【Java学习笔记番外篇】——Java联动mysql？带你入门JDBC

声明：本文章内容主要摘选自尚硅谷宋红康JDBC教程、《Java核心卷二》，示例代码部分出自本人，更多详细内容推荐直接观看以上教程及书籍，若有错误之处请指出，欢迎交流。
注意：请先学习前导知识——Mysql基础知识，Java的泛型、反射。

一、JDBC介绍

1.简介

JDBC(Java Database Connectivity)是一个独立于特定数据库管理系统、通用的SQL数据库存取和操作的公共接口（一组API），定义了用来访问数据库的标准Java类库，（java.sql,javax.sql）使用这些类库可以以一种标准的方法、方便地访问数据库资源。
JDBC为访问不同的数据库提供了一种统一的途径，为开发者屏蔽了一些细节问题。
JDBC的目标是使Java程序员使用JDBC可以连接任何提供了JDBC驱动程序的数据库系统，这样就使得程序员无需对特定的数据库系统的特点有过多的了解，从而大大简化和加快了开发过程。

注意：根据Oracle的声明，JDBC是一个注册了商标的术语，而并非Java Database Connectivity的首字母缩写。对它的命名体现了对ODBC的致敬，后者是微软开创的标准数据库API，并因此而并入了SQL标准中。

JDBC规范将驱动程序归结为以下几类：

第1类驱动程序将JDBC翻译成ODBC，然后使用一个ODBC驱动程序与数据库进行通信。较早版本的Java包含了一个这样的驱动程序：JDBC/ODBC桥，不过在使用这个桥接器之前需要对ODBC进行相应的部署和正确的设置。在JDBC面世之初，桥接器可以方便地用于测试，却不太适用于产品的开发。Java8已经不再提供JDBC/ODBC桥了。
第2类驱动程序是由部分Java程序和部分本地代码组成的，用于与数据库的客户端API进行通信。在使用这种驱动程序之前，客户端不仅需要安装Java类库，还需要安装一些与平台相关的代码。
第3类驱动程序是纯Java客户端类库，它使用一种与具体数据库无关的协议将数据库请求发送给服务器构件，然后该构件再将数据库请求翻译成数据库相关的协议。这简化了部署，因为平台相关的代码只位于服务器端。
第4类驱动程序是纯Java类库，它将JDBC请求直接翻译成数据库相关的协议。

大部分数据库供应商都为他们的产品提供第3类或第4类驱动程序。与数据库供应商提供的驱动程序相比，许多第三方公司专门开发了很多更符合标准的产品，它们支持更多的平台、运行性能也更佳，某些情况下甚至具有更高的可靠性。
总之，JDBC最终是为了实现以下目标：

通过使用标准的SQL语句，甚至是专门的SQL扩展，程序员就可以利用Java语言开发访问数据库的应用，同时还依旧遵守Java语言的相关约定。
数据库供应商和数据库工具开发商可以提供底层的驱动程序。因此，他们可以优化各自数据库产品的驱动程序。

2.JDBC体系结构

JDBC接口（API）包括两个层次：

面向应用的API：Java API，抽象接口，供应用程序开发人员使用（连接数据库，执行SQL语句，获得结果）。
面向数据库的API：Java Driver API，供开发商开发数据库驱动程序用。

二、JDBC的配置

关于JDBC的配置，因为我还不知道如何在文章上配置图片，而配置JDBC用纯文字描述又有点难度，所以请参考以下文章：
下载数据库的驱动程序jar包
 eclipse如何使用JDBC连接mysql数据库
 IDEA使用JDBC连接MySQL数据库详细教程

配置只需要把Jar包导入成功即可，后面的测试代码若看不懂可以忽略

三、获取数据库连接

1.Driver接口实现类

（1）Driver接口介绍

java.sql.Driver 接口是所有 JDBC 驱动程序需要实现的接口。这个接口是提供给数据库厂商使用的，不同数据库厂商提供不同的实现。上面的配置即是
在程序中不需要直接去访问实现了 Driver 接口的类，而是由驱动程序管理器类(java.sql.DriverManager)去调用这些Driver实现。

Oracle的驱动：oracle.jdbc.driver.OracleDriver
mySql的驱动： com.mysql.jdbc.Driver

（2）加载与注册JDBC驱动

加载驱动：加载 JDBC 驱动需调用 Class 类的静态方法 forName()，向其传递要加载的 JDBC 驱动的类名
- Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
注册驱动：DriverManager 类是驱动程序管理器类，负责管理驱动程序
- 使用DriverManager.registerDriver(com.mysql.jdbc.Driver)来注册驱动
- 通常不用显式调用 DriverManager 类的 registerDriver() 方法来注册驱动程序类的实例，因为 Driver 接口的驱动程序类都包含了静态代码块，在这个静态代码块中，会调用 DriverManager.registerDriver() 方法来注册自身的一个实例。

