XiSun的博客

JDBC 概述

数据的持久化

• 持久化 (persistence)：把数据保存到可掉电式存储设备中以供之后使用。大多数情况下，特别是企业级应用，数据持久化意味着将内存中的数据保存到硬盘上加以 “固化”，而持久化的实现过程大多通过各种关系数据库来完成。

• 持久化的主要应用是将内存中的数据存储在关系型数据库中，当然也可以存储在磁盘文件、XML 数据文件中。

  

Java 中的数据存储技术

• 在 Java 中，数据库存取技术可分为如下几类：

  • JDBC 直接访问数据库。

  • JDO (Java Data Object ) 技术。

  • 第三方 O/R 工具，如 Hibernate，Mybatis 等。

• JDBC 是 Java 访问数据库的基石，JDO、Hibernate、MyBatis 等只是更好的封装了 JDBC。

JDBC 介绍

• 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，然后 java.sql 和 javax.sql 这些 Java 的 API，可以使用这些类库以一种标准的方法、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。
• 如果没有 JDBC，那么 Java 程序访问数据库时是这样的：

• 有了 JDBC，Java 程序访问数据库时是这样的：

• 总结如下：

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。

面向接口编程：

JDBC 是 sun 公司提供一套用于数据库操作的接口，Java 程序员只需要面向这套接口编程即可。

不同的数据库厂商，需要针对这套接口，提供不同实现。不同的实现的集合，即为不同数据库的驱动。

JDBC 程序编写步骤

ODBC (Open Database Connectivity，开放式数据库连接)，是微软在 Windows 平台下推出的。使用者在程序中只需要调用 ODBC API，由 ODBC 驱动程序将调用转换成为对特定的数据库的调用请求。

获取数据库连接

要素一：Driver 驱动

• 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。

• 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。

• 第一步：Maven 添加驱动依赖。

  • MySQL：

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    <dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> <version>8.0.25</version> </dependency>

  • PostgreSQL：

    1 2 3 4 5

    <dependency> <groupId>org.postgresql</groupId> <artifactId>postgresql</artifactId> <version>42.2.10</version> </dependency>

• 第二步：加载驱动。加载 JDBC 驱动需调用 Class 类的静态方法 forName()，并向其传递要加载的 JDBC 驱动的类名。

  • MySQL：

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

    com.mysql.jdbc.Driver 已被舍弃。

  • PostgreSQL：

    1	Class.forName("org.postgresql.Driver");

• 第三步：注册驱动。DriverManager 类是驱动程序管理器类，负责管理驱动程序。

  • DriverManager 类使用 registerDriver() 注册驱动。

  • 通常不用显式调用 DriverManager 类的 registerDriver() 来注册驱动程序类的实例，因为 Driver 接口的驱动程序类 (即实现类) 都包含了一个静态代码块，在这个静态代码块中，会调用 DriverManager 类 的 registerDriver() 来注册自身的一个实例。下图是 MySQL 的 Driver 实现类的源码：

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    package com.mysql.cj.jdbc; import java.sql.DriverManager; import java.sql.SQLException; public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver { public Driver() throws SQLException { } static { try { DriverManager.registerDriver(new Driver()); } catch (SQLException var1) { throw new RuntimeException("Can't register driver!"); } } }

要素二：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。

  • 格式：协议: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)，端口号和数据库名。

• 举例：

  

• 几种常用数据库的 JDBC URL

  • MySQL 的连接 URL 的编写方式：

    • 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，此时，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 的编写方式：

    • 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 的编写方式：

    • jdbc:sqlserver://主机名称:sqlserver服务端口号:DatabaseName=数据库名称

      • jdbc:sqlserver://localhost:1433:DatabaseName=atguigu

要素三：用户名和密码

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

数据库连接方式举例

• 连接方式一

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  public void testConnection1() { try { // 1.提供java.sql.Driver接口实现类的对象 Driver driver = null; driver = new com.mysql.cj.jdbc.Driver(); // 2.提供url，指明具体操作的数据 String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test"; // 3.提供Properties的对象，指明用户名和密码 Properties info = new Properties(); info.setProperty("user", "root"); info.setProperty("password", "abc123"); // 4.调用driver的connect()，获取连接 Connection connection = driver.connect(url, info); System.out.println(connection); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } }

  说明：上述代码中显式出现了第三方数据库的 API。

• 连接方式二

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  public void testConnection2() { try { // 1.实例化Driver String className = "com.mysql.cj.jdbc.Driver"; Class<?> clazz = Class.forName(className); Driver driver = (Driver) clazz.newInstance(); // 2.提供url，指明具体操作的数据 String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test"; // 3.提供Properties的对象，指明用户名和密码 Properties info = new Properties(); info.setProperty("user", "root"); info.setProperty("password", "abc123"); // 4.调用driver的connect()，获取连接 Connection connection = driver.connect(url, info); System.out.println(connection); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }

  说明：相较于方式一，这里使用反射实例化 Driver，不在代码中体现第三方数据库的 API，体现了面向接口编程思想。

• 连接方式三

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  public void testConnection3() { try { // 1.数据库连接的4个基本要素： String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test"; String user = "root"; String password = "abc123"; String driverName = "com.mysql.cj.jdbc.Driver"; // 2.实例化Driver Class<?> clazz = Class.forName(driverName); Driver driver = (Driver) clazz.newInstance(); // 3.注册驱动 DriverManager.registerDriver(driver); // 4.获取连接 Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); System.out.println(connection); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }

  说明：使用 DriverManager 实现数据库的连接。体会获取连接必要的 4 个基本要素。

• 连接方式四

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  public void testConnection4() { try { // 1.数据库连接的4个基本要素： String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test"; String user = "root"; String password = "abc123"; String driverName = "com.mysql.cj.jdbc.Driver"; // 2.加载驱动(实例化Driver和注册驱动) 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(其他数据库的Driver类有类似代码)： static { try { DriverManager.registerDriver(new Driver()); } catch (SQLException var1) { throw new RuntimeException("Can't register driver!"); } } */ // 4.获取连接 Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); System.out.println(connection); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }

  说明：不必显式的注册驱动。因为在 DriverManager 的源码中已经存在静态代码块，实现了驱动的注册。

• 连接方式五 (最终版)

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  @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 connection = DriverManager.getConnection(url,user,password); System.out.println(connection); }

