JDBC原理

jopen 10年前

一.JDBC原理概述

1，JDBC是一套协议，是JAVA开发人员和数据库厂商达成的协议，也就是由Sun定义一组接口，由数据库厂商来实现，并规定了JAVA开发人员访问数据库所使用的方法的调用规范。

2，JDBC的实现是由数据库厂商提供，以驱动程序形式提供。

3，JDBC在使用前要先加载驱动。

JDBC对于使用者要有一致性，对不同的数据库其使用方法都是相同的。

驱动开发必须要实现Driver接口。

数据库驱动的实现方式

JDBC-ODBC桥接式

JDBC网络驱动，这种方式是通过中间服务器的协议转换来实现的

JDBC+本地驱动，这种方式的安全性比较差。

JDBC驱动，由数据库厂商实现。

二.JDBC的API

java.sql包和javax.sql包

Driver接口(驱动),在加载某一 Driver 类时，它应该创建自己的实例并向 DriverManager 注册该实例。这意味着用户可以通过调用以下程序加载和注册一个驱动程序

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver")

DriverManager类（驱动管理器），它可以创建连接，它本身就是一个创建Connection的工厂(Factory)。

Connection接口，会根据不同的驱动产生不同的连接

Statement接口，发送sql语句

ResultSet接口（结果集），是用来接收select语句返回的查询结果的。其实质类似于集合。

三.JDBC应用步骤

1，注册加载一个driver驱动

2，创建数据库连接（Connection）

3，创建一个Statement（发送sql）

4，执行sql语句

5，处理sql结果(select语句)

6，关闭Statement

7，关闭连接Connection。

注意：6，7两个步骤是必须要做的，因为这些资源是不会自动释放的，必须要自己关闭

访问Oracle的数据库的驱动名字叫ojdbc14.jar,要使用这个驱动程序，要先将他加到环境变量CLASSPATH中。

注册加载驱动driver，也就是强制类加载

Class.forName(Driver包名.Driver类名)。

Driver d=new Driver类();//注意:这个方法不能用参数来构造

DriverManager.registerDriver(d);

Oracle的Driver的全名oracle.jdbc.driver.OracleDriver

mysql的Driver的全名com.mysql.jdbc.Driver

SQLServer的Driver的全名com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver

创建连接

DriverManager.getConnection(String url,String username,String password);

Connection连接是通过DriverManager的静态方法getConnection(.....)来得到的，这个方法的实质是把参数传到实际的Driver中的connect()方法中来获得数据库连接的。

Oracle的URL值是由连接数据库的协议和数据库的IP地址及端口号还有要连接的数据库的库名（DatebaseName）

Oracle URL的格式

jdbc:oracle:thin:（协议）@XXX.XXX.X.XXX:XXXX（IP地址及端口号）:XXXXXXX（所使用的库名）

例：jdbc:oracle:thin:@192.168.0.20:1521:tarenadb

MySql URL的写法

例： jdbc:mysql://localhost:3306/tarena

SQLServer URL的写法

例：jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433/test

java -Djdbc.drivers=驱动的完整类名

使用虚拟机参数,加载驱动 -D表示为虚拟机参数赋值

java -Djdbc.drivers=oracle.jdbc.driver.OracleDriver:com.mysql.jdbc.Driver

四.JDBC基本方法

DriverManager:如果有多个驱动可用的话,DriverManager会根据URL选择其中一个可用的驱动.

Driver:可以选择固定的驱动

Driver driver = new oracle.jdbc.driver.OracleDriver();

String user = "sd0613";

String password = "sd0613";

Properties prop = new Properties();

prop.setProperty("user",user);

prop.setProperty("password",password);

driver.connect(url,properties);

executeQuery(sqlString);//返回结果集

executeUpdate(sqlString);//返回值为该次操作影响的记录条数,create table返回0

execute(sqlString);

//适用于不知道具体的操作是什么,返回值是boolean类型的

//如果返回值是true,代表执行查询操作;否则代表执行更新操作.

