BCSP-玄子JAVA开发之JAVA数据库编程CH-08_JDBC

BCSP-玄子JAVA开发之JAVA数据库编程CH-08_JDBC

8.1 JDBC 介绍

8.1.1 什么是 JDBC

JDBC（Java Database Conectivity）

Java数据库连接技术的简称，提供连接各种常用数据库的能力

8.1.2 JDBC 的工作原理

JDBC API

内容：供程序员调用的接口与类，集成在java.sql和javax.sql包中，如

• DriverManager类
• Connection接口
• Statement接口
• ResultSet接口

DriverManager

• 作用：管理各种不同的JDBC驱动

JDBC 驱动

• 提供者：数据库厂商
• 作用：负责连接各种不同的数据库

8.1.3 JDBC API

JDBC API 主要功能

• 与数据库建立连接、执行SQL 语句、处理结果

• DriverManager ：依据数据库的不同，管理JDBC驱动

• Connection ：负责连接数据库并担任传送数据的任务

• Statement ：由 Connection 产生、负责执行SQL语句

• esultSet：负责保存Statement执行后的查询结果

8.2 使用 JDBC 连接数据库

8.2.1 导入 JDBC 驱动 JAR 包

数据库版本：MySQL5.7

MySQL官网下载对应的JDBC驱动JAR包

• mysql-connector-java-8.0.19.jar

驱动类

• com.mysql.cj.jdbc.Driver

8.2.2 纯 Java 驱动方式

使用纯Java方式连接数据库

• 由JDBC驱动直接访问数据库

• 优点：完全Java代码，快速、跨平台

• 缺点：访问不同的数据库需要下载专用的JDBC驱动

• JDBC驱动由数据库厂商提供

8.2.3 JDBC编程模板

try {Class.forName(JDBC驱动类);# 1.加载JDBC驱动 
} catch (ClassNotFoundException e) {//异常输出代码
} //… …
try {Connection con=DriverManager.getConnection(数据连接字符串,数据库用户名,密码);// 2.与数据库建立连接 Statement stmt = con.createStatement();ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT a, b, c FROM table1;");// 3.发送SQL语句，并得到返回结果 while (rs.next()) {int x = rs.getInt("a");String s = rs.getString("b");float f = rs.getFloat("c");}// 4.处理返回结果 rs.close();stmt.close();   con.close();// 5.释放资源
} //… …

8.2.4 数据库连接字符串

jdbc:数据库://ip:端口/数据库名称[连接参数=参数值]

• 数据库：表示JDBC连接的目标数据库
• ip: 表示JDBC所连接的目标数据库地址，如果是本地数据库，可为localhost，即本地主机名
• 端口：连接数据库的端口号
• 数据库名称：是目标数据库的名称
• 连接参数：连接数据库时的参数配置

连接本地MySQL中hospital数据库

jdbc:mysql://localhost:3306/hospital?serverTimezone=GMT-8
// 我国处于东八区，时区设置为GMT-8

8.2.5 Connection 接口

Connection是数据库连接对象的类型

方法	作用
Statement createStatement()	创建一个Statement对象将SQL语句发送到数据库
PreparedStatement prepareStatement(String sql)	创建一个PreparedStatement对象，将参数化的SQL语句发送到数据库
boolean isClosed()	查询此Connection对象是否已经被关闭。如果已关闭，则返回true；否则返回false
void close()	立即释放此Connection对象的数据库和JDBC资源

8.2.6 连接本地 hospital 数据库

package XaunZiShare;import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;import java.sql.*;public class HospitalConn {private static Logger logger = LogManager.getLogger(HospitalConn.class.getName());public static void main(String[] args) {Connection conn = null;// 1、加载驱动try {Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");} catch (ClassNotFoundException e) {logger.error(e);}try {// 2、建立连接conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/hospital?serverTimezone=UTC","root", "root");System.out.println("数据库连接成功");} catch (SQLException e) {logger.error(e);} finally {// 3、关闭数据库连接try {if (null != conn) {conn.close();System.out.println("数据库连接断开");}} catch (SQLException e) {logger.error(e);}}}
}

