JDBC原理

jopen 10年前發布 | 36K 次閱讀 JDBC Java開發

一.JDBC原理概述

1，JDBC是一套協議，是JAVA開發人員和數據庫廠商達成的協議，也就是由Sun定義一組接口，由數據庫廠商來實現，并規定了JAVA開發人員訪問數據庫所使用的方法的調用規范。

2，JDBC的實現是由數據庫廠商提供，以驅動程序形式提供。

3，JDBC在使用前要先加載驅動。

JDBC對于使用者要有一致性，對不同的數據庫其使用方法都是相同的。

驅動開發必須要實現Driver接口。

數據庫驅動的實現方式

JDBC-ODBC橋接式

JDBC網絡驅動，這種方式是通過中間服務器的協議轉換來實現的

JDBC+本地驅動，這種方式的安全性比較差。

JDBC驅動，由數據庫廠商實現。

二.JDBC的API

java.sql包和javax.sql包

Driver接口(驅動),在加載某一 Driver 類時，它應該創建自己的實例并向 DriverManager 注冊該實例。這意味著用戶可以通過調用以下程序加載和注冊一個驅動程序

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver")

DriverManager類（驅動管理器），它可以創建連接，它本身就是一個創建Connection的工廠(Factory)。

Connection接口，會根據不同的驅動產生不同的連接

Statement接口，發送sql語句

ResultSet接口（結果集），是用來接收select語句返回的查詢結果的。其實質類似于集合。

三.JDBC應用步驟

1，注冊加載一個driver驅動

2，創建數據庫連接（Connection）

3，創建一個Statement（發送sql）

4，執行sql語句

5，處理sql結果(select語句)

6，關閉Statement

7，關閉連接Connection。

注意：6，7兩個步驟是必須要做的，因為這些資源是不會自動釋放的，必須要自己關閉

訪問Oracle的數據庫的驅動名字叫ojdbc14.jar,要使用這個驅動程序，要先將他加到環境變量CLASSPATH中。

注冊加載驅動driver，也就是強制類加載

Class.forName(Driver包名.Driver類名)。

Driver d=new Driver類();//注意:這個方法不能用參數來構造

DriverManager.registerDriver(d);

Oracle的Driver的全名oracle.jdbc.driver.OracleDriver

mysql的Driver的全名com.mysql.jdbc.Driver

SQLServer的Driver的全名com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver

創建連接

DriverManager.getConnection(String url,String username,String password);

Connection連接是通過DriverManager的靜態方法getConnection(.....)來得到的，這個方法的實質是把參數傳到實際的Driver中的connect()方法中來獲得數據庫連接的。

Oracle的URL值是由連接數據庫的協議和數據庫的IP地址及端口號還有要連接的數據庫的庫名（DatebaseName）

Oracle URL的格式

jdbc:oracle:thin:（協議）@XXX.XXX.X.XXX:XXXX（IP地址及端口號）:XXXXXXX（所使用的庫名）

例：jdbc:oracle:thin:@192.168.0.20:1521:tarenadb

MySql URL的寫法

例： jdbc:mysql://localhost:3306/tarena

SQLServer URL的寫法

例：jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433/test

java -Djdbc.drivers=驅動的完整類名

使用虛擬機參數,加載驅動 -D表示為虛擬機參數賦值

java -Djdbc.drivers=oracle.jdbc.driver.OracleDriver:com.mysql.jdbc.Driver

四.JDBC基本方法

DriverManager:如果有多個驅動可用的話,DriverManager會根據URL選擇其中一個可用的驅動.

Driver:可以選擇固定的驅動

Driver driver = new oracle.jdbc.driver.OracleDriver();

String user = "sd0613";

String password = "sd0613";

Properties prop = new Properties();

prop.setProperty("user",user);

prop.setProperty("password",password);

driver.connect(url,properties);

executeQuery(sqlString);//返回結果集

executeUpdate(sqlString);//返回值為該次操作影響的記錄條數,create table返回0

execute(sqlString);

//適用于不知道具體的操作是什么,返回值是boolean類型的

//如果返回值是true,代表執行查詢操作;否則代表執行更新操作.

