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JDBC学习

2020-07-27 12 min read

JDBC简介

Java DataBase Connectivity Java数据库连接
JDBC是一套标准,是Java与各大数据库厂商共同定制的一套接口. 这套接口由各大数据库厂商进行了实现

使用步骤

1、 引入jar文件.
2、加载数据库驱动 (JavaSE项目中可以省略 , JavaWeb项目必须编写此步骤)
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
3、通过驱动管理器, 获取JDBC连接对象.
Connection conn = DriverManager.getConnection("数据库连接地址","帐号","密码");
// 数据库连接地址格式: 主协议:子协议://ip地址:端口号/数据库名称
// mysql的连接地址: jdbc:mysql://localhost:3306/java35
// oracle的连接地址: jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:ORCL
4、 通过连接对象, 创建SQL执行对象 (SQL执行环境)
Statement state = conn.createStatement();
5、通过SQL执行对象 ,执行SQL语句.
state.execute(String sql语句);
返回值：true【表示的sql语句有结果集，并不是说执行成功】
6、释放资源
state.close();
conn.close();

JDBC中常用的类型与方法

1. DriverManager : 驱动管理器
    常用方法:
    - 获取数据库连接:
    static Connection getConnection(String 数据库地址,String 账号 ,String 密码)
2. Connection : 数据库连接对象
    常用方法:
    - 创建SQL执行对象: Statement createStatement();
3. Statement : SQL执行对象
    常用方法:
    - 执行SQL语句(查询语句返回true, 其它语句返回false)
    boolean execute(String sql);
    - 执行DML语句(INSERT UPDATE DELETE) 和 DDL语句(create alter drop)
    (返回int值, 表示语句对数据库表格的影响行数 !)
    (通常我们认为 返回值>0 表示执行成功.)
    int executeUpdate(String sql);
    - 执行DQL语句 (select)
    ResultSet executeQuery(String sql);
4. ResultSet : 结果集对象 (指的是一个select语句的查询结果)
    常用方法:
        1. 控制游标移动的常用方法:
            - boolean next() ****
            作用: 控制游标向下一行移动.
            返回值: 移动成功返回true , 下一行不存在移动失败, 返回false
            - boolean privious() 了解
            作用: 控制游标向上一行移动.
            返回值: 移动成功返回true , 上一行不存在移动失败, 返回false
            - boolean absolute(int 行号) 了解
            作用: 控制游标向指定行移动
            返回值: 移动成功返回true , 行不存在移动失败, 返回false
            - boolean beforeFirst() 了解
            作用: 控制游标移动到第一行
            返回值: 移动成功返回true, 没有第一行数据返回false
            - boolean afterLast() 了解
            作用: 控制游标移动到最后一行
            返回值: 移动成功返回true, 没有最后一行数据返回false
        2. 获取游标指向行的字段值的常用方法:
            - XXX getXXX(String 列名) ***
            根据字段名, 得到此字段的值
            - XXX getXXX(int 字段的索引) *
            根据字段的索引, 得到字段的值 , 索引从1开始

工厂方法设计模式（静态工厂方法模式）

工厂方法模式一种创建对象的模式.
工厂方法模式基于"输入"，应用在超类和多个子类之间的情况，这种模式将创建对象的责任转移到工厂类；
工厂设计模式的优点:

  1. 面向接口编程，体现了面向对象的思想
  2. 降低了耦合, 将创建对象的工作转移到了工厂类

DAO

DAO(Data Access Object)是一个数据访问接口，数据访问：顾名思义就是与数据库打交道。夹在业务逻辑与数据库资源中间。
为了建立一个健壮的Java应用，应该将所有对数据源的访问操作抽象封装在一个公共API中。用程序设计的
语言来说，就是建立一个接口，接口中定义了此应用程序中将会用到的所有事务方法。在这个应用程序中，
当需要和数据源进行交互的时候则使用这个接口，并且编写一个单独的类来实现这个接口在逻辑上对应这个
特定的数据存储。
DAO模式是标准的JavaEE设计模式之一.开发人员使用这个模式把底层的数据访问操作和上层的商务逻辑分
开.一个典型的DAO实现有下列几个组件：

