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11.1 什么是JDBC

11.1.1 JDBC概述

JDBC的全称是Java数据库连接（Java Database Connectivity），它是一套用于执行SQL语句的JavaAPI。应用程序可通过这套JavaAPI连接到关系数据库，并使用SQL语句完成对数据库中数据的查询、新增、更新和删除等操作。不同的数据库（如MySQL、Oracle等）处理数据的方式是不同的，如果直接使用数据库厂商提供的访问接口操作数据库，应用程序的可移植性就会变得很差。例如，用户在当前程序中使用的是MySQL提供的接口操作数据库，如果换成Oracle数据库，则需要重新使用Oracle数据库提供的接口，这样代码的改动量会非常大。如果使用JDBC，上述问题就不复存在了，因为JDBC要求各个数据库厂商按照统一的规范提供数据库驱动程序，在程序中由JDBC和具体的数据库驱动程序联系，用户不必直接与底层的数据库交互，使得代码的通用性更强。

11.1.2 JDBC驱动程序

JDBC本身提供的是一套数据库操作标准，而JDBC中提供的这些标准又需要由各个数据库厂商实现，每一个数据库厂商都会为其数据库产品提供一个JDBC驱动程序。目前比较常见的JDBC驱动程序可以分为以下4类。

1.JDBC-ODBC桥驱动程序
JDBC-ODBC桥驱动程序由Sun公司开发，是JDK提供的数据库操作标准API，这种类型的驱动程序实际是把所有JDBC的调用传递给ODBC（Open Database Connectivity，开放数据库连接），再由ODBC调用本地数据库驱动程序代码，操作数据库中的数据。通过JDBC-ODBC桥驱动程序操作数据库的方式如图11-2所示。由于JDBC-ODBC桥驱动程序经过几次中间调用，所以执行效率比较低。

2.本地API驱动程序
本地API驱动程序直接将JDBCAPI映射成数据库特定的客户端API。这种驱动程序包含特定数据库的本地API，通过它可以访问数据库的客户端。通过本地API驱动程序操作数据库的方式如图11-3所示。通过本地API驱动程序访问数据库减少了ODBC的调用环节，提高了数据库访问的效率。

3.网络协议驱动程序
网络协议驱动是用纯Java语言编写的。JDBC把对数据库的访问请求传递给网络上的中间件服务器；中间件服务器先把请求转换为数据库通信协议请求，然后再与数据库进行交互。使用这种类型的JDBC驱动程序的Java应用程序可以与服务器端完全分离，具有很大的灵活性。通过网络协议驱动程序操作数据库的方式如图11-4所示。

4.本地协议驱动程序
本地协议驱动程序是用使用纯Java语言编写的。本地协议驱动程序通常是由数据库厂商直接提供的JAR包。本地协议驱动程序直接将JDBC调用转换为数据库特定的网络通信协议，然后与数据库进行交互。通过本地协议驱动程序操作数据库的方式如图11-5所示。

在上述4种类型中，JDBC-ODBC桥驱动程序由于执行效率不高，更适合作为开发应用时的一种过渡方案；如果是在内联网（Intranet）中的应用，可以考虑本地API驱动程序；如果是基于互联网（Internet）并且需要同时连接多个不同种类的数据库、并发连接要求高的应用，可以考虑网络协议驱动程序；如果是基于互联网（Internet）但连接单一数据库的应用，可以考虑本地协议驱动程序。本章将基于驱动程序类型对JDBC进行讲解。

11.2 JDBC的常用API

1.Driver接口
Driver接口是所有JDBC驱动程序必须实现的接口，该接口专门提供给数据库厂商使用。需要注意的是，在编写Java应用程序时，必须把使用的数据库驱动程序（这里指MySQL驱动程序的JAR包)或类库加载到项目的classpath中。

2.DriverManager类
使用JDBC连接数据库，需要用到DriverManager类，它用于加载JDBC驱动程序并且创建Java应用程序与数据库的连接。在DriverManager类中，定义了两个重要的静态方法。

3.Connection接口
DriverManager类的getConnection（）方法返回一个Connection对象，它是表示数据库连接的对象，只有获得该对象，才能访问并操作数据库。一个应用程序可与单个数据库建立一个或多个连接，也可以与多个数据库建立连接。

