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Java数据库连接（JDBC）

news 2025/6/25 23:37:58

一、引言

在Java应用程序中，经常需要与数据库进行交互以存储、检索和处理数据。Java数据库连接（JDBC）是Java平台中用于执行这一任务的标准API。JDBC允许Java程序连接到关系数据库，并使用SQL语句来执行查询和更新操作。本教程将详细介绍如何使用JDBC进行数据库连接，并提供详细的代码示例。

二、JDBC基本组件

JDBC主要由两部分组成：JDBC API和JDBC驱动程序。

JDBC API：JDBC API提供了应用程序与数据库交互所需的接口和类。这些接口和类在java.sql包中定义。
JDBC驱动程序：JDBC驱动程序是使JDBC API能够与特定数据库交互的软件。不同的数据库管理系统（DBMS）需要不同的JDBC驱动程序。

三、JDBC驱动程序类型

JDBC驱动程序主要有四种类型：

Type 1: JDBC-ODBC Bridge：通过ODBC驱动程序与数据库交互。不推荐使用，因为它依赖于ODBC，并且性能较差。
Type 2: Native-API Partly-Java Driver：使用特定于DBMS的客户端库，通过JNI（Java Native Interface）与数据库交互。性能较好，但可移植性差。
Type 3: Network Protocol Pure Java Driver：纯Java实现，使用DBMS的网络协议与数据库进行通信。性能可能稍逊于Type 2，但可移植性较好。
Type 4: Native Protocol Pure Java Driver：纯Java实现，使用DBMS的专有协议与数据库进行通信。通常是最快和最可移植的JDBC驱动程序。

四、使用JDBC连接数据库

以下是一个使用JDBC连接MySQL数据库的详细步骤和代码示例。

步骤1：加载和注册JDBC驱动程序

首先，需要将JDBC驱动程序加载到Java虚拟机（JVM）中，并注册到DriverManager类中。这通常通过调用Class.forName()方法并传递驱动程序的完全限定类名来完成。

try {Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();
}

注意：从JDBC 4.0开始，通常不需要显式加载和注册驱动程序，因为DriverManager类会自动加载实现了java.sql.Driver接口的所有类。但是，为了确保与旧版本JDBC的兼容性，一些驱动程序可能仍然要求显式加载和注册。

步骤2：创建数据库连接

接下来，使用DriverManager.getConnection()方法创建一个到数据库的连接。此方法需要一个数据库URL，一个用户名和一个密码（如果适用）。

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
String username = "myuser";
String password = "mypassword";Connection connection = null;
try {connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();
}

步骤3：创建Statement或PreparedStatement对象

一旦建立了数据库连接，就可以使用Connection对象的createStatement()或prepareStatement()方法创建一个Statement或PreparedStatement对象。这些对象用于执行SQL语句。

Statement statement = null;
try {statement = connection.createStatement();// 或者// PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("INSERT INTO mytable (column1, column2) VALUES (?, ?)");
} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();
}

步骤4：执行SQL语句

使用Statement或PreparedStatement对象的executeQuery()、executeUpdate()或execute()方法执行SQL语句。

ResultSet resultSet = null;
try {resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM mytable");// 或者// preparedStatement.setInt(1, value1);// preparedStatement.setString(2, value2);// int rowsAffected = preparedStatement.executeUpdate();
} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();
}

步骤5：处理结果集（如果适用）

如果执行的是查询语句，则返回一个ResultSet对象，其中包含查询结果。可以使用ResultSet对象的next()、getInt()、getString()等方法遍历和处理结果集。

try {while (resultSet.next()) {int column1Value = resultSet.getInt("column1");String column2Value = resultSet.getString("column2");// 处理结果...}
} catch

步骤6：关闭连接和释放资源

最后，需要关闭ResultSet、Statement或PreparedStatement以及Connection对象，以释放数据库资源。这通常使用try-with-resources语句（如果可用）或显式调用close()方法来完成。

使用try-with-resources语句的示例：

try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);Statement statement = connection.createStatement();ResultSet resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM mytable")) {// 处理结果集...} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();
}
// 这里不需要显式关闭资源，因为try-with-resources会自动处理