2.URL

JDBC URL 用于标识一个被注册的驱动程序，驱动程序管理器通过这个 URL 选择正确的驱动程序，从而建立到数据库的连接。
JDBC URL的标准由三部分组成，各部分间用冒号分隔。
- jdbc:子协议:子名称
- 协议：JDBC URL中的协议总是jdbc
- 子协议：子协议用于标识一个数据库驱动程序
- 子名称：一种标识数据库的方法。子名称可以依不同的子协议而变化，用子名称的目的是为了定位数据库提供足够的信息。包含主机名(对应服务端的ip地址)，端口号，数据库名
几种常用数据库的 JDBC URL
- MySQL的连接URL编写方式：
  - jdbc:mysql://主机名称:mysql服务端口号/数据库名称?参数=值&参数=值
  - jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu
  - jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu?useUnicode=true&characterEncoding=utf8（如果JDBC程序与服务器端的字符集不一致，会导致乱码，那么可以通过参数指定服务器端的字符集）
  - jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu?user=root&password=123456
- Oracle 9i的连接URL编写方式：
  - jdbc:oracle:thin:@主机名称:oracle服务端口号:数据库名称
  - jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:atguigu
- SQLServer的连接URL编写方式：
  - jdbc:sqlserver://主机名称:sqlserver服务端口号:DatabaseName=数据库名称
  - jdbc:sqlserver://localhost:1433:DatabaseName=atguigu

3.用户名和密码

user,password可以用"属性名=属性值"方式告诉数据库
可以调用 DriverManager 类的 getConnection() 方法建立到数据库的连接

4.数据库连接方式举例

      //连接方式一
	@Test
    public void testConnection4() {
        try {
            //1.数据库连接的4个基本要素：
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";  //注意：test是数据库的名称，若我们使用其他数据库如books等，改为其他名称即可
            String user = "root";
            String password = "abc123";
            String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";

            //2.加载驱动 （①实例化Driver ②注册驱动）
            Class.forName(driverName);

            //Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
            //3.注册驱动
            //DriverManager.registerDriver(driver);
            /*
            可以注释掉上述代码的原因，是因为在mysql的Driver类中声明有：
            static {
                try {
                    DriverManager.registerDriver(new Driver());
                } catch (SQLException var1) {
                    throw new RuntimeException("Can't register driver!");
                }
            }

             */


            //3.获取连接
            Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
            System.out.println(conn);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
      
     //连接方式二
      @Test
    public  void testConnection5() throws Exception {
    	//1.加载配置文件
        InputStream is = ConnectionTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);
        
        //2.读取配置信息
        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        //3.加载驱动
        Class.forName(driverClass);

        //4.获取连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
        System.out.println(conn);

    }
/*
其中，配置文件声明在工程的src目录下：【jdbc.properties】
该文件内容为：（注意：test是数据库的名称，若我们使用其他数据库如books等，改为其他名称即可）
user=root
password=abc123
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
*/

使用配置文件的好处：
①实现了代码和数据的分离，如果需要修改配置信息，直接在配置文件中修改，不需要深入代码
②如果修改了配置信息，省去重新编译的过程。
我个人推荐使用第二种连接方式，若无法掌握，使用第一种也行

三、使用PreparedStatement实现CRUD操作

1.操作和访问数据库

数据库连接被用于向数据库服务器发送命令和 SQL 语句，并接受数据库服务器返回的结果。其实一个数据库连接就是一个Socket连接。

在 java.sql 包中有 3 个接口分别定义了对数据库的调用的不同方式：

Statement：用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象。
PrepatedStatement：SQL 语句被预编译并存储在此对象中，可以使用此对象多次高效地执行该语句。
CallableStatement：用于执行 SQL 存储过程

2.PreparedStatement的使用

注意：此处跳过了Statement，因为它存在拼串操作以及SQL注入2个问题，而PreparedStatement解决了这2个问题，故直接介绍PreparedStatement即可，若对Statement感兴趣可以自行百度

