JDBC英文全稱是Java Database Connectivity，也就是Java數據庫連接。這是一個Java連接SQL數據庫的標準，包含了常用的API，讓我們能方便的連接盒管理SQL數據庫。每個數據庫廠商都會提供相應的JDBC驅動程序，實現(xiàn)相應的接口。這樣我們就能以統(tǒng)一的方式，操作不同的數據庫了。

建立連接

要使用JDBC，首先要做的事情就是建立一個數據庫連接，這是一個java.sql.Connection對象，提供了很多功能。詳細的使用方法可以參考JavaDoc。要創(chuàng)建一個Connection對象，我們需要使用以下語句：

Connection connection = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);

這個方法會拋出SQL異常，所以在使用的時候需要包裹在try-catch塊中或者向上一級拋出異常。

DriverManager的getConnection方法會接受三個參數，URL代表JDBC連接字符串，還有兩個參數是用戶名和密碼。每個數據庫都有自己的連接字符串，這里列舉幾個常用的。DriverManager能夠自動查找和加載驅動程序類，但是有時候（比如使用Hibernate）可能需要手動指定驅動程序類，這時候就需要知道驅動程序類的名稱。

下面我們以MySQL數據庫為例。默認情況下MySQL的連接字符串應該是這樣：jdbc:mysql://localhost:3306/jdbclearn，jdbclearn為我們所使用數據庫的名稱。

使用Statement

有了數據庫連接之后，我們就可以執(zhí)行SQL語句了。執(zhí)行SQL語句需要創(chuàng)建一個Statement對象?？梢杂靡韵抡Z句創(chuàng)建Statement：

Statement statement = connection.createStatement()

有了Statement對象，就可以調用它的方法來具體執(zhí)行SQL語句了。根據功能可以將SQL語句分為兩種，查詢和更新。查詢語句是對數據庫的查詢，不涉及數據的更改。更新語句包括插入、更新、刪除等操作，會修改數據庫的狀態(tài)。

執(zhí)行更新

執(zhí)行更新需要調用Statement的executeUpdate方法，接受一個SQL更新字符串。這個方法實際上還會返回一個整數，表示受到影響的行數，不過一般情況下我們用不到。

下面的語句簡單的執(zhí)行了一條SQL插入語句。

statement.executeUpdate("INSERT INTO user(username,password) VALUES('yitian','123456')");

執(zhí)行查詢

另一類語句就是查詢語句了。執(zhí)行查詢語句需要調用Statement的executeQuery方法，這個方法接受一個查詢字符串，會返回一個ResultSet對象，也就是查詢的結果集。這個對象會包含所有的查詢結果和一個游標。下面的例子執(zhí)行一個SQL查詢，將結果放到相應的實體類中，然后得到一個List。

List<User> users = new ArrayList<>();
try (Statement statement = connection.createStatement()) {
    try (ResultSet rs = statement.executeQuery("SELECT *FROM user")) {

        while (rs.next()) {
            User user = new User();
            user.setId(rs.getInt(1));
            user.setUsername(rs.getString(2));
            user.setPassword(rs.getString(3));
            user.setNickname(rs.getString(4));
            user.setBirthday(rs.getDate(5));
            users.add(user);
        }
    }
}

next方法會將游標移動到下一個數據，如果沒有下一個數據，就會返回false。在剛獲取到結果集的時候，游標默認在第一個數據之前，所以我們可以將next方法放到循環(huán)中，來獲取所有數據。結果集對象提供了一組get方法，用來獲取結果。對于大多數數據庫類型都有對應的Java類型，我們調用對應的方法就可以獲取到數據了。這些get方法可以接受列名或者是列編號，如果使用編號的話性能會更好一點，因為不需要查詢列名。需要注意列編號以1開始，不要和以零開始的數組相混淆。

由于數據庫連接、語句和結果集對象都實現(xiàn)了AutoCloseable接口，所以我們可以將其放入到自動資源清理語句中。

預編譯的語句

普通的Statement雖然靈活，可以執(zhí)行任意的SQL語句，但是它有幾個缺點，第一，每次執(zhí)行查詢都需要將語句傳入數據庫中，不夠高效；第二，如果要查詢的語句很長，包含多個參數，需要拼接大量字符串，費時費力；第三，和第二點相關，如果用戶輸入的數據是virus';drop table user;這樣的用戶名，可能會擾亂SQL語句，甚至清除數據庫，這就是所謂的SQL注入。要避免以上問題很簡單，就是使用預編譯的語句，也就是PreparedStatement對象。

