java操作数据库的几种方式

历史就是一面镜子

回顾自己开发的历程，见证了时代变迁史记，下面我针对java连接数据库的方式说起

0 原生jdbc

先普及下jdbc，怕新入行的人早已沉浸在包装库和框架中，甚至都没用过原生jdbc。

Java数据库连接，全称是Java Database Connectivity，简称JDBC，是Java语言中用来规范客户端程序如何来访问数据库的应用程序接口，提供了诸如查询和更新数据库中数据的方法。JDBC也是Sun Microsystems的商标。我们通常说的JDBC是面向关系型数据库的。百科这样解释的Java数据库连接。

开发人员要做的几个步骤：

开发步骤：

　　1、注册驱动.，告知JVM使用的是哪一个数据库的驱动

　　2、获得连接.，使用JDBC中的类，完成对MySQL数据库的连接

　　3、获得语句执行平台，通过连接对象获取对SQL语句的执行者对象

　　4、执行sql语句，使用执行者对象，向数据库执行SQL语句  获取到数据库的执行后的结果

　　5、处理结果

　　6、释放资源.

注意写代码之前，要导入数据库驱动包，连接不同厂商的数据库要用不同的驱动包

​

对应的驱动包 

​

新建项目，普通的java项目就行，导入第三方jar太简单了，自行百度

示例代码如下：

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Properties;

import com.mysql.jdbc.ResultSetMetaData;

/**
 * 
 * @author dgm
 * @describe "原生jdbc"
 * @date 2020年4月13日
 */
public class MysqlTest {
    // JDBC 驱动名及数据库 URL
    static final String JDBC_DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
    static final String DB_URL = "jdbc:mysql://192.168.8.200:3306/bdrackdemo?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true";
    // 数据库的用户名与密码，需要根据自己的设置
    static final String USER = "root";
    static final String PASS = "cstorfs";
    static Properties prop = new Properties();

    //读取数据库配置文件
    static void readDBSetting(String path) {
        // Properties prop = new Properties();
        // 读取属性文件mysql.properties
        InputStream in = null;
        try {
            in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(path));
        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            prop.load(in);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } // /加载属性列表
        Iterator<String> it = prop.stringPropertyNames().iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String key = it.next();
            System.out.println(key + "=" + prop.getProperty(key));
        }
        try {
            in.close();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        // return prop;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 读取mysql 配置信息
        readDBSetting("conf/mysql.properties");

        Connection conn = null;
        Statement stmt = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            // 注册 JDBC 驱动
            Class.forName(prop.getProperty("dbDriver")).newInstance();

            // 打开链接
            System.out.println("连接数据库...");
            conn = DriverManager
                    .getConnection(
                            "jdbc:mysql://"
                                    + prop.getProperty("mysqlhost")
                                    + ":"
                                    + prop.getProperty("mysqlport")
                                    + "/"
                                    + prop.getProperty("dbname")
                                    + "?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true",
                            prop.getProperty("mysqluser"),
                            prop.getProperty("mysqlpwd"));

            // 执行查询
            System.out.println(" 实例化Statement对象...");
            stmt = conn.createStatement();
            String sql = "SELECT id, username, number FROM student";
            rs = stmt.executeQuery(sql);

            // 展开结果集数据库
            while (rs.next()) {
                // 输出数据
                System.out.print("用户id: " + rs.getInt("id"));
                System.out.print(", 用户名: " + rs.getString("username"));
                System.out.print(", 学号: " + rs.getString("number"));
                System.out.print("
");
            }
        } catch (SQLException se) {
            // 处理 JDBC 错误
            se.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            // 处理 Class.forName 错误
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭资源
            try {
                if (rs != null)
                    rs.close();
            } catch (SQLException se3) {
            }// 什么都不做
            // 关闭资源
            try {
                if (stmt != null)
                    stmt.close();
            } catch (SQLException se2) {
            }// 什么都不做
            try {
                if (conn != null)
                    conn.close();
            } catch (SQLException se) {
                se.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

查询结果​

恩早期开发就是这么过来，只是自己封装成了JDBC工具，于具体的业务开发人员要写大量的SQL语句，调用时这样的

​

 看上去此种开发模式也很好，只要规模不大，此方式还很好，瓶颈在于数据库连接，现在也不是问题了，社会在进步，池化技术出现了。

池化简单点说就是预先连接好一定数量的连接，等需要时随意从中选择一个进行操作。略了，当时主要用的tomcat自带的池化技术，此时获取数据库连接的代码就变成了这样核心伪代码(tomcat要做些配置)：

