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  • 【JDBC】jdbc原理总结

    1 什么是JDBC

     JDBC(Java DataBase Connectivity)就是Java数据库连接,说白了就是用Java语言来操作数据库。原来我们操作数据库是在控制台使用SQL语句来操作数据库,JDBC是用Java语言向数据库发送SQL语句。

    2 JDBC原理

      早期SUN公司的天才们想编写一套可以连接天下所有数据库的API,但是当他们刚刚开始时就发现这是不可完成的任务,因为各个厂商的数据库服务器差异太大了。后来SUN开始与数据库厂商们讨论,最终得出的结论是,由SUN提供一套访问数据库的规范(就是一组接口),并提供连接数据库的协议标准,然后各个数据库厂商会遵循SUN的规范提供一套访问自己公司的数据库服务器的API出现。SUN提供的规范命名为JDBC,而各个厂商提供的,遵循了JDBC规范的,可以访问自己数据库的API被称之为驱动!

    JDBC是接口,而JDBC驱动才是接口的实现,没有驱动无法完成数据库连接!每个数据库厂商都有自己的驱动,用来连接自己公司的数据库。

    当然还有第三方公司专门为某一数据库提供驱动,这样的驱动往往不是开源免费的!

    3 JDBC核心类(接口)介绍

    JDBC中的核心类有:DriverManager、Connection、Statement,和ResultSet!

    DriverManger(驱动管理器)的作用有两个:

      l  注册驱动:这可以让JDBC知道要使用的是哪个驱动;

      l  获取Connection:如果可以获取到Connection,那么说明已经与数据库连接上了。

    Connection对象表示连接,与数据库的通讯都是通过这个对象展开的:

      l  Connection最为重要的一个方法就是用来获取Statement对象;

      l  Statement是用来向数据库发送SQL语句的,这样数据库就会执行发送过来的SQL语句

      l  void executeUpdate(String sql):执行更新操作(insert、update、delete等);

      l  ResultSet executeQuery(String sql):执行查询操作,数据库在执行查询后会把查询结果,查询结果就是ResultSet;

    ResultSet对象表示查询结果集,只有在执行查询操作后才会有结果集的产生。结果集是一个二维的表格,有行有列。操作结果集要学习移动ResultSet内部的“行光标”,以及获取当前行上的每一列上的数据:

      l  boolean next():使“行光标”移动到下一行,并返回移动后的行是否存在;

      l  XXX getXXX(int col):获取当前行指定列上的值,参数就是列数,列数从1开始,而不是0。

    4 Hello JDBC

     下面开始编写第一个JDBC程序

    介绍eclipse的相关知识

    单元测试junit

      4.1 导入mysql数据库的驱动jar包:

    mysql-connector-java-5.1.39-bin.jar;

      4.2 注册驱动

    DriverManager类的registerDriver()方法的参数是java.sql.Driver,但java.sql.Driver是一个接口,实现类由mysql驱动来提供,mysql驱动中的java.sql.Driver接口的实现类为com.mysql.jdbc.Driver!那么注册驱动的代码如下:

    DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());

    上面代码虽然可以注册驱动,但是出现硬编码(代码依赖mysql驱动jar包),如果将来想连接Oracle数据库,那么必须要修改代码的。并且其实这种注册驱动的方式是注册了两次驱动!

    JDBC中规定,驱动类在被加载时,需要自己“主动”把自己注册到DriverManger中,下面我们来看看com.mysql.jdbc.Driver类的源代码:

    com.mysql.jdbc.Driver.java

    public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
        static {
            try {
                java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
            } catch (SQLException E) {
                throw new RuntimeException("Can't register driver!");
            }
        }
    ……
    }

      com.mysql.jdbc.Driver类中的static块会创建本类对象,并注册到DriverManager中。这说明只要去加载com.mysql.jdbc.Driver类,那么就会执行这个static块,从而也就会把com.mysql.jdbc.Driver注册到DriverManager中,所以可以把注册驱动类的代码修改为加载驱动类

    Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”); 

      4.3 获取连接

    获取连接需要两步,一是使用DriverManager来注册驱动,二是使用DriverManager来获取Connection对象。

    获取连接的也只有一句代码:

    DriverManager.getConnection(url,username,password),

    其中username和password是登录数据库的用户名和密码,如果我没说错的话,你的mysql数据库的用户名和密码分别是:root、123。

    url查对复杂一点,它是用来找到要连接数据库“网址”,就好比你要浏览器中查找百度时,也需要提供一个url。下面是mysql的url:

    jdbc:mysql://localhost:3306/mydb1

    JDBC规定url的格式由三部分组成,每个部分中间使用冒号分隔。

      l  第一部分是jdbc,这是固定的;

      l  第二部分是数据库名称,那么连接mysql数据库,第二部分当然是mysql了;

      l  第三部分是由数据库厂商规定的,我们需要了解每个数据库厂商的要求,mysql的第三部分分别由数据库服务器的IP地址(localhost)、端口号(3306),以及DATABASE名称(mydb1)组成。