4.Statement接口Statement接口用于执行静态的SQL语句，并返回一个结果对象。Statement接口对象可以通过Connection实例的createStatement（）方法获得，该对象会把静态的SQL语句发送到数据库中编译执行，然后返回数据库的处理结果。Statement接口提供了3个执行SQL语句的常用方法。

5.PreparedStatement接口
Statement接口封装了JDBC执行SQL语句的方法，可以完成Java程序执行SQL语句的操作。然而在实际开发过程中往往需要将程序中的变量作为SQL语句的查询条件，而使用Statement接口操作这些SQL语句过于烦琐，并且存在安全方面的问题。针对这一问题，JDBC API提供了扩展的PreparedStatement接口。PreparedStatement是Statement的子接口，用于执行预编译的SQL语句。PreparedStatement接口扩展了带参数的SQL语句的执行操作，该接口中的SQL语句可以使用占位符“？”代替参数，然后通过setter方法为SQL语句的参数赋值。

在表11-4中，DML（数据操纵语言）语句指的是操作数据库、表、列等的语句，使用的关键字为CREATE、ALTER、DROP。DDL（数据定义语言）语句指的是对表中的数据进行增、删、改操作的语句，使用的关键字为INSERT、UPDATE、DELETE。在为SQL语句中的参数赋值时，可以通过输人参数与SQL类型相匹配的setXxx（）方法赋值。例如，字段的数据类型为int或Integer，那么可以使用setInt（）方法或setObject（）方法设置输人参数，具体示例如下：

        String sql="INSERT INTO users（id,name,email) VALUES(?,？,？)";
        Preparedstatement preStmt=conn.prepareStatement(sql);
        preStmt.setInt(1,1);//使用参数与SQL类型相匹配的方法
        preStmt.setString(2,"zhangsan");//使用参数与SQL类型相匹配的方法
        preStmt.setobject(3,"[email protected]");//使用setObject（）方法设置参数
        preStmt.executeUpdate();

6.ResultSet接口
ResultSet接口用于保存JDBC执行查询时返回的结果集，该结果集封装在一个逻辑表格中。在ResultSet接口内部有一个指向表格数据行的游标（或指针），ResultSet对象初始化时游标在表格的第一行之前，调用next（)方法可以将游标移动到下一行。如果下一行没有数据，则next()方法返回false。在应用程序中经常使用next（)方法作为while循环的条件来迭代结果集。

11.3 JDBC编程

11.3.1 JDBC 编程步骤

通常情况下，使用JDBCAPI实现JDBC程序时，首先需要加载并注册数据库驱动程序，其次使用DriverManager类调用getConnection（）方法获取表示数据连接的Connection对象，最后通过Connection对象调用相应方法获取Statement对象，通过Statement对象执行SQL语句。执行SQL语句之后，如果数据库有返回结果，则将结果封装为ResultSet对象返回。

1 加载并注册数据库驱动程序
在连接数据库之前，要加载数据库的驱动程序到Java虚拟机。加载数据库驱动程序操作可以通过java.lang.Class类的静态方法forName（StringclassName）或DriverManager类的静态方法registerDriver（Driverdriver）实现，具体示例如下：

DiverManager.registerDiver(Driver Driver)

或者

Class.forName("DriverName");

调用registDriver（）方法时，实际上创建了两个Driver对象，对于只需加载驱动程序类来讲有些浪费资源；使用forName（)方法，驱动程序类的名称是以字符串的形式填写的，使用时可以把该驱动程序类的名称放到配置文件中，如果需要切换驱动程序类会非常方便。所以在实际开发中，常调用forName（)方法注册数据库驱动程序。forName（)方法中的参数DriverName表示数据库的驱动程序类。以MySQL数据库为例，MySQL驱动程序类在MySQL6.0.2版本之前是com.mysql.jdbc.Driver，加载示例代码如下：

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

而在MySQL6.0.2版本之后，MySQL驱动程序类是com.mysql.cj.jdbc.Driver，加载示例代码如下：

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

在实际加载时，用户需要根据数据库版本选择对应的驱动程序类

2 通过DriverManager类获取数据库连接
DriverManager类的getConnection（）方法用于获取JDBC驱动程序到数据库的连接，通过DriverManager类获取数据库连接的具体方式如下：