1。PreparedStatement介绍

可以通过调用 Connection 对象的 preparedStatement(String sql) 方法获取 PreparedStatement 对象
PreparedStatement 接口是 Statement 的子接口，它表示一条预编译过的 SQL 语句
PreparedStatement 对象所代表的 SQL 语句中的参数用问号(?)来表示，调用 PreparedStatement 对象的 setXxx() 方法来设置这些参数. setXxx() 方法有两个参数，第一个参数是要设置的 SQL 语句中的参数的索引(从 1 开始)，第二个是设置的 SQL 语句中的参数的值

2.Java与SQL对应数据类型转换表

Java类型	SQL类型
boolean	BIT
byte	TINYINT
short	SMALLINT
int	INTEGER
long	BIGINT
String	CHAR,VARCHAR,LONGVARCHAR
byte array	BINARY , VAR BINARY
java.sql.Date	DATE
java.sql.Time	TIME
java.sql.Timestamp	TIMESTAMP

3.使用PreparedStatement实现增、删、改操作

以下代码是为了实现向test数据库中的customers表增加数据，是一个具体的应用例子，但实现起来不具有通用性，每一次更换表格或数据库都需要更改一些内容，所以对下面的代码不要求掌握，看几眼就行（涉及的类未import，请根据编译器错误提示导入）

      @Test
    public void test1() throws Exception {
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");

        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);

        String url = pros.getProperty("url");
        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

        Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
        //预编译sql语句，返回PrepareStatement的实例
        String sql = "insert into customers(name, email,birth)values(?,?,?)";
        PreparedStatement ps =  conn.prepareStatement(sql);
        //填充占位符

        ps.setString(1,"晓潇");
        ps.setString(2, "28945123@qq.com");
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        java.util.Date date = sdf.parse("1000-01-10");
        ps.setDate(3,new Date(date.getTime()));

        System.out.println("成功添加数据");
        ps.execute();
        ps.close();
        conn.close();

    }

为了能够写出通用的增、删、改操作，我们最好写一个JDBCUtils工具类，实际的代码其实都是从上面的实例中摘选，并不是很复杂

//请new一个Java class文件JDBCUtils，并将以下代码写入（涉及的类也已经给出）
import java.io.InputStream;
import java.sql.*;
import java.util.Properties;

/**
 * @Description 操作数据库的工具类
 */
public class JDBCUtils {
    /**
     * @return
     * @throws Exception
     * @Description 获取数据库的连接
     */
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");

        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);

        String url = pros.getProperty("url");
        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

        return conn;
    }

    /**
     * @param conn
     * @param ps
     * @Description 关闭连接和Statement的操作
     */
    public static void closeResource(Connection conn, PreparedStatement ps) {
        try {
            if (ps != null)
                ps.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if (conn != null)
                conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    //重载
    public static void closeResource(Connection conn, PreparedStatement ps, ResultSet rs) {
        try {
            if (ps != null)
                ps.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if (conn != null)
                conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if (rs != null)
                rs.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

通用的增、删、改操作（体现一：增、删、改；体现二：针对于不同的表）

	public void update(String sql,Object ... args){
		Connection conn = null;
		PreparedStatement ps = null;
		try {
			//1.获取数据库的连接
			conn = JDBCUtils.getConnection();
			
			//2.获取PreparedStatement的实例 (或：预编译sql语句)
			ps = conn.prepareStatement(sql);
			//3.填充占位符
			for(int i = 0;i < args.length;i++){
				ps.setObject(i + 1, args[i]);
			}
			
			//4.执行sql语句
			ps.execute();
		} catch (Exception e) {
			
			e.printStackTrace();
		}finally{
			//5.关闭资源
			JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
			
		}
	}
      //对上面通用方法进行测试（下面的customers表是出自数据库test，需要自己建立对应的数据库以及不同的表）
    @Test
    public void TestUpdate(){
        //删除数据
        String sql1 = "delete from customers where id = ?";
        update(sql1, 26);
        //修改数据
        String sql2 = "update customers set name = ? where id = ?";
        update(sql2, "周冬雨", 4);
    }

4.使用PreparedStatement实现查询操作

为了完成通用的查询操作，我们需要学习ResultSet与ResultSetMetaData。

1.ResultSet

查询需要调用PreparedStatement 的 executeQuery() 方法，查询结果是一个ResultSet 对象
ResultSet 对象以逻辑表格的形式封装了执行数据库操作的结果集，ResultSet 接口由数据库厂商提供实现
ResultSet 返回的实际上就是一张数据表。有一个指针指向数据表的第一条记录的前面。
ResultSet 对象维护了一个指向当前数据行的游标，初始的时候，游标在第一行之前，可以通过 ResultSet 对象的 next() 方法移动到下一行。调用 next()方法检测下一行是否有效。若有效，该方法返回 true，且指针下移。相当于Iterator对象的 hasNext() 和 next() 方法的结合体。
当指针指向一行时, 可以通过调用 getXxx(int index) 或 getXxx(int columnName) 获取每一列的值。
- 例如: getInt(1), getString("name")
- 注意：Java与数据库交互涉及到的相关Java API中的索引都从1开始。
ResultSet 接口的常用方法：
- boolean next()
- getString()
- …