  1. 一个DAO工厂类；
  2. 一个DAO接口；
  3. 至少一个实现DAO接口的具体类；
  4. 数据传递对象（有些时候叫做Bean对象）

SQL注入问题

进行用户登录时, 输入不存在的帐号 和 如下的密码:
    1' or '1'='1
结果显示登录成功.
因为用户输入的密码, 与我们的查询语句拼接后, 使得我们的查询语句产生了歧义:
原查询语句:
    select * from xzk_user where username='' and password='密码'
拼接后:
    select * from xzk_user where username='hahahaheiheihei' and password='1' or '1'='1'

解决sql注入问题

我们可以将SQL语句与参数分离,将参数作为SQL的特殊部分进行预处理

PreparedStatement 预编译的SQL执行环境

内部实现原理:
1. 将未拼接参数的SQL语句, 作为SQL指令, 先传递给数据库 进行编译.
2. 再将参数传递给数据库, 此时传递的参数不会再作为指令执行, 只会被当作文本存在.

操作流程与Statement基本一致:
    1. 如何得到一个PreparedStatement 对象
            PreparedStatement state = conn.prepareStatement("预编译的SQL语句");
    2. 预编译的SQL语句如何编写
            需要填充参数的位置, 使用?代替即可! 例如:
            select id from xzk_user where username=? and password=?
    3. 参数如何填充
            state.setXXX(int index,XXX value);
            setXXX中XXX指的是数据类型,
            参数1: index : SQL语句中?的索引值 , 从1开始
            参数2: value : 填充的参数值.
    4. 如何执行填充完毕参数的SQL
            - boolean execute();
            - int executeUpdate();
            - ResultSet executeQuery();

PreparedStatement与Statement谁的性能高?

根据数据库的不同，两者的性能高低也不同。
在mysql中, preparedStatement原理是拼接SQL, 所以Statement性能高.
在Oracle中, preparedStatement原理是对SQL指令进行预处理, 再传递的参数不具备特殊含义.有更好的SQL缓存策略,PreparedStatement高.

事务

将多条SQL语句, 看作一个整体. 要么一起成功, 要么一起失败。
事务在mysql中, 是默认自动提交的。

操作方式1：命令行
    - 开启事务: start transaction;
    - 回滚 : rollback; --此次事务中所有的sql操作, 放弃.
    - 提交 : commit; --此次事务中所有的sql操作, 作为一个整体, 提交.
操作方式2：java
    JDBC事务通过连接对象开启, 回滚 ,提交. 只针对当前连接对象生效.
    - 开启事务: conn.setAutoCommit(false);
    - 回滚事务: conn.rollback();
    - 提交事务: conn.commit();

事务相关面试题

  1. 请描述事务的四大特征 :
    <1>. 原子性: 事务是一个整体 , 不可分割 , 要么同时成功, 要么同时失败.
    <2>. 持久性: 当事务提交或回滚后, 数据库会持久化的保存数据.
    <3>. 隔离性: 多个事务之间, 隔离开, 相互独立.
    <4>. 一致性: 事务操作的前后 , 数据总量不变 (例如: 转账时: 孟亮给帅兵转账是一个事务, 转账完毕后. 两人余额的和不变.)
  2. 请描述什么是脏读, 幻读, 不可重复读 ?
  • 脏读: 读取到了一个事务 未提交的数据.
  • 不可重复读: 一个事务中, 两次连续的读取 ,结果不一致(中间被其它事务更改了).
  • 幻读: 一个事务A在执行DML语句时, 另一个事务B也在执行DML语句 , B修改了A修改过的数据, 导致A在查询时就像发生了幻觉一样(A更改的内容A看不到了.)
    解决方法：加锁
  1. 请描述事务的隔离级别
    //三种级别锁: 页级,表级,行级(共享锁,排它锁).
    1、 读未提交 : read uncommitted; (可能产生:脏读, 不可重复读, 幻读)
    2、读已提交 : read committed; (可能产生: 不可重复度, 幻读)
    3、可重复读 : repeatable read;(mysql默认值) (可能产生: 幻读)
    4、串行化 : serializable;
  • 查看数据库当前的隔离级别: select @@tx_isolation; (了解)
  • 数据库设置隔离级别: set global transaction isolation level 级别字符串;(了解)

