Java中的JDBC技术

落日映苍穹つ 2023-10-13 21:45 6阅读 0赞

**目录**

一、什么是JDBC

二、JDBC的基本使用

三、插曲1 双亲委派机制

四、插曲2 SPI技术

五、什么是SQL注入攻击

5.1 如何解决SQL注入攻击

六、C3P0数据库连接池配置步骤

6.1 包依赖：

6.2 在src目录下新建c3p0-config.xml

6.3 c3p0.properties

七、Druid数据库连接池配置步骤

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## 一、什么是JDBC ##

JDBC（Java Database Connectivity）是Java编程语言中用于连接和操作数据库的标准API。它提供了一组接口和类，使Java应用程序能够与关系型数据库建立连接，并进行数据的读取、写入、更新和删除等操作。

JDBC的工作原理是通过使用不同的数据库驱动程序（Driver）来实现与各种数据库的通信。每个数据库提供商通常都会提供自己的JDBC驱动程序，开发人员只需按照JDBC API的标准接口编写代码，通过加载相应的驱动程序，就能连接到特定的数据库。

JDBC主要包含以下几个重要的组件：

1. DriverManager：负责加载和注册数据库驱动程序，并管理数据库连接。

2. Connection：表示与数据库的连接，通过它可以创建Statement（用于执行SQL语句）、PreparedStatement（预编译的SQL语句）和CallableStatement（用于调用存储过程）。

3. Statement、PreparedStatement、CallableStatement：用于执行SQL语句或存储过程，并获取执行结果。

4. ResultSet：表示数据库查询的结果集，可以通过它来遍历并获取查询结果的数据。

通过JDBC，开发人员可以使用标准的Java代码来访问和操作各种关系型数据库，无论是建立数据库连接、执行SQL语句还是处理查询结果，都可以通过JDBC提供的接口和方法来完成。这使得Java应用程序能够与数据库进行交互，读取和更新数据，并实现与数据库的集成。

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## 二、JDBC的基本使用 ##

直接上代码

package com.lzx.jdbc;
    
    import java.sql.*;
    
    public class demo1 {
        public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLException {
            // 注册Mysql驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
    
            // 创建数据库连接
            Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mayiktmeite", "root", "123456");
    
            // 获取到执行者对象
            Statement statement = connection.createStatement();
    
            // 执行自己编写的SQL查询语句
            ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select * from users");
    
            //获取到每一行数据
            while(resultSet.next()){
                int id = resultSet.getInt("id");
                String name = resultSet.getString("name");
                int age = resultSet.getInt("age");
                System.out.println("id:"+id+","+"name:"+name+","+"age:"+age);
            }
            resultSet.close();
            statement.close();
            connection.close();
        }
    }

将要查询的表中数据如图所示

![588238bd542340b786b2d83143c756e6.png][]

程序执行结果：

![56a048ed586144eb8de90442a4b78f64.png][]

比较简单。

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## 三、插曲1 双亲委派机制 ##

在Java中，双亲委派机制是指类加载器的一种工作方式。Java中的类加载器使用双亲委派机制来加载类，确保类的加载是有序的，并且避免了重复加载。

当一个类需要被加载时，Java虚拟机的类加载器首先会将该任务委托给父类加载器，如果父类加载器能够加载成功，那么就直接返回父类加载器加载的类，而不会尝试自己去加载。只有当父类加载器无法完成加载任务时，子类加载器才会尝试加载类。

具体的双亲委派机制如下：

1. 当一个类需要被加载时，首先检查父类加载器是否已经加载了该类。如果是，则直接返回父类加载器加载的类。  
2. 如果父类加载器没有加载该类，子类加载器会尝试自己加载该类。  
3. 如果子类加载器仍然无法加载该类，则将加载请求传递给父类加载器的父类加载器，依此类推，形成一个类加载器层次结构。  
4. 如果最顶层的父类加载器仍然无法加载该类，子类加载器会尝试自己加载。  
5. 如果所有的父类加载器都无法加载该类，则会抛出ClassNotFoundException异常。

