection getConnection2() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }
    
    //获取数据库连接，直连
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        System.out.println("数据库已连接");
        return DriverManager.getConnection(URL, NAME, PASSWORD);
    }
}

单元测试

junit（java单元测试）
格式：

  1. 必须是public
  2. 没有返回值
  3. 没有参数
  4. 必须在方法上加上@Test注解

jar包下载：有关jar包

每个测试方法都可以作为一个独立的入口，可以运行类上测试来执行类中所有测试方法。

Assert.assertEquals(期望值，实际值)； 如果测试通过会显示绿色对勾，否则显示红色叉号。
junit内部使用反射

package demo03;

import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class TestUtil {

    @Test
    public void test1(){
        System.out.println("test1");
    }

    @Test
    public void test2() throws SQLException {
        Connection conn = JdbcuUtils.getConnection();
        PreparedStatement psmt = conn.prepareStatement("select * from student where name=?");
        psmt.setString(1, "张三");
        ResultSet rs = psmt.executeQuery();
        rs.next();
        int id = rs.getInt("id");
        Assert.assertEquals(434, id);
    }

}

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