Java-jdbc

Love The Way You Lie 2022-04-23 05:30 172阅读 0赞

## 1、JDBC ##

JDBC的全称是Java DataBase Connection，也就是Java数据库连接，我们可以用它来操作**关系型数据库**。JDBC接口及相关类在java.sql包和javax.sql包里。我们可以用它来连接数据库，执行SQL查询，存储过程，并处理返回的结果。

> JDBC接口让Java程序和JDBC驱动实现了松耦合，使得切换不同的数据库变得更加简单。

### 1.1、简述JDBC连接数据库的步骤。 ###

**加载驱动  创建连接  执行sql并返回执行结果  处理结果   关闭资源**

//1.加载驱动
    
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    
    //2.创建连接
    
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    
    //3.执行sql语句并返回执行结果
    
    //准备sql
    
    String sql = "SELECT * FROM student";
    
    
    
    //创建Statement，用PreparedStatement更好
    
    //PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(sql);
    
    Statement stmt = conn.createStatement();
    
    
    
    //执行sql
    
    ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
    
    
    
    //4.处理结果
    
    while(rs.next()){
    
    int id = rs.getInt("id");
    
    String name = rs.getString("name");
    
    String gender = rs.getString("gender");
    
    System.out.println(id+","+name+","+gender);
    
    }
    
    
    
    //5.关闭资源
    
    stmt.close();
    
    conn.close();

### **1.2、ResultSet** ###

ResultSet是结果集，用来存放执行sql后返回的执行结果，对应于数据库中的数据表。

### 1.3、JDBC是如何实现Java程序和JDBC驱动的松耦合的？ ###

JDBC API使用Java的反射机制来实现Java程序和JDBC驱动的松耦合。随便看一个简单的JDBC示例，你会发现所有操作都是通过JDBC接口完成的，而驱动只有在通过Class.forName反射机制来加载的时候才会出现。

我觉得这是Java核心库里反射机制的最佳实践之一，它使得应用程序和驱动程序之间进行了隔离，让迁移数据库的工作变得更简单。在[这里][Link 1]可以看到更多JDBC的使用示例。

### 1.4、什么是JDBC连接，在Java中如何创建一个JDBC连接？ ###

JDBC连接是和数据库服务器建立的一个会话。你可以想像成是一个和数据库的Socket连接。

创建JDBC连接很简单，只需要两步：

A. 注册并加载驱动：使用Class.forName()，驱动类就会注册到DriverManager里面并加载到内存里。 B. 用DriverManager获取连接对象：调用DriverManager.getConnnection()方法并传入数据库连接的URL，用户名及密码，就能获取到连接对象。

JDBC的DriverManager是一个工厂类，我们通过它来创建数据库连接。当JDBC的Driver类被加载进来时，它会自己注册到DriverManager类里面

### 1.4、在Java程序中，如何获取数据库服务器的相关信息？ ###

使用DatabaseMetaData可以获取到服务器的信息。当和数据库的连接成功建立了之后，可以通过调用getMetaData()方法来获取数据库的元信息。DatabaseMetaData里面有很多方法，通过它们可以获取到数据库的产品名称，版本号，配置信息等。

>     DatabaseMetaData metaData = con.getMetaData();
>     String dbProduct = metaData.getDatabaseProductName();

### 1.5、JDBC的Statement是什么？ ###

Statement是JDBC中用来执行数据库SQL查询语句的接口。通过调用连接对象的getStatement()方法我们可以生成一个Statement对象。我们可以通过调用它的execute()，executeQuery()，executeUpdate()方法来执行静态SQL查询。

由于SQL语句是程序中传入的，如果没有对用户输入进行校验的话可能会引起SQL注入的问题，如果想了解更多关于SQL注入的，可以看下[这里][Link 2]。

默认情况下，一个Statement同时只能打开一个ResultSet。如果想操作多个ResultSet对象的话，需要创建多个Statement。Statement接口的所有execute方法开始执行时都默认会关闭当前打开的ResultSet。

