【Java學習筆記（一百二十）】之JDBC程式設計介紹
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老規矩–妹妹鎮樓：
一． 資料庫程式設計
（一） 概述
Java資料庫連線（JDBC）API在1996年釋出，開發者通過這個API介面連線到資料庫，並使用結構化查詢語言（SQL）完成對資料庫的操作。
（二） JDBC驅動
1. 概述
由於多個數據庫供應商提供的協議無法統一，因此Java為SQL訪問提供了一套純Java API，即與資料庫無關的API，並且提供了一個驅動管理器，以允許第三方驅動程式註冊到驅動管理器中，並且可以連線到特定的資料庫。通過API編寫的程式都可以與驅動管理器進行通訊，而驅動管理器可以通過驅動程式與實際的資料庫進行通訊。JDBC的驅動遵循了微軟的ODBC，ODBC為C語言訪問資料庫提供了一套程式設計介面。
2. 驅動分類
（1） 將JDBC翻譯為ODBC，使用ODBC驅動與資料庫通訊，即JDBC/ODBC橋。
（2） 由部分Java程式和部分原生代碼構成，用於與資料庫的客戶端API進行通訊，使用這種驅動之前，不僅需要安裝Java類庫，還要安裝平臺相關的程式碼。
（3） 純Java客戶端類庫，使用一種與具體資料庫無關的協議將資料庫請求傳送給伺服器構件，然後構件將資料庫請求翻譯成資料庫相關的協議。
（4） 純Java類庫，將JDBC請求直接翻譯為資料庫相關的協議。
3. JDBC的典型用法
傳統的C/S架構中，在伺服器端部署資料庫，將JDBC驅動部署在客戶端。如今的三層模型中，客戶端不直接呼叫資料庫，而是呼叫伺服器上的中介軟體層，由中介軟體層完成資料庫查詢操作。這種模型可以將視覺化表示（客戶端）從業務邏輯（中間層）和原始資料（資料庫）中分類出來，即客戶端可以有多種表現形式。
（三） JDBC配置
1. 註冊驅動器類
許多JDBC的JAR檔案會自動註冊驅動器類，當然我們也可以手動註冊，首先找出該驅動類的全限定名，通過使用DriverManager，用兩種方式來註冊驅動器。一種是在Java程式中載入驅動器類，即執行註冊驅動器的靜態初始化器，如:
Class.forName(“org.postgresql.Driver”);
另一種方式是設定jdbc.drivers屬性，可以使用命令列引數來指定這個屬性，如：
java -Djdbc.drivers=org.postgresql.Driver Name
或者在應用中設定系統屬性，如：
System. （四） 使用JDBC語句
1. 建立Connection物件
首先通過DriverManager建立連線物件Connection，如下所示：
Connection conn = DriverManager.getConnection(url ,username, password);
2. 建立Statement物件
然後建立Statement語句物件，執行各種SQL語句。每個Connection物件可以建立多個Statement物件，同一個Statement物件可以用於多個不相關的命令和查詢，但是一個Statement物件最多隻能有一個開啟的結果集。我們需要確保在一個Statement物件觸發新的查詢或更新語句之前結束對所有結果集的處理，因為前序查詢的所有結果集都會被自動關閉。使用try(){}語句塊來自動關閉物件。
Statement stat = conn.createStatement();
3. 執行SQL語句
通過Statement物件執行SQL語句。
（1） executeQuery(command)
SELECT查詢操作，返回一個ResultSet型別物件，可以通過它來每次一行地迭代遍歷所有查詢結果。
ResultSet rs = stat.executeQuery(“SELECT * FROM Books”);
結果集中行的順序是任意排列的，除非使用ORDER BY 子句指定行的順序，否則行順序是沒有意義的。獲取結果集後，通過訪問器方法來獲取其中的資訊，每個訪問器都有兩種形式，一種接受數字型引數，另一種接受字串引數，資料庫的列序號是從1開始計算的。
String isbn = rs.getString(1);
double price = rs.getDouble(“Price”);
（五） 執行查詢操作
1. 預備語句
我們沒有必要在每次進行查詢時都建立新的查詢語句，可以準備一個帶有宿主變數的查詢語句，每次查詢時只需要為該變數填入不同的字串就可以反覆使用。每個宿主變數使用“？”來表示，如下所示：
String statement = “SELECT * FROM tb_name WHERE id=?”;
PreparedStatement stat = conn.prepareStatement(statement);
執行預備語句之前，必須使用set方法將變數繫結到實際的值上，第一個引數是宿主變數的位置，即第幾個變數，第二個引數為變數的值。
stat.setString(1, “3”);
由於字串拼接有潛在的危險，如引號這樣的字元或者使用者的輸入可能會導致的注入攻擊，因此只要查詢涉及變數就應該使用預備語句。當Connection物件關閉後，相關的預備語句也就失效了。
2. 讀寫LOB