ResultSet

next()方法:

1.判斷是否存在下一條記錄

2.將游標移向下一條記錄

getXXX(字段名或字段序號)//注意:字段序號從1開始

關閉問題:

使用Connection對象獲得一個Statement，Statement中的executeQuery(String sql) 方法可以使用select語句查詢，并且返回一個結果集 ResultSet通過遍歷這個結果集，可以獲得select語句的查詢結果，ResultSet的next()方法會操作一個游標從第一條記錄的前邊開始讀取，直到最后一條記錄。executeUpdate(String sql) 方法用于執行DDL和DML語句，可以update，delete操作。

注意：要按先ResultSet結果集，后Statement，最后Connection的順序關閉資源，因為Statement和ResultSet是需要連接時才可以使用的，所以在使用結束之后有可能其他的Statement還需要連接，所以不能先關閉

一、Statement

execute(sql); 當不知道執行的SQL語句是什么類型的時候執行，返回值是boolean

executeQuery(sql); 執行查詢語句

executeUpdate(sql); 執行更新語句

二、PreparedStatement

可以使用參數替代sql語句中的某些參數使用 "?"代替，他先將帶參數的sql語句發送到數據庫，進行編譯，然后PreparedStatement會將參數發送給數據庫。

在使用PreparedStatement時，在設置相應參數時，要指明參數的位置和類型，以及給出參數值

根據不同的參數類型使用不同的setXXX(參數的位置，參數值)來設置參數

例：

public void insert(Student s){

Connection con=ConnectionFactory.getConnection();//建立連接

String sql="insert into student(id,name) values(?,?)";

PreparedStatement ps=null;

try {

ps=con.prepareStatement(sql);//創建一個PreparedStatement

int index=1;

ps.setInt(index++,s.getStuId()); //為參數賦值

ps.setString(index++,s.getName());

ps.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}finally{

if(ps!=null)

try {

ps.close();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

if(con!=null)

try {

con.close();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

CallableStatement是可以用非sql語句來訪問數據庫，他是通過調用存儲過程（PL/SQL）來訪問數據庫的。可以直接使用連接來調用 prepareCall(...)方法，來執行這個存儲過程，"..."是存儲過程的名字。

對于系統時間要去數據庫時間

TimeStamp 和 Date都可以保存時間

TimeStamp可以保存時、分、秒的數據，Date只保存日期年月的信息。

SQLException是檢查異常必須處理要么throws ，要么try{}catch(){}

getErrorCode()可以獲得錯誤碼，可以對錯誤進行查詢。

三、源數據

JDBC中有兩種源數據,一種是數據庫元數據,另一種是ResultSet元數據。

源數據就是描述存儲用戶數據的容器的數據結構。

ResultSet rs=ps.executeQuery(sql);

ResultSetMetaData m=rs.getMetaData();

getColumnCount(),獲得實際列數

getColumnName(int colnum)，獲得指定列的列名

getColumnType(int colnum)，獲得指定列的數據類型

getColumnTypeName(int colnum)，獲得指定列的數據類型名

//打印結果集

public static void printRS(ResultSet rs)throws SQLException{

ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();

while(rs.next()){

for(int i = 1 ; i < = rsmd.getColumnCount() ; i++){

String colName = rsmd.getColumnName(i);

String colValue = rs.getString(i);

if(i>1){

System.out.print(",");

}

System.out.print(name+"="+value);

}

System.out.println();

}

四、數據庫源數據

DatabaseMetaData

getURL(),獲得連接數據庫的URL

getDatabaseProductName() 獲得數據庫產品的名稱

getDriverVersion() 獲得JDBC驅動程序的String形式的版本號

getTables()獲得數據庫中該用戶的所有表

getUserName() 獲得數據庫用戶名。

五、異常的處理

try{}

catch(SQLException){}

try{}

catch(Exception){}

一.事務（Transaction）

原子操作:不可再分的操作,一個操作不能再分成比它更細小的操作.

事務是針對原子操作的，要求原子操作不可再分，并且必須同時成功同時失敗。

事務就是把一些非原子操作,變成原子操作,由應用服務器來提出要求,由數據庫服務器來執行操作.