### 1.6、execute，executeQuery，executeUpdate的区别是什么？ ###

Statement的execute(String query)方法用来执行任意的SQL查询，如果查询的结果是一个ResultSet，这个方法就返回true。如果结果不是ResultSet，比如insert或者update查询，它就会返回false。我们可以通过它的getResultSet方法来获取ResultSet，或者通过getUpdateCount()方法来获取更新的记录条数。

Statement的executeQuery(String query)接口用来执行select查询，并且返回ResultSet。即使查询不到记录返回的ResultSet也不会为null。我们通常使用executeQuery来执行查询语句，这样的话如果传进来的是insert或者update语句的话，它会抛出错误信息为 “executeQuery method can not be used for update”的java.util.SQLException。

Statement的executeUpdate(String query)方法用来执行insert或者update/delete（DML）语句，或者 什么也不返回DDL语句。返回值是int类型，如果是DML语句的话，它就是更新的条数，如果是DDL的话，就返回0。

只有当你不确定是什么语句的时候才应该使用execute()方法，否则应该使用executeQuery或者executeUpdate方法。

### 1.7、JDBC的PreparedStatement是什么？ ###

PreparedStatement对象代表的是一个预编译的SQL语句。用它提供的setter方法可以传入查询的变量。**其使用了缓存池，将编译的上去了语句由DBMS放入缓存池，如果再次接受到对该数据库的操作时，先判断。。。**

由于PreparedStatement是预编译的，通过它可以将对应的SQL语句高效的执行多次。由于PreparedStatement自动对特殊字符转义，避免了SQL注入攻击，因此应当尽量的使用它。

### 1.8、PreparedStatement中如何注入NULL值？ ###

可以使用它的setNull方法来把null值绑定到指定的变量上。setNull方法需要传入参数的索引以及SQL字段的类型，像这样：

ps.setNull(10, java.sql.Types.INTEGER);.

### 1.9、Statement中的getGeneratedKeys方法有什么用？ ###

有的时候表会生成主键，这时候就可以用Statement的getGeneratedKeys()方法来获取这个自动生成的主键的值了。

### 1.10、相对于Statement，PreparedStatement的优点是什么？ ###

它和Statement相比优点在于：

*  PreparedStatement有助于防止SQL注入，因为它会自动对特殊字符转义。
 *  PreparedStatement可以用来进行动态查询。而Statment只能使用静态的sql
 *  PreparedStatement可以使用sql缓存区，效率比Statment高。尤其当你重用它或者使用它的拼量查询接口执行多条语句时。
 *  使用PreparedStatement的setter方法更容易写出面向对象的代码，而Statement的话，我们得拼接字符串来生成查询语句。如果参数太多了，字符串拼接看起来会非常丑陋并且容易出错。

### 1.11、PreparedStatement的缺点是什么，怎么解决这个问题？ ###

PreparedStatement的一个缺点是，我们不能直接用它来执行in条件语句；需要执行IN条件语句的话，下面有一些解决方案：

*  分别进行单条查询——这样做性能很差，不推荐。
 *  使用存储过程——这取决于数据库的实现，不是所有数据库都支持。
 *  动态生成PreparedStatement——这是个好办法，但是不能享受PreparedStatement的缓存带来的好处了。
 *  在PreparedStatement查询中使用NULL值——如果你知道输入变量的最大个数的话，这是个不错的办法，扩展一下还可以支持无限参数。

### 1.12、DDL和DML语句分别代表什么？ ###

DDL（数据定义语言，Data Definition Language）语句用来定义数据库模式。Create，Alter, Drop, Truncate, Rename都属于DDL语句，一般来说，它们是不返回结果的。

DML（数据操作语言，Data Manipulation Language）语句用来操作数据库中的数据。select, insert, update, delete, call等，都属于DML语句。