使用方法很簡單，和普通的語句類似，只不過換成了PreparedStatement，然后在創(chuàng)建預編譯語句的時候需要在創(chuàng)建時指定SQL字符串，參數使用問號?代替。然后用一組set方法將參數傳入，然后才能執(zhí)行語句。

try (PreparedStatement statement
             = connection.prepareStatement("INSERT INTO user(username,password,nickname,birthday) VALUES(?,?,?,?)")) {
    statement.setString(1, "test2");
    statement.setString(2, "12345678");
    statement.setString(3, "張三");
    statement.setDate(4, new Date(new java.util.Date().getTime()));
    int rows = statement.executeUpdate();
    assertThat(rows, is(1));
}

上面普通的語句有什么缺點，預編譯的語句就有什么優(yōu)點。所以如果沒有什么特殊要求，最好在項目中全部使用預編譯的語句。

結果集

執(zhí)行查詢之后JDBC會返回一個結果集對象，結果集對象包含了我們獲取查詢結果的很多方法。最常用的方法就是前面的做法，在循環(huán)中調用結果集的next方法，然后獲取每一行內容。

結果集的常用方法如下：

默認情況下結果集只支持一次遍歷，也就是說游標在遍歷到下一條數據之后，就無法后退了。我們也可以打開結果集的遍歷和編輯功能。要打開結果集的遍歷和編輯功能，需要在創(chuàng)建語句對象的時候同時指定結果集的標志。然后就可以使用上面列舉出的各種方法對結果集進行遍歷和編輯、刪除操作了。

try (Statement statement
             = connection.createStatement(
        ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,
        ResultSet.CONCUR_UPDATABLE)) {
    statement.executeUpdate("INSERT INTO user(username,password) VALUES('test3','112233')");
    try (ResultSet rs = statement.executeQuery("SELECT *FROM user WHERE username='test3'")) {
        rs.absolute(1);
        rs.updateString("password", "987654321");
        rs.updateRow();
    }
    try (ResultSet rs = statement.executeQuery("SELECT *FROM user WHERE username='test3'")) {
        rs.absolute(1);
        assertThat(rs.getString("password"), equalTo("987654321"));
    }

}

元數據

利用元數據可以獲取關于JDBC的更多信息我們可以在數據庫連接、結果集等對象上調用getMetaData方法，獲取相應的元數據對象。

下面是一個數據庫元數據的例子，我們可以使用元數據獲取數據庫連接的詳細屬性。

DatabaseMetaData metaData = connection.getMetaData();
logger.info("DriverName:{}", metaData.getDriverName());
logger.info("DriverVersion:{}", metaData.getDriverVersion());

利用結果集元數據，我們可以獲取結果集的詳細信息。下面利用元數據獲取了結果集各列的列名。

try (PreparedStatement statement
             = connection.prepareStatement("SELECT *FROM user")) {
    try (ResultSet rs = statement.executeQuery()) {
        ResultSetMetaData metaData = rs.getMetaData();
        for (int i = 0; i < metaData.getColumnCount(); ++i) {
            System.out.print(String.format("%s\t", metaData.getColumnName(i + 1)));
        }
        System.out.println();
        while (rs.next()) {
            for (int i = 0; i < metaData.getColumnCount(); ++i) {
                System.out.print(String.format("%s\t", rs.getString(i + 1)));
            }
            System.out.println();
        }

    }
}

列集

ResultSet是對查詢結果的一個抽象，但是結果集有一些局限性。所以出現(xiàn)了一個功能更強的接口就是列集RowSet，它繼承自結果集，所以具備結果集的所有特性，同時還增加了一些功能。

下面就是一個使用JdbcRowSet的小例子。更多列集的使用方法請參考相關文檔和博客。

RowSetFactory factory = RowSetProvider.newFactory();
try (RowSet rs = factory.createJdbcRowSet()) {
    rs.setUrl(JdbcUtil.URL);
    rs.setUsername(JdbcUtil.USERNAME);
    rs.setPassword(JdbcUtil.PASSWORD);
    rs.setCommand("select *from user");
    rs.execute();