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

从上述代码可以看出，getConnection（）方法有3个参数，分别表示连接数据库的URL、登录数据库的用户名和登录数据库的密码。以MySQL数据库为例，数据库地址的书写格式如下：

jdbc:mysql://hostname:port/databasename

在上面的代码中，“jdbc：mysql：”是固定的写法，后面的hostname指的是主机的名称（如果数据库在本机中，hostname可以为localhost或127.0.0.1；如果要连接的数据库在其他计算机中，hostname可以是连接计算机的IP地址），port指的是连接数据库的端口号（MySQL端口号默认为3306），databasename指的是MySQL中相应数据库的名称。

3.通过Connection对象获取Statement对象
获取Connection对象之后，还必须创建Statement对象，将各种SQL语句发送到连接的数据库中执行。如果把Connection对象看作一条连接程序和数据库的索道，那么Statement对象就可以看作索道上的一辆缆车，它为数据库传输SQL语句，并返回执行结果。Connection创建Statement对象的方法有以下3个：
（1）createStatement（）：创建基本的Statement对象。
（2）prepareStatement（）：根据传递的SQL语句创建PreparedStatement对象。
（3）prepareCall（）：根据传人的SQL语句创建CallableStatement对象。
以创建基本的Statement对象为例，创建方式如下：

Statement stmt=conn.createStatement();

4.使用Statement执行SQL语句
创建了Statement对象后，就可以通过该对象执行SQL语句。如果SQL语句运行后产生了结果集，Statement对象会将结果集封装成ResultSet对象并返回。Statement有以下3个执行SQL语句的方法：

• execute（）：可以执行任何SQL语句。
• executeQuery（）：通常执行查询语句，执行后返回代表结果集的ResultSet对象。
• executeUpdate（）：主要用于执行DML语句和DDL语句。执行DML语句（如INSERT、UPDATE或DELETE)返回受SQL语句影响的行数；执行DDL语句返回0。以executeQuery（）方法为例，调用形式如下：

//创建SQL语句
String sql="SELECT name from users WHERE id=1";
//执行SQL语句,获取结果集
ResultSet rs=stmt.executeQuery(sql);

需要注意的是，在调用executeQuery（）方法和executeUpdate（）方法时，如果作为参数的SQL语句有多行（多条SQL语句），将出现编译错误，因此在构造SQL语句时，如果SQL语句有多行，需要将多行SQL语句加上双引号并使用十号连接起来。例如下面的SQL语句：

String sql="INSERT INTO users(NAME,PASSWORD,email,birthday)"
        +VALUES('zhangs','123456','zs@sina.com','1980-12-04');"
        "ResultSetrs=stmt.executeQuery（sgl);

5.操作结果集
如果执行的SQL语句是查询语句，执行结果将封装成一个ResultSet对象，该对象保存了SQL语句查询的结果。程序可以通过操作该ResultSet对象取出查询结果。

6.关闭连接并释放资源
每次操作数据库结束后都要关闭数据库连接并释放资源，以防止系统资源浪费。资源的关闭顺序和声明顺序相反，关闭顺序依次为关闭ResultSet对象、关闭Statement对象、关闭Connection对象。为了保证在异常情况下也能关闭资源，通常在try".catch语句的finally代码块中统一关闭资源。至此，JDBC程序的大致实现步骤已经讲解完成。

11.3.2 实现第一个JDBC程序

（1）搭建数据库环境。在MySQL中创建名称为jdbc的数据库，然后在jdbc数据库中创建users表，创建数据库和表的SQL语句如下：

CREATE DATABASE jdbc;
USE jdbc;
CREATE TABLE users(
        id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
        name VARCHAR(40),
        password VARCHAR(40),
        email VARCHAR(60),
        birthday DATE
        );

jdbc数据库和users表创建成功后，再向users表中插人3条数据，SQL语句如下:

insert into users(NAME,PASSWORD,email,birthday) values('zhangs','123456','[email protected]','1980-12-04'), ('1isi','123456','[email protected]','1981-12-04'),('wangwu','123456','[email protected]','1979-12-04');