8.2.7 常见异常

使用JDBC连接数据库时，经常出现的错误

• JDBC驱动类的名称书写错误，导致ClassNotFoundException异常
• 数据连接字符串、数据库用户名、密码错误，导致SQLException异常
• 数据库操作结束后，没有关闭数据库连接，导致仍旧占有系统资源
• 关闭数据库连接语句没有放到finally语句块中，导致语句可能没有被执行

8.3 Statement 操作数据库

Java执行数据库操作的一个重要接口，在已经建立数据库连接的基础上，向数据库发送要执行的SQL语句

• Statement对象：执行不带参数的简单SQL语句
• PreparedStatement对象：执行带或不带In参数的预编译SQL语句

方法	作用
ResultSet executeQuery（String sql）	可以执行SQL查询并获取ResultSet对象
int executeUpdate（String sql）	可以执行插入、删除、更新的操作，返回值是执行该操作所影响的行数
boolean execute（String sql）	可以执行任意SQL语句。如果结果为 ResultSet 对象，则返回 true；如果其为更新计数或者不存在任何结果，则返回false

使用 executeQuery() 和 executeUpdate() 方法都需要啊传入 SQL 语句，因此，需要在 Java 中通过字符串拼接获得 SQL 字符串

8.3.1 Java 的字符串操作

String类

• 字符串常量一旦声明则不可改变
• String类对象可以改变，但改变的是其内存地址的指向
• 使用“+”作为数据的连接操作
• 不适用频繁修改的字符串操作

StringBuffer类

• StringBuffer类对象能够被多次修改，且不产生新的未使用对象
• 使用append()方法进行数据连接
• 适用于字符串修改操作
• 是线程安全的，支持并发操作，适合多线程

如果使用StringBuffer 生成了 String 类型字符串，可以通过 toString( ) 方法将其转换为一个 String 对象

• 需要拼接的字符串

String patientName="李明";
String gender="男";
String birthDate="2010-09-03";

• 使用+拼接字符串

//使用+拼接字符串
String sql = "insert into patient (patientName,gender,birthDate) values('"+patientName+"','"+gender+"','"+birthDate+"');";
System.out.println(sql);

• 使用StringBuffer拼接字符串

//使用StringBuffer拼接字符串
StringBuffer sbSql = new StringBuffer("insert into patient (patientName,gender,birthDate)" +"  values('");sbSql.append(patientName+"','");
sbSql.append(gender+"','");
sbSql.append(birthDate+"');");
sql = sbSql.toString();
System.out.println(sql);

• SQL语句中，字符"和'是等效的
• 但在Java代码中拼接字符串时使用字符'会使代码更加清晰
• 也不容易出错引号、逗号或括号等符号必须成对出现
• 可在控制台输出拼接后的字符串，检查SQL语句是否正确

8.3.1 Statement 插入数据

使用Statement接口执行插入数据的操作的方法

• executeUpdate()方法
• execute()方法

如果希望得到插入成功的数据行数，可以使用executeUpdate()方法；否则，使用execute()方法

实现步骤

• 声明Statement变量
• 创建Statement对象
• 构造SQL语句
• 执行数据插入操作
• 关闭Statement对象
• 关闭顺序是后创建的对象要先关闭释放资源