如果不使用try-with-resources，则需要显式关闭资源：

try {// ...（创建连接、语句和结果集的代码）...// 处理结果集...} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();
} finally {try {if (resultSet != null) resultSet.close();if (statement != null) statement.close();if (connection != null) connection.close();} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}
}

五、完整的JDBC示例

下面是一个完整的JDBC示例，演示了如何连接到MySQL数据库，执行查询并处理结果：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;public class JdbcExample {public static void main(String[] args) {String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";String username = "myuser";String password = "mypassword";try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);Statement statement = connection.createStatement();ResultSet resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM mytable")) {while (resultSet.next()) {int id = resultSet.getInt("id");String name = resultSet.getString("name");// ... 处理其他列 ...System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name);}} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}
}

六、注意事项

异常处理：在实际应用中，应该妥善处理SQLException和其他可能的异常。
安全性：不要在生产环境中硬编码数据库凭据（用户名和密码）。使用配置文件、环境变量或密钥管理服务来管理凭据。
资源管理：确保正确关闭和释放所有数据库资源，以避免资源泄漏。
连接池：对于高并发的应用程序，使用连接池可以提高性能和可伸缩性。连接池负责管理数据库连接的创建、使用和释放。
使用PreparedStatement：当执行带有参数的SQL语句时，使用PreparedStatement可以提高性能和安全性。PreparedStatement还可以防止SQL注入攻击。
事务管理：如果需要在多个操作中维护数据的一致性，请使用数据库事务。通过Connection对象的setAutoCommit()方法可以设置自动提交模式，或者使用commit()和rollback()方法来手动控制事务的提交和回滚。

七、事务管理

在JDBC中，事务管理是通过Connection对象来控制的。默认情况下，JDBC连接是自动提交的，即每次执行一个SQL语句后，该语句的影响都会立即生效（如果成功执行）。然而，在需要确保多个操作作为一个原子单元（即要么全部成功，要么全部失败）执行时，就需要使用事务。

以下是一个使用JDBC进行事务管理的基本示例：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;public class JdbcTransactionExample {public static void main(String[] args) {String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";String username = "myuser";String password = "mypassword";try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password)) {// 禁用自动提交connection.setAutoCommit(false);try (Statement statement = connection.createStatement()) {// 执行第一个SQL语句statement.executeUpdate("UPDATE mytable SET column1 = 'value1' WHERE id = 1");// 假设这里有一个条件判断，如果条件不满足，则回滚事务boolean someCondition = false; // 示例条件if (!someCondition) {throw new SQLException("Some condition failed, rolling back transaction");}// 执行第二个SQL语句statement.executeUpdate("UPDATE mytable SET column2 = 'value2' WHERE id = 2");// 如果所有操作都成功，则提交事务connection.commit();} catch (SQLException e) {// 如果在事务中发生异常，则回滚事务try {connection.rollback();} catch (SQLException ex) {ex.printStackTrace();}throw e; // 重新抛出异常以便上层处理} finally {// 恢复自动提交状态（可选）connection.setAutoCommit(true);}} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}
}

八、使用PreparedStatement进行参数化查询

为了避免SQL注入攻击，并提高查询性能（因为JDBC可以预编译SQL语句），推荐使用PreparedStatement。

以下是一个使用PreparedStatement的示例：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;public class JdbcPreparedStatementExample {public static void main(String[] args) {String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";String username = "myuser";String password = "mypassword";try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password)) {String sql = "SELECT * FROM mytable WHERE id = ?";try (PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sql)) {preparedStatement.setInt(1, 1); // 设置第一个参数的值try (ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery()) {while (resultSet.next()) {int id = resultSet.getInt("id");String name = resultSet.getString("name");// ... 处理其他列 ...System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name);}}}} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}
}

九、使用连接池

在实际应用中，频繁地创建和关闭数据库连接会带来性能开销。为了解决这个问题，可以使用连接池来管理数据库连接。连接池预先创建并维护一组数据库连接，应用程序从连接池中获取连接，使用完后将其归还给连接池，而不是直接关闭连接。有许多开源的连接池库可供选择，如Apache DBCP、C3P0、HikariCP等。这些库通常提供了配置选项，以便控制连接池的大小、超时时间等参数。使用连接池时，需要将连接池库添加到项目的依赖中，并在代码中配置和使用连接池。