ResultSet

next()方法:

1.判断是否存在下一条记录

2.将游标移向下一条记录

getXXX(字段名或字段序号)//注意:字段序号从1开始

关闭问题:

使用Connection对象获得一个Statement，Statement中的executeQuery(String sql) 方法可以使用select语句查询，并且返回一个结果集 ResultSet通过遍历这个结果集，可以获得select语句的查询结果，ResultSet的next()方法会操作一个游标从第一条记录的前边开始读取，直到最后一条记录。executeUpdate(String sql) 方法用于执行DDL和DML语句，可以update，delete操作。

注意：要按先ResultSet结果集，后Statement，最后Connection的顺序关闭资源，因为Statement和ResultSet是需要连接时才可以使用的，所以在使用结束之后有可能其他的Statement还需要连接，所以不能先关闭

一、Statement

execute(sql); 当不知道执行的SQL语句是什么类型的时候执行，返回值是boolean

executeQuery(sql); 执行查询语句

executeUpdate(sql); 执行更新语句

二、PreparedStatement

可以使用参数替代sql语句中的某些参数使用 "?"代替，他先将带参数的sql语句发送到数据库，进行编译，然后PreparedStatement会将参数发送给数据库。

在使用PreparedStatement时，在设置相应参数时，要指明参数的位置和类型，以及给出参数值

根据不同的参数类型使用不同的setXXX(参数的位置，参数值)来设置参数

例：

public void insert(Student s){

Connection con=ConnectionFactory.getConnection();//建立连接

String sql="insert into student(id,name) values(?,?)";

PreparedStatement ps=null;

try {

ps=con.prepareStatement(sql);//创建一个PreparedStatement

int index=1;

ps.setInt(index++,s.getStuId()); //为参数赋值

ps.setString(index++,s.getName());

ps.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}finally{

if(ps!=null)

try {

ps.close();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

if(con!=null)

try {

con.close();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

CallableStatement是可以用非sql语句来访问数据库，他是通过调用存储过程（PL/SQL）来访问数据库的。可以直接使用连接来调用 prepareCall(...)方法，来执行这个存储过程，"..."是存储过程的名字。

对于系统时间要去数据库时间

TimeStamp 和 Date都可以保存时间

TimeStamp可以保存时、分、秒的数据，Date只保存日期年月的信息。

SQLException是检查异常必须处理要么throws ，要么try{}catch(){}

getErrorCode()可以获得错误码，可以对错误进行查询。

三、源数据

JDBC中有两种源数据,一种是数据库元数据,另一种是ResultSet元数据。

源数据就是描述存储用户数据的容器的数据结构。

ResultSet rs=ps.executeQuery(sql);

ResultSetMetaData m=rs.getMetaData();

getColumnCount(),获得实际列数

getColumnName(int colnum)，获得指定列的列名

getColumnType(int colnum)，获得指定列的数据类型

getColumnTypeName(int colnum)，获得指定列的数据类型名

//打印结果集

public static void printRS(ResultSet rs)throws SQLException{

ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();

while(rs.next()){

for(int i = 1 ; i < = rsmd.getColumnCount() ; i++){

String colName = rsmd.getColumnName(i);

String colValue = rs.getString(i);

if(i>1){

System.out.print(",");

}

System.out.print(name+"="+value);

}

System.out.println();

}

四、数据库源数据

DatabaseMetaData

getURL(),获得连接数据库的URL

getDatabaseProductName() 获得数据库产品的名称

getDriverVersion() 获得JDBC驱动程序的String形式的版本号

getTables()获得数据库中该用户的所有表

getUserName() 获得数据库用户名。

五、异常的处理

try{}

catch(SQLException){}

try{}

catch(Exception){}

一.事务（Transaction）

原子操作:不可再分的操作,一个操作不能再分成比它更细小的操作.

事务是针对原子操作的，要求原子操作不可再分，并且必须同时成功同时失败。

事务就是把一些非原子操作,变成原子操作,由应用服务器来提出要求,由数据库服务器来执行操作.

