Java web基礎篇——JDBC

JDBC API 允許用戶訪問任何形式的表格數(shù)據(jù)，尤其是存儲在關系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
執(zhí)行流程如下：

  • 連接數(shù)據(jù)源，如：數(shù)據(jù)庫。
  • 為數(shù)據(jù)庫傳遞查詢和更新指令。
  • 處理數(shù)據(jù)庫響應并返回的結果。
1.JDBC操作數(shù)據(jù)庫的步驟

加載驅動。

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");

創(chuàng)建連接。

Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl", "scott", "tiger");

創(chuàng)建語句。

PreparedStatement ps = con.prepareStatement("select * from emp where sal between ? and ?");
ps.setInt(1, 1000);
ps.setInt(2, 3000);

執(zhí)行語句。

 ResultSet rs = ps.executeQuery();

處理結果。

    while(rs.next()) {
        System.out.println(rs.getInt("empno") + " - " + rs.getString("ename"));
    }

關閉資源。

    finally {
        if(con != null) {
            try {
                con.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

提示：關閉外部資源的順序應該和打開的順序相反，也就是說先關閉ResultSet、再關閉Statement、在關閉Connection。上面的代碼只關閉了Connection（連接），雖然通常情況下在關閉連接時，連接上創(chuàng)建的語句和打開的游標也會關閉，但不能保證總是如此，因此應該按照剛才說的順序分別關閉。此外，第一步加載驅動在JDBC 4.0中是可以省略的（自動從類路徑中加載驅動），但是我們建議保留

一次完整增刪改查的java代碼案例：

public class DbUtil {
    public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/imooc";
    public static final String USER = "liulx";
    public static final String PASSWORD = "123456";
    private static Connection conn = null;
    static{
        try {
            //1.加載驅動程序
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            //2. 獲得數(shù)據(jù)庫連接
            conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static Connection getConnection(){
        return conn;
    }
}

//模型
package liulx.model;

import java.util.Date;

public class Goddess {

    private Integer id;
    private String user_name;
    private Integer sex;
    private Integer age;
    private Date birthday; //注意用的是java.util.Date
    private String email;
    private String mobile;
    private String create_user;
    private String update_user;
    private Date create_date;
    private Date update_date;
    private Integer isDel;
    //getter setter方法。。。
}

//---------dao層--------------
package liulx.dao;

import liulx.db.DbUtil;
import liulx.model.Goddess;

import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GoddessDao {
    //增加
    public void addGoddess(Goddess g) throws SQLException {
        //獲取連接
        Connection conn = DbUtil.getConnection();
        //sql
        String sql = "INSERT INTO imooc_goddess(user_name, sex, age, birthday, email, mobile,"+
            "create_user, create_date, update_user, update_date, isdel)"
                +"values("+"?,?,?,?,?,?,?,CURRENT_DATE(),?,CURRENT_DATE(),?)";
        //預編譯
        PreparedStatement ptmt = conn.prepareStatement(sql); //預編譯SQL，減少sql執(zhí)行

        //傳參
        ptmt.setString(1, g.getUser_name());
        ptmt.setInt(2, g.getSex());
        ptmt.setInt(3, g.getAge());
        ptmt.setDate(4, new Date(g.getBirthday().getTime()));
        ptmt.setString(5, g.getEmail());
        ptmt.setString(6, g.getMobile());
        ptmt.setString(7, g.getCreate_user());
        ptmt.setString(8, g.getUpdate_user());
        ptmt.setInt(9, g.getIsDel());

        //執(zhí)行
        ptmt.execute();
    }

    public void updateGoddess(){
        //獲取連接
        Connection conn = DbUtil.getConnection();
        //sql, 每行加空格
        String sql = "UPDATE imooc_goddess" +
                " set user_name=?, sex=?, age=?, birthday=?, email=?, mobile=?,"+
                " update_user=?, update_date=CURRENT_DATE(), isdel=? "+
                " where id=?";
        //預編譯
        PreparedStatement ptmt = conn.prepareStatement(sql); //預編譯SQL，減少sql執(zhí)行

        //傳參
        ptmt.setString(1, g.getUser_name());
        ptmt.setInt(2, g.getSex());
        ptmt.setInt(3, g.getAge());
        ptmt.setDate(4, new Date(g.getBirthday().getTime()));
        ptmt.setString(5, g.getEmail());
        ptmt.setString(6, g.getMobile());
        ptmt.setString(7, g.getUpdate_user());
        ptmt.setInt(8, g.getIsDel());
        ptmt.setInt(9, g.getId());

        //執(zhí)行
        ptmt.execute();
    }

    public void delGoddess(){
        //獲取連接
        Connection conn = DbUtil.getConnection();
        //sql, 每行加空格
        String sql = "delete from imooc_goddess where id=?";
        //預編譯SQL，減少sql執(zhí)行
        PreparedStatement ptmt = conn.prepareStatement(sql);