### **1.13、JDBC的DataSource是什么，有什么好处？** ###

DataSource即数据源，它是定义在javax.sql中的一个接口，跟DriverManager相比，它的功能要更强大。我们可以用它来创建数据库连接，当然驱动的实现类会实际去完成这个工作。除了能创建连接外，它还提供了如下的特性：

*  缓存PreparedStatement以便更快的执行
 *  可以设置连接超时时间
 *  提供日志记录的功能
 *  ResultSet大小的最大阈值设置
 *  通过JNDI的支持，可以为servlet容器提供连接池的功能

### 1.14、JDBC的RowSet是什么，有哪些不同的RowSet？ ###

###  ###

RowSet用于存储查询的数据结果，和ResultSet相比，它更具灵活性。RowSet继承自ResultSet，因此ResultSet能干的，它们也能，而ResultSet做不到的，它们还是可以。RowSet接口定义在javax.sql包里。

RowSet提供的额外的特性有：

*  提供了Java Bean的功能，可以通过settter和getter方法来设置和获取属性。RowSet使用了JavaBean的事件驱动模型，它可以给注册的组件发送事件通知，比如游标的移动，行的增删改，以及RowSet内容的修改等。
 *  RowSet对象默认是可滚动，可更新的，因此如果数据库系统不支持ResultSet实现类似的功能，可以使用RowSet来实现。

RowSet分为两大类：

A. 连接型RowSet——这类对象与数据库进行连接，和ResultSet很类似。JDBC接口只提供了一种连接型RowSet，javax.sql.rowset.JdbcRowSet，它的标准实现是com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl。 B. 离线型RowSet——这类对象不需要和数据库进行连接，因此它们更轻量级，更容易序列化。它们适用于在网络间传递数据。有四种不同的离线型RowSet的实现。

*  CachedRowSet——可以通过他们获取连接，执行查询并读取ResultSet的数据到RowSet里。我们可以在离线时对数据进行维护和更新，然后重新连接到数据库里，并回写改动的数据。
 *  WebRowSet继承自CachedRowSet——他可以读写XML文档。
 *  JoinRowSet继承自WebRowSet——它不用连接数据库就可以执行SQL的join操作。
 *  FilteredRowSet继承自WebRowSet——我们可以用它来设置过滤规则，这样只有选中的数据才可见。

### 1.15、RowSet和ResultSet的区别是什么？ ###

RowSet继承自ResultSet，因此它有ResultSet的全部功能，同时它自己添加了些额外的特性。RowSet一个最大的好处是它可以是离线的，这样使得它更轻量级，同时便于在网络间进行传输。

具体使用哪个取决于你的需求，不过如果你操作ResultSet对象的时间较长的话，最好选择一个离线的RowSet，这样可以释放数据库连接。

## 2、数据库的隔离级别 ##

**数据库开启事务命令**

•start transaction 开启事务

•Rollback  回滚事务

•Commit   提交事务

**JDBC控制事务语句**

•Connection.setAutoCommit(false);  //start transaction

•Connection.rollback();  //rollback

•Connection.commit();  //commit

**设置事务回滚点**

•Savepoint sp = conn.setSavepoint();

•Conn.rollback(sp);

•Conn.commit();  //回滚后必须要提交

**2. 事务的特性(ACID)**

原子性（Atomicity）：原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。

一致性（Consistency）：事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。

隔离性（Isolation）：事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。

持久性（Durability）：持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

**3. 事务的隔离级别**

脏读：•指一个事务读取了另外一个**事务未提交**的数据。

不可重复读：•在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同(另一个**事务已经提交**)。

虚读(幻读)：•是指在一个事务内读取到了**别的事务插入的数据**，导致前后读取不一致。

数据库共定义了**五种隔离级别**：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> 隔离行为 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 更新遗失 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 脏读 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 无法重复读取 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 幻读 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> 读未提交Read &nbsp; Uncommitted </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp; </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp; </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> 读已提交 Read Uncommitted </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp; </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> 可重复读取 Repeatable read </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> 可串行化 Serializable </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 预防 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