    下面是获取连接的语句:

    Connection con = DriverManager.getConnection(“jdbc:mysql://localhost:3306/web08”,”root”,”root”);

    还可以在url中提供参数:

    jdbc:mysql://localhost:3306/web08?useUnicode=true&characterEncoding=UTF8

    useUnicode参数指定这个连接数据库的过程中,使用的字节集是Unicode字节集;

    characherEncoding参数指定穿上连接数据库的过程中,使用的字节集编码为UTF-8编码。请注意,mysql中指定UTF-8编码是给出的是UTF8,而不是UTF-8。要小心了!

       

      4.4 获取Statement

    在得到Connectoin之后,说明已经与数据库连接上了,下面是通过Connection获取Statement对象的代码:

    Statement stmt = con.createStatement();

    Statement是用来向数据库发送要执行的SQL语句的!

      4.5 发送SQL查询语句

    String sql = “select * from user”;
    ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);

    请注意,执行查询使用的不是executeUpdate()方法,而是executeQuery()方法。executeQuery()方法返回的是ResultSet,ResultSet封装了查询结果,我们称之为结果集。

      4.6 读取结果集中的数据 (注意JDBC的下标从1开始)

      ResultSet就是一张二维的表格,它内部有一个“行光标”,光标默认的位置在“第一行上方”,我们可以调用rs对象的next()方法把“行光标”向下移动一行,当第一次调用next()方法时,“行光标”就到了第一行记录的位置,这时就可以使用ResultSet提供的getXXX(int col)方法来获取指定列的数据了:

    rs.next();//光标移动到第一行
    rs.getInt(1);//获取第一行第一列的数据

    当你使用rs.getInt(1)方法时,你必须可以肯定第1列的数据类型就是int类型,如果你不能肯定,那么最好使用rs.getObject(1)。在ResultSet类中提供了一系列的getXXX()方法,比较常用的方法有:

    Object getObject(int col)
    String getString(int col)
    int getInt(int col)
    double getDouble(int col)

      4.7 关闭

    与IO流一样,使用后的东西都需要关闭!关闭的顺序是先得到的后关闭,后得到的先关闭。(先开后关

    rs.close();
    stmt.close();
    con.close();

      4.8 完成查询操作代码

        public static Connection getConnection() throws Exception {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/web08";
            return DriverManager.getConnection(url, "root", "root");
        }
        @Test
        public void query() throws Exception {
            Connection con = getConnection();
            Statement stmt = con.createStatement();
            String sql = "select * from user";
            ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
            while(rs.next()) {
                String username = rs.getString(1);
                String password = rs.getString(2);
                System.out.println(username + ", " + password);
            }
        }

      4.9 规范化代码

    所谓规范化代码就是无论是否出现异常,都要关闭ResultSet、Statement,以及Connection,如果你还记得IO流的规范化代码,那么下面的代码你就明白什么意思了。

        @Test
        public void query() {
            Connection con = null;
            Statement stmt = null;
            ResultSet rs = null;
            try {
                con = getConnection();
                stmt = con.createStatement();
                String sql = "select * from user";
                rs = stmt.executeQuery(sql);
                while(rs.next()) {
                    String username = rs.getString(1);
                    String password = rs.getString(2);
                    System.out.println(username + ", " + password);
                }
            } catch(Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } finally {
                try {
                    if(rs != null) rs.close();
                    if(stmt != null) stmt.close();
                    if(con != null) con.close();
                } catch(SQLException e) {}
            }
        }

    ----------------------------JDBC对象介绍---------------------------

    1 JDBC中的主要类(接口)

    在JDBC中常用的类有:

    l  DriverManager;

    l  Connection;

    l  Statement;

    l  ResultSet。

     

    2 DriverManager

    其实我们今后只需要会用DriverManager的getConnection()方法即可:

       Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”);//注册驱动
        String url = “jdbc:mysql://localhost:3306/web08”;
      String username = “root”;
        String password = “root”;
      Connection con = DriverManager.getConnection(url, username, password);

    注意,上面代码可能出现的两种异常:

    1.ClassNotFoundException:这个异常是在第1句上出现的,出现这个异常有两个可能:

        l  你没有给出mysql的jar包;

        l  你把类名称打错了,查看类名是不是com.mysql.jdbc.Driver。

    2.SQLException:这个异常出现在第5句,出现这个异常就是三个参数的问题,往往username和password一般不是出错,所以需要认真查看url是否打错。

