Java使用JDBC的介绍
我们在开发过程中一般情况下都会使用ORM框架来代替传统的JDBC，但是也有一些用户们不知道如何使用JDBC，那么下面我们就去看看Java使用JDBC的介绍。
JDBC的全称是Java Database Connectivity。
JDBC对数据库进行操作的流程：
•连接数据库
•发送数据请求，即传统的CRUD指令
•返回操作结果集
JDBC中常用的对象包括：
•ConnectionManager
•Connection
•Statement
•CallableStatement
•PreparedStatement
•ResultSet
•SavePoint
一个简单示例
我们来看下面一个简单的示例，它使用JDK自带的Derby数据库，创建一张表，插入一些记录，然后将记录返回：
一个简单的JDBC示例
private static void test1() throws SQLException
{
String driver = "org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver";
String dbURL = "jdbc:derby:EmbeddedDB;create=true";
Connection con = null;
Statement st = null;
try
{
Class.forName(driver);
con = DriverManager.getConnection(dbURL);
st = con.createStatement();
st.execute("create table foo(ID INT NOT NULL, NAME VARCHAR(30))");
st.executeUpdate("insert into foo(ID,NAME) values(1, 'Zhang San')");
ResultSet rs = st.executeQuery("select ID,NAME from foo");
while(rs.next())
{
int id = rs.getInt("ID");
String name = rs.getString("NAME");
System.out.println("ID=" + id + "; NAME=" + name);
}
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
finally
{
if (st != null) st.close();
if (con != null) con.close();
}
}
如何建立数据库连接
上面的示例代码中，建立数据库连接的部分如下：
String driver = "org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver";
String dbURL = "jdbc:derby:EmbeddedDB;create=true";
Class.forName(driver);
con = DriverManager.getConnection(dbURL);
建立数据库连接的过程，可以分为两步：
1）加载数据库驱动，即上文中的driver以及Class.forName(dirver)
2）定位数据库连接字符串， 即dbURL以及DriverManager.getConnection(dbURL)
不同的数据库，对应的dirver和dbURL不同，但加载驱动和建立连接的方式是相同的，即只需要修改上面driver和dbURL的值就可以了。
自动加载数据库驱动
如果我们每次建立连接时，都要使用Class.forName(...)来手动加载数据库驱动，这样会很麻烦，我们可以通过配置文件的方式，来保存数据库驱动的信息。
我们可以在classpath中，即编译出来的.class的存放路径，添加如下文件：
META-INF\services\java.sql.Driver
对应的内容就是JDBC驱动的全路径，也就是上面driver变量的值：
org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver
接下来，我们在程序中，就不需要再显示的用Class.forName(...)来加载驱动了，它会被自动加载进来，当我们的数据库发生变化时，只需要修改这个文件就可以了，例如当我们的数据库由Derby变为MySQL时，只需要将上述的配置修改为：
com.mysql.jdbc.Driver
但是，需要注意一点，这里只是配置了JDBC驱动的全路径，并没有包含jar文件的信息，因此，我们还是需要将包含该驱动的jar文件手动的放置到程序的classpath中。
JDBC中的基本操作
对于数据库操作来说，CRUD操作应该是最常见的操作了， 即我们常说的增、删、查、改。
JDBC是使用Statement和ResultSet来完成这些操作的。
如何实现CRUD
下面是一个实现CRUD的示例：
JDBC实现基本的CRUD示例
private static void insertTest() throws SQLException
{
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement();
st.execute("insert into user(ID,NAME) values(1, 'Zhang San')");
st.execute("insert into user(ID,NAME) values(2, 'Li Si')");
st.execute("insert into user(ID,NAME) values(3, 'Wang Wu')");
System.out.println("=====insert test=====");
showUser(st);
st.close();
con.close();
}
private static void deleteTest() throws SQLException
{
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement();
st.execute("delete from user where ID=3");
System.out.println("=====delete test=====");
showUser(st);
st.close();
con.close();
}
private static void updateTest() throws SQLException
{
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement();
st.executeUpdate("update user set NAME='TEST' where ID=2");
System.out.println("=====update test=====");
showUser(st);
st.close();
con.close();
}
private static void showUser(Statement st) throws SQLException
{
ResultSet rs = st.executeQuery("select ID, NAME from user");
while(rs.next())
{
int id = rs.getInt("ID");
