20145215《Java程序设计》第9周学习总结

20145215《Java程序设计》第九周学习总结

教材学习内容总结

整合数据库

JDBC入门

JDBC是用于执行SQL的解决方案，开发人员使用JDBC的标准接口，数据库厂商则对接口进行操作，开发人员无须接触底层数据库驱动程序的差异性。
数据库本身是个独立运行的应用程序，你撰写的应用程序是利用通信协议对数据库进行指令交换，以进行数据的增删查找。通常你的应用程序会利用一组专门与数据库进行通信协议的链接库，以简化与数据库沟通时的程序撰写。
我们有时需要更换数据库，应用程序跨平台也是经常的需求，JDBC基本上就是用来解决这些问题的。JDBC是Java联机数据库的标准规范。具体而言，它定义了一组标准类与接口，应用程序需要联机数据库时调用这组标准API，而标准API中的接口由数据库厂商操作，通常称为JDBC驱动程序。
JDBC标准主要分为两个部分：JDBC应用程序开发者接口以及JDBC驱动程序开发者接口。如果应用程序需要联机数据库，就是调用JDBC应用程序开发者接口，相关API主要在java.sql与javax.sql两个包中，JDBC驱动程序开发者接口是数据库厂商操作驱动程序时的规范。
厂商依操作方式可将JDBC驱动程序分为四种类型：

JDBC-ODBC Bridge Driver
Native API Driver
JDBC-Net Driver
Native Protocal Driver

为了要连接数据库系统，必须要有厂商操作的JDBC驱动程序，必须在CLASSPATH中设定驱动程序JAR文档，关于教材中连接数据库的操作，详情请见教材学习中的问题和解决过程。
取得联机等与数据库来源相关的行为规范在java.sql.DataSource接口中，实际如何取得Connection则由操作接口的对象来负责。Connection是数据库连接的代表对象，接下来要执行SQL的话，必须取得java.sql.Statement操作对象，它是SQL描述的代表对象。
Statement的execute（）可以用来执行SQL，并可以测试SQL是执行查询或更新，返回true表示SQL执行将返回ResultSet作为查询结果，此时可以使用getResultSet()取得ResultSet对象。视需求而定，Statement或者ResultSet在不使用时，可以使用close（）将之关闭，以释放相关资源。Statement关闭时，所关联的ResultSet也会自动关闭。
如果有些操作只是SQL语句当中某些参数会有所不同，其余的SQL子句皆相同，则可以使用java.sql.PreparedStatement。可以使用Connection的PreparedStatement（）方法建立好预先编译的SQL语句，当中参数会变动的部分，先指定“？”这个占位字符。
在JDBC里要表示日期，是使用java.sql.Date，其日期格式是“年、月、日”，要表示时间的话则是使用java.sql.Time，其时间格式为“时、分、秒”，如果要表示“时、分、秒、微秒”的格式，你可以使用java.sql.Timestamp。

JDBC进阶

SimpleConnectionPoolDataSource操作了DataSource接口，其中使用List实例维护可重用的Connection，联机相关信息可以使用.properties设定。
在ResultSet时，默认可以使用next（）移动数据光标至下一笔数据，而后使用getXXX（）方法来取得数据。结果集类型可以指定3种设定:ResultSet.TYPEFORWARDONLY(默认)、ResultSet.TYPESCROLLINSENSITIVE、ResultSet.TYPESCROLLSENSITIVE。更新设定可以有两种指定：ResultSet.CONCURREADONLY（默认）、ResultSet.CONCUR_UPDATABLE。
每一次执行executeUpdate（），其实都会向数据库发送一次SQL，如果大量更新的SQL有一万笔，就等于通过网络进行了一万次的信息传送，网络传送信息实际上必须打开I/O、进行路由等动作。所以最好就是所有收集的SQL，最后会串为一句SQL，然后传送给数据库，既然是批次更新，顾名思义，就是仅用在更新上，所以批次更新的限制是，SQL不能是SELECT，否则会抛出异常。
如果要将文档写入数据库，可以在数据库表格字段上使用BLOB或CLOB数据类型，BLOB用于存储大量二进制数据，像是图档、影音档等，CLOB用于存储大量的文字数据。
交易的四个基本要求是原子性、一致性、隔离行为与持续性。当多个交易并行时，可能引发的数据不一致问题：