        //傳參
        ptmt.setInt(1, id);

        //執(zhí)行
        ptmt.execute();
    }

    public List<Goddess> query() throws SQLException {
        Connection conn = DbUtil.getConnection();
        Statement stmt = conn.createStatement();
        ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT user_name, age FROM imooc_goddess");

        List<Goddess> gs = new ArrayList<Goddess>();
        Goddess g = null;
        while(rs.next()){
            g = new Goddess();
            g.setUser_name(rs.getString("user_name"));
            g.setAge(rs.getInt("age"));

            gs.add(g);
        }
        return gs;
    }

    public Goddess get(){
        Goddess g = null;
        //獲取連接
        Connection conn = DbUtil.getConnection();
        //sql, 每行加空格
        String sql = "select * from  imooc_goddess where id=?";
        //預編譯SQL，減少sql執(zhí)行
        PreparedStatement ptmt = conn.prepareStatement(sql);
        //傳參
        ptmt.setInt(1, id);
        //執(zhí)行
        ResultSet rs = ptmt.executeQuery();
        while(rs.next()){
            g = new Goddess();
            g.setId(rs.getInt("id"));
            g.setUser_name(rs.getString("user_name"));
            g.setAge(rs.getInt("age"));
            g.setSex(rs.getInt("sex"));
            g.setBirthday(rs.getDate("birthday"));
            g.setEmail(rs.getString("email"));
            g.setMobile(rs.getString("mobile"));
            g.setCreate_date(rs.getDate("create_date"));
            g.setCreate_user(rs.getString("create_user"));
            g.setUpdate_date(rs.getDate("update_date"));
            g.setUpdate_user(rs.getString("update_user"));
            g.setIsDel(rs.getInt("isdel"));
        }
        return g;
    }
}
2.Statement和PreparedStatement有什么區(qū)別？哪個性能更好？

與Statement相比，

  • PreparedStatement接口代表預編譯的語句，它主要的優(yōu)勢在于可以減少SQL的編譯錯誤并增加SQL的安全性（減少SQL注射攻擊的可能性）；
  • PreparedStatement中的SQL語句是可以帶參數(shù)的，避免了用字符串連接拼接SQL語句的麻煩和不安全；
  • 當批量處理SQL或頻繁執(zhí)行相同的查詢時，PreparedStatement有明顯的性能上的優(yōu)勢，由于數(shù)據(jù)庫可以將編譯優(yōu)化后的SQL語句緩存起來，下次執(zhí)行相同結構的語句時就會很快（不用再次編譯和生成執(zhí)行計劃）。

補充：為了提供對存儲過程的調(diào)用，JDBC API中還提供了CallableStatement接口。存儲過程（Stored Procedure）是數(shù)據(jù)庫中一組為了完成特定功能的SQL語句的集合，經(jīng)編譯后存儲在數(shù)據(jù)庫中，用戶通過指定存儲過程的名字并給出參數(shù)（如果該存儲過程帶有參數(shù)）來執(zhí)行它。雖然調(diào)用存儲過程會在網(wǎng)絡開銷、安全性、性能上獲得很多好處，但是存在如果底層數(shù)據(jù)庫發(fā)生遷移時就會有很多麻煩，因為每種數(shù)據(jù)庫的存儲過程在書寫上存在不少的差別。

3.使用JDBC操作數(shù)據(jù)庫時，如何提升讀取數(shù)據(jù)的性能？如何提升更新數(shù)據(jù)的性能？

要提升讀取數(shù)據(jù)的性能，可以指定通過結果集（ResultSet）對象的setFetchSize()方法指定每次抓取的記錄數(shù)（典型的空間換時間策略）；
要提升更新數(shù)據(jù)的性能可以使用PreparedStatement語句構建批處理，將若干SQL語句置于一個批處理中執(zhí)行。

4.在進行數(shù)據(jù)庫編程時，連接池有什么作用？

由于創(chuàng)建連接和釋放連接都有很大的開銷（尤其是數(shù)據(jù)庫服務器不在本地時，每次建立連接都需要進行TCP的三次握手，釋放連接需要進行TCP四次握手，造成的開銷是不可忽視的），為了提升系統(tǒng)訪問數(shù)據(jù)庫的性能，可以事先創(chuàng)建若干連接置于連接池中，需要時直接從連接池獲取，使用結束時歸還連接池而不必關閉連接，從而避免頻繁創(chuàng)建和釋放連接所造成的開銷，這是典型的用空間換取時間的策略（浪費了空間存儲連接，但節(jié)省了創(chuàng)建和釋放連接的時間）。池化技術在Java開發(fā)中是很常見的，在使用線程時創(chuàng)建線程池的道理與此相同?；贘ava的開源數(shù)據(jù)庫連接池主要有：C3P0、Proxool、DBCP、BoneCP、Druid等。