String name = rs.getString("NAME");
System.out.println("ID:" + id + "; NAME=" + name);
}
rs.close();
}
我们顺序调用上面的测试方法：
insertTest();
deleteTest();
updateTest();
执行结果如下：
=====insert test=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=Li Si
ID:3; NAME=Wang Wu
=====delete test=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=Li Si
=====update test=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
上面代码中的showUser方法会把user表中的所有记录打印出来。
如何调用存储过程
存储过程是做数据库开发时经常使用的技术，它可以通过节省编译时间的方式来提升系统性能，我们这里的示例使用MySQL数据库。
如何调用不带参数的存储过程
假设我们现在有一个简单的存储过程，它只是返回user表中的所有记录，存储过程如下：
CREATE DEFINER=`root`@`localhost` PROCEDURE `GetUser`()
BEGIN
select ID,NAME from user;
END
我们可以使用CallableStatement来调用存储过程：
调用存储过程示例一
private static void execStoredProcedureTest() throws SQLException
{
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
CallableStatement cst = con.prepareCall("call GetUser()");
ResultSet rs = cst.executeQuery();
while(rs.next())
{
int id = rs.getInt("ID");
String name = rs.getString("NAME");
System.out.println("ID:" + id + "; NAME=" + name);
}
rs.close();
cst.close();
con.close();
}
它的执行结果如下：
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
如何调用带参数的存储过程
MySQL的存储过程中的参数分为三种：in/out/inout，我们可以把in看做入力参数，out看做出力参数，JDBC对这两种类型的参数设置方式不同：
1）in， JDBC使用类似于cst.set(1, 10)的方式来设置
2）out，JDBC使用类似于cst.registerOutParameter(2, Types.VARCHAR);的方式来设置
我们来看一个in参数的示例，假设我们希望返回ID为特定值的user信息，存储过程如下：
CREATE DEFINER=`root`@`localhost` PROCEDURE `GetUserByID`(in id int)
BEGIN
set @sqlstr=concat('select * from user where ID=', id);
prepare psmt from @sqlstr;
execute psmt;
END
Java的调用代码如下：
JDBC调用存储过程示例二
private static void execStoredProcedureTest2(int id) throws SQLException
{
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
CallableStatement cst = con.prepareCall("call GetUserByID(?)");
cst.setInt(1, id);
ResultSet rs = cst.executeQuery();
while(rs.next())
{
String name = rs.getString("NAME");
System.out.println("ID:" + id + "; NAME=" + name);
}
rs.close();
cst.close();
con.close();
}
我们执行下面的语句：
execStoredProcedureTest2(1);
结果如下：
ID:1; NAME=Zhang San
对于out类型的参数，调用方式类似，不再赘述。
获取数据库以及结果集的metadata信息
在JDBC中，我们不仅能够对数据进行操作，我们还能获取数据库以及结果集的元数据信息，例如数据库的名称、驱动信息、表信息；结果集的列信息等。
获取数据库的metadata信息
我们可以通过connection.getMetaData方法来获取数据库的元数据信息，它的类型是DatabaseMetaData。
获取数据库的元数据信息
private static void test1() throws SQLException
{
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/mysql";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
DatabaseMetaData dbmd = con.getMetaData();
System.out.println("数据库：" + dbmd.getDatabaseProductName() + " " + dbmd.getDatabaseProductVersion());
System.out.println("驱动程序：" + dbmd.getDriverName() + " " + dbmd.getDriverVersion());
ResultSet rs = dbmd.getTables(null, null, null, null);
System.out.println(String.format("|%-26s|%-9s|%-9s|%-9s|", "表名称","表类别","表类型","表模式"));
while(rs.next())
{
System.out.println(String.format("|%-25s|%-10s|%-10s|%-10s|",
rs.getString("TABLE_NAME"),rs.getString("TABLE_CAT"),
rs.getString("TABLE_TYPE"), rs.getString("TABLE_SCHEM")));
}
}
这里我们使用的数据库是MySQL中自带的默认数据库：mysql，它会记录整个数据库服务器中的一些信息。上述代码执行结果如下：
数据库：MySQL 5.5.28
驱动程序：MySQL-AB JDBC Driver mysql-connector-java-5.0.4 ( $Date: 2006-10-19 17:47:48 +0200 (Thu, 19 Oct 2006) $, $Revision: 5908 $ )
|表名称 |表类别 |表类型 |表模式 |
