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– JDBC连接数据库的原理和操作

JDBC连接数据库的原理和操作

JDBC即Java DataBase Connectivity，java数据库连接；JDBC 提供的API可以让JAVA通过API方式访问关系型数据库，执行SQL语句，获取数据；常见关系型数据库如Oracle、MySQL、SQLServer等；对于非关系型数据库如Redis、mongonDB等就显得无力；关系型数据库最典型的数据结构是表，易于维护，灵活使用(使用表结构，支持SQL语言的简单及复杂表及多表之间的查询)，非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合(文档型、键值对型、列式数据库、图形数据库)，相对于关系型数据库(读写性能比较差，效率低，灵活度低、高并发处理显得鸡肋)；非关系型数据库优点多多，速度快、高拓展、低成本(就数据结构复杂，其他都比较简单，学习难度就有点大)。
JDBC是一种规范，它提供的接口，是一套完整的、可移植的访问底层数据库的程序。

JDBC连接数据库步骤

在开发环境中加载指定的数据库驱动。例如在mysql使用环境中，则需要下载mysql对应的驱动程序mysql-connector-java-xxx.java；
在应用中加载驱动。例如使用Class.forName()的方式将驱动类加载到内存中；
创建数据库连接对象。在接口Driver中定义了相应的连接方式；
创建Statement对象。Statement类的主要是用于执行静态 SQL语句并返回它所生成结果的对象。通过Connection对象的createStatement()方法可以创建一个Statement对象。例如：Statement statament = connection.createStatement()；
调用Statement对象的相关方法执行相对应的 SQL 语句；
关闭数据库连接：使用完数据库或者不需要访问数据库时，通过Connection.close() 方法及时关闭数据连接。

示例

1、数据准备

现在mysql数据库中创建person表，并插入需要的数据

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for blog
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `person`;
CREATE TABLE `person` (
    `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `nickname` varchar(255) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,
    `mobile` varchar(11) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,
    `age` int(2) DEFAULT NULL,
    `email` varchar(255) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci;

-- ----------------------------
-- Records of blog
-- ----------------------------
BEGIN;
INSERT INTO `person` VALUES (1, "wujiwen",  "13011111111", 20, "jiwenwu@outlook.com");
INSERT INTO `person` VALUES (2, "mybatis", "13100000000", 10, "service@mybatis.com");
COMMIT;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

2、引入mysql驱动

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.21</version>
</dependency>

3、使用JDBC连接数据库

按照上面的步骤，我们先将特定厂商Mysql的驱动加载到内存中，然后通过Driver实例获取数据库连接

private final String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis";
private final String user = "root";
private final String password = "passw0rd";
private final String mysqlDriver = "com.mysql.cj.jdbc.Driver";

public Connection getConnectionByProperties() throws Exception {
	  Properties properties = new Properties();
	  properties.put("user",user);
	  properties.put("password",password);
	  // 加载驱动实例
	  Driver driver = ((Driver) Class.forName(mysqlDriver).newInstance());
	  // 获取链接
	  return driver.connect(url,properties);
}

public Connection getConnectionByUserPassword() throws Exception {
	  // 加载驱动实例
		Class.forName(mysqlDriver);
		// 通过DriverManager获取
	  return DriverManager.getConnection(url, user, password);
}

当使用Class.forName(mysqlDriver)加载驱动类到内存中的时候，同时会执行这个驱动类中的静态代码块，创建一个Driver实例；然后调用DriverManager 进行注册Driver；DriverManager 作为 Driver 的管理器，它在第一次被调用的时候，它会被加载到内存中，然后执行其定义的静态代码段，在静态代码段中，有一个 loadInitialDrivers() 静态方法，用于加载配置在jdbc.drivers 系统属性内的驱动Driver，DriverManager来统一管理操作Driver和获取Connection对象;

