JDBC
jdbc简介
JDBC是Java DataBase Connectivity的缩写，它是Java程序访问数据库的标准接口。
接口和数据库驱动
使用Java程序访问数据库时，Java代码并不是直接通过TCP连接去访问数据库，而是通过JDBC接口来访问，而JDBC接口则通过JDBC驱动来实现真正对数据库的访问。具体的JDBC驱动是由数据库厂商提供的，访问某个具体的数据库，我们只需要引入该厂商提供的JDBC驱动，就可以通过JDBC接口来访问，这样保证了Java程序编写的是一套数据库访问代码，却可以访问各种不同的数据库，因为他们都提供了标准的JDBC驱动。
从代码来看，Java标准库自带的JDBC接口其实就是定义了一组接口，而某个具体的JDBC驱动其实就是实现了这些接口的类：
实际上，一个MySQL的JDBC的驱动就是一个jar包，它本身也是纯Java编写的。我们自己编写的代码只需要引用Java标准库提供的java.sql包下面的相关接口，由此再间接地通过MySQL驱动的jar包通过网络访问MySQL服务器，所有复杂的网络通讯都被封装到JDBC驱动中，因此，Java程序本身只需要引入一个MySQL驱动的jar包就可以正常访问MySQL服务器：
jdbc的好处
- 各数据库厂商使用相同的接口，Java代码不需要针对不同数据库分别开发；
- Java程序编译期仅依赖java.sql包，不依赖具体数据库的jar包；
- 可随时替换底层数据库，访问数据库的Java代码基本不变。
jdbc连接
添加依赖
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.47</version>
<scope>runtime</scope> <!--编译Java程序并不需要MySQL的这个jar包，只有在运行期才需要使用-->
</dependency>
创建数据库和表
用一个sql脚本
-- 创建数据库learjdbc:
DROP DATABASE IF EXISTS learnjdbc;
CREATE DATABASE learnjdbc;
-- 创建登录用户learn/口令learnpassword
CREATE USER IF NOT EXISTS learn@'%' IDENTIFIED BY 'learnpassword';
GRANT ALL PRIVILEGES ON learnjdbc.* TO learn@'%' WITH GRANT OPTION;
FLUSH PRIVILEGES;
-- 创建表students:
USE learnjdbc;
CREATE TABLE students (
id BIGINT AUTO_INCREMENT NOT NULL,
name VARCHAR(50) NOT NULL,
gender TINYINT(1) NOT NULL,
grade INT NOT NULL,
score INT NOT NULL,
PRIMARY KEY(id)
) Engine=INNODB DEFAULT CHARSET=UTF8;
-- 插入初始数据:
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小明', 1, 1, 88);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小红', 1, 1, 95);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小军', 0, 1, 93);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小白', 0, 1, 100);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小牛', 1, 2, 96);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小兵', 1, 2, 99);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小强', 0, 2, 86);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小乔', 0, 2, 79);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小青', 1, 3, 85);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小王', 1, 3, 90);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小林', 0, 3, 91);
INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES ('小贝', 0, 3, 77);
在控制台输入mysql -u root -p，输入root口令后以root身份，把上述SQL贴到控制台执行一遍就行。如果你运行的是最新版MySQL 8.x，需要调整一下CREATE USER语句。
连接
Connection代表一个JDBC连接，它相当于Java程序到数据库的连接（通常是TCP连接）。打开一个Connection时，需要准备URL、用户名和口令，才能成功连接到数据库。
url:
//jdbc:mysql://<hostname>:<port>/<db>?key1=value1&key2=value2
jdbc:mysql://localhost:3306/learnjdbc?useSSL=false&characterEncoding=utf8
获取数据库连接：
// JDBC连接的URL, 不同数据库有不同的格式:
String JDBC_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
String JDBC_USER = "root";
String JDBC_PASSWORD = "password";
// 获取连接:
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD);){
// TODO: 访问数据库...