更新遗失：基本上就是指某个交易对字段进行更新的信息，因另一个交易的介入而遗失更新效力。
脏读：两个交易同时进行时，其中一个交易更新数据但未确认，另一个交易就读取数据，就有可能发生脏读问题。
无法重复的读取：某个交易两次读取同一字段的数据并不一致。
幻读：同一交易期间，读取到的数据笔数不一致。

JDBC定义了java.sql.RowSet接口，用以代表数据的列集合，这里的数据并不一定是数据库中的数据，可以是电子表格数据、XML数据或任何具有列集合概念的数据源。RowSet定义了列集合基本行为，其下有JdbcRowSet、CachedRowSet、FilteredRowSet、JoinRowSet、WebRowSet五个标准列集合子接口，定义在javax.sql.rowset包中。

反射与类加载器

运用反射

Java真正需要某个类时才会载入对应的.class文档,java.lang.Class的实例代表Java应用程序运行时载入的.class文档，Class类没有公开（public）构造函数，实例是由JVM自动产生，可以通过Object的getClass()方法，或者是透过.class常量取得每个对象对应的Class对象。
可以使用Class.forName()方法实现动态加载类，Class.forName()方法在找不到指定类时会抛出ClassNotFoundException异常。
Class对象加载的.class文档，取得Class对象后，就可以取得.class文档中记载的信息，每个类型都会有对应的类型，如果事先不知道类名称，可以利用Class.forName()动态加载.class文档，取得Class对象之后，利用其newInstance()方法建立类实例。

了解类加载器

类加载指的是将类的class文件读入JVM，并为之创建一个Class对象。
JVM预定义的三种类型类加载器，当一个JVM启动的时候，开始使用如下三种类型类装入器：

启动（Bootstrap）类加载器：引导类装入器是用本地代码实现的类装入器，它负责将 <Java_Runtime_Home>/lib下面的核心类库或-Xbootclasspath选项指定的jar包加载到内存中。由于引导类加载器涉及到虚拟机本地实现细节，开发者无法直接获取到启动类加载器的引用，所以不允许直接通过引用进行操作。
扩展（Extension）类加载器：扩展类加载器是由Sun的ExtClassLoader（sun.misc.Launcher$ExtClassLoader）实现的。它负责将< Java_Runtime_Home >/lib/ext或者由系统变量-Djava.ext.dir指定位置中的类库加载到内存中。开发者可以直接使用标准扩展类加载器。
系统（System）类加载器：系统类加载器是由 Sun的 AppClassLoader（sun.misc.Launcher$AppClassLoader）实现的。它负责将系统类路径java -classpath或-Djava.class.path变量所指的目录下的类库加载到内存中。开发者可以直接使用系统类加载器。

Bootstrap Loader、Extended Loader与System Loader在程序启动后，就无法再改变它们的搜索路径。如果在程序运行过程中，打算动态决定从其他路径加载类，就要产生新的类加载器，新的类加载器建立后，父加载器会设为System Loader。

自定义泛型、枚举与注释

自定义泛型

泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在调用时传入具体的类型（类型实参）。
泛型也可以仅定义在方法上，可在方法返回类型前使用定义泛型，之后就可以使用T来定义返回类型、参数类型，或在方法内声明变量、转换类型等，在定义泛型时，使用extends限制指定T实际类型时，必须是某类的子类。
如果B是A的子类，而Node(B)可视为一种Node(A)，则称Node具有逆变性。Java泛型并不支持逆变性，可以使用类型通配字符？与super来声明，以达到类似逆变性的效果。

自定义枚举

创建枚举类型要使用 enum 关键字，隐含了所创建的类型都是 java.lang.Enum 类的子类（java.lang.Enum 是一个抽象类）。枚举类型符合通用模式 Class Enum<E extends Enum>，而 E 表示枚举类型的名称。枚举类型的每一个值都将映射到 protected Enum(String name, int ordinal) 构造函数中，在这里，每个值的名称都被转换成一个字符串，并且序数设置表示了此设置被创建的顺序。
定义enum时可以自定义构造函数，条件是不得为公开(public)构造函数，也不可以在构造函数中调用super()，定义enum时有个特定值类本体语法，可用于操作接口或重新定义父类方法。

注释

Java提供了一些标准注释，我们经常看到的@Override就是标准注释。举个例子来说，现在有Son和Parent两个类，且类型Son将会重写类型Parent的getName函数，但是由于我们的马虎，一不小心写成了下面的代码：

public class Parent{
  public String getName(){
     return "Parent";
  }
}

public class Son extends Parent{
   public String getNames(){
     return "Son";
   }
}