|columns_priv |mysql |TABLE |null |
|db |mysql |TABLE |null |
|event |mysql |TABLE |null |
|func |mysql |TABLE |null |
。。。
由于mysql中表比较多，上述结果只截取了一部分。
获取结果集的元数据信息
我们可以通过使用resultset.getMetaData方法来获取结果集的元数据信息，它的类型是ResultSetMetaData。
获取结果集的元数据信息
private static void test2() throws SQLException
{
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement();
ResultSet rs = st.executeQuery("select ID, NAME from user");
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
for (int i = 1; i {
System.out.println("Column Name:" + rsmd.getColumnName(i) + "; Column Type:" + rsmd.getColumnTypeName(i));
}
}
它的执行结果如下：
Column Name:ID; Column Type:INTEGER UNSIGNED
Column Name:NAME; Column Type:VARCHAR
可以看到，它返回类结果集中每一列的名称和类型。
基于ResultSet的操作
当我们需要对数据库进行修改时，除了上述通过Statement完成操作外，我们也可以借助ResultSet来完成。
需要注意的是，在这种情况下，我们定义Statement时，需要添加参数。
Statement构造函数可以包含3个参数：
•resultSetType，它的取值包括：ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY、ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE 或 ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE，默认情况下，该参数的值是ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY。
•resultSetConcurrency，它的取值包括：ResultSet.CONCUR_READ_ONLY 或 ResultSet.CONCUR_UPDATABLE，默认情况下，该参数的值是ResultSet.CONCUR_READ_ONLY。
•resultSetHoldability，它的取值包括：ResultSet.HOLD_CURSORS_OVER_COMMIT 或 ResultSet.CLOSE_CURSORS_AT_COMMIT。
为了使得ResultSet能够对数据进行操作我们需要：
•将resultSetType设置为ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE。
•将resultSetConcurrency设置为ResultSet.CONCUR_UPDATABLE。
在通过ResultSet对数据进行调整的过程中，下面方法可能会被调用：
•resultset.last()
•resultset.first()
•resultset.moveToInsertRow()
•resultset.absolute()
•resultset.setxxx()
•resultset.updateRow()
•resultset.insertRow()
下面是一个通过ResultSet对数据进行增、删、改的示例：
通过ResultSet对数据进行增、删、改
private static void getResultCount() throws SQLException
{
System.out.println("=====Result Count=====");
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE, ResultSet.CONCUR_READ_ONLY, ResultSet.CLOSE_CURSORS_AT_COMMIT);
ResultSet rs = st.executeQuery("select * from user");
rs.last();
System.out.println("返回结果的条数："+ rs.getRow());
rs.first();
rs.close();
st.close();
con.close();
}
private static void insertDataToResultSet() throws SQLException
{
System.out.println("=====Insert=====");
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE, ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);
ResultSet rs = st.executeQuery("select ID,NAME from user");
rs.moveToInsertRow();
rs.updateInt(1, 4);
rs.updateString(2, "Xiao Ming");
rs.insertRow();
showUser(st);
rs.close();
st.close();
con.close();
}
private static void updateDataToResultSet() throws SQLException
{
System.out.println("=====Update=====");
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE, ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);
ResultSet rs = st.executeQuery("select * from user");
rs.last();
int count = rs.getRow();
rs.first();
rs.absolute(count);
rs.updateString(2, "Xiao Qiang");
rs.updateRow();
showUser(st);
rs.close();
st.close();
con.close();
}
private static void delDataFromResultSet() throws SQLException
{
System.out.println("=====Delete=====");
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE, ResultSet.CONCUR_UPDATABLE, ResultSet.CLOSE_CURSORS_AT_COMMIT);
ResultSet rs = st.executeQuery("select * from user");