  • 配置文件 jdbc.properties 内容如下：

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    user=root password=abc123 url=jdbc:mysql://localhost:3306/test driverClass=com.mysql.cj.jdbc.Driver

    说明：使用配置文件的方式保存配置信息，在代码中加载配置文件。

  • 使用配置文件的好处：

    • 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。
    • 如果修改了配置信息，省去重新编译、打包的过程。

使用 PreparedStatement 实现 CRUD 操作

Java 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。

  

Java 与 SQL 对应数据类型转换表

使用 Statement 操作数据表的弊端

• 通过调用 Connection 对象的 createStatement() 创建该对象。该对象用于执行静态的 SQL 语句，并且返回执行结果。

• Statement 接口中定义了下列方法用于执行 SQL 语句：

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  // 执行更新操作INSERT、UPDATE、DELETE int executeUpdate(String sql) throws SQLException; // 执行查询操作SELECT ResultSet executeQuery(String sql) throws SQLException;

• 但是，使用 Statement 操作数据表存在弊端：

  • 问题一：存在拼串操作，繁琐。
  • 问题二：存在 SQL 注入问题。

• SQL 注入是利用某些系统没有对用户输入的数据进行充分的检查，而在用户输入的数据中注入非法的 SQL 语句段或命令，如：SELECT user, password FROM user_table WHERE user='a' OR 1 = ' AND password = ' OR '1' = '1')，从而利用系统的 SQL 引擎完成恶意行为的做法。

• 对于 Java 而言，要防范 SQL 注入，只要用 PreparedStatement (从 Statement 扩展而来) 取代 Statement 就可以了。

• 代码演示：

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  public class StatementTest { // 使用Statement实现对数据表的查询操作 public static <T> T get(String sql, Class<T> clazz) { Connection connection = null; Statement statement = null; ResultSet resultSet = null; try { // 1.加载配置文件 InputStream is = StatementTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties"); Properties properties = new Properties(); properties.load(is); // 2.读取配置信息 String user = properties.getProperty("user"); String password = properties.getProperty("password"); String url = properties.getProperty("url"); String driverClass = properties.getProperty("driverClass"); // 3.加载驱动 Class.forName(driverClass); // 4.获取连接 connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); statement = connection.createStatement(); resultSet = statement.executeQuery(sql); // 获取结果集的元数据 ResultSetMetaData resultSetMetaData = resultSet.getMetaData(); // 获取结果集的列数 int columnCount = resultSetMetaData.getColumnCount(); if (resultSet.next()) { T t = clazz.newInstance(); for (int i = 0; i < columnCount; i++) { // 1.获取列的名称 // String columnName = resultSetMetaData.getColumnName(i+1); // 1.获取列的别名 String columnName = resultSetMetaData.getColumnLabel(i + 1); // 2. 根据列名获取对应数据表中的数据 Object columnVal = resultSet.getObject(columnName); // 3. 将数据表中得到的数据，封装进对象 Field field = clazz.getDeclaredField(columnName); field.setAccessible(true); field.set(t, columnVal); } return t; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { // 关闭资源 if (resultSet != null) { try { resultSet.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } if (statement != null) { try { statement.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } if (connection != null) { try { connection.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } } return null; } public static void main(String[] args) { // 使用Statement的弊端：需要拼写sql语句，并且存在SQL注入的问题 // 如何避免出现sql注入：只要用 PreparedStatement(从Statement扩展而来) 取代 Statement Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入用户名："); String user = scanner.nextLine(); System.out.print("请输入密码："); String password = scanner.nextLine(); // SELECT user,password FROM user_table WHERE user = '1' or ' AND password = '=1 or '1' = '1' String sql = "SELECT user,password FROM user_table WHERE user = '" + user + "' AND password = '" + password + "'"; User returnUser = get(sql, User.class); if (returnUser != null) { System.out.println("登录成功"); } else { System.out.println("用户名不存在或密码错误"); } } }

• 改进：

  

PreparedStatement的使用

PreparedStatement介绍

• 通过调用 Connection 对象的 preparedStatement(String sql) 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() (Xxx 表示数据类型) 来设置这些参数。setXxx() 有两个参数，第一个参数是要设置的 SQL 语句中的问号参数的索引 (从 1 开始)，第二个是设置的 SQL 语句中的该索引位置对应参数的值。

PreparedStatement 与 Statement 的对比

• 代码的可读性和可维护性。
• PreparedStatement 通过预编译，可以防止 SQL 注入 (占位符的位置只是参数，SQL 的语意，在预编译时已经完成)。
• PreparedStatement 可以操作 Blob 的数据，而 Statement 做不到。
• PreparedStatement 能最大可能提高性能：
  • DBServer 会对预编译语句提供性能优化。因为预编译语句有可能被重复调用，所以语句在被 DBServer 的编译器编译后的执行代码被缓存下来，那么下次调用时只要是相同的预编译语句就不需要编译，只要将参数直接传入编译过的语句执行代码中就会得到执行。
  • 在 Statement 语句中，即使是相同操作，但因为数据内容不一样，所以整个语句本身不能匹配，没有缓存语句的意义。事实是没有数据库会对普通语句编译后的执行代码缓存。这样，每执行一次都要对传入的语句编译一次。
  • 对于新的 SQL 语句，需要经过语法检查，语义检查，翻译成二进制命令等操作，PreparedStatement 的语句是预编译的，会被缓存，就不再需要经过前面的那几个操作，从而提高效率。

使用 PreparedStatement 实现增、删、改操作

• 常规：

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  public class PreparedStatementUpdateTest { // 向customers表中添加一条记录 public static void testInsert() { Connection connection = null; PreparedStatement preparedStatement = null; try { // 1.读取配置文件中的4个基本信息 InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties"); Properties properties = new Properties(); properties.load(is); String user = properties.getProperty("user"); String password = properties.getProperty("password"); String url = properties.getProperty("url"); String driverClass = properties.getProperty("driverClass"); // 2.加载驱动 Class.forName(driverClass); // 3.获取连接 connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); // 4.预编译sql语句，返回PreparedStatement的实例 String sql = "insert into customers(name, email, birth) values(?, ?, ?)";// ?: 占位符 preparedStatement = connection.prepareStatement(sql); // 5.填充占位符 preparedStatement.setString(1, "哪吒"); preparedStatement.setString(2, "nezha@gmail.com"); SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); java.util.Date date = sdf.parse("1000-01-01"); preparedStatement.setDate(3, new Date(date.getTime()));// java.util.Date与java.sql.Date转换 // 6.执行操作 preparedStatement.execute(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { // 7.资源的关闭 try { if (preparedStatement != null) { preparedStatement.close(); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } try { if (connection != null) { connection.close(); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { testInsert(); } }