在JDBC中默认是自动提交的,如果要想使用事务,需要按以下步骤执行:

1.要调用con.setAutoCommite(false)方法，把自动提交（commit）置为false。

2.进行正常的数据库操作

3.如果操作成功了可以选择con.commit(),或者操作失败时选择con.roolback();

注意:打开事务就要关闭自动提交,当不需要再使用事务的时候调用setAutoCommite(true).

二.事务并发产生的问题

三种并发产生的后果:

1，脏读:一个事务读取到了另外一个事务没有提交的数据。

2，重复读:一个事务读取到了另外一个事务提交的数据。它是要保持在同一时间点上读取到的数据相同，希望在一段时间内的数据是不变的。

3，幻读:一个事务读取到了另外一个事务提交的数据。用同样的操作读取两次,得到的记录数不相同。

三.事务隔离级别

五种控制级别:

TRANSACTION_NONE不使用事务。

TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED 允许脏读。

TRANSACTION_READ_COMMITTED防止脏读，最常用的隔离级别,并且是大多数数据库的默认隔离级别

TRANSACTION_REPEATABLE_READ可以防止脏读和不可重复读，

TRANSACTION_SERIALIZABLE可以防止脏读，不可重复读取和幻读，（事务串行化）会降低数据库的效率

以上的五个事务隔离级别都是在Connection类中定义的静态常量，使用setTransactionIsolation(int level) 方法可以设置事务隔离级别。

如:con.setTransactionIsolation(Connection.REPEATABLE_READ);

四.JDBC2.0新特性

1.可滚动特性和可更新特性

JDBC1.0中是指游标的移动的方向和方式是单向,单步(相对)移动,功能比较简单.

JDBC2.0中游标可以双向,相对或者绝对移动.

可滚动结果集:这种结果集不但可以双向滚动，相对定位，绝对定位，并且还可以修改数据信息。

1)滚动特性

定位函数:

boolean absolute(int row)，定位到指定的记录位置。定位成功返回true，不成功返回false。

void afterLast() ，把游标移动到最后一条记录的后面(逻辑位置)。

void beforeFirst() ，把游标移动到第一条记录的前面(逻辑位置)。

//由于第一条记录的前面和最后一条记录的后面这两个位置肯定存在,所以无需判断是否存在,返回值设为void.

boolean first()，把游标定位到第一条记录。

boolean last()，把游标定位到最后一条记录。

//当结果集为空的时候,这两个方法会返回false.

boolean next()，此方法是使游标向下一条记录移动。

boolean previous() ，此方法可以使游标向上一条记录移动，前提是前面还有记录。

boolean relative(int rows) ，相对定位方法，参数值可正可负，参数为正，游标从当前位置向后移动指定值条记录，参数为负，游标从当前位置向前移动指定值条记录。

判断函数:

ifBeforeFirst()判断是否在在第一条记录之前.

ifAfterLast()判断是否在在最后一条记录之后.

ifFirst()判断是否为第一条记录.

ifLast()判断是否为最后一条记录.

要使用可滚动结果集时，需要一次设置更新特性与滚动特性,不能分开.

1.更新特性常量:

CONCUR_READ_ONLY 只读结果集(默认)

CONCUR_UPDATABLE 可更新结果集

2.滚动特性常量:

TYPE_FORWARD_ONLY ，该常量表示指针只能向前移动的 ResultSet 对象的类型。(默认)

TYPE_SCROLL_INSENSITIVE ，该常量指示可滚动但通常不受其他更改影响的 ResultSet 对象的类型。

TYPE_SCROLL_SENSITIVE ，该常量指示可滚动并且通常受其他更改影响的 ResultSet 对象的类型。

//敏感:数据库改变,结果集改变.

语法:

Statement st=null;

st=con.createStatement(ReusltSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,ResuleSet.CONCUR_UPDATABLE)

在创建Statement的时候就要指定这两个参数,使用Statement,第一个参数代表滚动特性常量,第二个代表更新特性常量

2)可更新特性

a.moveToInsertRow();记录当前游标位置,将游标移到和结果集结构类似的缓冲区;

b.使用updateXxx(int column,columnType value)方法来更新指定列数据;

c.使用insertRow() 方法插入记录;

d.将游标指回原位，moveToCurrentRow() 。

能否使用JDBC2.0 ResultSet的新特性，要看使用的数据库驱动是否支持.