    ResultSetMetaData metaData = rs.getMetaData();
    for (int i = 0; i < metaData.getColumnCount(); ++i) {
        System.out.print(String.format("%s\t", metaData.getColumnName(i + 1)));
    }
    System.out.println();
    while (rs.next()) {
        for (int i = 0; i < metaData.getColumnCount(); ++i) {
            System.out.print(String.format("%s\t", rs.getString(i + 1)));
        }
        System.out.println();
    }
}

相應的我寫了一個小項目來演示上面的這些例子。項目托管在Github上，地址在這里。有興趣的同學可以看看。

存儲過程

在JDBC中也可以執(zhí)行存儲過程。我們以MySQL存儲過程為例。下面是兩個存儲過程。

CREATE PROCEDURE find_all_blogs_of(IN user_id INT)
  BEGIN
    SELECT
      id,
      username,
      password,
      nickname,
      birthday
    FROM user
    WHERE id = user_id;
  END;

CREATE PROCEDURE get_total_user_count(OUT count INT)
  BEGIN
    SELECT count(id)
    FROM user
    INTO count;
  END;

執(zhí)行存儲過程需要使用CallableStatement。當存儲過程需要IN參數的時候，像普通查詢參數那樣使用setInt這樣的方法設置即可。如果存儲過程是查詢數據的，可以直接使用結果集返回。

CallableStatement statement = connection.prepareCall("CALL find_all_blogs_of(?)");
statement.setInt(1, 1);
ResultSet rs = statement.executeQuery();

如果存儲過程使用OUT參數返回結果，那么情況稍微有些復雜。我們需要使用registerOutParameter方法注冊一個輸出參數。然后在存儲過程執(zhí)行之后獲取該參數的值。

CallableStatement statement = connection.prepareCall("CALL get_total_user_count(?)");
statement.registerOutParameter(1, Types.INTEGER);
statement.execute();
int count = statement.getInt(1);

數據源

前面我們使用DriverManager來獲取連接對象。但是在實際環(huán)境中最好使用數據原來實現(xiàn)相同的功能。JDBC定義了一個DataSource接口，所有的JDBC驅動都實現(xiàn)了該接口。除了JDBC驅動之外，還有一些類庫頁實現(xiàn)了該接口，提供了方便的數據源功能。以MySQL為例，我們來設置一個MysqlConnectionPoolDataSource數據源。

MysqlConnectionPoolDataSource dataSource = new MysqlConnectionPoolDataSource();
dataSource.setUrl(JdbcUtil.URL);
dataSource.setUser(JdbcUtil.USERNAME);
dataSource.setPassword(JdbcUtil.PASSWORD);
dataSource.setUseSSL(false);

有了數據源，我們就可以調用數據源的getConnection方法獲取連接對象了。如果查看MySQL的源代碼或者文檔會發(fā)現(xiàn)，MysqlConnectionPoolDataSource還提供了大量set方法設置數據源的各種屬性，因此數據源應該是創(chuàng)建數據庫連接的首選方式。

事務管理

前面我們都是在執(zhí)行了SQL語句之后，立刻獲得了結果。我們還可以使用JDBC的事務管理功能。首先需要調用Connection.setAutoCommit(false)將自動提交關閉，然后使用Connection.commit和Connection.rollback提交或回滾事務。

DataSource dataSource = DataSourceUtils.getDataSource();
Connection conn = dataSource.getConnection();
conn.setAutoCommit(false);
PreparedStatement selectOne = conn.prepareStatement("SELECT count(id) FROM user WHERE username =?");
PreparedStatement insertOne = conn.prepareStatement("INSERT INTO user(username,password) VALUES(?,?)");
//成功插入
String username1 = "zhang3";
insertOne.setString(1, username1);
insertOne.setString(2, "123456");
insertOne.executeUpdate();
conn.commit();

selectOne.setString(1, username1);
ResultSet rs = selectOne.executeQuery();
rs.first();
assertThat(rs.getInt(1), is(1));

//插入失敗
String username2 = "li4";
insertOne.setString(1, username2);
insertOne.setString(2, "123456");
insertOne.executeUpdate();
conn.rollback();

selectOne.setString(1, username2);
rs = selectOne.executeQuery();
rs.first();
assertThat(rs.getInt(1), is(0));

參考資料

http://alvinalexander.com/java/jdbc-connection-string-mysql-postgresql-sqlserver