jdbc、数据库驱动、mybaties、数据库连接池之间的关系

一、JDBC

　　JDBC（Java Data Base Connectivity,java数据库连接）是一种用于执行SQL语句的Java API，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用Java语言编写的类和接口组成。JDBC提供了一种基准，据此可以构建更高级的工具和接口，使数据库开发人员能够编写数据库应用程序。

二.数据库驱动

　　不同的数据库驱动就是为了连接不同的数据库对JDBC进行了不同的实现。
我们安装好数据库之后，我们的应用程序也是不能直接使用数据库的，必须要通过相应的数据库驱动程序，通过驱动程序去和数据库打交道。其实也就是数据库厂商的JDBC接口实现，即对Connection等接口的实现类的jar文件。

常用接口：

1.Driver接口

　　Driver接口由数据库厂家提供，作为java开发人员，只需要使用Driver接口就可以了。在编程中要连接数据库，必须先装载特定厂商的数据库驱动程序，不同的数据库有不同的装载方法。如：

　　装载MySql驱动：Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

　　装载Oracle驱动：Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");

2.Connection接口

　　Connection与特定数据库的连接（会话），在连接上下文中执行sql语句并返回结果。DriverManager.getConnection(url, user, password)方法建立在JDBC URL中定义的数据库Connection连接上。

　　连接MySql数据库：Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://host:port/database", "user", "password");

　　连接Oracle数据库：Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@host:port:database", "user", "password");

　　连接SqlServer数据库：Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:microsoft:sqlserver://host:port; DatabaseName=database", "user", "password");

　　常用方法：

createStatement()：创建向数据库发送sql的statement对象。
prepareStatement(sql) ：创建向数据库发送预编译sql的PrepareSatement对象。
prepareCall(sql)：创建执行存储过程的callableStatement对象。
setAutoCommit(boolean autoCommit)：设置事务是否自动提交。
commit() ：在链接上提交事务。
rollback() ：在此链接上回滚事务。

3.Statement接口

　　用于执行静态SQL语句并返回它所生成结果的对象。

　　三种Statement类：

Statement：由createStatement创建，用于发送简单的SQL语句（不带参数）。
PreparedStatement：继承自Statement接口，由preparedStatement创建，用于发送含有一个或多个参数的SQL语句。PreparedStatement对象比Statement对象的效率更高，并且可以防止SQL注入，所以我们一般都使用PreparedStatement。
CallableStatement：继承自PreparedStatement接口，由方法prepareCall创建，用于调用存储过程。
　　

常用Statement方法：

execute(String sql):运行语句，返回是否有结果集
executeQuery(String sql)：运行select语句，返回ResultSet结果集。
executeUpdate(String sql)：运行insert/update/delete操作，返回更新的行数。
addBatch(String sql) ：把多条sql语句放到一个批处理中。
executeBatch()：向数据库发送一批sql语句执行。

4.ResultSet接口

　　ResultSet提供检索不同类型字段的方法，常用的有：

getString(int index)、getString(String columnName)：获得在数据库里是varchar、char等类型的数据对象。

　　ResultSet还提供了对结果集进行滚动的方法：

next()：移动到下一行
Previous()：移动到前一行
absolute(int row)：移动到指定行
beforeFirst()：移动resultSet的最前面。
afterLast() ：移动到resultSet的最后面。
使用后依次关闭对象及连接：ResultSet → Statement → Connection

 

使用JDBC的步骤：

　　加载JDBC驱动程序 → 建立数据库连接Connection → 创建执行SQL的语句Statement → 处理执行结果ResultSet → 释放资源

Class.forName(“com.MySQL.jdbc.Driver”);
　Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

String id = "5";
String sql = "delete from table where id=" + id;
Statement st = conn.createStatement();
st.executeQuery(sql);

String sql = “insert into user (name,pwd) values(?,?)”;
PreparedStatement ps = conn.preparedStatement(sql);
ps.setString(1, “col_value”); //占位符顺序从1开始
ps.setString(2, “123456”); //也可以使用setObject
ps.executeQuery();

ResultSet rs = ps.executeQuery();

5.释放资源

//数据库连接（Connection）非常耗资源，尽量晚创建，尽量早的释放
//都要加try catch 以防前面关闭出错，后面的就不执行了
//数据库连接（Connection）非常耗资源，尽量晚创建，尽量早的释放 //都要加try catch 以防前面关闭出错，后面的就不执行了 1 try {
if (rs != null) {
rs.close();
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (st != null) {
st.close();
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (conn != null) {
conn.close();
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