通过双亲委派机制，Java可以保证类的加载是有序的，避免了类的重复加载和冲突，同时也保证了类的安全性。

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## 四、插曲2 SPI技术 ##

在Java中，SPI（Service Provider Interface）是一种服务提供者接口的机制，用于实现模块化的插件化架构。SPI机制允许开发人员定义服务接口，并且允许第三方厂商按照该接口的规范提供自己的实现，实现了解耦和可扩展的效果。

SPI机制的核心思想是通过在classpath中的META-INF/services目录下创建一个以服务接口全限定名命名的文件，在该文件中列出所有提供者实现类的全限定名。Java的服务加载器在类加载的过程中会自动加载这些文件，并根据其中列出的实现类名实例化对象，从而实现了自动发现和加载服务的功能。

具体步骤如下：

1. 定义服务接口：开发人员首先定义一个接口，定义了一组服务的方法。

2. 创建服务提供者：第三方厂商根据服务接口的规范，实现自己的服务提供者类，并将该类打包为Jar文件。

3. 创建SPI配置文件：在classpath的META-INF/services目录下创建一个以服务接口全限定名命名的文件，比如"com.example.ServiceInterface"。文件的内容是实现类的全限定名，每行一个实现类。

4. 使用服务：在需要使用服务的地方，通过Java的服务加载器，加载并实例化提供者类，从而使用服务。

SPI机制使得应用程序可以在不修改源代码的情况下，通过添加和替换服务提供者来扩展功能。它广泛应用于许多Java的标准库和框架中，比如JDBC数据库驱动、日志框架等。

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## 五、什么是SQL注入攻击 ##

使用SQL语句拼接形式访问数据库容易遭到SQL注入攻击。

### 5.1 如何解决SQL注入攻击 ###

使用预编译执行者对象PrepareStatement

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## 六、C3P0数据库连接池配置步骤 ##

### 6.1 包依赖： ###

使用C3P0连接池，需要在项目中引入以下两个JAR包依赖：

1. c3p0.jar：这是C3P0库的核心文件。  
2. mchange-commons-java.jar：这是C3P0库的依赖文件。

可以通过在项目的pom.xml文件中添加以下Maven依赖项来获取这些JAR包：

<dependencies>
        ...
        <dependency>
            <groupId>com.mchange</groupId>
            <artifactId>c3p0</artifactId>
            <version>0.9.5.5</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mchange</groupId>
            <artifactId>mchange-commons-java</artifactId>
            <version>0.2.16</version>
        </dependency>
        ...
    </dependencies>
    ```

当你构建和运行项目时，Maven将自动下载并添加这些依赖项到你的项目中。如果你不使用Maven，可以手动下载这些JAR文件并将其添加到项目的类路径中。

### 6.2 在src目录下新建c3p0-config.xml ###

在该文件下填入

<c3p0-config>
      <default-config>
        
        <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/testdb</property>
        <property name="user">root</property>
        <property name="password">password</property>
    
        
        <property name="acquireIncrement">5</property>
        <property name="initialPoolSize">10</property>
        <property name="minPoolSize">5</property>
        <property name="maxPoolSize">20</property>
        <property name="maxIdleTime">1800</property>
        <property name="idleConnectionTestPeriod">300</property>
        <property name="preferredTestQuery">SELECT 1</property>
      </default-config>
    </c3p0-config>

**默认会读取该文件,不用显式读取。**

在上述示例中，通过<default-config>标签定义了连接池的默认配置。其中，<property>标签用于设置连接池的各项属性。以下是一些常用的属性说明：

\- jdbcUrl：数据库连接的URL。  
\- user：数据库用户名。  
\- password：数据库密码。  
\- acquireIncrement：每次获取连接时，连接池自动增加的连接数。  
\- initialPoolSize：连接池的初始连接数。  
\- minPoolSize：连接池中的最小连接数。  
\- maxPoolSize：连接池中的最大连接数。  
\- maxIdleTime：连接在池中保持空闲的最大时间（以秒为单位）。  
\- idleConnectionTestPeriod：检查空闲连接状态的时间间隔（以秒为单位）。  
\- preferredTestQuery：检查连接是否可用的SQL查询语句。

你可以根据需要调整这些配置属性，然后将c3p0-config.xml文件放置在类路径下，C3P0将自动加载和使用该配置文件。

注意：如果你不提供c3p0-config.xml配置文件，C3P0将使用默认的连接池配置。也可以在代码中通过C3P0的API进行配置，以覆盖c3p0-config.xml中的设置。