• 通用：

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  public class JDBCUtils { // 使用throws抛出异常，在真正用到Connection的地方，统一使用try/catch，防止获取连接时出现异常，导致Connection为空但代码继续执行 public static Connection getConnection() throws Exception { // 1.读取配置文件中的4个基本信息 InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties"); Properties properties = new Properties(); properties.load(is); String user = properties.getProperty("user"); String password = properties.getProperty("password"); String url = properties.getProperty("url"); String driverClass = properties.getProperty("driverClass"); // 2.加载驱动 Class.forName(driverClass); // 3.获取连接 Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); return connection; } public static void closeResource(Connection connection, Statement statement) { if (statement != null) { try { statement.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } if (connection != null) { try { connection.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void closeResource(Connection connection, Statement statement, ResultSet resultSet) { if (resultSet != null) { try { resultSet.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } if (statement != null) { try { statement.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } if (connection != null) { try { connection.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } } }

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  public class PreparedStatementUpdateTest { // 通用的增删改操作 public static void update(String sql, Object... args) {// sql中占位符的个数与可变形参的长度相同！ Connection connection = null; PreparedStatement preparedStatement = null; try { // 1.获取数据库的连接 connection = JDBCUtils.getConnection(); // 2.预编译sql语句，返回PreparedStatement的实例 preparedStatement = connection.prepareStatement(sql); // 3.填充占位符 for (int i = 0; i < args.length; i++) { preparedStatement.setObject(i + 1, args[i]); } // 4.执行 /* * 方式一，preparedStatement.execute()： * 如果执行的是查询操作，有返回结果，则此方法返回true; * 如果执行的是增、删、改操作，没有返回结果，则此方法返回false。 */ // preparedStatement.execute(); /* * 方式二，preparedStatement.executeUpdate()： * 返回sql语句执行过后，对数据库影响的行数，可以根据返回值，判断增、删、查操作的结果 */ preparedStatement.executeUpdate(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { // 5.资源的关闭 JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement); } } public static void main(String[] args) { // String sql = "delete from customers where id = ?"; // update(sql,3); // order是数据库关键字，作为表名，为防止错误，添加``符号 String sql = "update `order` set order_name = ? where order_id = ?"; update(sql, "DD", "2"); } }

使用 PreparedStatement 实现查询操作

• 常规：

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  /* * ORM编程思想---Object Relational Mapping * 一个数据表对应一个Java类 * 表中的一条记录对应Java类的一个对象 * 表中的一个字段对应Java类的一个属性 */ public class Customer { private int id; private String name; private String email; private Date birth;// java.sql.Date public Customer() { } public Customer(int id, String name, String email, Date birth) { this.id = id; this.name = name; this.email = email; this.birth = birth; } public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getEmail() { return email; } public void setEmail(String email) { this.email = email; } public Date getBirth() { return birth; } public void setBirth(Date birth) { this.birth = birth; } @Override public String toString() { return "Customer [id=" + id + ", name=" + name + ", email=" + email + ", birth=" + birth + "]"; } }

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  /** * 针对于customers表的查询操作 */ public class CustomerForQuery { public static void testQuery1() { Connection connection = null; PreparedStatement preparedStatement = null; ResultSet resultSet = null; try { connection = JDBCUtils.getConnection(); String sql = "select id, name, email, birth from customers where id = ?"; preparedStatement = connection.prepareStatement(sql); preparedStatement.setObject(1, 1); // 执行，并返回结果集 resultSet = preparedStatement.executeQuery(); // 处理结果集 // next()：判断结果集的下一条是否有数据，如果有数据返回true，并且指针下移； // 如果没有数据返回false，指针不会下移。 if (resultSet.next()) { // 获取当前这条数据的各个字段值 int id = resultSet.getInt(1); String name = resultSet.getString(2); String email = resultSet.getString(3); Date birth = resultSet.getDate(4); // 方式一： // System.out.println("id = " + id + ",name = " + name + ",email = " + email + ",birth = " + birth); // 方式二： // Object[] data = new Object[]{id, name, email, birth}; // 方式三：将数据封装为一个对象（推荐） Customer customer = new Customer(id, name, email, birth); System.out.println(customer); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { // 关闭资源 JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement, resultSet); } } public static void main(String[] args) { testQuery1(); } }

• 通用：

  • 类的属性和表的字段相同：

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    /** * 针对于customers表的查询操作 */ public class CustomerForQuery { /** * 针对customers表的通用的查询操作 */ public static Customer queryForCustomers(String sql, Object... args) { Connection connection = null; PreparedStatement preparedStatement = null; ResultSet resultSet = null; try { connection = JDBCUtils.getConnection(); preparedStatement = connection.prepareStatement(sql); for (int i = 0; i < args.length; i++) { preparedStatement.setObject(i + 1, args[i]); } resultSet = preparedStatement.executeQuery(); // 获取结果集的元数据：ResultSetMetaData ResultSetMetaData resultSetMetaData = resultSet.getMetaData(); // 通过ResultSetMetaData获取结果集中的列数 int columnCount = resultSetMetaData.getColumnCount(); // 只返回一条数据q2w if (resultSet.next()) { Customer customer = new Customer(); // 处理结果集一行数据中的每一个列 for (int i = 0; i < columnCount; i++) { // 获取列值 Object columnValue = resultSet.getObject(i + 1); // 获取每个列的列名 // String columnName = resultSetMetaData.getColumnName(i + 1); String columnLabel = resultSetMetaData.getColumnLabel(i + 1); // 通过反射：给customer对象指定的columnName属性，赋值为columnValue Field field = Customer.class.getDeclaredField(columnLabel); field.setAccessible(true); field.set(customer, columnValue); } return customer; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement, resultSet); } return null; } public static void main(String[] args) { String sql = "select id, name, email, birth from customers where id = ?"; Customer customer = queryForCustomers(sql, 13); System.out.println(customer); sql = "select id, name, email, birth from customers where id = ? and name = ?"; Customer customer1 = queryForCustomers(sql, 10, "杰杰"); System.out.println(customer1); } }