在JDBC中默認是自動提交的,如果要想使用事務,需要按以下步驟執行:

1.要調用con.setAutoCommite(false)方法，把自動提交（commit）置為false。

2.進行正常的數據庫操作

3.如果操作成功了可以選擇con.commit(),或者操作失敗時選擇con.roolback();

注意:打開事務就要關閉自動提交,當不需要再使用事務的時候調用setAutoCommite(true).

二.事務并發產生的問題

三種并發產生的后果:

1，臟讀:一個事務讀取到了另外一個事務沒有提交的數據。

2，重復讀:一個事務讀取到了另外一個事務提交的數據。它是要保持在同一時間點上讀取到的數據相同，希望在一段時間內的數據是不變的。

3，幻讀:一個事務讀取到了另外一個事務提交的數據。用同樣的操作讀取兩次,得到的記錄數不相同。

三.事務隔離級別

五種控制級別:

TRANSACTION_NONE不使用事務。

TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED 允許臟讀。

TRANSACTION_READ_COMMITTED防止臟讀，最常用的隔離級別,并且是大多數數據庫的默認隔離級別

TRANSACTION_REPEATABLE_READ可以防止臟讀和不可重復讀，

TRANSACTION_SERIALIZABLE可以防止臟讀，不可重復讀取和幻讀，（事務串行化）會降低數據庫的效率

以上的五個事務隔離級別都是在Connection類中定義的靜態常量，使用setTransactionIsolation(int level) 方法可以設置事務隔離級別。

如:con.setTransactionIsolation(Connection.REPEATABLE_READ);

四.JDBC2.0新特性

1.可滾動特性和可更新特性

JDBC1.0中是指游標的移動的方向和方式是單向,單步(相對)移動,功能比較簡單.

JDBC2.0中游標可以雙向,相對或者絕對移動.

可滾動結果集:這種結果集不但可以雙向滾動，相對定位，絕對定位，并且還可以修改數據信息。

1)滾動特性

定位函數:

boolean absolute(int row)，定位到指定的記錄位置。定位成功返回true，不成功返回false。

void afterLast() ，把游標移動到最后一條記錄的后面(邏輯位置)。

void beforeFirst() ，把游標移動到第一條記錄的前面(邏輯位置)。

//由于第一條記錄的前面和最后一條記錄的后面這兩個位置肯定存在,所以無需判斷是否存在,返回值設為void.

boolean first()，把游標定位到第一條記錄。

boolean last()，把游標定位到最后一條記錄。

//當結果集為空的時候,這兩個方法會返回false.

boolean next()，此方法是使游標向下一條記錄移動。

boolean previous() ，此方法可以使游標向上一條記錄移動，前提是前面還有記錄。

boolean relative(int rows) ，相對定位方法，參數值可正可負，參數為正，游標從當前位置向后移動指定值條記錄，參數為負，游標從當前位置向前移動指定值條記錄。

判斷函數:

ifBeforeFirst()判斷是否在在第一條記錄之前.

ifAfterLast()判斷是否在在最后一條記錄之后.

ifFirst()判斷是否為第一條記錄.

ifLast()判斷是否為最后一條記錄.

要使用可滾動結果集時，需要一次設置更新特性與滾動特性,不能分開.

1.更新特性常量:

CONCUR_READ_ONLY 只讀結果集(默認)

CONCUR_UPDATABLE 可更新結果集

2.滾動特性常量:

TYPE_FORWARD_ONLY ，該常量表示指針只能向前移動的 ResultSet 對象的類型。(默認)

TYPE_SCROLL_INSENSITIVE ，該常量指示可滾動但通常不受其他更改影響的 ResultSet 對象的類型。

TYPE_SCROLL_SENSITIVE ，該常量指示可滾動并且通常受其他更改影響的 ResultSet 對象的類型。

//敏感:數據庫改變,結果集改變.

語法:

Statement st=null;

st=con.createStatement(ReusltSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,ResuleSet.CONCUR_UPDATABLE)

在創建Statement的時候就要指定這兩個參數,使用Statement,第一個參數代表滾動特性常量,第二個代表更新特性常量

2)可更新特性

a.moveToInsertRow();記錄當前游標位置,將游標移到和結果集結構類似的緩沖區;

b.使用updateXxx(int column,columnType value)方法來更新指定列數據;

c.使用insertRow() 方法插入記錄;

d.將游標指回原位，moveToCurrentRow() 。

能否使用JDBC2.0 ResultSet的新特性，要看使用的數據庫驅動是否支持.