---

演示案例

使用JDBC，向hospital数据库病人表中添加一个新的病人记录关键代码

package XaunZiShare;import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;public class HospitalInsert {private static Logger logger = LogManager.getLogger(HospitalInsert.class.getName());public static void main(String[] args) {Connection conn = null;Statement stmt = null;String name = "张菲";// 姓名String gender = "女";// 性别String birthDate = "1995-02-12";// 出生日期String phoneNum = "13887676500";// 联系电话String email = "[e-mail]";//邮箱String password = "909000";//密码String identityNum = "610000199502126100";//身份证号String address = "北京市";//地址// 1、加载驱动try {Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");} catch (ClassNotFoundException e) {logger.error(e);}try {// 2、建立连接conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/hospital?serverTimezone=UTC", "root", "root");// 创建Statement对象stmt = conn.createStatement();//构造SQLStringBuffer sbSql = new StringBuffer("insert into patient (patientName,gender,birthDate,phoneNum,email,password,identityNum,address) values ( '");sbSql.append(name + "','");sbSql.append(gender + "','");sbSql.append(birthDate + "','");sbSql.append(phoneNum + "','");sbSql.append(email + "','");sbSql.append(password + "','");sbSql.append(identityNum + "','");sbSql.append(address + "');");System.out.println(sbSql.toString());//3、执行插入操作stmt.execute(sbSql.toString());} catch (SQLException e) {logger.error(e);} finally {// 4、关闭数据库连接try {if (null != stmt) {stmt.close();}if (null != conn) {conn.close();System.out.println("数据库连接断开");}} catch (SQLException e) {logger.error(e);}}}
}

为了避免可能出现的乱码问题，可将指定数据库连接的编码集为UTF8，多个参数间使用字符&进行分隔

jdbc:mysql://localhost:3306/hospital?serverTimezone=GMT-8&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8

8.3.2 Statement 更新数据

• 使用executeUpdate()方法或execute()方法实现更新数据的操作
• 使用Statement接口更新数据库中的数据的步骤与插入数据类似

实现步骤

• 声明Statement变量
• 创建Statement对象
• 构造SQL语句
• 执行数据更新操作
• 关闭Statement对象

需关注拼接的SQL字符串，以避免出错

演示案例

使用JDBC，将hospital数据库中patientID为13的病人电话更新为13627395833

package XaunZiShare;import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;public class HospitalUpdate {private static Logger logger = LogManager.getLogger(HospitalUpdate.class.getName());public static void main(String[] args) {Connection conn = null;Statement stmt = null;int patientID = 13;// 病人编号String phoneNum = "13627395833";// 联系电话// 1、加载驱动try {Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");} catch (ClassNotFoundException e) {logger.error(e);}try {// 2、建立连接conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/hospital?serverTimezone=UTC", "root", "root");// 创建Statement对象stmt = conn.createStatement();//构造SQLStringBuffer sbSql = new StringBuffer("update patient ");sbSql.append("set phoneNum='" + phoneNum + "' ");sbSql.append("where patientID=" + patientID + ";");System.out.println(sbSql.toString());//3、执行插入更新操作int effectRowNum = stmt.executeUpdate(sbSql.toString());System.out.println("更新数据的行数：" + effectRowNum);} catch (SQLException e) {logger.error(e);} finally {// 4、关闭数据库连接try {if (null != stmt) {stmt.close();}if (null != conn) {conn.close();System.out.println("数据库连接断开");}} catch (SQLException e) {logger.error(e);}}}
}

8.3.3 ResultSet 接口

保存和处理Statement执行后所产生的查询结果

• 由查询结果组成的一个二维表
• 每行代表一条记录
• 每列代表一个字段

方法	说明
boolean next()	将游标从当前位置向下移动一行
void close()	关闭ResultSet 对象
int getInt(int colIndex)	以int形式获取结果集当前行指定列号值
int getInt(String colLabel)	以int形式获取结果集当前行指定列名值
float getFloat(int colIndex)	以float形式获取结果集当前行指定列号值
float getFloat(String colLabel)	以float形式获取结果集当前行指定列名值
String getString(int colIndex)	以String形式获取结果集当前行指定列号值
String getString(String colLabel)	以String形式获取结果集当前行指定列名值