还有只能用于单表且表中有主键字段（可能会是联合主键），不能够有表连接，会取

可更新操作必须满足以下条件:

a.查询只能引用一张表.

b.不能包含任何连接操作.

c.必须把完整的主键查到结果集里面;

d.保证所有字段为非空字段并且没有默认值。

五.数据库元数据:

DatabaseMetaData dbmd = con.getMetaData();//得到数据库元数据

dbmd.supportsResultSetConcurrency(ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY,

ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);//判断是否支持可更新操作

六.批量更新

优势:

1.节省传递时间

2.并发处理

PreparedStatement:

1.addBatch() 将一组参数添加到 PreparedStatement对象内部

2.executeBatch() 将一批参数提交给数据库来执行，如果全部命令执行成功，则返回更新计数组成的数组。

Statement:

addBatch(String sql)方法会在批处理缓存中加入一条sql语句

executeBatch()执行批处理缓存中的所有sql语句。

注意：PreparedStatement中使用批量更新时，要先设置好参数后再使用addBatch()方法加入缓存。

批量更新中只能使用更新或插入语句

七.SQL3中的数据类型

Array:数组

Sturct:结构

大对象:

Blob:大的二进制数据文件对象。

Clob:大的文本文件对象。

优点:

1.理论上大小没有上限,受制于数据库表空间的大小.

2.流式读取.

使用大对象的步骤:

1.先插入一个空的占位对象empty_blob()(oracle的函数):insert into t_blob values(?,?,empty_blob());

2.获得大对象:select blob_data from t_blob where name = ? for update;

3.获取流进行写入:blob.setBinaryStream(0);

4.通过流来获取blob中存储的数据:blob.getBinaryStream()

一、ID的High/Low算法

高位数字分别与低位数字相匹配，得到的数字是唯一的

减少与数据库的交互

二、ORM

１、类映射成表

类名与表名对应

２、属性定义映射成列，类型之间必须是兼容的

３、类关系映射成表关系

一对一双向关系

内存中都保存对方的一个引用

数据库中，表b的id是主键，也是外键，引用a表的id主键　－－　share pk

表b中有一个字段aid是外键，引用a表的主键，并且有唯一约束　　－－　pk+fk

共享主键：

create table car_pk (

id number(10,0) not null,

name varchar2(15),

serial varchar2(30),

manufacturer varchar2(50),

producedate date,

primary key (id)

);

create table engine_pk (

id number(10,0) not null,

model varchar2(20),

manufacturer varchar2(50),

producedate date,

primary key (id)

);

alter table engine_pk

add constraint fk_engine_car_pk

foreign key (id)

references car_pk(id);

外键＋唯一约束

create table car_fk (

id number(10,0) not null,

name varchar2(15) not null,

serial varchar2(30) not null,

manufacturer varchar2(50) not null,

producedate date,

primary key (id)

);

create table engine_fk (

id number(10,0) not null,

model varchar2(20) not null,

manufacturer varchar2(50) not null,

producedate date,

carid number(10,0) unique,

primary key (id)

);

alter table engine_fk

add constraint fk_engine_car_fk

foreign key (carid)

references car_fk(id);

实体对象：在内存中有id属性的

值对象：没有id的，依赖其他对象存在

一对多关系

一的一方保存多一方的一个集合，最好使用set，保证无重复元素

多的一方保存一一方的一个对象的引用

public class Order implements Serializable{

private int id;

private String owner;

private String phone;

private String address;

private Set<Item> items = new HashSet<Item>();

}

public class Item implements Serializable{

private int id;

private String product;

private int amount;

private Order order;

}

create table ec_item (

id number(10,0) not null,

product varchar2(15) not null,

amount number(10,0) not null,

orderid number(10,0) not null,

primary key (id)

);

create table ec_order (

id number(10,0) not null,

owner varchar2(15) not null,

phone varchar2(15) not null,

address varchar2(50),

primary key (id)

);

alter table ec_item

add constraint fk_item_order

foreign key (orderid)

references ec_order(id);