当我们用上@Override注释时，就不会再发生这样的问题，子类函数添加 @Override 后，该函数重写父类中签名相同的函数，否则将会编译失败。

默认会将注释信息存储于.class文档，可被编译程序或位码分析工具读取，但执行时期无法读取注释信息，在执行时期读取注释信息，可以使用java.lang.annotation.Retention搭配java.lang.annotation.RetentionPolicy枚举指定。 RetentionPolicy为RUNTIME的时机，在于让注释在执行时期提供应用程序信息，可使用java.lang.reflect.AnnotatedElement接口操作对象取得注释信息。 JDK 8中新增了getDeclaredAnnotation()、getDeclaredAnnotationsByType()、getAnnotationsByType()三个方法。 getDeclaredAnnotation()可以让你取回指定的标注，在指定@Repeatable的标注时，会寻找收集重复标注的容器。 getDeclaredAnnotationsByType()、getAnnotationsByType()就不会处理@Repeatable的标记。

教材学习中的问题和解决过程

关于教材509页ConnectionDemo.java代码进行数据库联机：

一开始运行代码，发现抛出异常：
这是因为没有导入MySQL的驱动包，因此我们先需要下载MySQL JDBC，这里给大家提供一个下载地址
进入下载页面之后找到JDBC Driver for MySQL，点击Download
接着选择下面那个，即下载ZIP压缩包
直接下载即可
下载完成之后解压，将mysql-connector-java-5.1.38-bin.jar放到你的JDK中lib目录下
接着，在IDEA中导入这个jar包，选中External Libraries< 1.8 >，然后右键打开Open Library Settings
点击右边的绿色"+"，找到mysql-connector-java-5.1.38-bin.jar添加进来
这时，再次运行程序会发现抛出了新的异常，这是因为我们还没有安装MySQL，数据库自然也就无法联机了
先下载娄老师上传到QQ群里的XAMPP，这是一个集Apache、MySQL、PHP、PERL为一体的功能强大的建站集成软件包，下载完成之后解压，然后双击setup_xampp.bat进行配置，这样能使配置文件中的路径信息得到更新。
接着打开xampp-control.exe，点击start打开MySQL
一开始我本来想点击admin，直接创建数据库，但是点开之后发现无法访问网页
于是，只好点开Shell命令窗口，先输入指令mysql -uroot（ps:由于我的代码中没有设密码，因此，在这里输入指令时也不需要输入密码，如果有密码的话可以用指令mysql -uroot -p）
为了防止出现乱码问题，我们还要设置数据库使用UTF-8进行编码，于是输入指令SET NAMES utf8;
然后输入指令CREATE DATABASE lesson，创建数据库
这时再运行程序，便能成功开启数据库联机

在此大家可以参考一下常见的MySQL数据库命令

心得体会

本周学习的重点在于MySQL的学习，刚刚接触的时候感觉有点无从下手，中间花了比较长的时间去摸索XAMPP软件，后来通过在网上搜集资料慢慢对XAMPP有所了解，并且建立起了一个简单的数据库。一开始我想不太明白Java和数据库之间到底有什么联系，但是我慢慢意识到Java应用的主流应该是在网络方向，尤其是大规模的企业级应用，这必然导致要与大批量的数据发生关系，因此用数据库来对这些数据进行管理对于一些用Java开发的大规模应用来说是非常有必要的，这也就更加说明了数据库对Java的重要性，如果我们能够学好数据库，那么对于今后一些项目的开发也会非常有帮助。

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时	编写了Hello Java代码
第一周	100/100	2/2	12/12	编写了Hello Java代码
第二周	200/300	2/4	15/27	理解了printf和println的区别
第三周	450/750	1/5	22/49	对对象有了更深层次的理解
第四周	869/1619	1/6	28/77	对对象的三大特征有了更全面的认识
第五周	1123/2742	1/7	25/102	学会了异常处理
第六周	863/3605	2/9	30/132	理解了线程
第七周	505/4110	2/11	28/160	掌握了日期和时间的运用
第八周	490/4600	2/13	26/186	掌握了git托管的节奏
第九周	591/5191	2/15	30/216	初步学会使用MySQL

【附1】本周学习的代码已经成功托管，截图如下：

【附2】利用wc统计代码行数，截图如下：