• 要从中获取数据的列号或列名可作为方法的参数
• 根据值的类型选择对应的方法

ResultSet 接口 getXxx() 方法

• 获取当前行中某列的值
• 要从中获取数据的列号或列名可作为方法的参数
• 根据值的类型选择对应的方法

int类型       ->   getInt()
float类型    ->   getFloat()
String类型  ->   getString()

假设结果集的第一列为patientID，存储类型为int类型，能够获得该列值的两种方法

//使用列号提取数据
int id = rs.getInt(1);
//使用列名提取数据
int id = rs.getInt("patientID");

• 列号从1开始计数，与数组下标从0开始计数不同
• 采用列名来标识列可读性强，且不容易出错

8.3.4 Statement 和 ResultSet 查询数据

使用 JDBC 从 hospital 数据库中查询前3个病人的编号、姓名、性别、住址信息并输出到控制台上

package XaunZiShare;import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;import java.sql.*;public class HospitalQuery {private static Logger logger = LogManager.getLogger(HospitalQuery.class.getName());public static void main(String[] args) {Connection conn = null;Statement stmt = null;ResultSet rs = null;int patientID = 13;// 病人编号String phoneNum = "13627395833";// 联系电话// 1、加载驱动try {Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");} catch (ClassNotFoundException e) {logger.error(e);}try {// 2、建立连接conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/hospital?serverTimezone=UTC", "root", "root");System.out.println("建立连接成功 !");// 创建Statement对象stmt = conn.createStatement();//构造SQLString sql = "select patientID,patientName,gender,address from patient limit 3;";//3、执行查询更新操作rs = stmt.executeQuery(sql);//4、移动指针遍历结果集并输出查询结果while (rs.next()) {System.out.println(rs.getInt("patientID") + "\t" +rs.getString("patientName") + "\t" +rs.getString("gender") + "\t" +rs.getString("address"));}} catch (SQLException e) {logger.error(e);} finally {// 5、关闭数据库连接try {if (null != rs) {rs.close();}if (null != stmt) {stmt.close();}if (null != conn) {conn.close();System.out.println("数据库连接断开");}} catch (SQLException e) {logger.error(e);}}}
}

8.4 PreparedStatement 操作数据库

8.4.1 SQL 注入攻击

通过提交一段SQL代码，执行超出用户访问权限的数据操作称为SQL注入（SQL Injection），SQL注入攻击是应用安全领域的一种常见攻击方式，会造成的数据库安全风险包括：刷库、拖库和撞库等，主要是没有对用户输入数据的合法性进行判断，导致应用程序存在安全隐患

使用JDBC实现医院管理系统用户登录验证功能

package XaunZiShare;import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;import java.sql.*;
import java.util.Scanner;public class HospitalLogin {private static Logger logger = LogManager.getLogger(HospitalLogin.class.getName());public static void main(String[] args) {Connection conn = null;Statement stmt = null;ResultSet rs = null;//根据控制台提示输入用户身份证号和密码Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("用户登录");System.out.print("请输入身份证号:");String identityNum = input.next();System.out.print("请输入密码:");String password = input.next();// 1、加载驱动try {Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");} catch (ClassNotFoundException e) {logger.error(e);}try {// 2、建立连接conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/hospital?serverTimezone=UTC", "root", "123456");// 创建Statement对象stmt = conn.createStatement();//构造SQLStringBuffer sbSql = new StringBuffer("SELECT patientName FROM patient WHERE ");sbSql.append("password='" + password + "'");sbSql.append(" and identityNum='" + identityNum + "';");//3、执行查询更新操作rs = stmt.executeQuery(sbSql.toString());System.out.println(sbSql.toString());//4、验证用户名和密码if (rs.next()) {System.out.println("欢迎" + rs.getString("patientName") + "登录系统！");} else {System.out.println("密码错误！");}} catch (SQLException e) {logger.error(e);} finally {// 5、关闭数据库连接try {if (null != rs) {rs.close();}if (null != stmt) {stmt.close();}if (null != conn) {conn.close();}} catch (SQLException e) {logger.error(e);}}}
}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-q7QwIOIY-1680668171434)(./assets/%E6%90%9C%E7%8B%97%E6%88%AA%E5%9B%BE20230404172438.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XJPm8kaF-1680668171437)(./assets/%E6%90%9C%E7%8B%97%E6%88%AA%E5%9B%BE20230404172502.png)]

