1. 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
2. 使用 Statement 操作数据表的弊端
- 通过调用 Connection 对象的
createStatement()方法创建该对象。该对象用于发送 SQL 语句到数据库，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：
- int excuteUpdate(String sql)：执行更新操作 INSERT、UPDATE、DELETE
- ResultSet executeQuery(String sql)：执行查询操作 SELECT
- 但是使用Statement操作数据表存在弊端：
- Q1：存在拼串操作，繁琐
- Q2：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。
3. PreparedStatement 简述
- 表示预编译的 SQL 语句的对象
- 可以通过调用 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 [占位符(?)] 来表示，调用 PreparedStatement 对象的
setXxx()来设置这些参数- 第 1 个参数是要设置的 SQL 语句中的参数的索引（从 1 开始）
- 第 2 个是设置的 SQL 语句中的参数的值（
setString("value")底层会在该值赋值给通配符的时候在参数两边自动补上单引号，即'value'）
- PreparedStatement VS Statement
- 预编译SQL的代码的可读性和可维护性要比 Statement 要好
- PreparedStatement 可以防止 SQL 注入
- PreparedStatement 能最大可能提高批量操作的性能
- 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。这样的话，每执行一次都要对传入的语句进行编译(语法检查，语义检查，翻译成二进制命令，缓存)。
- PreparedStatement 能操作 Blob 的数据，而 Statement 做不到
4. Java 与 SQL 对应数据类型转换表
5. ResultSet 与 ResultSetMetaData
5.1 ResultSet
- 查询需要调用
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虚拟表，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()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()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：Java与数据库交互涉及到的相关Java API中的索引都从 1 开始
- 例如:
- ResultSet 接口的常用获取数据的方法(均提供index，columnName两种方式获取)：
boolean next()int nextInt()- …
String getString()Java.sql.Date getDate()
5.2 ResultSetMetaData
- 可用于获取关于 ResultSet 对象中列的类型和属性信息的对象
- ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();
- 常用方法
getColumnName(int column)：获取指定列的名称getColumnLabel(int column)：获取指定列的别名getColumnCount()：返回当前 ResultSet 对象中的列数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 nullisAutoIncrement(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
Q1：得到结果集后, 如何知道该结果集中有哪些列 ？ 列名是什么？
需要使用一个描述 ResultSet 的对象， 即 ResultSetMetaData。
Q2：关于ResultSetMetaData：
- 如何获取 ResultSetMetaData 对象： 调用 ResultSet 的
getMetaData()即可 - 获取 ResultSet 中有多少列：调用 ResultSetMetaData 的
getColumnCount() - 获取 ResultSet 每一列的列的别名是什么：调用 ResultSetMetaData 的
getColumnLabel()
6. 使用 PreparedStat 实现 CRUD
说明：使用 PreparedStatement 实现的查询操作可以替换 Statement 实现的查询操作，解决 Statement 拼串和 SQL 注入问题。
6.1 前置准备
ORM(Object Relational Mapping) 思想：1. 表 ~ 类；2. 记录 ~ 对象；3. 字段 ~ 属性
6.1.1 JavaBean
getConnection() 和 close() 操作由于经常使用，故封装成工具类静态方法，方便直接调用。
6.1.2 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。
- 可以在 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
6.1.3 封装成工具类
public class JDBCUtils {
private static Properties prop = null;
static {
prop = new Properties();
try {
// 1. 读取配置文件
prop.load(ClassLoader.getSystemClassLoader()
.getResourceAsStream("jdbc.properties"));
// 2. 加载驱动
Class.forName(prop.getProperty("driverClass"));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static Connection getConnection() throws Exception {
Connection connection = null;
// 3. 获取连接
connection = DriverManager.getConnection(prop.getProperty("url")
, prop.getProperty("user"), prop.getProperty("password"));
return connection;
}
public static void close(Connection conn, Statement stat, ResultSet rs) {
if(rs != null)
try {
rs.close();
} catch (SQLException e1) {
e1.printStackTrace();
}
if(stat != null)
try {
stat.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
if(conn != null)
try {
conn.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
6.2 使用 PreparedStat 实现增、删、改操作
/**
* 通用的增删改操作
* @param sql 要执行的SQL语句
* @param args SQL中的参数
* @return SQL影响到的数据库中的记录条数
*/
public int update(String sql, Object... args) {
// 1. 获取连接
Connection conn = null;
// 2. 获取PreparedStatement的实例 (或：预编译SQL语句)
