Java Database Connectivity （Java语言连接数据库）

JDBC是Sun公司指定的一套接口（Interface）

目的是解耦合，降低程序的耦合度，提高程序的扩展力，多态机制就是非常典型的，面向抽象编程

为什么Sun要指定一套JAVA SQL的接口？

因为每个数据库都存在差异，实现原理不同，Oracle有自己的原理，MySQL有自己的原理，通过这套实现需要厂家进行实现，开发者无需关系底层逻辑

假设现在有个需求，要将Oracle换成MySQL数据库，此时只有接口能做到切换时只需要更换数据库驱动即可无缝切换，代码层完全不用修改（或小改，可能有些语法是特有的）

所谓的数据库驱动就是Jar包，里面就是一堆JDBC的实现类，使用maven时，只需要在依赖项里添加对应依赖即可，或者手动添加jar包

开始实操

既然是操作数据库，就需要有数据库的支持，这里采用Docker安装Mysql并进行数据插入

• 安装启动MySQL：docker run –name testDbContainer -v ~/testDb:/root -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=12345678 -e MYSQL_DATABASE=testDb -p 3306:3306 -d mysql:8.0.29-oracle
• 插入数据

drop table if exists t_user; 
create table t_user ( 
    id int primary key auto_increment, 
    username varchar(10) unique,
    age int(3),
    gender int(1) comment '1表示男，0表示女'
);
insert into t_user (username, age, gender) values('Jack', 15, 1),('Mike', 20, 1),('Susan', 22, 0);

Java配置

使用JDBC进行编程，需要先注册驱动，告诉Java程序要连接什么数据库，Oracle还是MySQL，还是H2等等，需要用到java.sql包下的DriverManager类，有一个静态方法registerDriver

public static synchronized void registerDriver(java.sql.Driver driver)
    throws SQLException {

    registerDriver(driver, null);
}

方法要求传入的是接口（面向接口编程），此时就需要去找数据库厂商提供的驱动类，他们会负责Driver接口的实现类

1. 使用maven管理的项目比较简单，只需要引入依赖即可

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.29</version>
</dependency>

2. 如果想手动添加jar包依赖，到mysql的官网下载页dev.mysql.com/downloads/c…

这里要选择与平台无关的选项，下载的压缩包解压后里面就有对应的jar包，自行导入即可

这里有一个注意事项，新版的驱动包名已变更，如果用的还是com.mysql.jdbc包中的Driver类，在加载类时就会输出此类不再推荐使用，正确的包名是com.mysql.cj.jdbc.Driver

public class Driver extends com.mysql.cj.jdbc.Driver {
    public Driver() throws SQLException {
    }

    static {
        System.err.println("Loading class `com.mysql.jdbc.Driver'. This is deprecated. The new driver class is `com.mysql.cj.jdbc.Driver'. The driver is automatically registered via the SPI and manual loading of the driver class is generally unnecessary.");
    }
}

再看看真正的使用的Driver类

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!");
        }
    }
}

在静态代码块中，有一行DriverManager.registerDriver(new Driver());，原本应该开发者去注册的事，加载类的时候就已经做了，所以只需要让JVM去加载类即可实现注册 最简单的便是Class.forName(“”)方法

public class App {
    public static void main(String[] args) throws SQLException, ClassNotFoundException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
    }
}

第二步：获取连接

表示JVM进程和数据库之间的通道打开，使用完需要关闭通道释放资源，主要方法为DriverManager.getConnection方法，入参为数据库URL，账号，密码，返回值是Connection对象，不同数据库的URL不一样，用到什么搜什么即可

public class App {
    public static void main(String[] args) throws SQLException, ClassNotFoundException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testDb";
        String username = "root";
        String password = "12345678";
        Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    }
}

第三-第四步：获取数据库操作对象，执行SQL

这个对象主要用于执行SQL语句，Connection.createStatement/prepareStatement调用这两个方法，这里先演示createStatement，后面会说到区别

第五步：获取结果集

如果执行的是DQL语句，那么将会返回一个ResultSet对象，表示数据表的映射，如果是DML语句，返回的则是int，表示sql语句所影响的行数。

讲讲ResultSet这个对象的next方法，执行DQL语句调用executeQuery方法，假设执行了某张表的select * 语句，想要获取结果集的数据需要调用ResultSet.next()方法，光标会向下移动一行，如果有数据则返回true，此时操作ResultSet对象就可以获取对应的行数据，再次调用next又会将光标向下移动一行，直到没有数据了返回false

ResultSet.getXXX方法可以获取对应的列，使用方式有

1. 索引，如果返回字段顺序为id,name,age，1则代表id,以此类推（JDBC中的所有操作索引从1开始），不推荐，语义不清晰，没有办法通过代码直观到看出预期
2. 键名，直接使用字段名作为参数，如果select写了字段的别名，则需要用别名去取值
3. 提供get数据类型的方法，比如字段id类型为int，则可以用getInt获取id，如果使用getString，不管数据类型是什么都会按照String的形式取出

public class App {    public static void main(String[] args) throws SQLException, ClassNotFoundException {        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testDb";        String username = "root";        String password = "12345678";        Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);        Statement statement = connection.createStatement();        String sql = "select * from t_user;";        ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);        // 通过while循环获取全部结果集，返回false则跳出循环        while (resultSet.next()) {            System.out.println(resultSet.getString("username"));        }    }