修改查询结构

8.4.2 PreparedStatement 接口

使用PreparedStatement 接口

• 继承自 Statement接口
• 与Statement对象相比，使用更加灵活，更有效率

PreparedStatement接口 （预编译的 SQL 语句）

• 提高代码可读性和可维护性

• 提高安全性

• 提高SQL语句执行的性能

方 法	作 用
boolean execute()	执行SQL语句，可以是任何SQL语句。如果结果是Result对象，则返回true。如果结果是更新计数或没有结果，则返回false
ResultSet executeQuery()	执行SQL查询，返回该查询生成的ResultSet对象
int executeUpdate()	执行SQL语句，该语句必须是一个DML语句，比如：INSERT、UPDATE或DELETE语句;或者是无返回内容的SQL语句，比如DDL语句。返回值是执行该操作所影响的行数
void setXxx(int index,xxx x)	方法名Xxx和第二个参数的xxx均表示（如int，float，double等）基本数据类型，且两个类型需一致，参数列表中的x表示方法的形式参数。把指定数据类型（xxx）的值x设置给index位置的参数。根据参数类型的不同，常见方法有：setInt(int index,int x) 、setFloat(int index,float x)、setDouble(int index,double x)等
void setObject(int index,Object x)	除基本数据类型外，参数类型也可以是Object，可以将Object对象x设置给index位置的参数

8.4.3 PreparedStatement 操作数据

创建PreparedStatement对象

• 使用Connection接口prepareStatement(String sql)方法创建PreparedStatement对象
• 需要提前设置该对象将要执行的SQL语句
• SQL语句可具有一个或多个输入参数

设置输入参数的值

• 调用setXxx()方法完成参数赋值

执行SQL语句

• 调用PreparedStatement接口
• executeQuery()
• executeUpdate()
• execute()
• 方法执行SQL语句

验证用户输入的身份证号和密码

• 如果通过验证，则输出“欢迎[姓名]登录系统！”的信息；
• 否则输出“密码错误！”

package XaunZiShare;import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;import java.sql.*;
import java.util.Scanner;public class HospitalLogin {private static Logger logger = LogManager.getLogger(HospitalLogin.class.getName());public static void main(String[] args) {Connection conn = null;PreparedStatement pstmt = null;ResultSet rs = null;//根据控制台提示输入用户身份证号和密码Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("用户登录");System.out.print("请输入身份证号:");String identityNum = input.next();System.out.print("请输入密码:");String password = input.next();// 1、加载驱动try {Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");} catch (ClassNotFoundException e) {logger.error(e);}try {// 2、建立连接conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/hospital?serverTimezone=UTC", "root", "123456");//3、构造PreparedStatement对象pstmt = conn.prepareStatement("SELECT patientName FROM patient WHERE identityNum=? and password=?");pstmt.setString(1, identityNum);pstmt.setString(2, password);rs = pstmt.executeQuery();//4、验证用户名和密码if (rs.next()) {System.out.println("欢迎" + rs.getString("patientName") + "登录系统！");} else {System.out.println("密码错误！");}} catch (SQLException e) {logger.error(e);} finally {// 5、关闭数据库连接try {if (null != rs) {rs.close();}if (null != pstmt) {pstmt.close();}if (null != conn) {conn.close();}} catch (SQLException e) {logger.error(e);}}}
}

8.4.4 PreparedStatement 的优势

实际开发中，推荐使用PreparedStatement接口执行数据库操作

• PreparedStatement与Statement接口相比，具有的优势
• 可读性和可维护性高
• SQL语句执行性能高
• 安全性更高