还有一种是隔离级别最低的为TRANSACTION\_NONE不支持事务。。MySQL不支持该级别隔离机制。。

> set   transaction isolation level 设置事务隔离级别
> 
> select @@tx\_isolation  查询当前事务隔离级别

当我们为了数据的一致性使用事务时，数据库系统用锁来防止别人访问事务中用到的数据。数据库通过锁来防止脏读，不可重复读(Non-Repeatable Reads)及幻读（Phantom-Read）的问题。

数据库使用JDBC设置的隔离级别来决定它使用何种锁机制，我们可以通过Connection的getTransactionIsolation和setTransactionIsolation方法来获取和设置数据库的隔离级别。

**2.1、JDBC的脏读是什么？哪种数据库隔离级别能防止脏读？**

当我们使用事务时，有可能会出现这样的情况，有一行数据刚更新，与此同时另一个查询读到了这个刚更新的值。这样就导致了脏读，因为更新的数据还没有进行持久化，更新这行数据的业务可能会进行回滚，这样这个数据就是无效的。

数据库的TRANSACTIONREADCOMMITTED，TRANSACTIONREPEATABLEREAD，和TRANSACTION\_SERIALIZABLE隔离级别可以防止脏读。

### 2.2、什么是幻读，哪种隔离级别可以防止幻读？ ###

幻读是指一个事务多次执行一条查询返回的却是不同的值。假设一个事务正根据某个条件进行数据查询，然后另一个事务插入了一行满足这个查询条件的数据。之后这个事务再次执行了这条查询，返回的结果集中会包含刚插入的那条新数据。这行新数据被称为幻行，而这种现象就叫做幻读。

只有TRANSACTION\_SERIALIZABLE隔离级别才能防止产生幻读。

## 3、事务处理 ##

一个事务是由一条或多条对数据库操作的SQL语句所组成的一个不可分割的工作单元，只有当事务中的所有操作都正常执行了，整个事务才会被提交给数据库。在JDBC中，一般是通过commit()方法或rollback()方法来结束事务的操作。其中commit()方法表示完成对事务的提交，rollback()方法表示完成事务回滚，多用于在处理事务的过程中出现了异常的情况，这两种方法都位于java.sql.Connection类中。一般而言，事务默认操作是自动提交，即操作成功后，系统将自动调用commit()方法，否则将调用rollback()方法。

当然，在JDBC中，也可以通过调用setAutoCommit(false)方法来禁止自动提交，然后就可以把多个数据库操作的表达式作为一个事务，在操作完成后调用commit()方法实现整体提交，如果其中一个表达式操作失败，就会抛出异常而不会调用commit()方法。在这种情况下，就可以在异常捕获的代码块中调用rollback()进行事务回滚。通过此种方法可以保持对数据库的多次操作后，数据仍然保持一致性。

### 3.1、JDBC的事务管理是什么，为什么需要它？ ###

默认情况下，我们创建的数据库连接，是工作在自动提交的模式下的。这意味着只要我们执行完一条查询语句，就会自动进行提交。因此我们的每条查询，实际上都是一个事务，如果我们执行的是DML或者DDL，每条语句完成的时候，数据库就已经完成修改了。

有的时候我们希望由一组SQL查询组成一个事务，如果它们都执行OK我们再进行提交，如果中途出现异常了，我们可以进行回滚。

JDBC接口提供了一个setAutoCommit(boolean flag)方法，我们可以用它来关闭连接自动提交的特性。我们应该在需要手动提交时才关闭这个特性，不然的话事务不会自动提交，每次都得手动提交。数据库通过表锁来管理事务，这个操作非常消耗资源。因此我们应当完成操作后尽快的提交事务。在[这里][Link 3]有更多关于事务的示例程序。