为了查看数据是否添加成功，使用SELECT语句查询users表中的数据，执行结果如图11-7所示。

（2）创建项目环境，导人数据库驱动程序。在IDEA中新建名称为chapterl1的Java项目，右击项目名称，在弹出的快捷菜单中选择New→Directory命令，在弹出的对话框中将该目录命名为lib，项目根目录中就会出现一个名称为lib的目录。将下载好的MySQL数据库驱动程序文件mysql-connector-java-8.0.15.jar复制到项目的lib目录中，并把JAR包添加到项目里。在IDEA菜单栏中选择File→ProjectStructure→Modules→Dependencies命令，单击最右侧加号后选择第一项：“JARsordirectories"”，在弹出的对话框中选择下载好的JAR包并确认。最后可以看到mysql-connector-java-8.0.15.jar已添加到IDEA的依赖项中。成功添加MySQL的JAR包的界面如图所示。

将mysql-connector-java-8.0.15.jar添加到依赖项之后，单击Apply按钮，再单击OK按钮，可以看到在ExternalLibraries下已经存在刚刚添加的JAR包。至此，JAR包添加成功。加人数据库驱动程序后的项目结构如图所示。

（3）编写JDBC程序。在项目chapterl1的src目录下，新建名称为com.itheima.jdbc.example的包，在该包中创建Example01类，该类用于读取数据库中的users表，并将结果输出到控制台。Example01类的实现如文件所示。

import java.sql.*;

public class Example01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Statement stmt = null;
        ResultSet rs = null;
        Connection conn = null;
        try {
            // 1. 注册数据库的驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            // 2.通过DriverManager获取数据库连接
            String url =
                    "jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc?serverTimezone=GMT%2B8&useSSL=false";
            String username = "root";    //数据库用户名
            String password = "root";    //数据库密码
            conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
            // 3.通过Connection对象获取Statement对象
            stmt = conn.createStatement();
            // 4.使用Statement执行SQL语句。
            String sql = "select * from users";
            rs = stmt.executeQuery(sql);
            // 5. 操作ResultSet结果集
            System.out.println("id	|	name	|	password|	email		|	birthday");
            while (rs.next()) {
                int id = rs.getInt("id"); // 通过列名获取指定字段的值
                String name = rs.getString("name");
                String psw = rs.getString("password");
                String email = rs.getString("email");
                Date birthday = rs.getDate("birthday");
                System.out.println(id + "	|	" + name + "	|	" + psw +  "	|	" + email + "	|	" + birthday);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 6.回收数据库资源
            if (rs != null) {
                try {
                    rs.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                rs = null;
            }
            if (stmt != null) {
                try {
                    stmt.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                stmt = null;
            }
            if (conn != null) {
                try {
                    conn.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                conn = null;
            }
        }
    }
}

在文件中，第9行代码通过Class的forName（）方法注册了MySQL数据库驱动程序。
第11～16行代码通过DriverManager的getConnection（）方法获取数据库的连接。
第18行代码通过Connection对象获取Statement对象。
第20、21行代码调用Statement对象的executeQuery（)方法执行SQL查询语句。第23～33行代码使用ResultSet对象操作结果集，并用while循环获取数据库的所有数据。
第38～61行代码依次关闭ResultSet对象、Statement对象和Connection对象并释放资源。
运行结果所示。users表中的数据已输出控制台。至此，第一个JDBC程序成功实现。在实现这个JDBC程序时，有以下3点需要注意。
（1）注册驱动程序。虽然使用DriverManager.registerDriver(newcom.mysql.cj.jdbc.Driver（))方法也可以完成注册，但这种方式会使数据库驱动程序被注册两次。因为在Driver类的源码中，已经在静态代码块中完成了数据库驱动程序的注册。为了避免数据库驱动程序被重复注册，在程序中使用Class.forName（）方法加载驱动程序类即可。
（2）释放资源。由于数据库资源非常宝贵，数据库允许的并发访问连接数量有限，因此，当数据库资源使用完毕后，一定要释放资源。为了保证资源被释放，在Java程序中应该将释放资源的操作放在finally代码块中。
（3）获取数据库连接。在MySQL8.0及以上版本中获取数据库连接时需要设置时区为北京时间（serverTimezone=GMT%2B8），因为安装数据库时默认为美国时间。如果不设置时区为北京时间，系统会报告MySQL设置时区与当前系统时区不符的错误

更换URL地址

url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/jdbc?characterEncoding=utf8&useSSL=true

本章主要讲解了JDBC的基本知识，包括什么是JDBC、JDBC的主要类和接口、JDBC的人门程序。通过本章的学习，读者可以了解什么是JDBC，熟悉JDBC的主要类和接口，掌握如何使用JDBC操作数据库中的数据。