} // 自动关闭连接
核心代码是DriverManager提供的静态方法getConnection()。DriverManager会自动扫描classpath，找到所有的JDBC驱动，然后根据我们传入的URL自动挑选一个合适的驱动。
CRUD
Create，Retrieve，Update and Delete
查询
第一步，通过Connection提供的createStatement()方法创建一个Statement对象，用于执行一个查询；
第二步，执行Statement对象提供的executeQuery("SELECT * FROM students")并传入SQL语句，执行查询并获得返回的结果集，使用ResultSet来引用这个结果集；
第三步，反复调用ResultSet的next()方法并读取每一行结果。
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
try (Statement stmt = conn.createStatement()) {
try (ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT id, grade, name, gender FROM students WHERE gender=1")) {
while (rs.next()) {
long id = rs.getLong(1); // 注意：索引从1开始
long grade = rs.getLong(2);
String name = rs.getString(3);
int gender = rs.getInt(4);
}
}
}
}
Statment和ResultSet都是需要关闭的资源，因此嵌套使用try (resource)确保及时关闭；
rs.next()用于判断是否有下一行记录，如果有，将自动把当前行移动到下一行（一开始获得ResultSet时当前行不是第一行）；
ResultSet获取列时，索引从1开始而不是0；
必须根据SELECT的列的对应位置来调用getLong(1)，getString(2)这些方法，否则对应位置的数据类型不对，将报错。
SQL注入
使用Statement拼字符串非常容易引发SQL注入的问题，这是因为SQL参数往往是从方法参数传入的。
SELECT * FROM user WHERE login='bob' OR pass=' AND pass=' OR pass=''
作为参数传入后变成查询name = "bob' OR pass=", pass = " OR pass='"
//todo 没理解sql注入
避免SQL注入攻击，一个办法是针对Statement中的所有字符串参数进行转义，还有一个办法就是使用PreparedStatement，它可以完全避免SQL注入的问题，PreparedStatement比Statement更安全，而且更快。
因为PreparedStatement始终使用?作为占位符，并且把数据连同SQL本身传给数据库，这样可以保证每次传给数据库的SQL语句是相同的，只是占位符的数据不同，还能高效利用数据库本身对查询的缓存。
使用PreparedStatement必须首先调用setObject()设置每个占位符?的值，最后获取的仍然是ResultSet对象。
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement("SELECT id, grade, name, gender FROM students WHERE gender=? AND grade=?")) {
ps.setObject(1, "M"); // 注意：索引从1开始
ps.setObject(2, 3);
try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
while (rs.next()) {
long id = rs.getLong("id");
long grade = rs.getLong("grade");
String name = rs.getString("name");
String gender = rs.getString("gender");
}
}
}
}
数据类型转换
JDBC在java.sql.Types定义了一组常量来表示如何映射SQL数据类型：
| SQL数据类型 | Java数据类型 |
|---|---|
| BIT, BOOL | boolean |
| INTEGER | int |
| BIGINT | long |
| REAL | float |
| FLOAT, DOUBLE | double |
| CHAR, VARCHAR | String |
| DECIMAL | BigDecimal |
| DATE | java.sql.Date, LocalDate |
| TIME | java.sql.Time, LocalTime |
小结
JDBC接口的Connection代表一个JDBC连接；
使用JDBC查询时，总是使用PreparedStatement进行查询而不是Statement；
查询结果总是ResultSet，即使使用聚合查询也不例外。
插入
也是用PreparedStatement执行一条SQL语句，不过最后执行的不是executeQuery()，而是executeUpdate()。
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(
"INSERT INTO students (id, grade, name, gender) VALUES (?,?,?,?)")) {
ps.setObject(1, 999); // 注意：索引从1开始
ps.setObject(2, 1); // grade
ps.setObject(3, "Bob"); // name
ps.setObject(4, "M"); // gender
int n = ps.executeUpdate(); // 1
}
}
如果数据库的表设置了自增主键，那么在执行INSERT语句时，并不需要指定主键，数据库会自动分配主键。如何在插入后获取自增后的主键呢？
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(
"INSERT INTO students (grade, name, gender) VALUES (?,?,?)",
Statement.RETURN_GENERATED_KEYS)) {//注意必须加入参数
ps.setObject(1, 1); // grade
ps.setObject(2, "Bob"); // name
ps.setObject(3, "M"); // gender
int n = ps.executeUpdate(); // 1
//获取主键
try (ResultSet rs = ps.getGeneratedKeys()) {
if (rs.next()) {
long id = rs.getLong(1); // 注意：索引从1开始
}
}
}
}
如果一次插入多条记录，那么ResultSet对象就会有多行返回值。
更新
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement("UPDATE students SET name=? WHERE id=?")) {
ps.setObject(1, "Bob"); // 注意：索引从1开始
ps.setObject(2, 999);
int n = ps.executeUpdate(); // 返回更新的行数