  • 类的属性和表的字段不同：

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    public class Order { private int orderId; private String orderName; private Date orderDate;// java.sql.Date public Order() { super(); } public Order(int orderId, String orderName, Date orderDate) { super(); this.orderId = orderId; this.orderName = orderName; this.orderDate = orderDate; } public int getOrderId() { return orderId; } public void setOrderId(int orderId) { this.orderId = orderId; } public String getOrderName() { return orderName; } public void setOrderName(String orderName) { this.orderName = orderName; } public Date getOrderDate() { return orderDate; } public void setOrderDate(Date orderDate) { this.orderDate = orderDate; } @Override public String toString() { return "Order [orderId=" + orderId + ", orderName=" + orderName + ", orderDate=" + orderDate + "]"; } }

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64

    /** * 针对order表的通用的查询操作 */ public class OrderForQuery { /* * 针对于表的字段名与类的属性名不相同的情况： * 1.在声明sql时，使用类的属性名来命名字段的别名 * 2.使用ResultSetMetaData时，需要使用getColumnLabel()来替换getColumnName()获取列的别名 * 说明：如果sql中没有给字段起别名，getColumnLabel()获取的就是列名 */ /** * 针对于order表的通用的查询操作 */ public static Order orderForQuery(String sql, Object... args) { Connection connection = null; PreparedStatement preparedStatement = null; ResultSet resultSet = null; try { connection = JDBCUtils.getConnection(); preparedStatement = connection.prepareStatement(sql); for (int i = 0; i < args.length; i++) { preparedStatement.setObject(i + 1, args[i]); } // 执行，获取结果集 resultSet = preparedStatement.executeQuery(); // 获取结果集的元数据 ResultSetMetaData resultSetMetaData = resultSet.getMetaData(); // 获取列数 int columnCount = resultSetMetaData.getColumnCount(); if (resultSet.next()) { Order order = new Order(); for (int i = 0; i < columnCount; i++) { // 获取每个列的列值 Object columnValue = resultSet.getObject(i + 1); // 通过ResultSetMetaData // 获取列的列名：getColumnName()---不推荐使用 // 获取列的别名：getColumnLabel() // String columnName = resultSetMetaData.getColumnName(i + 1); String columnLabel = resultSetMetaData.getColumnLabel(i + 1); // 通过反射，将对象指定名columnName的属性赋值为指定的值columnValue Field field = Order.class.getDeclaredField(columnLabel); field.setAccessible(true); field.set(order, columnValue); } return order; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement, resultSet); } return null; } public static void main(String[] args) { String sql = "select order_id orderId, order_name orderName, order_date orderDate from `order` where order_id = ?"; Order order = orderForQuery(sql, 1); System.out.println(order); } }

  • 不同表：

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108

    public class PreparedStatementQueryTest { // 返回一个 public static <T> T getInstance(Class<T> clazz, String sql, Object... args) { Connection connection = null; PreparedStatement preparedStatement = null; ResultSet resultSet = null; try { connection = JDBCUtils.getConnection(); preparedStatement = connection.prepareStatement(sql); for (int i = 0; i < args.length; i++) { preparedStatement.setObject(i + 1, args[i]); } resultSet = preparedStatement.executeQuery(); // 获取结果集的元数据 ResultSetMetaData resultSetMetaData = resultSet.getMetaData(); // 通过ResultSetMetaData获取结果集中的列数 int columnCount = resultSetMetaData.getColumnCount(); if (resultSet.next()) { T t = clazz.newInstance(); // 处理结果集一行数据中的每一个列 for (int i = 0; i < columnCount; i++) { // 获取列值 Object columnValue = resultSet.getObject(i + 1); // 获取每个列的别名 String columnLabel = resultSetMetaData.getColumnLabel(i + 1); // 通过反射，给t对象指定的columnName属性，赋值为columnValue Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel); field.setAccessible(true); field.set(t, columnValue); } return t; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement, resultSet); } return null; } // 返回一个集合 public static <T> List<T> getForList(Class<T> clazz, String sql, Object... args) { Connection connection = null; PreparedStatement preparedStatement = null; ResultSet resultSet = null; try { connection = JDBCUtils.getConnection(); preparedStatement = connection.prepareStatement(sql); for (int i = 0; i < args.length; i++) { preparedStatement.setObject(i + 1, args[i]); } resultSet = preparedStatement.executeQuery(); // 获取结果集的元数据 ResultSetMetaData resultSetMetaData = resultSet.getMetaData(); // 通过ResultSetMetaData获取结果集中的列数 int columnCount = resultSetMetaData.getColumnCount(); // 创建集合对象 List<T> list = new ArrayList<>(); while (resultSet.next()) { T t = clazz.newInstance(); // 处理结果集一行数据中的每一个列: 给t对象指定的属性赋值 for (int i = 0; i < columnCount; i++) { // 获取列值 Object columnValue = resultSet.getObject(i + 1); // 获取每个列的别名 String columnLabel = resultSetMetaData.getColumnLabel(i + 1); // 给t对象指定的columnName属性，赋值为columnValue：通过反射 Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel); field.setAccessible(true); field.set(t, columnValue); } list.add(t); } return list; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement, resultSet); } return null; } public static void main(String[] args) { String sql = "select id, name, email, birth from customers where id = ?"; Customer customer = getInstance(Customer.class, sql, 12); System.out.println(customer); String sql1 = "select order_id orderId, order_name orderName from `order` where order_id = ?"; Order order = getInstance(Order.class, sql1, 1); System.out.println(order); String sql2 = "select id, name, email, birth from customers where id < ?"; List<Customer> list = getForList(Customer.class, sql2, 12); list.forEach(System.out::println); String sql3 = "select order_id orderId, order_name orderName from `order`"; List<Order> orderList = getForList(Order.class, sql3); orderList.forEach(System.out::println); } }

ResultSet 与 ResultSetMetaData 的说明

ResultSet

• 查询数据库时，需要调用 PreparedStatement 的 executeQuery()，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() 移动到下一行。调用 next() 时会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() 两个方法的结合体。

  