三、MyBatis

参考：
https://www.w3cschool.cn/mybatis/
使用MyBatis时也要加载不同的数据库驱动去连接不同的数据库，只是写代码的时候 避免了几乎所有的 JDBC 代码和手动设置参数以及获取结果集。


springboot集成mybaties需要以下两个配置：
1、mybatis.mapper-locations在SpringBoot配置文件中使用，作用是扫描Mapper接口对应的XML文件，如果全程使用@Mapper注解，可以不使用该配置。
2、@MapperScan会扫描Mapper接口类，并生成对应的实现类。

两者缺一不可。

在介绍MyBatis之前先简单了解几个概念：ORM，JPA。

ORM
ORM（Object-Relationship-Mapping）：是对象关系映射的意思，它是一种思想，是指将数据库中的每一行数据用对象的形式表现出来。

JPA
JPA（Java-Persistence-API）：是Java持久化接口的意思，它是JavaEE关于ORM思想的一套标准接口，仅仅是一套接口，不是具体的实现。

MyBatis是一个实现了JPA规范的用来连接数据库并对其进行增删改查操作的开源框架 （就和传统的JDBC一样，就是个连接数据库的东西），其实，它底层就是一个JDBC封装的组件。MyBatis的前身是Ibatis，Ibatis创建与2002年最初为Apache下面的一个开源项目，2010迁移到google code下面并改名为MyBatis。

MyBatis虽然实现了JPA但是它并不是一个完完全全的ORM组件，而是一个基于SQL开发的半ORM组件。

而Hibernate是一个完完全全的ORM组件，它是完全基于对象来操作数据库中的记录，并不和MyBatis一样是一个假把式。

MyBatis的优点：

简单易学，容易上手（相比于Hibernate） ---- 基于SQL编程
消除了JDBC大量冗余的代码，不需要手动开关连接。

MyBatis 是支持定制化 SQL、存储过程以及高级映射的优秀的持久层框架。MyBatis 避免了几乎所有的 JDBC 代码和手动设置参数以及获取结果集。MyBatis 可以对配置和原生Map使用简单的 XML 或注解，将接口和 Java 的 POJOs(Plain Old Java Objects,普通的 Java对象)映射成数据库中的记录。

我们把Mybatis的功能架构分为三层：

API接口层：提供给外部使用的接口API，开发人员通过这些本地API来操纵数据库。接口层一接收到调用请求就会调用数据处理层来完成具体的数据处理。
数据处理层：负责具体的SQL查找、SQL解析、SQL执行和执行结果映射处理等。它主要的目的是根据调用的请求完成一次数据库操作。
基础支撑层：负责最基础的功能支撑，包括连接管理、事务管理、配置加载和缓存处理，这些都是共用的东西，将他们抽取出来作为最基础的组件。为上层的数据处理层提供最基础的支撑

优点：

简单易学：本身就很小且简单。没有任何第三方依赖，最简单安装只要两个jar文件+配置几个sql映射文件易于学习，易于使用，通过文档和源代码，可以比较完全的掌握它的设计思路和实现。
灵活：mybatis不会对应用程序或者数据库的现有设计强加任何影响。 sql写在xml里，便于统一管理和优化。通过sql基本上可以实现我们不使用数据访问框架可以实现的所有功能，或许更多。
解除sql与程序代码的耦合：通过提供DAL层，将业务逻辑和数据访问逻辑分离，使系统的设计更清晰，更易维护，更易单元测试。sql和代码的分离，提高了可维护性。
提供映射标签，支持对象与数据库的orm字段关系映射
提供对象关系映射标签，支持对象关系组建维护
提供xml标签，支持编写动态sql。
缺点：

编写SQL语句时工作量很大，尤其是字段多、关联表多时，更是如此。
SQL语句依赖于数据库，导致数据库移植性差，不能更换数据库。
框架还是比较简陋，功能尚有缺失，虽然简化了数据绑定代码，但是整个底层数据库查询实际还是要自己写的，工作量也比较大，而且不太容易适应快速数据库修改。
二级缓存机制不佳

四、数据库连接池

用户每次请求都需要向数据库获得链接，而数据库创建连接通常需要消耗相对较大的资源，创建时间也较长。假设网站一天10万访问量，数据库服务器就需要创建10万次连接，极大的浪费数据库的资源，并且极易造成数据库服务器内存溢出、拓机。

数据库连接是一种关键的有限的昂贵的资源,这一点在多用户的网页应用程序中体现的尤为突出.对数据库连接的管理能显著影响到整个应用程序的伸缩性和健壮性,影响到程序的性能指标.数据库连接池正是针对这个问题提出来的.数据库连接池负责分配,管理和释放数据库连接,它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接,而不是重新建立一个。