//构造函数
    public DataAccess(String poolName) 
    {
        this.poolName = poolName;
        
        this.JNDI = "java:comp/env/" + poolName;
    }

    //获取数据库连接
    private void setConnection() throws Exception 
    {
        Config config = Config.getConfig();

        if ( config.getWebserver().equals("tomcat")  )
        {
            Context ctx = new InitialContext();

            DataSource ds = (DataSource)ctx.lookup(JNDI);
           
            //获取数据库连接
            this.conn = ds.getConnection();
        } else
         {
        //其他server
       }
        
    }

普及下JNDIhttps://baike.baidu.com/item/JNDI/3792442?fr=aladdin，现在也难见到了，很多框架越来越傻瓜式了

1.  hibernate来了

Hibernate是一种ORM框架，全称为 Object_Relative DateBase-Mapping，在Java对象与关系数据库之间建立某种映射，以实现直接存取Java对象。

想不明白为啥没有mybatis发展的好，看来拉拢技术人员搞社区还是很重要的。

很遗憾，没有保留以前的老项目，没有自己的电脑，也没有申请github。

看了下网上已有很多教程了：https://www.w3cschool.cn/hibernate/skzl1idz.html，就不多说什么，重点关注架构、缓存、事务和拦截器。重点代码

  //获取加载配置管理类
        Configuration configuration = new Configuration();

        //不给参数就默认加载hibernate.cfg.xml文件，
        configuration.configure();

        //创建Session工厂对象
        SessionFactory factory = configuration.buildSessionFactory();

        //得到Session对象
        Session session = factory.openSession();

        //使用Hibernate操作数据库，都要开启事务,得到事务对象
        Transaction transaction = session.getTransaction();

        //开启事务
        transaction.begin();

        //把对象添加到数据库中
        //session.save(user);
        //数据库操作略

        //提交事务
        transaction.commit();

        //关闭Session
        session.close();

2. mybatis也来了，来的更猛

用的时间稍微长久些，没办法，谁让它势头发展的好，也有大厂强烈支持。

mybatis简介https://baike.baidu.com/item/MyBatis/2824918?fr=aladdin，算是hibernate的竞争者

我看网上也有了类似教程，MyBatis 教程 https://www.w3cschool.cn/mybatis/、

重点也是关注架构、缓存和事务

简单demo如下：

package spring.dao

public interface MybatisDao {
    List<HashMap> selectUser();
}

public class MybatisDaoImpl implements MybatisDao {

    public SqlSession sqlSession;

    public MybatisDaoImpl(SqlSession sqlSession) {
        this.sqlSession = sqlSession;
    }
    
    @Override
    public List<HashMap> selectUser() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.sqlSession.selectList("spring.dao.MybatisDao.selectUser");
    }
}

//测试代码
public class MybatisTest {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {

            System.out.println("开始mybatis实验");
            MybatisDao userDao;
            SqlSession sqlSession;

            String resource = "conf/mybatis-config.xml";
            InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
            SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder()
                    .build(inputStream);
            sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
            userDao = new MybatisDaoImpl(sqlSession);
            List<HashMap> userList = userDao.selectUser();
            for (HashMap user : userList) {
                System.out.println(user);
            }
            sqlSession.close();

            System.out.println("结束mybatis实验");

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

配置文件三个如下

 mybatis-config.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>

<!DOCTYPE configuration
    PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
    "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">

<configuration>

    <properties resource="conf/mysql.properties" />
    
    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <transactionManager type="JDBC" />
            <dataSource type="POOLED">
                <property name="driver" value="${mybatis.driver}" />
                <property name="url" value="${mybatis.url}" />
                <property name="username" value="${mybatis.username}" />
                <property name="password" value="${mybatis.password}" />
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>

    <mappers>
        <mapper resource="conf/mybatisMapper.xml" />
    </mappers>

</configuration>

myBatisMapper.xml文件内容

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
  "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<!-- mapper:根标签，namespace：命名空间，一般保证命名空间唯一 -->
<mapper namespace="spring.dao.MybatisDao">
   <!-- statement，内容：sql语句。id：唯一标识，在同一个命名空间下保持唯一
      resultType：sql语句查询结果集的封装类型
    -->
   <select id="selectUser" resultType="java.util.Map">
     SELECT id, username, number FROM student
   </select>
</mapper>