• 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。

ResultSetMetaData

• ResultSetMetaData 是描述 ResultSet 的元数据，可用于获取 ResultSet 对象中列的类型和属性信息。

• 通过 ResultSet 的 getMetaData() 获取 ResultSetMetaData。

  

  

• 常用方法：

  • getColumnCount()：返回当前 ResultSet 对象中的列数。
  • getColumnName(int column)：获取指定列的名称，不推荐使用。
  • getColumnLabel(int column)：获取指定列的别名，如果没有别名，则返回该列的名称。
  • 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。

资源的释放

• 释放 ResultSet，Statement，Connection。
• 数据库连接 (Connection) 是非常稀有的资源，用完后必须马上释放，如果 Connection 不能及时正确的关闭将导致系统宕机。Connection 的使用原则是尽量晚创建，尽量早的释放。
• 应该在 finally 中关闭，保证及时其他代码出现异常，资源也一定能被关闭。

JDBC API 使用小结

• 两种思想：

  • 面向接口编程的思想

  • ORM 思想 (Object Relational Mapping)

    • 一个数据表对应一个 Java 类。
    • 表中的一条记录对应 Java 类的一个对象。
    • 表中的一个字段对应 Java 类的一个属性。

  SQL 应结合列名和表的属性名来写，必要时需要起别名。

• 两种技术：

  • JDBC 结果集的元数据 ResultSetMetaData。
    • 获取列数：getColumnCount()
    • 获取列的别名：getColumnLabel()
  • 通过反射，创建指定类的对象，获取指定的属性并赋值。

操作 BLOB 类型字段

MySQL BLOB 类型

• MySQL 中，BLOB 是一个二进制大型对象，是一个可以存储大量数据的容器，它能容纳不同大小的数据。

• 插入 BLOB 类型的数据必须使用 PreparedStatement，因为 BLOB 类型的数据无法使用字符串拼接来写。

• MySQL 的四种 BLOB 类型 (除了在存储的最大信息量上不同外，它们是等同的)：

  

• 实际使用中根据需要存入的数据大小定义不同的 BLOB 类型。

• 需要注意的是：如果存储的文件过大，数据库的性能会下降。

• 如果在指定了相关的 BLOB 类型以后，还报错：xxx too large，原因是文件大小超过默认存储。

  1	com.mysql.cj.jdbc.exceptions.PacketTooBigException: Packet for query is too large (6,218,041 > 4,194,304). You can change this value on the server by setting the 'max_allowed_packet' variable.

  • 在 MySQL 的安装目录下，查找 my.ini 文件，并添加如下的配置参数： max_allowed_packet=16M，设置存储大小。注意：修改了 my.ini 文件之后，需要重新启动 MySQL 服务。

    1	max_allowed_packet=16M

    

  • Windows 系统下，在服务中，右键点击属性，可以查找到 my.ini 文件的位置：

    

  • 在 cmd 中，也可以查看 max_allowed_packet 配置：

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    C:\Users\XiSun>mysql -u root -p Enter password: *************** Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g. Your MySQL connection id is 8 Server version: 8.0.25 MySQL Community Server - GPL Copyright (c) 2000, 2021, Oracle and/or its affiliates. Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its affiliates. Other names may be trademarks of their respective owners. Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement. mysql> show VARIABLES like '%max_allowed_packet%'; +---------------------------+------------+ | Variable_name | Value | +---------------------------+------------+ | max_allowed_packet | 16777216 | | mysqlx_max_allowed_packet | 67108864 | | slave_max_allowed_packet | 1073741824 | +---------------------------+------------+ 3 rows in set, 1 warning (0.01 sec) mysql>

    设置：set global max_allowed_packet = 2*1024*1024*10;

    退出 MySQL：quit

    重启：service mysqld restart

数据表中插入 BLOB 类型字段

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public class BlobTest {
    // 向数据表customers中插入Blob类型的字段
    public static void testInsert() {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        FileInputStream fis = null;
        try {
            connection = JDBCUtils.getConnection();

            String sql = "insert into customers(name, email, birth, photo) values(?, ?, ?, ?)";
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            preparedStatement.setObject(1, "袁浩");
            preparedStatement.setObject(2, "yuan@qq.com");
            preparedStatement.setObject(3, "1992-09-08");
            fis = new FileInputStream(new File("E:/test.png"));
            preparedStatement.setBlob(4, fis);

            preparedStatement.execute();
        } catch (Exception exception) {
            exception.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fis != null) {
                    fis.close();
                }
            } catch (IOException exception) {
                exception.printStackTrace();
            }

            JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement);
        }
    }
}

数据表中修改 BLOB 类型字段

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public class BlobTest {
    // 向数据表customers中修改Blob类型的字段
    public static void testUpdate() {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        FileInputStream fis = null;
        try {
            connection = JDBCUtils.getConnection();

            String sql = "update customers set photo = ? where id = ?";
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            fis = new FileInputStream(new File("test.png"));
            preparedStatement.setBlob(1, fis);
            preparedStatement.setObject(2, 20);

            preparedStatement.execute();
        } catch (Exception exception) {
            exception.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fis != null) {
                    fis.close();
                }
            } catch (IOException exception) {
                exception.printStackTrace();
            }

            JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement);
        }
    }
}

数据表中读取 BLOB 类型字段

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public class BlobTest {
    // 查询数据表customers中Blob类型的字段
    public static void testQuery() {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        InputStream is = null;
        FileOutputStream fos = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            connection = JDBCUtils.getConnection();
            String sql = "select id, name, email, birth, photo from customers where id = ?";
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            preparedStatement.setInt(1, 20);
            resultSet = preparedStatement.executeQuery();
            if (resultSet.next()) {
                // 方式一：
                // int id = resultSet.getInt(1);
                // String name = resultSet.getString(2);
                // String email = resultSet.getString(3);
                // Date birth = resultSet.getDate(4);

                // 方式二：
                int id = resultSet.getInt("id");
                String name = resultSet.getString("name");
                String email = resultSet.getString("email");
                Date birth = resultSet.getDate("birth");

                Customer customer = new Customer(id, name, email, birth);
                System.out.println(customer);