多对多

双方都保存对方的多个引用

例子：学生选课

public class TarenaCourse implements Serializable{

private int id;

private String name;

private int period;

private Set<TarenaStudent> students = new HashSet<TarenaStudent>();

}

public class TarenaStudent implements Serializable{

private int id;

private String name;

private Date birthday;

private Set<TarenaCourse> courses = new HashSet<TarenaCourse>();

}

create table student (

id number(10,0) not null,

name varchar2(15) not null,

birthday date,

primary key (id)

);

create table student_course (

sid number(10,0) not null,

cid number(10,0) not null,

primary key (sid, cid)

);

create table course (

id number(10,0) not null,

name varchar2(15) not null,

perion number(10,0),

primary key (id)

);

alter table student_course

add constraint fk_student

foreign key (sid)

references student(id);

alter table student_course

add constraint fk_course

foreign key (cid)

references course(id);

通过学生姓名找课程

select c.name from cource c,student s,student_course sc

where c.id=sc.cid and s.id=sc.sid

and s.name = 's1'

三、继承关系

public abstract class Computer implements Serializable{

private int id;

private int price;

private String manufacturer;

}

public class Desktop extends Computer{

private boolean isLCD;

}

public class Notepad extends Computer{

private float weight;

private float thickness;

}

１、建３张表　table per class

子类中保存父类的主键作为外键

create table computer_tpc (

id number(10,0) not null,

price number(10,0) not null,

manufacturer varchar2(30) not null,

primary key (id)

);

create table desktop_tpc (

computerid number(10,0) not null,

islcd char(1),

primary key (computerid)

);

create table notepad_tpc (

computerid number(10,0) not null,

weight float,

thickness float,

primary key (computerid)

);

alter table desktop_tpc

add constraint fk_desk_computer_tpc

foreign key (computerid)

references computer_tpc(id);

alter table notepad_tpc

add constraint fk_note_computer_tpc

foreign key (computerid)

references computer_tpc(id);

查找所有电脑的配制（只要是电脑就能被查出来）

select c.id,c.price,d.islcd,n.weight,n.thickness

from computer c, desktop d,notepad n

where c.id = d.computerid(+)

and c.id = n.computer(+)

２、建２张表

create table desktop (

id number(10,0) not null,

price number(10,0) not null,

manufacturer varchar2(30) not null,

islcd char(1),

primary key (id)

);

create table notepad (

id number(10,0) not null,

price number(10,0) not null,

manufacturer varchar2(30) not null,

weight float,

thickness float,

primary key (id)

);

３、建１张表

create table computer_tph (

id number(10,0) not null,

category char(1) not null,

price number(10,0) not null,

manufacturer varchar2(30) not null,

islcd char(1),

weight float,

thickness float,

primary key (id)

);

四、JDBC2.0扩展

1、JDBC DataSource

DataSourse（数据源），包含了连接数据库所需的信息，可以通过数据源或的数据库连接，有时由于某些连接数据库的信息会变更，

所以经常使用包含数据库连接信息的数据源。

JDBC取连接有2种方式：Driver Manager 和数据源

2、JNDI和DataSourse

主要功能：定位服务

JNDI，（命名路径服务）也用于存储数据，但是他所存储的是一写零散的信息。

JNDI的方法是在javax.naming包下

InitialContext 连接，初始化上下文，这个类的提供者一般也是服务器的提供者

查找和绑定

查找由我们做，绑定我们并不关心，只配制数据源就好了

代替DriverManager定位数据源

遍布式企业的数据源的属性可以存储在同一个目录（JNDI）中

以这种方式集中管理用户名、密码、数据库名和JDBC URL

创建连接：

Context jndiContext = new InitialContext();

DataSource source = (DataSource)jndiContext.lookup(" ");

COnnection con = source.getConnection();

3、连接池

要提供连接池数据源，带缓存的连接

带缓存的连接，即可池化的连接，其close()方法，在物理上并没有被关闭，而是保留在一个队列中并被反复使用。

4、分布式事务

事务分为JDBC事务和JTA

JDBC事务，由容器管理

JTA，分布式事务，由容器管理

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