JDBC 完全指南:掌握 Java 数据库交互的核心技术
一、JDBC 是什么?为什么它如此重要?
JDBC(Java Database Connectivity)是 Java 语言中用于连接和操纵关系型数据库的尺度 API。它允许开辟者通过同一的接口访问差异的数据库(如 MySQL、Oracle、PostgreSQL 等),而无需关心底层数据库的详细实现。 JDBC是学习Mybatis的前提,Mybatis是JDBC的简化,清楚认识到jdbc的流程,才能更好理解Mybatis。Mybatis来日诰日准时更新。
JDBC 的核心代价
- 跨数据库兼容性:同一套代码适配多种数据库(通过更换驱动即可)。
- 简化开辟:封装数据库协议细节,开辟者专注于业务逻辑。
- 性能可控:支持从原生 SQL 操纵到连接池优化等多层调优。
二、JDBC 架构与核心组件
JDBC 的架构分为两层:
- 应用程序层:开辟者编写的 Java 代码。
- 驱动层:数据库厂商提供的 JDBC 驱动(如 mysql-connector-java)。
核心接口与类
组件作用DriverManager管理数据库驱动,建立与数据库的连接Connection表现与数据库的会话,用于管理事务和创建语句对象Statement执行静态 SQL 语句(如 SELECT, INSERT)PreparedStatement预编译 SQL 语句,防止 SQL 注入,提升性能CallableStatement调用数据库存储过程ResultSet封装查询结果集,支持遍历和读取数据 三、JDBC 工作流程详解
6 步完成数据库操纵
1. 注册驱动(可选)
从 JDBC 4.0 开始,支持主动驱动加载,无需手动调用 Class.forName()。
- // 旧方式(JDBC 3.0)
- Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
- // JDBC 4.0+ 自动加载驱动(需驱动 JAR 包含 META-INF/services/java.sql.Driver 文件)
复制代码 2. 建立连接
通过 DriverManager.getConnection() 获取 Connection 对象。
- String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb?useSSL=false&serverTimezone=UTC";
- String user = "root";
- String password = "123456";
- try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password)) {
- // 使用连接执行操作
- }
复制代码 3. 创建 Statement
根据需求选择 Statement 或 PreparedStatement。
- // 静态 SQL(存在 SQL 注入风险)
- Statement stmt = conn.createStatement();
- // 预编译 SQL(推荐)
- String sql = "INSERT INTO users(name, email) VALUES (?, ?)";
- PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
复制代码 4. 执行 SQL
- 查询:executeQuery() 返回 ResultSet。
- 更新:executeUpdate() 返回受影响的行数。
- // 插入数据
- pstmt.setString(1, "Alice");
- pstmt.setString(2, "alice@example.com");
- int rows = pstmt.executeUpdate();
- System.out.println("插入行数: " + rows);
- // 查询数据
- ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM users");
复制代码 5. 处置惩罚结果集
遍历 ResultSet 并读取数据。
- while (rs.next()) {
- int id = rs.getInt("id");
- String name = rs.getString("name");
- System.out.println(id + ", " + name);
- }
复制代码 6. 关闭资源
使用 try-with-resources 主动关闭资源(Java 7+)。
- try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
- PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
- ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {
- // 操作代码
- } catch (SQLException e) {
- e.printStackTrace();
- }
复制代码 四、PreparedStatement vs Statement:为什么前者更优秀?