還有只能用于單表且表中有主鍵字段（可能會是聯合主鍵），不能夠有表連接，會取

可更新操作必須滿足以下條件:

a.查詢只能引用一張表.

b.不能包含任何連接操作.

c.必須把完整的主鍵查到結果集里面;

d.保證所有字段為非空字段并且沒有默認值。

五.數據庫元數據:

DatabaseMetaData dbmd = con.getMetaData();//得到數據庫元數據

dbmd.supportsResultSetConcurrency(ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY,

ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);//判斷是否支持可更新操作

六.批量更新

優勢:

1.節省傳遞時間

2.并發處理

PreparedStatement:

1.addBatch() 將一組參數添加到 PreparedStatement對象內部

2.executeBatch() 將一批參數提交給數據庫來執行，如果全部命令執行成功，則返回更新計數組成的數組。

Statement:

addBatch(String sql)方法會在批處理緩存中加入一條sql語句

executeBatch()執行批處理緩存中的所有sql語句。

注意：PreparedStatement中使用批量更新時，要先設置好參數后再使用addBatch()方法加入緩存。

批量更新中只能使用更新或插入語句

七.SQL3中的數據類型

Array:數組

Sturct:結構

大對象:

Blob:大的二進制數據文件對象。

Clob:大的文本文件對象。

優點:

1.理論上大小沒有上限,受制于數據庫表空間的大小.

2.流式讀取.

使用大對象的步驟:

1.先插入一個空的占位對象empty_blob()(oracle的函數):insert into t_blob values(?,?,empty_blob());

2.獲得大對象:select blob_data from t_blob where name = ? for update;

3.獲取流進行寫入:blob.setBinaryStream(0);

4.通過流來獲取blob中存儲的數據:blob.getBinaryStream()

一、ID的High/Low算法

高位數字分別與低位數字相匹配，得到的數字是唯一的

減少與數據庫的交互

二、ORM

１、類映射成表

類名與表名對應

２、屬性定義映射成列，類型之間必須是兼容的

３、類關系映射成表關系

一對一雙向關系

內存中都保存對方的一個引用

數據庫中，表b的id是主鍵，也是外鍵，引用a表的id主鍵　－－　share pk

表b中有一個字段aid是外鍵，引用a表的主鍵，并且有唯一約束　　－－　pk+fk

共享主鍵：

create table car_pk (

id number(10,0) not null,

name varchar2(15),

serial varchar2(30),

manufacturer varchar2(50),

producedate date,

primary key (id)

);

create table engine_pk (

id number(10,0) not null,

model varchar2(20),

manufacturer varchar2(50),

producedate date,

primary key (id)

);

alter table engine_pk

add constraint fk_engine_car_pk

foreign key (id)

references car_pk(id);

外鍵＋唯一約束

create table car_fk (

id number(10,0) not null,

name varchar2(15) not null,

serial varchar2(30) not null,

manufacturer varchar2(50) not null,

producedate date,

primary key (id)

);

create table engine_fk (

id number(10,0) not null,

model varchar2(20) not null,

manufacturer varchar2(50) not null,

producedate date,

carid number(10,0) unique,

primary key (id)

);

alter table engine_fk

add constraint fk_engine_car_fk

foreign key (carid)

references car_fk(id);

實體對象：在內存中有id屬性的

值對象：沒有id的，依賴其他對象存在

一對多關系

一的一方保存多一方的一個集合，最好使用set，保證無重復元素

多的一方保存一一方的一個對象的引用

public class Order implements Serializable{

private int id;

private String owner;

private String phone;

private String address;

private Set<Item> items = new HashSet<Item>();

}

public class Item implements Serializable{

private int id;

private String product;

private int amount;

private Order order;

}

create table ec_item (

id number(10,0) not null,

product varchar2(15) not null,

amount number(10,0) not null,

orderid number(10,0) not null,

primary key (id)

);

create table ec_order (

id number(10,0) not null,

owner varchar2(15) not null,

phone varchar2(15) not null,

address varchar2(50),

primary key (id)

);

alter table ec_item

add constraint fk_item_order

foreign key (orderid)

references ec_order(id);