                // Blob类型的字段需要下载下来，以文件的方式保存在本地
                Blob photo = resultSet.getBlob("photo");
                is = photo.getBinaryStream();
                fos = new FileOutputStream("test2.jpg");
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
                    fos.write(buffer, 0, len);
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fos != null) {
                    fos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if (is != null) {
                    is.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement, resultSet);
        }
    }
}

批量处理

批量执行 SQL 语句

• 当需要成批插入或者更新记录时，可以采用 JDBC 的批量更新机制，这一机制允许多条语句一次性提交给数据库批量处理。通常情况下比单独提交处理更有效率

• JDBC 的批量处理语句包括下面三个方法：

  • addBatch(String)：添加需要批量处理的 SQL 语句或是参数。
  • executeBatch()：执行批量处理语句。
  • clearBatch()：清空缓存的数据。

• 通常我们会遇到两种批量执行 SQL 语句的情况：

  • 多条 SQL 语句的批量处理。
  • 一条 SQL 语句的批量传参。

高效的批量插入

• 举例：向数据表中插入 20000 条数据。

• 数据库中提供一个 goods 表作为测试。创建如下：

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  CREATE TABLE goods( id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, NAME VARCHAR(20) );

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  # 查询goods表总条目数 SELECT COUNT(*) FROM goods; # 清空goods表 TRUNCATE TABLE goods;

实现层次一

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/*
 * 使用PreparedStatement实现批量数据的操作
 *
 * update、delete本身就具有批量操作的效果。
 * 此时的批量操作，主要指的是批量插入。使用PreparedStatement如何实现更高效的批量插入？
 *
 * 功能：向goods表中插入20000条数据
 */
public class InsertTest {
    // 批量插入的方式一：使用Statement
    public static void testInsert1() {
        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
            connection = JDBCUtils.getConnection();
            statement = connection.createStatement();
            for (int i = 1; i <= 20000; i++) {
                String sql = "insert into goods(name) values('name_" + i + "')";
                statement.execute(sql);
            }
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));// 20000: 35856
        } catch (Exception exception) {
            exception.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connection, statement);
        }
    }
}

实现层次二

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/*
 * 使用PreparedStatement实现批量数据的操作
 *
 * update、delete本身就具有批量操作的效果。
 * 此时的批量操作，主要指的是批量插入。使用PreparedStatement如何实现更高效的批量插入？
 *
 * 功能：向goods表中插入20000条数据
 */
public class InsertTest {
    // 批量插入的方式二：使用PreparedStatement
    public static void testInsert2() {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
            connection = JDBCUtils.getConnection();
            String sql = "insert into goods(name) values(?)";
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            for (int i = 1; i <= 20000; i++) {
                preparedStatement.setObject(1, "name_" + i);
                preparedStatement.execute();
            }
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));// 20000：36488
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement);
        }
    }
}

实现层次三

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/*
 * 使用PreparedStatement实现批量数据的操作
 *
 * update、delete本身就具有批量操作的效果。
 * 此时的批量操作，主要指的是批量插入。使用PreparedStatement如何实现更高效的批量插入？
 *
 * 功能：向goods表中插入20000条数据
 */
public class InsertTest {
    /*
     * 批量插入的方式三：
     * 1.addBatch()、executeBatch()、clearBatch()
     * 2.MySQL服务器默认是关闭批处理的，需要通过一个参数，让MySQL开启批处理的支持。
     *     在配置文件的url后面添加参数：?rewriteBatchedStatements=true
     * 3.MySQL驱动要求5.1.37及以上版本
     */
    public static void testInsert3() {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
            connection = JDBCUtils.getConnection();
            String sql = "insert into goods(name) values(?)";
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            for (int i = 1; i <= 1000000; i++) {
                preparedStatement.setObject(1, "name_" + i);
                // 1."攒"sql
                preparedStatement.addBatch();
                if (i % 500 == 0) {
                    // 2.执行batch
                    preparedStatement.executeBatch();
                    // 3.清空batch
                    preparedStatement.clearBatch();
                }
            }
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));// 20000: 1130
        } catch (Exception e) {                                // 1000000: 13560
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement);
        }
    }
}

url 格式：url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?rewriteBatchedStatements=true

实现层次四

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/*
 * 使用PreparedStatement实现批量数据的操作
 *
 * update、delete本身就具有批量操作的效果。
 * 此时的批量操作，主要指的是批量插入。使用PreparedStatement如何实现更高效的批量插入？
 *
 * 功能：向goods表中插入20000条数据
 */
public class InsertTest {
    /*
     * 批量插入的方式四：设置连接不允许自动提交数据(在方式三的基础上实现)
     * 使用Connection的setAutoCommit(false)/commit()
     */
    public static void testInsert4() {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
            connection = JDBCUtils.getConnection();
            // 先设置不允许自动提交数据
            connection.setAutoCommit(false);
            String sql = "insert into goods(name) values(?)";
            ps = connection.prepareStatement(sql);
            for (int i = 1; i <= 1000000; i++) {
                ps.setObject(1, "name_" + i);
                // 1."攒"sql
                ps.addBatch();
                if (i % 500 == 0) {
                    // 2.执行batch
                    ps.executeBatch();
                    // 3.清空batch
                    ps.clearBatch();
                }
            }
            // 然后手动提交数据
            connection.commit();
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));// 20000: 1094
        } catch (Exception e) {                                // 1000000: 10129
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connection, ps);
        }
    }
}

每次向数据库 commit 操作时，也会耗时，可以等全部数据处理完后，再统一 commit。

数据库事务

数据库事务介绍

• 事务：一组逻辑操作单元，使数据从一种状态变换到另一种状态。
  • 一组逻辑操作单元：指一个或多个 DML 操作。
• 事务处理 (事务操作)：保证所有事务都作为一个工作单元来执行，即使出现了故障，都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时，要么所有的事务都被提交 (commit)，那么这些修改就永久地保存下来；要么数据库管理系统将放弃所作的所有修改，整个事务回滚 (rollback) 到最初状态。
• 为确保数据库中数据的一致性，数据的操纵应当是离散的成组的逻辑单元：当它全部完成时，数据的一致性可以保持，而当这个单元中的一部分操作失败，整个事务应全部视为错误，所有从起始点以后的操作应全部回退到开始状态。