### 3.2、如何回滚事务？ ###

通过Connection对象的rollback方法可以回滚事务。它会回滚这次事务中的所有修改操作，并释放当前连接所持有的数据库锁。

JDBC的保存点(Savepoint)是什么，如何使用？

有时候事务包含了一组语句，而我们希望回滚到这个事务的某个特定的点。JDBC的保存点可以用来生成事务的一个检查点，使得事务可以回滚到这个检查点。

一旦事务提交或者回滚了，它生成的任何保存点都会自动释放并失效。回滚事务到某个特定的保存点后，这个保存点后所有其它的保存点会自动释放并且失效。可以读下[这个][Link 3]了解更多关于JDBC Savepoint的信息。

### 4、JDBC的批处理 ###

有时候类似的查询我们需要执行很多遍，比如从CSV文件中加载数据到关系型数据库的表里。我们也知道，执行查询可以用Statement或者PreparedStatement。除此之外，JDBC还提供了批处理的特性，有了它，我们可以在一次数据库调用中执行多条查询语句。

JDBC通过Statement和PreparedStatement中的addBatch和executeBatch方法来支持批处理。

批处理比一条条语句执行的速度要快得多，因为它需要很少的数据库调用，想进一步了解请点[这里][Link 4]。

### 5、连接池 ###

答：实际开发中“获得连接”或“释放资源”是非常消耗系统资源的两个过程，为了解决此类性能问题，通常情况我们采用连接池技术，来共享连接Connection。

用池来管理Connection，这样可以重复使用Connection。有了池，所以我们就不用自己来创建Connection，而是通过池来获取Connection对象。当使用完Connection后，调用Connection的close()方法也不会真的关闭Connection，而是把Connection“归还”给池。池就可以再利用这个Connection对象了。

常见的连接池有C3P0、DBCP。

C3P0开源免费的连接池！目前使用它的开源项目有：Spring、Hibernate等。使用第三方工具需要导入jar包，c3p0使用时还需要添加配置文件c3p0-config.xml。

DBCP也是一个开源的连接池，是Apache Common成员之一，在企业开发中也比较常见，tomcat内置的连接池。

JdbcUtils代码

JdbcUtils.java
    
    public class JdbcUtils {
    
        private static final String dbconfig = "dbconfig.properties";
    
        private static Properties prop = new Properties();
    
        static {
    
           try {
    
               InputStream in = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream(dbconfig);
    
               prop.load(in);
    
               Class.forName(prop.getProperty("driverClassName"));
    
           } catch(IOException e) {
    
               throw new RuntimeException(e);
    
           }
    
        }
    
        public static Connection getConnection() {
    
           try {
    
               return DriverManager.getConnection(prop.getProperty("url"),
    
                      prop.getProperty("username"), prop.getProperty("password"));
    
           } catch (Exception e) {
    
               throw new RuntimeException(e);
    
           }
    
        }
    
    }

dbconfig.properties

> driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
> 
> url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb1?useUnicode=true&characterEncoding=UTF8
> 
> username=root
> 
> password=123

参考：[https://blog.csdn.net/crow\_feiyu/article/details/51305826][https_blog.csdn.net_crow_feiyu_article_details_51305826]

[https://blog.csdn.net/qq523786283/article/details/73176573][https_blog.csdn.net_qq523786283_article_details_73176573]

[Link 1]: http://www.journaldev.com/2471/jdbc-example-tutorial-drivers-connection-statement-resultset
[Link 2]: http://www.journaldev.com/2489/jdbc-statement-vs-preparedstatement-sql-injection-example
[Link 3]: http://www.journaldev.com/2483/jdbc-transaction-management-and-savepoint-example-tutorial
[Link 4]: http://www.journaldev.com/2494/jdbc-batch-processing-example-tutorial-with-insert-statements
[https_blog.csdn.net_crow_feiyu_article_details_51305826]: https://blog.csdn.net/crow_feiyu/article/details/51305826
[https_blog.csdn.net_qq523786283_article_details_73176573]: https://blog.csdn.net/qq523786283/article/details/73176573