    对于DriverManager.registerDriver()方法了解即可,因为我们今后注册驱动只会Class.forName(),而不会使用这个方法。

     

    3 Connection

    Connection最为重要的方法就是获取Statement:

    l  Statement stmt = con.createStatement();

    后面在学习ResultSet方法时,还要学习一下下面的方法:

    l  Statement stmt = con.createStatement(int,int);

    4 Statement

    Statement最为重要的方法是:

    l  int executeUpdate(String sql):执行更新操作,即执行insert、update、delete语句,其实这个方法也可以执行create table、alter table,以及drop table等语句,但我们很少会使用JDBC来执行这些语句;

    l  ResultSet executeQuery(String sql):执行查询操作,执行查询操作会返回ResultSet,即结果集。

    l   boolean execute()

    Statement还有一个boolean execute()方法,这个方法可以用来执行增、删、改、查所有SQL语句。该方法返回的是boolean类型,表示SQL语句是否执行成功。

    如果使用execute()方法执行的是更新语句,那么还要调用int getUpdateCount()来获取insert、update、delete语句所影响的行数。

    如果使用execute()方法执行的是查询语句,那么还要调用ResultSet getResultSet()来获取select语句的查询结果。

    5 ResultSet之滚动结果集(了解)

    ResultSet表示结果集,它是一个二维的表格!ResultSet内部维护一个行光标(游标),ResultSet提供了一系列的方法来移动游标:

    l  void beforeFirst():把光标放到第一行的前面,这也是光标默认的位置;

    l  void afterLast():把光标放到最后一行的后面;

    l  boolean first():把光标放到第一行的位置上,返回值表示调控光标是否成功;

    l  boolean last():把光标放到最后一行的位置上;

    l  boolean isBeforeFirst():当前光标位置是否在第一行前面;

    l  boolean isAfterLast():当前光标位置是否在最后一行的后面;

    l  boolean isFirst():当前光标位置是否在第一行上;

    l  boolean isLast():当前光标位置是否在最后一行上;

    l  boolean previous():把光标向上挪一行;

    l  boolean next():把光标向下挪一行;

    l  boolean relative(int row):相对位移,当row为正数时,表示向下移动row行,为负数时表示向上移动row行;

    l  boolean absolute(int row):绝对位移,把光标移动到指定的行上;

    l  int getRow():返回当前光标所有行。

    上面方法分为两类,一类用来判断游标位置的,另一类是用来移动游标的。如果结果集是不可滚动的,那么只能使用next()方法来移动游标,而beforeFirst()、afterLast()、first()、last()、previous()、relative()方法都不能使用!!!

    结果集是否支持滚动,要从Connection类的createStatement()方法说起。也就是说创建的Statement决定了使用Statement创建的ResultSet是否支持滚动。

    Statement createStatement(int resultSetType, int resultSetConcurrency)

    resultSetType的可选值:

    l  ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY:不滚动结果集;

    l  ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE:滚动结果集,但结果集数据不会再跟随数据库而变化;

    l  ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE:滚动结果集,但结果集数据不会再跟随数据库而变化;

    可以看出,如果想使用滚动的结果集,我们应该选择TYPE_SCROLL_INSENSITIVE!其实很少有数据库驱动会支持TYPE_SCROLL_SENSITIVE的特性!通常我们也不需要查询到的结果集再受到数据库变化的影响。

    resultSetConcurrency的可选值:

    CONCUR_READ_ONLY:结果集是只读的,不能通过修改结果集而反向影响数据库;

    l  CONCUR_UPDATABLE:结果集是可更新的,对结果集的更新可以反向影响数据库。

    通常可更新结果集这一“高级特性”我们也是不需要的!

    获取滚动结果集的代码如下:

    Connection con = …

    Statement stmt = con.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE, CONCUR_READ_ONLY);

    String sql = …//查询语句

    ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);//这个结果集是可滚动的

    6 ResultSet之获取列数据

    可以通过next()方法使ResultSet的游标向下移动,当游标移动到你需要的行时,就需要来获取该行的数据了,ResultSet提供了一系列的获取列数据的方法:

    l  String getString(int columnIndex):获取指定列的String类型数据;

    l  int getInt(int columnIndex):获取指定列的int类型数据;

    l  double getDouble(int columnIndex):获取指定列的double类型数据;

    l  boolean getBoolean(int columnIndex):获取指定列的boolean类型数据;

    l  Object getObject(int columnIndex):获取指定列的Object类型的数据。

    上面方法中,参数columnIndex表示列的索引,列索引从1开始,而不是0,这第一点与数组不同。如果你清楚当前列的数据类型,那么可以使用getInt()之类的方法来获取,如果你不清楚列的类型,那么你应该使用getObject()方法来获取。