rs.last();
int count = rs.getRow();
rs.first();
rs.absolute(count);
rs.deleteRow();
showUser(st);
rs.close();
st.close();
con.close();
}
分别调用上述方法：
getResultCount();
insertDataToResultSet();
updateDataToResultSet();
delDataFromResultSet();
执行结果如下：
=====Result Count=====
返回结果的条数：2
=====Insert=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
ID:4; NAME=Xiao Ming
=====Update=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
ID:4; NAME=Xiao Qiang
=====Delete=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
可以看到我们对ID为4的记录进行了插入、更新和删除操作。
预处理以及批处理
预处理和批处理都是用来提升系统性能的方式，一种是利用数据库的缓存机制，一种是利用数据库一次执行多条语句的方式。
预处理
数据库服务器接收到Statement后，一般会解析Statement、分析是否有语法错误、定制最优的执行计划，这个过程可能会降低系统的性能。一般的数据库服务器都这对这种情况，设计了缓存机制，当数据库接收到指令时，如果缓存中已经存在，那么就不再解析，而是直接运行。
这里相同的指令是指sql语句完全一样，包括大小写。
JDBC使用PreparedStatement来完成预处理：
预处理示例
private static void test1() throws SQLException
{
System.out.println("=====Insert a single record by PreparedStatement=====");
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
PreparedStatement pst = con.prepareStatement("insert into user(id,name) values(?,?)");
pst.setInt(1, 5);
pst.setString(2, "Lei Feng");
pst.executeUpdate();
showUser(pst);
pst.close();
con.close();
}
执行结果如下：
=====Insert a single record by PreparedStatement=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
ID:5; NAME=Lei Feng
批处理
批处理是利用数据库一次执行多条语句的机制来提升性能，这样可以避免多次建立连接带来的性能损失。
批处理使用Statement的addBatch来添加指令，使用executeBatch方法来一次执行多条指令：
批处理示例
private static void test2() throws SQLException
{
System.out.println("=====Insert multiple records by Statement & Batch=====");
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement();
st.addBatch("insert into user(id,name) values(6,'Xiao Zhang')");
st.addBatch("insert into user(id,name) values(7,'Xiao Liu')");
st.addBatch("insert into user(id,name) values(8,'Xiao Zhao')");
st.executeBatch();
showUser(st);
st.close();
con.close();
}
执行结果如下：
=====Insert multiple records by Statement & Batch=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
ID:5; NAME=Lei Feng
ID:6; NAME=Xiao Zhang
ID:7; NAME=Xiao Liu
ID:8; NAME=Xiao Zhao
预处理和批处理相结合
我们可以把预处理和批处理结合起来，利用数据库的缓存机制，一次执行多条语句：
预处理和批处理相结合的示例
private static void test3() throws SQLException
{
System.out.println("=====Insert multiple records by PreparedStatement & Batch=====");
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
PreparedStatement pst = con.prepareStatement("insert into user(id,name) values(?,?)");
pst.setInt(1, 9);
pst.setString(2, "Xiao Zhang");
pst.addBatch();
pst.setInt(1, 10);
pst.setString(2, "Xiao Liu");
pst.addBatch();
pst.setInt(1, 11);
pst.setString(2, "Xiao Zhao");
pst.addBatch();
pst.executeBatch();
showUser(pst);
pst.close();
con.close();
}
执行结果如下：
=====Insert multiple records by PreparedStatement & Batch=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
ID:5; NAME=Lei Feng
ID:9; NAME=Xiao Zhang
ID:10; NAME=Xiao Liu
ID:11; NAME=Xiao Zhao
数据库事务
谈到数据库开发，事务是一个不可回避的话题，JDBC默认情况下，是每一步都自动提交的，我们可以通过设置connection.setAutoCommit(false)的方式来强制关闭自动提交，然后通过connection.commit()和connection.rollback()来实现事务提交和回滚。
简单的数据库事务
下面是一个简单的数据库事务的示例：
简单的数据库事务示例
private static void transactionTest1() throws SQLException
{
System.out.println("=====Simple Transaction test=====");
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement();