資料還可以儲存大物件，如圖片或者其他資料，在SQL中，二進位制大物件稱為BLOB，字元型大物件稱為CLOB。要讀取LOB，需要執行SELECT語句，然後在ResultSet上呼叫getBlob或getClob方法，這樣就可以獲得Blob或者Clob型別的物件了。
try(ResultSet result = stat.executeQuery()){
if(result.next()){
Blob coverBlob = result.getBlob();
Image coverImage = ImageIO.read(coverBlob.getBinaryStream());
}
}
要將LOB置於資料庫中，需要在Connection物件上呼叫createBlob或者createBlob，然後獲取一個用於該LOB的輸出流或寫出器，寫出資料，並將該物件儲存到資料庫中。
3. 獲取自動生成的鍵
大多數資料庫都支援在資料庫中對行自動編號的機制，這些自動編號的值通過作為主鍵，儘管JDBC沒有提供獨立於提供商的自動生成鍵的解決方案，但是提供了獲取自動生成建的途徑，當插入一個新行，該行的鍵自動生成時，我們可以這樣來獲取：
stat.executeUpdate(insertStatement, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
ResultSet rs = stat.getGeneratedKeys();
if(rs.next()){
int key = rs.getInt(1);
}
（六） 可滾動和可更新的結果集
1. 可滾動的結果集
預設的結果集是不可滾動和不可更新的，可以通過Statement物件的設定來獲取不同的結果集。
Statement stat = conn.createStatement(type, concurrency);
type有三種類型：
（1） TYPE_FORWARD_ONLY
不能滾動
（2） TYPE_SCROLL_INSENSITIVE
可以滾動，但對資料庫變化不敏感，即不會實時更新資料庫。
（3） TYPE_SCROLL_SENSITIVE
可以滾動，對資料庫變化敏感。
concurrency兩種型別：
（1） CONCUR_READ_ONLY
結果集不能用於更新資料庫。
（2） CONCUR_UPDATABLE
結果集可以用於更新資料庫。
2. 可更新的結果集
如果希望編輯結果集中的資料，並且將結果集中的資料變更自動反應到資料庫中，那麼需要使用可更新的結果集。
Statement stat = conn.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE, ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);
（七） 行集
客戶端與資料庫的連線並不一定是高效的，很多時候連線資源是浪費的，因此我們使用行集來解決這個問題。RowSet介面擴充套件自ResultSet介面，但無需使用保持與資料庫的連結。
1. 構建行集
RowSetFactory fac = RowSetProvider.newFactory();
CachedRowSet crs = fac.createCachedRowSet();
有好幾種行集型別，都擴充套件了RowSet介面。
2. 被快取的行集
一個被快取的行集中包含了一個結果集中所有的資料，斷開資料庫後依然可以使用行集，同時可以修改行集中的資料，再通過顯示的請求傳送到資料庫中更新修改。
（八） 元資料
JDBC還提供了關於資料庫以及其表結構的詳細資訊，即元資料，區別於資料庫中儲存的實際資料，我們可以獲取三類元資料，一類是資料庫的元資料，一類是結果集的元資料，一類是預備語句引數的元資料。通過從資料庫連線中獲取一個DatabaseMetaData物件來獲取元資料。
（九） 事務
1. 概述
一組語句構成一個事務，當所有語句都順利執行後，事務可以被提交，否則如果其中某個語句遇到錯誤，那麼事務將被回滾，就好像沒有語句被執行過一樣。
2. JDBC事務程式設計
預設情況下，資料庫連線處於自動提交模式，即每個SQL語句一旦被執行就會被提交給資料庫，一旦命令被提交，就無法對它進行回滾操作，在使用事務時，要關閉這個預設值。
conn.setAutoCommit(false);
conn.commit();
conn.rollback();
3. 儲存點
在使用某些驅動程式時，使用儲存點來更細粒度地控制回滾操作，建立一個儲存點即意味著只需要返回到這個點，而不是放棄整個事務。當不需要儲存點時，釋放它。
Statement stat = conn.createStatement();
state.executeUpdate(command1);
Savepoint svpt = conn.setSavepoint();
stat.execcuteUpdate(command2);
if(…) conn.rollback(svpt);
conn.commit();
conn.releaseSavepoint(svpt);
（十） 資料庫連線池機制
JDBC規範中為實現者提供了用以實現連線池服務的手段，但是JDK並沒有實現資料庫連線池，JDBC驅動中通常也不包含這項服務，相反，WEB容器和應用伺服器的開發商會提供連線池服務的實現。連線池的機制通常還可以用於預備語句上。