对比项StatementPreparedStatementSQL 注入风险高(直接拼接 SQL)低(参数化查询)性能每次执行需编译 SQL预编译一次,重复使用服从高可读性字符串拼接复杂参数占位符(?)清楚易读 示例:PreparedStatement 防 SQL 注入
- String input = "admin'; DROP TABLE users;--";
- // 错误方式(Statement)
- String sql = "SELECT * FROM users WHERE name = '" + input + "'";
- // 实际 SQL: SELECT * FROM users WHERE name = 'admin'; DROP TABLE users;--'
- // 正确方式(PreparedStatement)
- PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM users WHERE name = ?");
- pstmt.setString(1, input); // 参数会被安全处理
复制代码 五、事务管理:包管数据一致性
通过 Connection 对象控制事务:
- try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password)) {
- conn.setAutoCommit(false); // 关闭自动提交
- // 执行多个操作
- updateAccount(conn, "A", -100);
- updateAccount(conn, "B", 100);
- conn.commit(); // 提交事务
- } catch (SQLException e) {
- conn.rollback(); // 回滚事务
- }
复制代码 关键方法:
- setAutoCommit(boolean):启用/禁用主动提交。
- commit():提交事务。
- rollback():回滚事务。
六、连接池:提升性能的关键
为什么必要连接池?
- 频繁创建/关闭连接开销大。
- 连接池预先创建并管理连接,复用连接镌汰延迟。
常用连接池库
- HikariCP:高性能,Spring Boot 默认选择。
- Apache DBCP:稳定但性能一般。
- C3P0:功能丰富,但较老旧。
HikariCP 示例配置
- HikariConfig config = new HikariConfig();
- config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost/mydb");
- config.setUsername("root");
- config.setPassword("123456");
- config.setMaximumPoolSize(10);
- try (HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource(config);
- Connection conn = dataSource.getConnection()) {
- // 使用连接
- }
复制代码 七、异常处置惩罚与最佳实践
1. 处置惩罚 SQLException
- 捕获并记录异常,避免直接忽略。
- 使用 SQLException.getErrorCode() 获取数据库特定错误码。
2. 最佳实践
- 始终使用 PreparedStatement:防止 SQL 注入。
- 使用 try-with-resources:确保资源释放。
- 合理设置连接池参数:如最大连接数、超时时间。
- 日记记录 SQL 操纵:便于调试和审计。
八、进阶:JdbcTemplate 与 ORM 框架
1. Spring JdbcTemplate
简化 JDBC 样板代码:
- @Autowired
- private JdbcTemplate jdbcTemplate;
- public List<User> getUsers() {
- return jdbcTemplate.query("SELECT * FROM users", (rs, rowNum) -> {
- User user = new User();
- user.setId(rs.getInt("id"));
- user.setName(rs.getString("name"));
- return user;
- });
- }
复制代码 2. ORM 框架(如 MyBatis、Hibernate)
- MyBatis:通过 XML/注解映射 SQL,灵活性强。
- Hibernate:全主动 ORM,得当复杂对象模子。
九、完整示例:JDBC CRUD 操纵
- public class JdbcDemo {
- private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
- private static final String USER = "root";
- private static final String PASSWORD = "123456";
- public static void main(String[] args) {
- // 插入用户
- insertUser("Bob", "bob@example.com");
- // 查询用户
- List<User> users = getUsers();
- users.forEach(System.out::println);
- }
- public static void insertUser(String name, String email) {
- String sql = "INSERT INTO users(name, email) VALUES (?, ?)";
- try (Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
- PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
- pstmt.setString(1, name);
- pstmt.setString(2, email);
- pstmt.executeUpdate();
- } catch (SQLException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- public static List<User> getUsers() {
- List<User> users = new ArrayList<>();
- String sql = "SELECT * FROM users";
- try (Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
- Statement stmt = conn.createStatement();
- ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
- while (rs.next()) {
- User user = new User();
- user.setId(rs.getInt("id"));
- user.setName(rs.getString("name"));
- user.setEmail(rs.getString("email"));
- users.add(user);
- }
- } catch (SQLException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- return users;
- }
- }
复制代码 **十、总结
核心要点回顾
- JDBC 是 Java 操纵数据库的尺度,通过驱动实现跨数据库兼容。
- PreparedStatement 比 Statement 更安全高效。
- 事务和连接池是提升性能与稳定性的关键。
掌握 JDBC,您已买通 Java 与数据库的桥梁! |