4、增删改查

列举最简单的sql操作示例

public int insert(Connection connection) throws SQLException {
        try {
            Statement statement = connection.createStatement();
            return statement.executeUpdate("insert into `person` (nickname,mobile,age,email) values ("insert", "13100000000", 14, "insert@mybatis.com");");
        }catch (Exception e){
            try {
                connection.rollback();
            } catch (SQLException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }
            e.printStackTrace();
        }finally {
            connection.close();
        }
        return 0;
    }

    public int update(Connection connection) throws SQLException {
        try {
            Statement statement = connection.createStatement();
            return statement.executeUpdate("update `person` set mobile = "12000000000" where id = 4;");
        }catch (Exception e){
            try {
                connection.rollback();
            } catch (SQLException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }
            e.printStackTrace();
        }finally {
            connection.close();
        }
        return 0;
    }

    public int delete(Connection connection) throws SQLException {
        try {
            Statement statement = connection.createStatement();
            return statement.executeUpdate("delete `person`  where id = 4;");
        }catch (Exception e){
            try {
                connection.rollback();
            } catch (SQLException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }
            e.printStackTrace();
        }finally {
            connection.close();
        }
        return 0;
    }

    public List<Person> listPerson(Connection connection) throws SQLException {
        List<Person> personList = new ArrayList<>();
        try {
            Statement statement = connection.createStatement();
            ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select  * from `person`;");
            while (resultSet.next()){
                Person person = new Person();
								// 指定列名方式获取
                Integer id = resultSet.getInt("id");
								// 指定列索引方式获取，startIndex = 1
                String nickname = resultSet.getString(2);
                String mobile = resultSet.getString("mobile");
                Integer age = resultSet.getInt(4);
                String email = resultSet.getString("email");
                person.setId(id);
                person.setNickname(nickname);
                person.setMobile(mobile);
                person.setAge(age);
                person.setEmail(email);
                personList.add(person);
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            connection.close();
        }
        return personList;
    }

JDBC简化方案

原生方式不仅硬编码多而且非常的不灵活，对于结果的封装处理也比较麻烦。这时候也出现了一些比较好用的简化操作方案，例如常见的Hibernate,DBUtils,Mybatis。本文将简单的介绍一下DBUtils是如何简化数据的查询和操作的。

DBUtils

该组件严格上说不是一款持久化框架，更多的可以理解成一款简化操作工具集合，将原生JDBC的很多动态化操作进行了封装，方便了使用

核心功能介绍

QueryRunner类，提供了对sql语句的各种api
ResultSetHandler接口，用于定义查询操作后，如何对结果进行封装
DbUtils工具类，里面封装了很多关闭资源及处理事务的方法

示例

    private final String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis";
    private final String user = "root";
    private final String password = "passw0rd";
    private final String mysqlDriver = "com.mysql.cj.jdbc.Driver";

    public Connection getConnection() throws Exception {
        Class.forName(mysqlDriver);
        return DriverManager.getConnection(url, user, password);
    }

    public int insert(Connection connection) throws SQLException {
        QueryRunner runner = new QueryRunner();
        String sql = "insert into `person` (nickname,mobile,age,email) values (?,?,?,?);";
        Object[] params = {"dbutils", "12000000000", 10, "dbutils@dbutils.com"};
        return runner.update(connection, sql, params);
    }

    public int update(Connection connection) throws SQLException {
        QueryRunner runner = new QueryRunner();
        String sql = "update `person` set mobile = "00000000000" where id  = ?";
        Object params = 5;
        return runner.update(connection,sql,params);
    }

    public int delete(Connection connection) throws SQLException{
        QueryRunner runner = new QueryRunner();
        String sql = "delete `person` where id  = ?";
        Object params = 5;
        return runner.update(connection,sql,params);
    }
    // 查询单个对象
    public Person getPerson(Connection connection) throws SQLException {
        QueryRunner runner = new QueryRunner();
        String sql = "select * from `person` where id = ? ";
        Object params = 1;
        return runner.query(connection,sql,new BeanHandler<>(Person.class),params);
    }
    // 查询集合对象
    public List<Person> listPerson(Connection connection) throws SQLException {
        QueryRunner runner = new QueryRunner();
        String sql = "select * from `person`";
        return runner.query(connection,sql,new BeanListHandler<>(Person.class));
    }

这时候我们会发现动态sql的编写也比较简单了，参数的设置比较灵活，特别是对于查询结果的封装变得容易多了。

但是还有很多不足的地方，例如如果将nickname修改成username,这种情况就无法准确的对应的bean结果集。我们也可以对其进行改造，添加相应的别名方式处理。

相对于Hibernate的庞大和繁琐，我们更推荐Mybatis去处理。MyBatis 免除了几乎所有的 JDBC 代码以及设置参数和获取结果集的工作。MyBatis 可以通过简单的 XML 或注解来配置和映射原始类型、接口和 Java POJO（Plain Old Java Objects，普通老式 Java 对象）为数据库中的记录。

后续将简单演示mybatis是如何处理这些问题的，并了解这背后的相关原理及实现方式。

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