JDBC 事务处理

• 数据一旦提交 (commit)，就不可回滚。

• 数据什么时候会提交：

  • DDL 操作，一旦执行，都会自动提交。注意：set autocommit = false 对 DDL 操作无效。
    • DDL：CREATE、ALTER、DROP、TRUNCATE、COMMENT、RENAME。
  • DML 操作，默认情况下，一旦执行，就会自动提交。可以通过 set autocommit = false 的方式取消 DML 操作的自动提交。
    • DML：SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE、MERGE、CALL、EXPLAIN PLAN、LOCK TABLE。
  • 当一个连接对象被创建时，默认情况下是自动提交事务：每次执行一个 SQL 语句时，如果执行成功，就会向数据库自动提交，而不能回滚。
  • 关闭数据库连接时，数据也会自动的提交。如果多个操作，每个操作使用的是自己单独的连接，则无法保证事务。即同一个事务的多个操作必须在同一个连接下。

• JDBC 程序中为了让多个 SQL 语句作为一个事务执行：

  • 第一步：调用 Connection 对象的 **setAutoCommit(false);**，取消自动提交事务；

  • 第二步：在所有的 SQL 语句都成功执行后，调用 **commit();**，提交事务；

  • 第三步：当出现异常时，调用 **rollback();**，回滚事务。

    当一个事务操作结束之后，若此时 Connection 没有被关闭，还可能被重复使用，则应该调用 Connection 的 setAutoCommit(true)，恢复其自动提交状态 。尤其是在使用数据库连接池技术时，在执行 close() 关闭资源之前，建议恢复自动提交状态。

• 案例：用户 AA 向用户 BB 转账 100。

  • 未考虑事务的情况：

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    public class TransactionTest { /* * 针对于数据表user_table来说： * AA用户给BB用户转账100 * * update user_table set balance = balance - 100 where user = 'AA'; * update user_table set balance = balance + 100 where user = 'BB'; */ // 通用的增删改操作---version 1.0 // ******************未考虑数据库事务情况下的转账操作************************** public static int update(String sql, Object... args) { Connection connection = null; PreparedStatement preparedStatement = null; try { // 1.获取数据库的连接 connection = JDBCUtils.getConnection(); // 2.预编译sql语句，返回PreparedStatement的实例 preparedStatement = connection.prepareStatement(sql); // 3.填充占位符 for (int i = 0; i < args.length; i++) { preparedStatement.setObject(i + 1, args[i]); } // 4.执行 return preparedStatement.executeUpdate(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { // 5.资源的关闭 JDBCUtils.closeResource(connection, preparedStatement); } return 0; } public static void main(String[] args) { String sql1 = "update user_table set balance = balance - 100 where user = ?"; update(sql1, "AA"); // 模拟网络异常 System.out.println(10 / 0); String sql2 = "update user_table set balance = balance + 100 where user = ?"; update(sql2, "BB"); System.out.println("转账成功"); } }

    上述代码，当出现网络异常时，AA 用户资产会少 100，但 BB 用户资产不会变化，转账过程发生错误。

  • 考虑事务的情况：

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    /* * 1.什么叫数据库事务？ * 事务：一组逻辑操作单元,使数据从一种状态变换到另一种状态。 * > 一组逻辑操作单元：一个或多个DML操作。 * * 2.事务处理的原则：保证所有事务都作为一个工作单元来执行，即使出现了故障，都不能改变这种执行方式。 * 当在一个事务中执行多个操作时，要么所有的事务都被提交(commit)，那么这些修改就永久地保存 * 下来；要么数据库管理系统将放弃所作的所有修改，整个事务回滚(rollback)到最初状态。 * * 3.数据一旦提交，就不可回滚 * * 4.哪些操作会导致数据的自动提交？ * >DDL操作一旦执行，都会自动提交。 * >set autocommit = false 对DDL操作失效 * >DML默认情况下，一旦执行，就会自动提交。 * >我们可以通过set autocommit = false的方式取消DML操作的自动提交。 * >默认在关闭连接时，会自动的提交数据 */ public class TransactionTest { /* * 针对于数据表user_table来说： * AA用户给BB用户转账100 * * update user_table set balance = balance - 100 where user = 'AA'; * update user_table set balance = balance + 100 where user = 'BB'; */ // 通用的增删改操作---version 2.0(考虑事务) public static int update(Connection conn, String sql, Object... args) { PreparedStatement ps = null; try { // 1.预编译sql语句，返回PreparedStatement的实例 ps = conn.prepareStatement(sql); // 2.填充占位符 for (int i = 0; i < args.length; i++) { ps.setObject(i + 1, args[i]); } // 3.执行 return ps.executeUpdate(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { // 4.资源的关闭 if (ps != null) { try { ps.close(); } catch (SQLException throwables) { throwables.printStackTrace(); } } } return 0; } public static void main(String[] args) { // ********************考虑数据库事务后的转账操作********************* Connection connection = null; try { connection = JDBCUtils.getConnection(); System.out.println(connection.getAutoCommit());// 默认为true // 1.取消数据的自动提交 connection.setAutoCommit(false); String sql1 = "update user_table set balance = balance - 100 where user = ?"; update(connection, sql1, "AA"); // 模拟网络异常 System.out.println(10 / 0); String sql2 = "update user_table set balance = balance + 100 where user = ?"; update(connection, sql2, "BB"); System.out.println("转账成功"); // 2.提交数据 connection.commit(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); // 3.回滚数据 if (connection != null) { try { connection.rollback(); } catch (SQLException e1) { e1.printStackTrace(); } } } finally { if (connection != null) { // 关闭之前修改其为自动提交数据，主要针对于使用数据库连接池的使用 try { connection.setAutoCommit(true); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } try { connection.close(); } catch (SQLException throwables) { throwables.printStackTrace(); } } } } }

    上述代码，是一个完整的事务操作，AA 和 BB 用户，要么资产都发生变化，要么资产都不发生变化。

事务的 ACID 属性

• 原子性 (Atomicity)

  • 原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。

• 一致性 (Consistency)

  • 事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。

• 隔离性 (Isolation)

  • 事务的隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰，即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

    参考多线程对共享数据的处理。

• 持久性 (Durability)

