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Java数据库操作指南：快速上手JDBC【学术会议-2025年数字化教育与信息技术（DEIT 2025】

大会官网：www.ic-deit.org 

前言

在现代企业应用中，数据库是数据存储和管理的重要组成部分。Java作为一种广泛使用的编程语言，提供了多种方式与数据库进行交互。本文将介绍 JDBC（Java Database Connectivity），它是Java语言与数据库之间的桥梁，帮助开发者通过Java程序与数据库进行连接、查询、插入、更新和删除数据。

什么是JDBC？

JDBC（Java数据库连接）是Java提供的一套API，用于从Java程序中访问和操作关系型数据库。通过JDBC，Java程序能够执行SQL语句、管理数据库连接，并处理结果集。JDBC是Java平台的标准一部分，支持多种数据库管理系统（DBMS），如MySQL、Oracle、PostgreSQL、SQL Server等。

JDBC的核心组件

  1. DriverManager
    管理数据库驱动程序，负责选择正确的驱动程序并与数据库建立连接。

  2. Connection
    代表数据库连接，JDBC的核心对象之一。通过Connection可以执行SQL语句、获取Statement、PreparedStatement等对象。

  3. Statement
    用于执行SQL语句，分为以下几类：

    • Statement: 用于执行简单的SQL查询。
    • PreparedStatement: 用于执行预编译的SQL查询，避免SQL注入问题，并提高性能。
    • CallableStatement: 用于执行存储过程。

  4. ResultSet
    执行查询后返回的结果集。通过ResultSet对象，可以访问查询的结果数据。

配置JDBC

在使用JDBC时，需要确保以下几个步骤：

  1. 加载数据库驱动：首先要加载数据库的JDBC驱动，通常使用Class.forName()来动态加载。
  2. 建立数据库连接：使用DriverManager.getConnection()方法建立与数据库的连接。
  3. 执行SQL语句：通过Statement或PreparedStatement对象执行SQL语句。
  4. 处理结果集：使用ResultSet对象读取查询的结果数据。
  5. 关闭连接：最后，关闭数据库连接以释放资源。

实践示例：JDBC数据库操作

1. 连接数据库

首先，我们需要添加数据库的JDBC驱动包。如果使用的是MySQL，可以下载并添加 MySQL JDBC 驱动（mysql-connector-java）。

然后，创建一个简单的Java程序来连接数据库。

import java.sql.*;

public class JDBCExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 数据库连接信息
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testdb";
        String user = "root";
        String password = "root";

        // 连接对象
        Connection connection = null;

        try {
            // 1. 加载数据库驱动（对于MySQL数据库）
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

            // 2. 获取数据库连接
            connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
            System.out.println("连接成功！");

        } catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭连接
            try {
                if (connection != null) {
                    connection.close();
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

这段代码展示了如何加载MySQL驱动、建立数据库连接并进行简单的连接验证。

2. 执行查询操作

接下来，我们通过JDBC查询数据库，获取并输出查询结果。

public class JDBCQueryExample {
    public static void main(String[] args) {
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testdb";
        String user = "root";
        String password = "root";

        String query = "SELECT * FROM users";  // 假设有一个名为users的表

        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        ResultSet resultSet = null;

        try {
            // 1. 加载数据库驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

            // 2. 获取数据库连接
            connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

            // 3. 创建Statement对象
            statement = connection.createStatement();

            // 4. 执行SQL查询
            resultSet = statement.executeQuery(query);

            // 5. 处理结果集
            while (resultSet.next()) {
                int id = resultSet.getInt("id");
                String name = resultSet.getString("name");
                String email = resultSet.getString("email");
                System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name + ", Email: " + email);
            }

        } catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭资源
            try {
                if (resultSet != null) resultSet.close();
                if (statement != null) statement.close();
                if (connection != null) connection.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

此代码通过executeQuery()方法执行一个SELECT语句，返回一个ResultSet对象，并通过next()方法遍历结果。

3. 插入数据

使用PreparedStatement进行数据插入，可以提高性能并避免SQL注入。

public class JDBCInsertExample {
    public static void main(String[] args) {
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testdb";
        String user = "root";
        String password = "root";

        String insertQuery = "INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)";

        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;

        try {
            // 1. 加载数据库驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

            // 2. 获取数据库连接
            connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

            // 3. 创建PreparedStatement对象
            preparedStatement = connection.prepareStatement(insertQuery);
            preparedStatement.setString(1, "John Doe");
            preparedStatement.setString(2, "[email protected]");

            // 4. 执行更新操作（插入数据）
            int rowsAffected = preparedStatement.executeUpdate();
            System.out.println("插入了 " + rowsAffected + " 行数据");

        } catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭资源
            try {
                if (preparedStatement != null) preparedStatement.close();
                if (connection != null) connection.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

PreparedStatement允许我们使用占位符?，在插入数据时动态绑定参数，避免SQL注入问题。

4. 更新数据

通过PreparedStatement更新数据：

public class JDBCUpdateExample {
    public static void main(String[] args) {
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testdb";
        String user = "root";
        String password = "root";

        String updateQuery = "UPDATE users SET email = ? WHERE name = ?";

        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;

        try {
            // 1. 加载数据库驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

            // 2. 获取数据库连接
            connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

            // 3. 创建PreparedStatement对象
            preparedStatement = connection.prepareStatement(updateQuery);
            preparedStatement.setString(1, "[email protected]");
            preparedStatement.setString(2, "John Doe");

            // 4. 执行更新操作
            int rowsAffected = preparedStatement.executeUpdate();
            System.out.println("更新了 " + rowsAffected + " 行数据");

        } catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭资源
            try {
                if (preparedStatement != null) preparedStatement.close();
                if (connection != null) connection.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

5. 删除数据

通过PreparedStatement删除数据：

public class JDBCDeleteExample {
    public static void main(String[] args) {
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testdb";
        String user = "root";
        String password = "root";

        String deleteQuery = "DELETE FROM users WHERE name = ?";

        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;

        try {
            // 1. 加载数据库驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

            // 2. 获取数据库连接
            connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

            // 3. 创建PreparedStatement对象
            preparedStatement = connection.prepareStatement(deleteQuery);
            preparedStatement.setString(1, "John Doe");

            // 4. 执行删除操作
            int rowsAffected = preparedStatement.executeUpdate();
            System.out.println("删除了 " + rowsAffected + " 行数据");

        } catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭资源
            try {
                if (preparedStatement != null) preparedStatement.close();
                if (connection != null) connection.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
扩展：

具体来说，setString(int parameterIndex, String x) 方法用于将指定位置的占位符（?）替换成指定的字符串值。

PreparedStatement 的工作原理

PreparedStatement 是一个接口，用于执行预编译的 SQL 查询。在 SQL 查询中，通常使用 ? 来表示占位符，表示参数将在运行时被动态传入，而不是在 SQL 查询字符串中直接硬编码。

例如，假设你要执行一个插入操作，SQL 语句可能是这样的：

INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?);

这个 SQL 语句有两个 ? 占位符，表示你将动态地插入两个值（例如，name 和 email）。

setString(int parameterIndex, String x) 详解

  • parameterIndex：这个参数表示要替换的占位符的位置（从1开始），也就是你想要设置哪个位置的参数。
  • x：这是你想要设置的值，类型必须与占位符的类型匹配。在这种情况下，我们使用 setString，意味着占位符将会被一个字符串值替换。

preparedStatement.setString(1, "John Doe");
 

  • 1：这是第一个 ? 占位符的位置（从1开始计数）。表示要将 ? 的位置替换为 John Doe。
  • "John Doe"：这是你要插入的实际值（字符串 "John Doe"）。这个值会替代 SQL 语句中的第一个占位符 ?。

等价于：

INSERT INTO users (name, email) VALUES ('John Doe', ?); 

preparedStatement.setString(2, "[email protected]");

等价于：

INSERT INTO users (name, email) VALUES ('John Doe', '[email protected]');

结合完整 SQL 语句

将这两行代码与 SQL 语句结合，最终执行的 SQL 语句就是：

INSERT INTO users (name, email) VALUES ('John Doe', '[email protected]');

这两行代码的作用是：

  • 第一行将 "John Doe" 作为第一个参数（name）传递给 SQL 查询。
  • 第二行将 "[email protected]" 作为第二个参数（email）传递给 SQL 查询。

使用 PreparedStatement 设置参数有两个主要优点：

  1. 防止 SQL 注入攻击：通过占位符传递参数，避免直接将数据嵌入 SQL 语句中，减少了恶意 SQL 注入的风险。
  2. 提高性能：对于重复执行相同 SQL 查询的情况，JDBC 可以重用编译后的 SQL 执行计划，避免了每次都需要重新解析 SQL。

总结

本文展示了如何在Java中使用JDBC进行简单的数据库操作，包括连接数据库、查询、插入、更新和删除等基本操作。JDBC为Java应用程序提供了强大的数据库交互功能，但也需要注意资源管理（如连接的关闭）以及SQL注入等安全问题。希望本文能够帮助大家快速上手并实现Java与数据库的交互。

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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