多對多

雙方都保存對方的多個引用

例子：學生選課

public class TarenaCourse implements Serializable{

private int id;

private String name;

private int period;

private Set<TarenaStudent> students = new HashSet<TarenaStudent>();

}

public class TarenaStudent implements Serializable{

private int id;

private String name;

private Date birthday;

private Set<TarenaCourse> courses = new HashSet<TarenaCourse>();

}

create table student (

id number(10,0) not null,

name varchar2(15) not null,

birthday date,

primary key (id)

);

create table student_course (

sid number(10,0) not null,

cid number(10,0) not null,

primary key (sid, cid)

);

create table course (

id number(10,0) not null,

name varchar2(15) not null,

perion number(10,0),

primary key (id)

);

alter table student_course

add constraint fk_student

foreign key (sid)

references student(id);

alter table student_course

add constraint fk_course

foreign key (cid)

references course(id);

通過學生姓名找課程

select c.name from cource c,student s,student_course sc

where c.id=sc.cid and s.id=sc.sid

and s.name = 's1'

三、繼承關系

public abstract class Computer implements Serializable{

private int id;

private int price;

private String manufacturer;

}

public class Desktop extends Computer{

private boolean isLCD;

}

public class Notepad extends Computer{

private float weight;

private float thickness;

}

１、建３張表　table per class

子類中保存父類的主鍵作為外鍵

create table computer_tpc (

id number(10,0) not null,

price number(10,0) not null,

manufacturer varchar2(30) not null,

primary key (id)

);

create table desktop_tpc (

computerid number(10,0) not null,

islcd char(1),

primary key (computerid)

);

create table notepad_tpc (

computerid number(10,0) not null,

weight float,

thickness float,

primary key (computerid)

);

alter table desktop_tpc

add constraint fk_desk_computer_tpc

foreign key (computerid)

references computer_tpc(id);

alter table notepad_tpc

add constraint fk_note_computer_tpc

foreign key (computerid)

references computer_tpc(id);

查找所有電腦的配制（只要是電腦就能被查出來）

select c.id,c.price,d.islcd,n.weight,n.thickness

from computer c, desktop d,notepad n

where c.id = d.computerid(+)

and c.id = n.computer(+)

２、建２張表

create table desktop (

id number(10,0) not null,

price number(10,0) not null,

manufacturer varchar2(30) not null,

islcd char(1),

primary key (id)

);

create table notepad (

id number(10,0) not null,

price number(10,0) not null,

manufacturer varchar2(30) not null,

weight float,

thickness float,

primary key (id)

);

３、建１張表

create table computer_tph (

id number(10,0) not null,

category char(1) not null,

price number(10,0) not null,

manufacturer varchar2(30) not null,

islcd char(1),

weight float,

thickness float,

primary key (id)

);

四、JDBC2.0擴展

1、JDBC DataSource

DataSourse（數據源），包含了連接數據庫所需的信息，可以通過數據源或的數據庫連接，有時由于某些連接數據庫的信息會變更，

所以經常使用包含數據庫連接信息的數據源。

JDBC取連接有2種方式：Driver Manager 和數據源

2、JNDI和DataSourse

主要功能：定位服務

JNDI，（命名路徑服務）也用于存儲數據，但是他所存儲的是一寫零散的信息。

JNDI的方法是在javax.naming包下

InitialContext 連接，初始化上下文，這個類的提供者一般也是服務器的提供者

查找和綁定

查找由我們做，綁定我們并不關心，只配制數據源就好了

代替DriverManager定位數據源

遍布式企業的數據源的屬性可以存儲在同一個目錄（JNDI）中

以這種方式集中管理用戶名、密碼、數據庫名和JDBC URL

創建連接：

Context jndiContext = new InitialContext();

DataSource source = (DataSource)jndiContext.lookup(" ");

COnnection con = source.getConnection();

3、連接池

要提供連接池數據源，帶緩存的連接

帶緩存的連接，即可池化的連接，其close()方法，在物理上并沒有被關閉，而是保留在一個隊列中并被反復使用。

4、分布式事務

事務分為JDBC事務和JTA

JDBC事務，由容器管理

JTA，分布式事務，由容器管理

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