JDBC与连接池

我不是女神ヾ 2022-01-29 07:43 366阅读 0赞

### JDBC与连接池 ###

*  JDBC
 *   *  什么是JDBC
     *  JDBC操作数据库步骤
     *  常见的JDBC组件
     *  JDBC注册驱动为什么是使用反射而不是创建对象直接注册？
     *  为什么建议使用prepareStatement执行SQL语句？
     *  SQL注入（了解）
     *  JDBC事务
 *  数据库连接池
 *   *  为什么要使用数据库连接池？
     *  连接池常见参数介绍
     *  连接池的实现

# JDBC #

## 什么是JDBC ##

JDBC全程为Java DataBase Connection，它是JDK提供用于操作数据库的接口，换句话说，它是JDK为Java操作数据库提供的API规范。具体的数据库驱动、API的实现类是由数据库厂商实现。例如使用MySQL需要mysql-connector-java-5.1.39-bin.jar。

## JDBC操作数据库步骤 ##

1.  注册数据库驱动
2.  建立数据库连接
3.  创建statement
4.  执行SQL语句
5.  处理结果
6.  关闭连接

//省略try，catch
    
    // 注册驱动
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    // 获取连接对象
    Connection con = (Connection) DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/DBName","username","password");
    //获得Statement对象
    PreparedStatement statement = con.prepareStatement("select * from user where id=1");
    //提交查询
    statement.executeQuery();
    //关闭连接
    statement.close();
    con.close();

## 常见的JDBC组件 ##

（图片来自：[https://www.yiibai.com/jdbc/jdbc-introduction.html）][https_www.yiibai.com_jdbc_jdbc-introduction.html]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE4NDc2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**DriverManager：** 管理数据库驱动类。  
**Connection：** 数据库连接对象，拥有与数据库交互的方法。  
**Statement：** 此接口用于将SQL语句提交给数据库执行，并接收返回结果。  
\*\*ResultSet：\*\*查询后返回的结果集。

## JDBC注册驱动为什么是使用反射而不是创建对象直接注册？ ##

1.  低耦合。反射通过名称创建，名称可以配置在配置文件中，包括连接的URL，方便更换数据库。
2.  查看MySQL中的驱动类源码：

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver { 
        static { 
            try { 
                java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
            } catch (SQLException E) { 
                throw new RuntimeException("Can't register driver!");
            }
        }
    //省略其他代码
    }

可以看见static 代码块中注册了驱动对象，那么在类加载时就会执行static代码块。

## 为什么建议使用prepareStatement执行SQL语句？ ##

JDBC执行SQL语句的类有，Statement和prepareStatement，为什么推荐使用prepareStatement？

--------------------

**方便加入参数**。prepareStatement支持动态参数化的SQL执行，使用占位符?表示参数。而Statement只能使用SQL语句拼接的形式。  
**性能更好**。prepareStatement的SQL语句会预编译在DBMS中，并进行缓存，下次执行相同结构的语句时就无需再次编译生成执行计划。而Statement执行SQL每次都需要进行编译。  
**更安全**。prepareStatement在传入参数时会进行特殊处理，避免SQL注入。例如将整个参数条件使用引号包裹，防止恶意语句作为条件单独执行。

select file from file where name = #{ name}
    
    SQL注入输入的name = 'test' or 1=1 
    
    语句变为：select file from file where name = 'test' or 1=1 
    此时1=1永远成立，那么语句将会被执行成功。
    
    prepareStatement处理后：select file from file where name = '\'test\' or 1=1'
    使用引号包裹后整个参数作为了条件。

**可读性好**。比起复杂的字符串拼接，动态参数化显然可读性好得多。

## SQL注入（了解） ##

所谓SQL注入，就是通过把SQL命令插入到Web表单提交或输入域名或页面请求的查询字符串，最终达到欺骗服务器执行恶意的SQL命令。

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**如何避免？**

1.  预编译语句后生成执行计划，再绑定变量，SQL的语义就不会发生变化，插入的内容只能作为字符串参数执行。
2.  对非法参数进行过滤。不适用高权限用户直接连接数据库。

## JDBC事务 ##

这里只简单介绍写法，具体事务后续文章介绍。

try{ 
    	Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    	Connection con = (Connection) DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/DBName","username","password");
    	//关闭自动提交
    	con.setAutoCommit(false);
    	PreparedStatement statement = con.prepareStatement("select * from user where id=1");
    	statement.executeQuery();
    	//提交事务
    	con.commit();
    	statement.close();
    	con.close();
    } catch(Exception e) { 
    	// 出错回滚
    	con.rollback();
    }

# 数据库连接池 #

## 为什么要使用数据库连接池？ ##

在写JDBC的Demo时执行一次SQL的操作为：加载驱动，获取连接，执行SQL，获得结果，关闭资源。事实上建立连接是`非常消耗资源`的，它可能比本身操作数据库还要慢，而我们在一次或者几次的数据库操作 中也许感受不到差别。但是如果在并发量稍大一点的系统中，频繁的建立连接，释放资源会造成大量系统资源的浪费，如果程序出现异常没有及时关闭连接，或者受到恶意攻击，无法限定连接数可能会导致`内存泄漏`问题！

## 连接池常见参数介绍 ##

1.  **initSize**：连接池初始化连接数
2.  **maxActive**：池中最大连接数量
3.  **mindle**：最小连接池数量
4.  **maxWait**：超时等待时间

## 连接池的实现 ##

（个人的见解）

1.  连接池在初始化时会根据配置的初始化连接数创建Connection放入池中。
2.  当需要使用时向连接池中获取连接并将其标记为正忙，这个过程考虑了多线程的线程安全性，可能是加锁可能是CAS，便于管理可能分为空闲池和工作池。
3.  当使用完连接池后不关闭，进行归还，重新放入池中。
4.  配置了超时等待的时间，空闲池中空闲的线程到达超时等待时间后会被清除，直到数量为最小连接池数量。
5.  当获取连接时，连接池中没有空闲连接并且连接数小于最大连接数量，线程池将创建新连接并返回。
6.  当获取连接时，连接池中连接数已经到达了最大，并且都在忙，获取请求将会等待一定时间，没有拿到请求则返回null

[https_www.yiibai.com_jdbc_jdbc-introduction.html]: https://www.yiibai.com/jdbc/jdbc-introduction.html%EF%BC%89
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