### 6.3 c3p0.properties ###

c3p0.properties是C3P0连接池的配置文件，它提供了一种替代c3p0-config.xml的方式来设置连接池的参数和配置选项。下面是一个c3p0.properties的示例：

c3p0.jdbcUrl=jdbc:mysql://localhost:3306/testdb
    c3p0.user=root
    c3p0.password=password
    
    c3p0.acquireIncrement=5
    c3p0.initialPoolSize=10
    c3p0.minPoolSize=5
    c3p0.maxPoolSize=20
    c3p0.maxIdleTime=1800
    c3p0.idleConnectionTestPeriod=300
    c3p0.preferredTestQuery=SELECT 1
    ```

在上述示例中，每个属性的名称都以c3p0.作为前缀，然后紧随连接池配置的属性名。例如，c3p0.jdbcUrl对应的是数据库连接的URL，c3p0.user对应的是数据库用户名，以此类推。

你可以根据需要调整这些配置属性，然后将c3p0.properties文件放置在类路径下。C3P0会自动加载并使用该配置文件中的属性设置连接池。

当同时存在c3p0.properties和c3p0-config.xml时，C3P0会优先使用c3p0.properties文件中的配置。如果两者都不存在，则C3P0将使用默认的连接池配置。

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## 七、Druid数据库连接池配置步骤 ##

Druid是一个开源的Java数据库连接池库，它提供了高性能、可靠性和丰富的监控功能。以下是使用Druid数据库连接池的详细步骤：

**1. 在项目中引入Druid的依赖项，可以将以下 Maven 依赖项添加到项目的 pom.xml 文件中：**

<dependencies>
        ...
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.2.6</version>
        </dependency>
        ...
    </dependencies>
    ```

2. 创建一个数据库连接配置类，例如 \`DBConfig\`，用于存储数据库连接的相关信息：

public class DBConfig {
        private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/testdb";
        private static final String USERNAME = "root";
        private static final String PASSWORD = "password";
    
        public static String getUrl() {
            return URL;
        }
    
        public static String getUsername() {
            return USERNAME;
        }
    
        public static String getPassword() {
            return PASSWORD;
        }
    }
    ```

3. 创建一个连接池配置类，例如 \`DruidConfig\`，用于配置Druid连接池的参数：

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class DruidConfig {
        private static DruidDataSource dataSource;
    
        static {
            dataSource = new DruidDataSource();
            dataSource.setUrl(DBConfig.getUrl());
            dataSource.setUsername(DBConfig.getUsername());
            dataSource.setPassword(DBConfig.getPassword());
        }
    
        public static synchronized Connection getConnection() throws SQLException {
            return dataSource.getConnection();
        }
    }
    ```

在上述示例中，我们创建了一个 DruidDataSource 对象，并通过 DBConfig类中的数据库连接信息进行配置。然后，通过调用 getConnection() 方法来获取数据库连接。4. 在应用程序中使用Druid连接池来获取连接并执行数据库操作：

import java.sql.Connection;
    import java.sql.PreparedStatement;
    import java.sql.ResultSet;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class Application {
        public static void main(String[] args) {
            try (Connection conn = DruidConfig.getConnection()) {
                String sql = "SELECT * FROM users";
                PreparedStatement statement = conn.prepareStatement(sql);
                ResultSet resultSet = statement.executeQuery();
    
                while (resultSet.next()) {
                    int id = resultSet.getInt("id");
                    String name = resultSet.getString("name");
                    int age = resultSet.getInt("age");
    
                    System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name + ", Age: " + age);
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    ```

在上述示例中，通过调用 DruidConfig.getConnection() 方法从Druid连接池中获取一个连接，然后使用该连接执行数据库操作。

使用Druid连接池的好处是它不仅具备连接池管理和连接池配置的功能，还提供了丰富的监控和统计功能，可以帮助你更好地分析和优化数据库连接的使用情况。此外，Druid还支持连接泄漏监测、SQL执行性能监控、防御SQL注入攻击等特性。你可以根据实际需求，灵活配置和使用Druid连接池的各种功能。

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