try
{
con.setAutoCommit(false);
st.executeUpdate("insert into user(id,name) values(12, 'Xiao Li')");
con.commit();
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
con.rollback();
}
finally
{
con.setAutoCommit(true);
showUser(st);
if (st != null) st.close();
if (con != null) con.close();
}
}
连续执行上述方法两次，我们可以得出下面的结果：
=====Simple Transaction test=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
ID:5; NAME=Lei Feng
ID:12; NAME=Xiao Li
=====Simple Transaction test=====
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
ID:5; NAME=Lei Feng
ID:12; NAME=Xiao Li
com.mysql.jdbc.exceptions.MySQLIntegrityConstraintViolationException: Duplicate entry '12' for key 'PRIMARY'
at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:931)
at com.mysql.jdbc.MysqlIO.checkErrorPacket(MysqlIO.java:2870)
at com.mysql.jdbc.MysqlIO.sendCommand(MysqlIO.java:1573)
at com.mysql.jdbc.MysqlIO.sqlQueryDirect(MysqlIO.java:1665)
at com.mysql.jdbc.Connection.execSQL(Connection.java:3170)
at com.mysql.jdbc.Statement.executeUpdate(Statement.java:1316)
at com.mysql.jdbc.Statement.executeUpdate(Statement.java:1235)
at sample.jdbc.mysql.ResultSetSample.transactionTest1(ResultSetSample.java:154)
at sample.jdbc.mysql.ResultSetSample.main(ResultSetSample.java:17)
可以看到，第一次调用时，操作成功，事务提交，向user表中插入了一条记录；第二次调用时，发生主键冲突异常，事务回滚。
带有SavePoint的事务
当我们的事务操作中包含多个处理，但我们有时希望一些操作完成后可以先提交，这样可以避免整个事务的回滚。JDBC使用SavePoint来实现这一点。
带有SavePoint的事务示例
private static void transactionTest2() throws SQLException
{
System.out.println("=====Simple Transaction test=====");
String dbURL = "jdbc:mysql://localhost/test";
Connection con = DriverManager.getConnection(dbURL, "root", "123");
Statement st = con.createStatement();
Savepoint svpt = null;
try
{
con.setAutoCommit(false);
st.executeUpdate("insert into user(id,name) values(13, 'Xiao Li')");
st.executeUpdate("insert into user(id,name) values(14, 'Xiao Wang')");
svpt = con.setSavepoint("roll back to here");
st.executeUpdate("insert into user(id,name) values(15, 'Xiao Zhao')");
st.executeUpdate("insert into user(id,name) values(13, 'Xiao Li')");
con.commit();
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
con.rollback(svpt);
}
finally
{
con.setAutoCommit(true);
showUser(st);
if (st != null) st.close();
if (con != null) con.close();
}
}
执行结果如下：
=====Simple Transaction test=====
com.mysql.jdbc.exceptions.MySQLIntegrityConstraintViolationException: Duplicate entry '13' for key 'PRIMARY'
at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:931)
at com.mysql.jdbc.MysqlIO.checkErrorPacket(MysqlIO.java:2870)
at com.mysql.jdbc.MysqlIO.sendCommand(MysqlIO.java:1573)
at com.mysql.jdbc.MysqlIO.sqlQueryDirect(MysqlIO.java:1665)
at com.mysql.jdbc.Connection.execSQL(Connection.java:3170)
at com.mysql.jdbc.Statement.executeUpdate(Statement.java:1316)
at com.mysql.jdbc.Statement.executeUpdate(Statement.java:1235)
at sample.jdbc.mysql.ResultSetSample.transactionTest2(ResultSetSample.java:185)
at sample.jdbc.mysql.ResultSetSample.main(ResultSetSample.java:18)
ID:1; NAME=Zhang San
ID:2; NAME=TEST
ID:5; NAME=Lei Feng
ID:13; NAME=Xiao Li
ID:14; NAME=Xiao Wang
可以看到最终事务报出了主键冲突异常，事务回滚，但是依然向数据库中插入了ID为13和14的记录。
另外，在确定SavePoint后，ID为15的记录并没有被插入，它是通过事务进行了回滚。
文中主要分享的就是Java使用JDBC的介绍，掌握它对于我们理解Java的数据操作流程很有帮助的，感兴趣的用户们一起来看看。