 数据库配置mysql.properties

#MySQL for mybatis
mybatis.driver=com.mysql.jdbc.Driver
mybatis.url=jdbc:mysql://192.168.8.200:3306/bdrackdemo?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true
mybatis.username=root
mybatis.password=cstorfs

执行测试代码效果：

​ 

注意配置型的文件不能放错位置，要么就改加载属性文件的代码，记得导入数据库驱动包和mybatis.jar

缓存分两种，一级缓存和二级缓存。

一级缓存

一级缓存 Mybatis的一级缓存是指SQLSession，一级缓存的作用域是SQlSession, Mabits默认开启一级缓存。 在同一个SqlSession中，执行相同的SQL查询时；第一次会去查询数据库，并写在缓存中，第二次会直接从缓存中取。 当执行SQL时候两次查询中间发生了增删改的操作，则SQLSession的缓存会被清空。 每次查询会先去缓存中找，如果找不到，再去数据库查询，然后把结果写到缓存中。 Mybatis的内部缓存使用一个HashMap，

 public class PerpetualCache implements Cache {

  private final String id;

  //是个map对象
  private final Map<Object, Object> cache = new HashMap<>();

  public PerpetualCache(String id) {
    this.id = id;
  }

  @Override
  public String getId() {
    return id;
  }

  @Override
  public int getSize() {
    return cache.size();
  }

  @Override
  public void putObject(Object key, Object value) {
    cache.put(key, value);
  }
}

key为hashcode+statementId+sql语句。Value为查询出来的结果集映射成的java对象。 SqlSession执行insert、update、delete等操作commit后会清空该SQLSession缓存。

几种情况：

第一种情况：同个session进行两次相同查询

​

结论：MyBatis只进行1次数据库查询。

 第二种情况：同个session进行两次不同的查询

​

结论：MyBatis进行两次数据库查询。

第三种：不同session，进行相同查询。

​

结论：MyBatis进行两次数据库查询。

第四种情况：同个session，查询之后更新数据，再次查询相同的语句

直接下结论了：更新操作之后缓存会被清除

 小结：一级缓存是SqlSession级别的缓存，Mybatis默认是开启一级缓存的，当调用SqlSession的修改、添加、删除、commit()、close()等方法时，就会清空一级缓存。

二级缓存

之所以称之为“二级缓存”，是相对于“一级缓存”而言的。既然有了一级缓存，那么为什么要提供二级缓存呢？我们知道，在一级缓存中，不同session进行相同SQL查询的时候，是查询两次数据库的。显然这是一种浪费，既然SQL查询相同，就没有必要再次查库了，直接利用缓存数据即可，这种思想就是MyBatis二级缓存的初衷。

另外，Spring和MyBatis整合时，每次查询之后都要进行关闭sqlsession，关闭之后数据被清空。所以MyBatis和Spring整合之后，一级缓存是没有意义的。如果开启二级缓存，关闭sqlsession后，会把该sqlsession一级缓存中的数据添加到mapper namespace的二级缓存中。这样，缓存在sqlsession关闭之后依然存在。

默认情况下，MyBatis只启用了本地的会话缓存，它仅仅对一个会话中的数据进行缓存，见： MyBatis一级缓存介绍 。要启用全局的二级缓存，只需要在SQL映射文件中添加一行：

<cache/>

二级缓存是Mapper级别的缓存，多个SqlSession去操作同一个Mapper的sql语句，多个SqlSession可以共用二级缓存，二级缓存是跨SqlSession的。

上面这个简单语句的效果如下:

映射语句文件中的所有 select 语句的结果将会被缓存。
映射语句文件中的所有 insert、update 和 delete 语句会刷新缓存。
缓存会使用最近最少使用算法（LRU, Least Recently Used）算法来清除不需要的缓存。
缓存不会定时进行刷新（也就是说，没有刷新间隔）。
缓存会保存列表或对象的1024个引用。
缓存会被视为读/写缓存，这意味着获取到的对象并不是共享的，可以安全地被调用者修改，而不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改。

这些属性可以通过 cache 元素的属性来修改。比如：

<cache
  eviction="FIFO"
  flushInterval="60000"
  size="512"
  readOnly="true"/>

这个更高级的配置创建了一个 FIFO 缓存，每隔 60 秒刷新，最多可以存储结果对象或列表的 512 个引用，而且返回的对象被认为是只读的，因此对它们进行修改可能会在不同线程中的调用者产生冲突。