    ResultSet还提供了一套通过列名称来获取列数据的方法:

    l  String getString(String columnName):获取名称为columnName的列的String数据;

    l  int getInt(String columnName):获取名称为columnName的列的int数据;

    l  double getDouble(String columnName):获取名称为columnName的列的double数据;

    l  boolean getBoolean(String columnName):获取名称为columnName的列的boolean数据;

    l  Object getObject(String columnName):获取名称为columnName的列的Object数据;

    PreparedStatement

    1 什么是SQL攻击

    在需要用户输入的地方,用户输入的是SQL语句的片段,最终用户输入的SQL片段与我们DAO中写的SQL语句合成一个完整的SQL语句!例如用户在登录时输入的用户名和密码都是为SQL语句的片段!

    2 演示SQL攻击

    首先我们需要创建一张用户表,用来存储用户的信息。

    CREATE TABLE user(

        uid CHAR(32) PRIMARY KEY,

        username   VARCHAR(30) UNIQUE KEY NOT NULL,

        PASSWORD   VARCHAR(30)

    );

     

    INSERT INTO user VALUES('U_1001', 'zs', 'zs');

    SELECT * FROM user;

    现在用户表中只有一行记录,就是zs。

    下面我们写一个login()方法!

        public void login(String username, String password) {
            Connection con = null;
            Statement stmt = null;
            ResultSet rs = null;
            try {
                con = JdbcUtils.getConnection();
                stmt = con.createStatement();
                String sql = "SELECT * FROM user WHERE " +
                        "username='" + username + 
                        "' and password='" + password + "'";
                rs = stmt.executeQuery(sql);
                if(rs.next()) {
                    System.out.println("欢迎" + rs.getString("username"));
                } else {
                    System.out.println("用户名或密码错误!");
                }
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } finally {
                JdbcUtils.close(con, stmt, rs);
            }        
        }

    下面是调用这个方法的代码:

    login("a' or 'a'='a", "a' or 'a'='a");

    这行当前会使我们登录成功!因为是输入的用户名和密码是SQL语句片段,最终与我们的login()方法中的SQL语句组合在一起!我们来看看组合在一起的SQL语句:

    SELECT * FROM tab_user WHERE username='a' or 'a'='a' and password='a' or 'a'='a'

    3 防止SQL攻击

    l  过滤用户输入的数据中是否包含非法字符;

    l  分步校验!先使用用户名来查询用户,如果查找到了,再比较密码;

    l  使用PreparedStatement。

     

    4 PreparedStatement是什么?

    PreparedStatement叫预编译声明!

    PreparedStatement是Statement的子接口,你可以使用PreparedStatement来替换Statement。

    PreparedStatement的好处:

    l  防止SQL攻击;

    提高代码的可读性,以可维护性;

    l  提高效率。

    5 PreparedStatement的使用

    l  使用Connection的prepareStatement(String sql):即创建它时就让它与一条SQL模板绑定;

    l  调用PreparedStatement的setXXX()系列方法为问号设置值

    l  调用executeUpdate()或executeQuery()方法,但要注意,调用没有参数的方法;

    String sql = “select * from tab_student where s_number=?”;
    PreparedStatement pstmt = con.prepareStatement(sql);
    pstmt.setString(1, “S_1001”);
    ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
    rs.close();
    pstmt.clearParameters();
    pstmt.setString(1, “S_1002”);
    rs = pstmt.executeQuery();

    在使用Connection创建PreparedStatement对象时需要给出一个SQL模板,所谓SQL模板就是有“?”的SQL语句,其中“?”就是参数。

    在得到PreparedStatement对象后,调用它的setXXX()方法为“?”赋值,这样就可以得到把模板变成一条完整的SQL语句,然后再调用PreparedStatement对象的executeQuery()方法获取ResultSet对象。

    注意PreparedStatement对象独有的executeQuery()方法是没有参数的,而Statement的executeQuery()是需要参数(SQL语句)的。因为在创建PreparedStatement对象时已经让它与一条SQL模板绑定在一起了,所以在调用它的executeQuery()和executeUpdate()方法时就不再需要参数了。

    PreparedStatement最大的好处就是在于重复使用同一模板,给予其不同的参数来重复的使用它。这才是真正提高效率的原因。

    所以,建议大家在今后的开发中,无论什么情况,都去需要PreparedStatement,而不是使用Statement。

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