2.ResultSetMetaData

可用于获取关于 ResultSet 对象中列的类型和属性信息的对象
ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();
- getColumnName(int column)：获取指定列的名称
- getColumnLabel(int column)：获取指定列的别名
- getColumnCount()：返回当前 ResultSet 对象中的列数。
- getColumnTypeName(int column)：检索指定列的数据库特定的类型名称。
- getColumnDisplaySize(int column)：指示指定列的最大标准宽度，以字符为单位。
- isNullable(int column)：指示指定列中的值是否可以为 null。
- isAutoIncrement(int column)：指示是否自动为指定列进行编号，这样这些列仍然是只读的。

3.示例代码

此处为给出具体实例的实现，需要的可以看尚硅谷宋红康老师的JDBC教程视频，不过我们比较需要的是掌握通用的操作

通用的针对于不同表的查询:返回一个对象

	public <T> T getInstance(Class<T> clazz, String sql, Object... args) {

		Connection conn = null;
		PreparedStatement ps = null;
		ResultSet rs = null;
		try {
			// 1.获取数据库连接
			conn = JDBCUtils.getConnection();

			// 2.预编译sql语句，得到PreparedStatement对象
			ps = conn.prepareStatement(sql);

			// 3.填充占位符
			for (int i = 0; i < args.length; i++) {
				ps.setObject(i + 1, args[i]);
			}

			// 4.执行executeQuery(),得到结果集：ResultSet
			rs = ps.executeQuery();

			// 5.得到结果集的元数据：ResultSetMetaData
			ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();

			// 6.1通过ResultSetMetaData得到columnCount,columnLabel；通过ResultSet得到列值
			int columnCount = rsmd.getColumnCount();
			if (rs.next()) {
				T t = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
				for (int i = 0; i < columnCount; i++) {// 遍历每一个列

					// 获取列值
					Object columnVal = rs.getObject(i + 1);
					// 获取列的别名:列的别名，使用类的属性名充当
					String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
					// 6.2使用反射，给对象的相应属性赋值
					Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
					field.setAccessible(true);
					field.set(t, columnVal);

				}
				return t;
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			// 7.关闭资源
			JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);
		}
		return null;
	}
 //测试
    @Test
    public void test1(){
        String sql = "select id, name, email, birth from customers where id = ?";
        Customer customer = getInstance(Customer.class, sql, 4);
        System.out.println(customer);

    }

使用PreparedStatement实现对不同表的通用的查询操作,返回多条数据

public <T> List<T> getForList(Class<T> clazz, String sql, Object...args){
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                ps.setObject(i+1, args[i]);
            }
            rs = ps.executeQuery();

            //获取结果集的元数据
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            //通过ResultSetMetaData获取结果集中的列数
            int ColumnCount = rsmd.getColumnCount();
            //创建集合对象
            ArrayList<T> list = new ArrayList<>();      //改动1
            while(rs.next()){                           //改动2
                T t = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
                for (int i = 0; i < ColumnCount; i++) {
                    Object columnValue = rs.getObject(i+1);
                    //获取每个列的列名
                    String columnName = rsmd.getColumnName(i+1);
                    //给cust对象指定的ColumnName属性，赋值为ColumnValue，通过反射
                    Field field = clazz.getDeclaredField(columnName);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t,columnValue);
                }
                list.add(t);                              //改动3
            }
            return list;                                 //改动4
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);
        }
        return null;
    }

//测试
    @Test
    public void test2(){
        String sql="select id, name, email from customers where id < ?";
        List<Customer> list = getForList(Customer.class, sql,11);
        list.forEach(System.out::println);
    }

上面的这些内容，虽然看着感觉很多，但是理解起来并不困难，代码跟着打几遍就会了，而里面涉及的一些知识，如果你感觉有点生疏，正好可以再复习一下。关于JDBC还有更多的内容，在接下来的文章还会继续讲到，敬请期待~

最后附一下相关链接：
尚硅谷JDBC教学视频