示例通过列名去除了所有结果集的用户名

第六步：释放资源

当所有操作结束后，需要将ResultSet（如果有）,Statement，Connection的close方法从左到右执行，释放掉资源避免不必要的浪费

public class App {
    public static void main(String[] args) throws SQLException, ClassNotFoundException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testDb";
        String username = "root";
        String password = "12345678";
        Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
        Statement statement = connection.createStatement();
        String sql = "select * from t_user;";
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
        while (resultSet.next()) {
            System.out.println(resultSet.getString("username"));
        }
        resultSet.close();
        statement.close();
        connection.close();
    }

从JDK7开始，便支持了try with resources，只要资源实现了AutoCloseable接口，作用是在块代码执行后，自动释放资源，也就是自动执行close方法。
查看类源码可以看到，ResultSet,Statement，Connection三个类都实现了AutoCloseable接口，所以可以改写让代码更整洁，多个资源用分号进行隔开

public class App {
    public static void main(String[] args) throws SQLException, ClassNotFoundException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testDb";
        String username = "root";
        String password = "12345678";
        String sql = "select * from t_user;";
        try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
             Statement statement = connection.createStatement();
             ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
        ) {
            while (resultSet.next()) {
                System.out.println("用户名：" + resultSet.getString("username"));
            }
        }
    }
}

可以不使用，但可以作为一个知识点了解

SQL注入问题

假设这是一个提供给外部的接口服务，会接受用户的传参数据，由于creaetStatement方法是先进行sql语句都拼接，再进行sql的编译，所以可以会将用户输入的恶意关键字一同编译，像下面代码中用户传了字符串’ or ‘1’ = ‘1，仿佛猜透了服务端对sql拼接规则，由于加了必定成功的条件，所以即使传的参数不对也会执行成功

    // 其他代码省略
    Statment st = connection.createStatment();
    // 用户传入的值
    String value = "' or '1' = '1";
    String sql = "select * from t_user where username = '" + value +"'";
    ResultSet rs = st.executeQuery(sql);
    if(rs.next()){
        System.out.println(rs.getString("username");
        // 这里会输出
    }          

这种欺骗了服务器令其执行了非预期的查询的行为，便称为SQL注入

要解决有两种方案

1. 从参数解决，对用户的输入进行特定规则的校验
2. 让用户的传参不参与SQL语句的编译

更应该使用第二种解决方案

PreparedStatement对象就可以完美处理注入问题，在使用时需要先将SQL语句进行编译，需要用户传参的地方用占位符替代，编译后再将值传到原本的占位符中

public static void main(String[] args) throws SQLException, ClassNotFoundException {
    Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
    String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testDb";
    String username = "root";
    String password = "12345678";
    Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    String sql = "select * from t_user where username = ?";
    PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
    // 将原本会导致SQL注入的值通过索引传到占位符
    ps.setString(1, "' or '1' = '1");
    ResultSet resultSet = ps.executeQuery();
    while (resultSet.next()) {
        System.out.println("用户名：" + resultSet.getString("username"));
    }
    resultSet.close();
    ps.close();
    connection.close();
}

上面这段代码执行后不会有任何输出

PreparedStatement很好，但是有一种情况是无法实现的，比如要求order by字段实现动态的升降序，asc和desc不参与编译就没有办法使用，这时候只能用Statement来主观实现用户的SQL注入

对比总结两种操作对象

• Statement存在SQL注入问题，PreparedStatement解决了注入问题
• Statement是执行一次编译一次，而PreparedStatement是编译一次，执行多次，效率更高
• PreparedStatement拥有静态编译检查，比如占位符要求传入String，就不能传入其他数据类型，编译器会报错，安全性更高
• 能使用PreparedStatement尽量使用，只有当需要主观行为上的SQL注入时再使用Statement

JDBC中的事务

在JDBC中，事务行为默认自动提交，只要执行任意的DML语句，就会自动提交一次。这种行为肯定不符合实际业务开发， 一个业务中可能包含多条DML语句，必须满足同时成功或者同时失败

可以通过Connection对象的setAutoCommit(false)方法，传入false来关闭自动提交事务，在业务程序中，正常逻辑下使用Connection.commit()方法进行事务提交，用try catch代码块捕获异常后使用Connection.rollback()方法进行事务回滚

事务演示（DQL用executeQuery，DML使用executeUpdate，包含增删改）

    // 其他代码省略
    Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    connection.setAutoCommit(false);
    String sql = "delete from t_user where id = 3;";
    PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql);
    int i = ps.executeUpdate();
    if (i == 1) {
        System.out.println("删除成功");
    }
    ps.close();
    connection.close();

尝试删除id为3的用户，代码执行后，控制台会输出删除成功

但是去查看数据库并没有数据删除，说明JDBC的自动提交事务被成功关闭了

正确的处理场景，在所有预期事务执行完毕后进行事务提交，catch异常后进行事务的回滚

    // 其他代码省略
    Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    connection.setAutoCommit(false);
    PreparedStatement ps = null;
    try {
        String sql = "delete from t_user where id = 3;";
        ps = connection.prepareStatement(sql);
        int i = ps.executeUpdate();
        if (i == 1) {
            System.out.println("删除成功");
        }
        connection.commit();
    } catch (Exception e) {
        connection.rollback();
    }
    if (Objects.nonNull(ps)) {
        ps.close();
    }
    connection.close();

在真实的开发场景中，并不会使用原生的JDBC去实现业务处理，主流的有MyBatis和JPA等ORM框架来帮助快速开发，但是底层都是基于JDBC的封装，只有熟悉JDBC才能更加清晰的掌握框架的使用

链接：https://juejin.cn/post/7099066449456529438