Java回顾之JDBC

　　这篇文章里，我们来讨论一些和JDBC相关的话题。

　　概述

　　尽管在实际开发过程中，我们一般使用ORM框架来代替传统的JDBC，例如Hibernate或者iBatis，但JDBC是Java用来实现数据访问的基础，掌握它对于我们理解Java的数据操作流程很有帮助。

　　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 SanID:2; NAME=Li SiID:3; NAME=Wang Wu=====delete test=====ID:1; NAME=Zhang SanID:2; NAME=Li Si=====update test=====ID:1; NAME=Zhang SanID: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`()BEGINselect 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 SanID: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)BEGINset @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 <= rsmd.getColumnCount(); 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 UNSIGNEDColumn 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 SanID:2; NAME=TESTID:4; NAME=Xiao Ming=====Update=====ID:1; NAME=Zhang SanID:2; NAME=TESTID:4; NAME=Xiao Qiang=====Delete=====ID:1; NAME=Zhang SanID: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 SanID:2; NAME=TESTID: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 SanID:2; NAME=TESTID:5; NAME=Lei FengID:6; NAME=Xiao ZhangID:7; NAME=Xiao LiuID: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 SanID:2; NAME=TESTID:5; NAME=Lei FengID:9; NAME=Xiao ZhangID:10; NAME=Xiao LiuID: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 SanID:2; NAME=TESTID:5; NAME=Lei FengID:12; NAME=Xiao Li=====Simple Transaction test=====ID:1; NAME=Zhang SanID:2; NAME=TESTID:5; NAME=Lei FengID:12; NAME=Xiao Licom.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 SanID:2; NAME=TESTID:5; NAME=Lei FengID:13; NAME=Xiao LiID: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。

　　　　

作者：李胜攀

　　　　

出处：http://wing011203.cnblogs.com/

　　　　

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