可用的清除策略有：

LRU – 最近最少使用：移除最长时间不被使用的对象。
FIFO – 先进先出：按对象进入缓存的顺序来移除它们。
SOFT – 软引用：基于垃圾回收器状态和软引用规则移除对象。
WEAK – 弱引用：更积极地基于垃圾收集器状态和弱引用规则移除对象。
默认的清除策略是 LRU。

flushInterval（刷新间隔）属性可以被设置为任意的正整数，设置的值应该是一个以毫秒为单位的合理时间量。 默认情况是不设置，也就是没有刷新间隔，缓存仅仅会在调用语句时刷新。

size（引用数目）属性可以被设置为任意正整数，要注意欲缓存对象的大小和运行环境中可用的内存资源。默认值是 1024。

readOnly（只读）属性可以被设置为 true 或 false。只读的缓存会给所有调用者返回缓存对象的相同实例。 因此这些对象不能被修改。这就提供了可观的性能提升。而可读写的缓存会（通过序列化）返回缓存对象的拷贝。 速度上会慢一些，但是更安全，因此默认值是 false。

提示：二级缓存是事务性的。这意味着，当 SqlSession 完成并提交时，或是完成并回滚，但没有执行 flushCache=true 的 insert/delete/update 语句时，缓存会获得更新。

 小结： 二级缓存是mapper映射级别的缓存，默认是不开启的，多个SqlSession去操作同一个Mapper映射的sql语句是共用二级缓存的，二级缓存是跨SqlSession的。

框架前几部分都是属性文件解析，构造工厂，生产产品做真正的事

记一次使用mybatis使用出现的排序问题： ${}和 #{}的区别

由于开始时排序字段，特别是分页查询时，传的参数有第几页，每页几条记录，排序字段，是动态设置的，有时从前端传来，按某些个字段排序

/**
     * 学生查询考试任务列表
     * @param user
     * @param pageSize
     * @param pageNumber
     * @param status,试卷状态(0-N, 1. 未发布，可编辑修改和删除, 2. 已发布，可查看和停用, 3. 已结束，可审阅, 默认为0代表所有状态)
     * @param name, 试卷名字模糊查询
     * @param sortOrder, 排序字段
     * @return
     */
    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    @RequestMapping(value = "/list", method = RequestMethod.GET, produces = "application/json; charset=utf-8")
    @LoginRequired
    @CrossOrigin
    public JSONObject list(@CurrentUser User user,
            @RequestParam(value = "pageSize", required = false, defaultValue = "10")Integer pageSize, 
            @RequestParam(value = "pageNumber", required = false, defaultValue = "1")Integer pageNumber, 
            Integer status, 
            @RequestParam(value = "name", required = false, defaultValue = "") String name,
            @RequestParam(value = "sortOrder", required = false, defaultValue = " cp.id desc ") String sortOrder)

就是这个sortOrder 

​

大致就这样了，每个人都可以接着扩展开发。框架性迭代总是这样，xml到json，sql写在xml文件里到如今通过注解实现（spring也是如此，早期都是xml大量配置，如今也转换到注解配置），框架越来越包装了，愿每个码农都把基础学好，再学框架，不要一上来就mybatis，据说新码农都没写过原生servlet，更别提开发了。。。

总结：

自己早年封装的jdbc组件，简单易用，适合小规模化开发，主要当时技术受限，大量数据库连接没处理好，没有池化和缓存策略，且对码农的sql功底很强，其实面向SQL编程

hibernate，个人觉得一个很不错得到orm框架，脱离了部分sql，只是没推广好

mybatis ，从架构上来说和hibernate雷同，生态圈建立的好，也有大厂光环。

汇总一句话：再好的orm，也脱离不了最最最基本的JDBC，劝扎进框架圈里的人，务必打好基础，框架各有千秋，没有最好，只要合适！！！

参考：

0. Develop Java applications with Oracle Database   https://www.oracle.com/database/technologies/appdev/jdbc.html

1.  程序员的SQL金典https://github.com/dongguangming/java/blob/master/%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E5%91%98%E7%9A%84SQL%E9%87%91%E5%85%B8.pdf

2.  JNDI数据库连接池配置 https://www.iteye.com/blog/xiaoliang330-978823

3   Hibernate入门这一篇就够了  

4. Java Mybatis框架入门教程  http://c.biancheng.net/mybatis/

5. JDBC Example – MySQL, Oracle https://www.journaldev.com/2471/jdbc-example-mysql-oracle