1、连接池是创建和管理一个连接的缓冲池的技术，这些连接准备好被任何需要它们的线程使用。
　　作用：避免频繁地创建与消毁，给服务器减压力。
2、数据库的弊端：
　　1.当用户群体少服务器可以支撑，如果群体比较大万级别服务器直接死机。数据库默认的并发访问50.
　　2.每一个用完数据库之后直接关闭，不能重复利用太浪费资源。
3、设计连接池：
　　1.在池子中创建出多个连接供使用。
　　2.当用户需要操作数据库时直接从池子中获取连接即可。
　　3.当用户使用完毕之后把连接归还给连接池，可以达到重复使用。
　　4.可以设定池子的最大容器。比如50个连接，当第51个人访问的时候，需要等待。
　　5.其它用户释放资源的时候，可以使用

4、自定义数据库连接池
编写连接池需实现java.sql.DataSource接口。
5、开源数据库连接池
　　现在很多WEB服务器(Weblogic, WebSphere,Tomcat)都提供了DataSoruce的实现，即连接池的实现。通常我们把DataSource的实现，按其英文含义称之为数据源，数据源中都包含了数据库连接池的实现。
　　也有一些开源组织提供了数据源的独立实现：

DBCP 数据库连接池
C3P0 数据库连接池
　　 在使用了数据库连接池之后，在项目的实际开发中就不需要编写连接数据库的代码了，直接从数据源获得数据库的连接。

Druid 相对于其他数据库连接池的优点：
强大的监控特性，通过Druid提供的监控功能，可以清楚知道连接池和SQL的工作情况。
a. 监控SQL的执行时间、ResultSet持有时间、返回行数、更新行数、错误次数、错误堆栈信息；

b.SQL执行的耗时区间分布。什么是耗时区间分布呢？比如说，某个SQL执行了1000次，其中0~1毫秒区间50次，1~10毫秒800次，10~100毫秒100次，100~1000毫秒30次，1~10秒15次，10秒以上5次。通过耗时区间分布，能够非常清楚知道SQL的执行耗时情况；

c. 监控连接池的物理连接创建和销毁次数、逻辑连接的申请和关闭次数、非空等待次数、PSCache命中率等。

方便扩展。Druid提供了Filter-Chain模式的扩展API，可以自己编写Filter拦截JDBC中的任何方法，可以在上面做任何事情，比如说性能监控、SQL审计、用户名密码加密、日志等等。
Druid集合了开源和商业数据库连接池的优秀特性，并结合阿里巴巴大规模苛刻生产环境的使用经验进行优化。

最小连接数是系统启动时连接池所创建的连接数。如果创建过多，则系统启动就慢，但创建后系统的响应速度会很快；如果创建过少，则系统启动的很快，响应起来却慢。这样，可以在开发时，设置较小的最小连接数，开发起来会快，而在系统实际使用时设置较大的，因为这样对访问客户来说速度会快些。最大连接数是连接池中允许连接的最大数目，具体设置多少，要看系统的访问量，可通过软件需求上得到。

五、数据库事务


1、数据库事务的4大特性：

原子性(ATOMICITY):
　　 一个事务要被完全的无二义性的做完或撤消。在任何操作出现一个错误的情况下，构成事务的所有操作的效果必须被撤消，数据应被回滚到以前的状态。

　　一致性(CONSISTENCY): 　　

　　 一个事务应该保护所有定义在数据上的不变的属性(例如完整性约束)。在完成了一个成功的事务时，数据应处于一致的状态。

　　隔离性(ISOLATION):

　　 在同一个环境中可能有多个事务并发执行，而每个事务都应表现为独立执行。串行的执行一系列事务的效果应该同于并发的执行它们。这要求两件事:

　　 在一个事务执行过程中，数据的中间的(可能不一致)状态不应该被暴露给所有的其他事务。
　　 两个并发的事务应该不能操作同一项数据。数据库管理系统通常使用锁来实现这个特征。

　　持久性(DURABILITY)或串行化: 不会有并发问题，但性能差。
　　 一个被完成的事务的效果应该是持久的。

2、事务的隔离级别：

在mysql下事务的隔离级别有四种且由低到高依次为Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read (默认)、Serializable ，这四个级别中的后三个级别可以逐个解决脏读 、不可重复读 、幻读这几类问题。

开启事务：
start transaction;

提交事务：
commit;