補充：在計算機系統(tǒng)中時間和空間是不可調(diào)和的矛盾，理解這一點對設計滿足性能要求的算法是至關重要的。大型網(wǎng)站性能優(yōu)化的一個關鍵就是使用緩存，而緩存跟上面講的連接池道理非常類似，也是使用空間換時間的策略。可以將熱點數(shù)據(jù)置于緩存中，當用戶查詢這些數(shù)據(jù)時可以直接從緩存中得到，這無論如何也快過去數(shù)據(jù)庫中查詢。當然，緩存的置換策略等也會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生重要影響，對于這個問題的討論已經(jīng)超出了這里要闡述的范圍。

5.什么是DAO模式？

DAO（Data Access Object）顧名思義是一個為數(shù)據(jù)庫或其他持久化機制提供了抽象接口的對象，在不暴露底層持久化方案實現(xiàn)細節(jié)的前提下提供了各種數(shù)據(jù)訪問操作。在實際的開發(fā)中，應該將所有對數(shù)據(jù)源的訪問操作進行抽象化后封裝在一個公共API中。用程序設計語言來說，就是建立一個接口，接口中定義了此應用程序中將會用到的所有事務方法。在這個應用程序中，當需要和數(shù)據(jù)源進行交互的時候則使用這個接口，并且編寫一個單獨的類來實現(xiàn)這個接口，在邏輯上該類對應一個特定的數(shù)據(jù)存儲。DAO模式實際上包含了兩個模式，一是Data Accessor（數(shù)據(jù)訪問器），二是Data Object（數(shù)據(jù)對象），前者要解決如何訪問數(shù)據(jù)的問題，而后者要解決的是如何用對象封裝數(shù)據(jù)。

6.事務的ACID是指什么？
  • 原子性(Atomic)：事務中各項操作，要么全做要么全不做，任何一項操作的失敗都會導致整個事務的失??；
  • 一致性(Consistent)：事務結束后系統(tǒng)狀態(tài)是一致的；
  • 隔離性(Isolated)：并發(fā)執(zhí)行的事務彼此無法看到對方的中間狀態(tài)；
  • 持久性(Durable)：事務完成后所做的改動都會被持久化，即使發(fā)生災難性的失敗。通過日志和同步備份可以在故障發(fā)生后重建數(shù)據(jù)。

補充：關于事務，在面試中被問到的概率是很高的，可以問的問題也是很多的。首先需要知道的是，只有存在并發(fā)數(shù)據(jù)訪問時才需要事務。當多個事務訪問同一數(shù)據(jù)時，可能會存在5類問題，包括3類數(shù)據(jù)讀取問題（臟讀、不可重復讀和幻讀）和2類數(shù)據(jù)更新問題（第1類丟失更新和第2類丟失更新）。

數(shù)據(jù)并發(fā)訪問所產(chǎn)生的問題，在有些場景下可能是允許的，但是有些場景下可能就是致命的，數(shù)據(jù)庫通常會通過鎖機制來解決數(shù)據(jù)并發(fā)訪問問題，按鎖定對象不同可以分為表級鎖和行級鎖；按并發(fā)事務鎖定關系可以分為共享鎖和獨占鎖，具體的內(nèi)容大家可以自行查閱資料進行了解。
直接使用鎖是非常麻煩的，為此數(shù)據(jù)庫為用戶提供了自動鎖機制，只要用戶指定會話的事務隔離級別，數(shù)據(jù)庫就會通過分析SQL語句然后為事務訪問的資源加上合適的鎖，此外，數(shù)據(jù)庫還會維護這些鎖通過各種手段提高系統(tǒng)的性能，這些對用戶來說都是透明的（就是說你不用理解，事實上我確實也不知道）。ANSI/ISO SQL 92標準定義了4個等級的事務隔離級別，如下表所示：


事務

需要說明的是，事務隔離級別和數(shù)據(jù)訪問的并發(fā)性是對立的，事務隔離級別越高并發(fā)性就越差。所以要根據(jù)具體的應用來確定合適的事務隔離級別，這個地方?jīng)]有萬能的原則。

7.JDBC中如何進行事務處理？

答：Connection提供了事務處理的方法，通過調(diào)用setAutoCommit(false)可以設置手動提交事務；當事務完成后用commit()顯式提交事務；如果在事務處理過程中發(fā)生異常則通過rollback()進行事務回滾。除此之外，從JDBC 3.0中還引入了Savepoint（保存點）的概念，允許通過代碼設置保存點并讓事務回滾到指定的保存點。

jdbc的事務處理

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