  • 持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来的其他操作和数据库故障不应该对其有任何影响。

数据库的并发问题

• 对于同时运行的多个事务，当这些事务访问数据库中相同的数据时，如果没有采取必要的隔离机制，就会导致各种并发问题：

  • 脏读：对于两个事务 T1 和 T2，T1 读取了已经被 T2 更新但还没有被提交的字段。之后，若 T2 回滚，那么 T1 读取的内容就是临时且无效的。
  • 不可重复读：对于两个事务 T1 和 T2，T1 读取了一个字段，然后 T2 更新了该字段。之后，T1 再次读取同一个字段，值会不一样。
  • 幻读：对于两个事务 T1 和 T2，T1 从一个表中读取了一个字段，然后 T2 在该表中插入了一些新的行。之后, 如果 T1 再次读取同一个表，就会多出几行。

• 数据库事务的隔离性：数据库系统必须具有隔离并发运行各个事务的能力，使它们不会相互影响，从而避免各种并发问题。

• 一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别。数据库规定了多种事务隔离级别，不同隔离级别对应不同的干扰程度，隔离级别越高，数据一致性就越好，但并发性越弱。

四种隔离级别

• 数据库提供了 4 种事务隔离级别：

  

• Oracle 支持 2 种事务隔离级别：READ COMMITED 和 SERIALIZABLE。 Oracle 默认的事务隔离级别为 READ COMMITED。

• MySQL 支持 4 种事务隔离级别。MySQL 默认的事务隔离级别为 REPEATABLE READ。
• 在开发中，要保证隔离级别至少为 READ COMMITED。如果数据库本身能够满足，不需要在代码中设置，否则，应该在代码中显式设置事物的隔离级别。

在 MySQL 中设置隔离级别

• 每启动一个 MySQL 程序，就会获得一个单独的数据库连接。每个数据库连接都有一个全局变量 @@transaction_isolation，表示当前的事务隔离级别。

• 查看当前的隔离级别：

  1	SELECT @@transaction_isolation;

  旧版本是 @@tx_isolation。

• 设置当前用户 MySQL 连接的隔离级别:

  1	set transaction isolation level read committed;

• 设置数据库系统的全局的隔离级别：

  1	set global transaction isolation level read committed;

  设置隔离级别之后，需要重新连接 MySQL。

• 补充操作：

  • 创建 MySQL 数据库用户：

    1	create user tom identified by 'abc123';

  • 授予权限：

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    # 授予通过网络方式登录的tom用户，对所有库所有表的全部权限，密码设为abc123 grant all privileges on *.* to tom@'%' identified by 'abc123'; # 给tom用户使用本地命令行方式，授予test这个库下的所有表的插删改查的权限。 grant select, insert, delete, update on test.* to tom@localhost identified by 'abc123';

在 JDBC 中设置隔离级别

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public class TransactionTest {
    // 通用的增删改操作---version 2.0(考虑事务)
    public static int update(Connection conn, String sql, Object... args) {
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            // 1.预编译sql语句，返回PreparedStatement的实例
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            // 2.填充占位符
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                ps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            // 3.执行
            return ps.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 4.资源的关闭
            if (ps != null) {
                try {
                    ps.close();
                } catch (SQLException throwables) {
                    throwables.printStackTrace();
                }
            }
        }
        return 0;
    }

    // 通用的查询操作，用于返回数据表中的一条记录---version 2.0(考虑事务)
    public static <T> T getInstance(Connection connection, Class<T> clazz, String sql, Object... args) {
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                preparedStatement.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            resultSet = preparedStatement.executeQuery();
            // 获取结果集的元数据 :ResultSetMetaData
            ResultSetMetaData resultSetMetaData = resultSet.getMetaData();
            // 通过ResultSetMetaData获取结果集中的列数
            int columnCount = resultSetMetaData.getColumnCount();
            if (resultSet.next()) {
                T t = clazz.newInstance();
                // 处理结果集一行数据中的每一个列
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    // 获取列值
                    Object columValue = resultSet.getObject(i + 1);
                    // 获取每个列的列名
                    String columnLabel = resultSetMetaData.getColumnLabel(i + 1);
                    // 给t对象指定的columnName属性，赋值为columValue：通过反射
                    Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t, columValue);
                }
                return t;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (resultSet != null) {
                try {
                    resultSet.close();
                } catch (SQLException throwables) {
                    throwables.printStackTrace();
                }
            }

            if (preparedStatement != null) {
                try {
                    preparedStatement.close();
                } catch (SQLException throwables) {
                    throwables.printStackTrace();
                }
            }
        }
        return null;
    }

    // 模拟隔离级别测试：查询
    public static void testTransactionSelect() {
        Connection connection = null;
        try {
            connection = JDBCUtils.getConnection();
            // 获取当前连接的隔离级别，默认：TRANSACTION_REPEATABLE_READ
            System.out.println(connection.getTransactionIsolation());
            // 设置数据库的隔离级别
            connection.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED);
            // 取消自动提交数据
            connection.setAutoCommit(false);
            Thread.sleep(5000);
            String sql = "select user, password, balance from user_table where user = ?";
            User user = getInstance(connection, User.class, sql, "CC");
            System.out.println(user);
        } catch (Exception exception) {
            exception.printStackTrace();
        } finally {
            if (connection != null) {
                try {
                    connection.close();
                } catch (SQLException throwables) {
                    throwables.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    // 模拟隔离级别测试：更新
    public static void testTransactionUpdate() {
        Connection connection = null;
        try {
            connection = JDBCUtils.getConnection();

            // 取消自动提交数据
            connection.setAutoCommit(false);
            String sql = "update user_table set balance = ? where user = ?";
            System.out.println("开始修改");
            update(connection, sql, 5000, "CC");
            Thread.sleep(15000);
            System.out.println("修改结束");
            connection.commit();
        } catch (Exception exception) {
            exception.printStackTrace();
            if (connection != null) {
                try {
                    connection.rollback();
                } catch (SQLException throwables) {
                    throwables.printStackTrace();
                }
            }
        } finally {
            if (connection != null) {
                try {
                    connection.setAutoCommit(true);
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                try {
                    connection.close();
                } catch (SQLException throwables) {
                    throwables.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Runnable update = () -> {
            try {
                testTransactionUpdate();
            } catch (Exception exception) {
                exception.printStackTrace();
            }
        };

        new Thread(update).start();


        Runnable select = () -> {
            try {
                testTransactionSelect();
            } catch (Exception exception) {
                exception.printStackTrace();
            }
        };

        new Thread(select).start();
    }
}