批处理

将多条语句, 放到一起批量处理 。
批处理的原理: 将多条SQL语句, 转换为一个SQL指令. 显著的提高大量SQL语句执行时的数据库性能。

Statement对象使用流程:
    1. 得到Statement对象
    Statement state = conn.createStatement();
    1. 将一条SQL语句, 加入到批处理中.
    state.addBatch(String sql);
    1. 执行批处理
    state.executeBatch();
    1. 清空批处理
    state.clearBatch();
PreparedStatement对象使用流程:
    1. 得到PreparedStatement对象
    PreparedStatement state = conn.prepareStatement("预编译的SQL");
    2. 填充预编译的参数
    state.setXXX(1,填充参数);
    3. 将一条填充完毕参数的SQL, 加入到批处理中.
    state.addBatch();
    4. 执行批处理
    state.executeBatch();
    5. 清空批处理
    state.clearBatch();

Properties 作为配置文件

Properties类 是Java中的Map集合的实现类.
.properties文件 用于通过文件描述一组键值对!
.properties文件 ,可以快速的转换为Properties类的对象.

文件中内容的格式:
    文件内容都是字符串 , 键与值之间通过等号连接 , 多个键值对之间换行分割.
    例如:
    url=xxx
    user=xxx
    password=xxx
如何将文件 转换为 集合:
    步骤:
    1. 创建Properties对象
        Properties ppt = new Properties();
    2. 创建一个字节输入流 , 指向.properties文件
        InputStream is = new FileInputStream("文件地址");
    3. 将字节输入流, 传递给properties对象, 进行加载.
        ppt.load(is);

连接池(DataSource)的使用

连接池用于缓存连接!
当我们需要使用连接时, 可以不用再创建连接 ! 可以直接从连接池中获取连接.
当连接池中存在空闲连接时, 会将空闲连接给到程序使用.
当连接池中不存在空闲连接时, 且连接池未满时 , 则创建连接提供给程序使用 ,并在程序使用完毕后,
缓存连接.
当连接池中不存在空闲连接时, 且连接池已满时 , 则排队等候空闲连接的出现.
注意:
使用连接池中的连接对象操作数据库时, 操作完毕依然需要释放连接(调用close()).
连接池中的连接在设计时, 使用了动态代理设计模式+装饰者设计模式 . 我们调用它的close方法,代理没有关闭这个连接, 而是将连接重新放入了池中.

DBCP连接池的使用步骤

1. 引入相关的jar文件
    - dbcp.jar
    - poll.jar
2. 将配置文件引入
3. 将配置文件, 转换为Properties对象
    Properties ppt = new Properties();
    ppt.load(配置文件的输入流);
4. 通过连接池的工厂类(BasicDataSourceFactory)的创建连接池的方法(createDataSource())
    DataSource ds = BasicDataSourceFactory.createDataSource(ppt);
5. 从连接池中 获取连接对象
    Connection conn = ds.getConnection();

德鲁伊连接池的使用步骤

1. 引入相关的jar文件
    - druid-1.0.9.jar
2. 将配置文件引入
3. 将配置文件, 转换为Properties对象
    Properties ppt = new Properties();
    ppt.load(配置文件的输入流);
4. 通过连接池的工厂类(DruidDataSourceFactory)的创建连接池的方法(createDataSource())
    DataSource ds = DruidDataSourceFactory.createDataSource(ppt);
5. 从连接池中 获取连接对象
    Connection conn = ds.getConnection();
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