PreparedStatement stat = null;
int line = 0;
try {
conn = JDBCUtils.getConnection();
stat = conn.prepareStatement(sql);
int count = args.length;
// 3. 填充占位符
for(int i = 0; i < count; i++)
stat.setObject(i+1, args[i]);
// 4. 执行SQL语句
// excute() 执行的若是查询则return true，增删改return false)
// stat.execute(); // 如果只是单纯执行SQL，不需要返回值则使用这个方法
// 返回值int类型：表示此条SQL语句影响的记录条数
line = stat.executeUpdate();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 5. 关闭资源
JDBCUtils.close(conn, stat, null);
}
return line;
}
6.3 使用 PreparedStat 实现查询操作
针对 table 的字段名和 class 的属性名不一致：
- 使用类的属性名为 SQL 语句中的各查询字段取别名
- 使用 ResultSetMetaData 时，
getColumnLable()替代getColumnName()来获取列的别名
注：如果未指定 SQL AS，则从 getColumnLabel() 返回的值将和 getColumnName() 返回的值相同。
public static void main(String[] args) {
System.out.println(query("SELECT order_id orderId, order_name orderName"
+ ", order_date orderDate FROM `order` WHERE order_id = ?", 4));
}
// 针对Order表的通用查询方法
public static Order query(String sql, Object... args) {
Connection conn = null;
PreparedStatement stat = null;
ResultSet rs = null;
Order order = null;
try {
conn = JDBCUtils.getConnection();
stat = conn.prepareStatement(sql);
for(int i = 0; i < args.length; i++)
stat.setObject(i+1, args[i]);
rs = stat.executeQuery();
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
int columnCount = rsmd.getColumnCount();
if(rs.next()) {
order = new Order();
for(int i = 0; i < columnCount; i++) {
// 获取第 i 列的列值
Object columnValue = rs.getObject(i+1);
// 获取第 i 列的列名(万万不可啊~)
// String columnName = rsmd.getColumnName(i+1);
// 获取第 i 列的别名(如果没起别名，返回列名)
String columnLable = rsmd.getColumnLabel(i+1);
Field field = Order.class.getDeclaredField(columnLable);
field.setAccessible(true);
field.set(order, columnValue);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
JDBCUtils.close(conn, stat, rs);
}
return order;
}
通用的表查询方法：
// 使用PreparedStatement实现不同表的通用查询多条记录操作
public static<T> List<T> queryRecords(Class<T> clazz, String sql, Object... args) {
Connection conn = null;
PreparedStatement stat = null;
ResultSet rs = null;
List<T> list = null;
try {
conn = JDBCUtils.getConnection();
stat = conn.prepareStatement(sql);
for (int i = 0; i < args.length; i++)
stat.setObject(i+1, args[i]);
rs = stat.executeQuery();
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
int columnCount = rsmd.getColumnCount();
list = new ArrayList<>();
T instance = null;
while (rs.next()) {
instance = clazz.newInstance();
for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
// 获取第i列的列值
Object columnValue = rs.getObject(i+1);
// 获取第i列的别名
String columnLable = rsmd.getColumnLabel(i+1);
// 反射方式赋值
Field field = clazz.getDeclaredField(columnLable);
field.setAccessible(true);
field.set(instance, columnValue);
}
list.add(instance);
}
return list;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
JDBCUtils.close(conn, stat, rs);
}
return null;
}
// 使用PreparedStatement实现不同表的通用查询单条记录操作
public static <T> T queryRecord(Class<T> clazz, String sql, Object... args) {
Connection conn = null;
PreparedStatement stat = null;
ResultSet rs = null;
T instance = null;
try {
conn = JDBCUtils.getConnection();
stat = conn.prepareStatement(sql);
for (int i = 0; i < args.length; i++)
stat.setObject(i+1, args[i]);
rs = stat.executeQuery();
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
int columnCount = rsmd.getColumnCount();
if (rs.next()) {
instance = clazz.newInstance();
for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
// 获取第i列的列值
Object columnValue = rs.getObject(i+1);
// 获取第i列的别名
String columnLable = rsmd.getColumnLabel(i+1);
// 反射方法赋值