}
}
删除
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement("DELETE FROM students WHERE id=?")) {
ps.setObject(1, 999); // 注意：索引从1开始
int n = ps.executeUpdate(); // 删除的行数
}
}
jdbc事务
数据库事务（Transaction）是由若干个SQL语句构成的一个操作序列，有点类似于Java的synchronized同步。数据库系统保证在一个事务中的所有SQL要么全部执行成功，要么全部不执行，即数据库事务具有ACID特性：
- Atomicity：原子性
- Consistency：一致性
- Isolation：隔离性
- Durability：持久性
数据库事务可以并发执行，而数据库系统从效率考虑，对事务定义了不同的隔离级别。
| Isolation Level | 脏读（Dirty Read） | 不可重复读（Non Repeatable Read） | 幻读（Phantom Read） |
|---|---|---|---|
| Read Uncommitted | Yes | Yes | Yes |
| Read Committed | - | Yes | Yes |
| Repeatable Read | - | - | Yes |
| Serializable | - | - | - |
MySQL的默认隔离级别是REPEATABLE READ。
在JDBC中执行事务，本质上就是如何把多条SQL包裹在一个数据库事务中执行。
Connection conn = openConnection();
try {
// 关闭自动提交:
conn.setAutoCommit(false);
// 执行多条SQL语句:
insert(); update(); delete();
// 提交事务:
conn.commit();
} catch (SQLException e) {
// 回滚事务:
conn.rollback();
} finally {
conn.setAutoCommit(true);
conn.close();
}
开启事务的关键代码是conn.setAutoCommit(false)，表示关闭自动提交。默认情况下，我们获取到Connection连接后，总是处于“自动提交”模式，也就是每执行一条SQL都是作为事务自动执行。
提交事务的代码在执行完指定的若干条SQL语句后，调用conn.commit()。
要注意事务不是总能成功，如果事务提交失败，会抛出SQL异常（也可能在执行SQL语句的时候就抛出了），此时我们必须捕获并调用conn.rollback()回滚事务。
最后，在finally中通过conn.setAutoCommit(true)把Connection对象的状态恢复到初始值。
设定事务的隔离级别：
// 设定隔离级别为READ COMMITTED:
conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED);
jdbc Batch
只有参数不同的若干语句可以作为batch执行，即批量执行，这种操作有特别优化，速度远远快于循环执行每个SQL。如批量插入
try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement("INSERT INTO students (name, gender, grade, score) VALUES (?, ?, ?, ?)")) {
// 对同一个PreparedStatement反复设置参数并调用addBatch():
for (Student s : students) {
ps.setString(1, s.name);
ps.setBoolean(2, s.gender);
ps.setInt(3, s.grade);
ps.setInt(4, s.score);
ps.addBatch(); // 添加到batch
}
// 执行batch:
int[] ns = ps.executeBatch();
for (int n : ns) {
System.out.println(n + " inserted."); // batch中每个SQL执行的结果数量
}
}
连接池
执行JDBC的增删改查的操作时，如果每一次操作都来一次打开连接，操作，关闭连接，那么创建和销毁JDBC连接的开销就太大了。为了避免频繁地创建和销毁JDBC连接，我们可以通过连接池（Connection Pool）复用已经创建好的连接。
JDBC连接池有一个标准的接口javax.sql.DataSource，常用的JDBC连接池有：
- HikariCP（最广泛）
- C3P0
- BoneCP
- Druid
HikariCP使用：
1.添加依赖
<dependency>
<groupId>com.zaxxer</groupId>
<artifactId>HikariCP</artifactId>
<version>2.7.1</version>
</dependency>
2.创建一个DataSource实例，这个实例就是连接池
HikariConfig config = new HikariConfig();
config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test");
config.setUsername("root");
config.setPassword("password");
config.addDataSourceProperty("connectionTimeout", "1000"); // 连接超时：1秒
config.addDataSourceProperty("idleTimeout", "60000"); // 空闲超时：60秒
config.addDataSourceProperty("maximumPoolSize", "10"); // 最大连接数：10
DataSource ds = new HikariDataSource(config);
3.获取Connection
有了连接池以后，获取Connection时，只需要把jdbc中的DriverManage.getConnection()改为ds.getConnection()：
try (Connection conn = ds.getConnection()) { // 在此获取连接
...
} // 在此“关闭”连接
通过连接池获取连接时，并不需要指定JDBC的相关URL、用户名、口令等信息，因为这些信息已经存储在连接池内部了（创建HikariDataSource时传入的HikariConfig持有这些信息）。
第一次调用ds.getConnection()，会迫使连接池内部先创建一个Connection，再返回给客户端使用。当我们调用conn.close()方法时（在try(resource){...}结束处），不是真正“关闭”连接，而是释放到连接池中，以便下次获取连接时能直接返回。
因此，连接池内部维护了若干个Connection实例，如果调用ds.getConnection()，就选择一个空闲连接，并标记它为“正在使用”然后返回，如果对Connection调用close()，那么就把连接再次标记为“空闲”从而等待下次调用。这样一来，我们就通过连接池维护了少量连接，但可以频繁地执行大量的SQL语句。
参考：
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1255943820274272