Field field = clazz.getDeclaredField(columnLable);
field.setAccessible(true);
field.set(instance, columnValue);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
JDBCUtils.close(conn, stat, rs);
}
return instance;
}
7. 操作 BLOB 类型字段
7.1 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写的（即Statement）
- MySQL 的四种 BLOB 类型(除了在存储的最大信息量上不同外，他们是等同的)，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，插入报错：
PacketTooBigException: Packet for query is too large，需在 MySQL 的安装目录下，找到 my.ini 文件加上如下的配置参数： max_allowed_packet=16M。同时注意：修改了 my.ini 文件之后，需要重新启动 MySQL 服务
7.2 向数据表中插入大数据类型
@Test
public void testInsert() {
Connection conn = null;
PreparedStatement stat = null;
FileInputStream is = null;
String sql = "insert into customers(name, email, birth, photo) values(?, ?, ?, ?)";
try {
conn = JDBCUtils.getConnection();
stat = conn.prepareStatement(sql);
stat.setObject(1, "燃烧女子的画像");
stat.setObject(2, "shaonv@gmail.com");
stat.setObject(3, "2020-10-10");
// com.mysql.jdbc.PacketTooBigException: Packet for query is too large
// change this value on the server by setting the 'max_allowed_packet' variable
is = new FileInputStream(new File("p28.png"));
stat.setBlob(4, is);
stat.execute();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(is != null)
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
JDBCUtils.close(conn, stat, null);
}
}
7.3 从数据表中读取大数据类型
@Test
public void testQuery() {
Connection conn = null;
PreparedStatement stat = null;
ResultSet rs = null;
FileOutputStream os = null;
InputStream is = null;
String sql = "select id, name, email, birth, photo from customers where id = ?";
try {
conn = JDBCUtils.getConnection();
stat = conn.prepareStatement(sql);
stat.setObject(1, 25);
rs = stat.executeQuery();
if(rs.next()) {
Customer cust = new Customer();
cust.setId(rs.getInt("id"));
cust.setName(rs.getString("name"));
cust.setEmail(rs.getString("email"));
cust.setBirth(rs.getDate("birth"));
Blob photo = rs.getBlob("photo");
is = photo.getBinaryStream();
os = new FileOutputStream(new File("伞哥牛逼.jpeg"));
byte[] buf = new byte[1024];
int len;
while((len = is.read(buf)) != -1)
os.write(buf, 0, len);
System.out.println(cust);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(is != null)
try {
is.close();
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
if(os != null)
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
JDBCUtils.close(conn, stat, null);
}
}
8. 批量处理
当需要成批插入或者更新记录时，可以采用 Java 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 3 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 2 种批量执行 SQL 语句的情况：
- 多条 SQL 语句的批量处理
- 一个 SQL 语句的批量传参
执行如下演示代码前要做 2 处修改：
- MySQL 服务器默认是关闭批处理的，需要通过追加参数
?rewriteBatchedStatements=true在配置文件的url 后，让 MySQL 开启批处理的支持。 - 使用更新的 MySQL 驱动：mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar
这里的批量操作，主要指的是批量插入，使用预编译语句实现更高效的插入：
@Test
public void batchInsert() {
Connection conn = null;
PreparedStatement ps = null;
try {
long start = System.currentTimeMillis();
conn = JDBCUtils.getConnection();
// 设置不允许自动提交数据
conn.setAutoCommit(false);
String sql = "insert into goods(name) values(?)";
ps = conn.prepareStatement(sql);
for (int i = 1; i <= 20000; 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();
}
}
// 提交数据
conn.commit();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费的时间为：" + (end - start)); // 2130, 662
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
JDBCUtils.close(conn, ps, null);
}
}
9. 小结
- 两种思想
- 面向接口编程思想(Interface-Oriented)
- 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 是需要结合列名和表的属性名来写，注意起别名)
- 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
- JDBC结果集的元数据：ResultSetMetaData