JDBC编程-Java连接并操作数据库详解

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前言

JDBC是一种用于在 Java 程序和数据库之间建立连接的标准API，通过 JDBC，开发人员可以轻松地与各种数据库进行交互。本文将介绍 JDBC 的基本概念、使用方法以及示例代码。

Java中操作数据库,底层基础的方式就是JDBC。

一.什么是JDBC？

JDBC （Java Database Connectivity）是 Java 语言连接数据库的标准API，它提供了一套用于执行 SQL 语句、访问和操作数据库的接口和类，由 java.sql.* 包和 javax.sql.* 包中的一些类和接口组成。通过 JDBC，开发人员可以实现与不同数据库系统的通信，无论是关系型数据库（如 MySQL、Oracle）还是非关系型数据库（如 MongoDB）。

JDBC的本质其实就是java官方提供的一套规范(接口)。用于帮助开发人员快速实现不同关系型数据库的连接！

二.JDBC 的工作原理

JDBC 为多种关系数据库提供了统一访问方式，作为特定厂商数据库访问API的一种高级抽象，它主要包含一些通用的接口和类。

JDBC使用的层级关系：Java语言（制定标准）—>JDBC API（规范）—>JDBC驱动程序（使用）—>数据库。

JDBC访问数据库层次

数据库是一个统称，包含很多关系型和非关系型数据库，常用主流的数据库有以下：

（1）MySQL数据库

（2）Oracle数据库

（3）SQL Server数据库

（4）MongoDB数据库

（5）Sqlite数据库

我们使用代码操作数据库的前提，需要数据库要提供API，使用API才能完成对数据库的各种操作。

API—–>>Application Programming Interface（应用程序编程接口）：是一组定义了类、方法、接口和常量的集合，用于在开发应用程序时与其它软件组件进行交互和通信。Java API 是指 Java平台提供的各种类、接口和方法，用于开发 Java 应用程序。

在API的创建过程中，由于各种数据库要是分别建立一个API，这无疑会增加学习成本。因此，Java率先站了出来，把这些数据库操作规范到一起，提供一套标准的API。所以程序员就不需要关注各种数据库API的差异，只需要掌握Java这一套API即可。

使用 Java API 可以大大加快和简化开发过程。通过调用 API 提供的方法和使用其定义的类和接口，开发人员可以利用已经封装好的功能来实现自己的应用程序，而不需要从头开始编写所有代码。Java后端数据库框架，其本质上也是JDBC的各种封装。

三.JDBC编程步骤（增删改）

增加、删除和修改这三种操作控制台不需要给予反馈，只需要对数据库的表进行更新，所以操作步骤和代码部分几乎相同；数据库的查询操作请向下划动至第四部分。

本案例以MySQL数据库（Server version: 8.0.31）为例，编译器使用Idea（2022.2）中文版，具体讲解JDBC编程操作。

JDBC 的增删改工作过程可以分为以下几个步骤：

前提操作：导入jar包

导入 JDBC 驱动程序（jar包）并添加到依赖中。

在使用 JDBC 前，我们需要先导入适用于目标数据库的 JDBC 驱动程序。驱动程序可以从数据库供应商的官方网站下载，并在项目中引入，注意数据库连接驱动应与数据库版本相匹配。

MySQL数据库的连接驱动官网下载步骤，可以参考本博主的另一篇博客：JDBC编程∶下载MySQL数据库连接驱动-CSDN博客

• 在根据文章下载完成驱动之后，将下载好的JDBC驱动包添加到依赖当中。先在一个新建Java项目中，右键该项目名称依次点击新建-目录，创建一个空目录；

新建一个空目录

•  将下载好的JDBC驱动复制-粘贴到新建的目录中去；如图：

•  然后右键新建的项目，选择添加为库；如图：

• 确定即可将JDBC驱动程序添加到项目依赖中。

（1）先创建 DataSource 对象

使用 JDBC 提供的 DataSource接口，我们可以创建一个用于获取数据库连接的对象。通过设置连接信息（如数据库 URL、用户名和密码），可以建立与数据库服务器的连接。代码如下：

//1.先创建 DataSource对象
        DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/数据库?characterEncoding=utf8&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=Asia/Shanghai");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUser("用户名");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("密码");

先获取数据源，使用new MysqlDataSource()；来进行对象的创建，然后进行数据库url、账号和密码的设置。

URL：表示网络上资源的位置。在设置dataSource.setUrl的时候，URL各部分格式表示如下：

• jdbc:mysql: 表示需要连接数据库的类型；
• //localhost 表示当前主机；
• :3306 表示主机给数据库设置的端口号；
• “数据库” 表示需要连接MySQL数据库的名称；
• ? 分隔符，表示开启设置表达式
• characterEncoding=utf8 表示设置的中文字符编码方式；
• useSSL=false 表示加密传输的禁用，禁用是为了避免数据库无法正确启动；
• allowPublicKeyRetrieval=true 表示允许公钥获取；
• serverTimezone=Asia/Shanghai 表示设置默认的时间区；

用户名,一般都会设为root，密码是自己之前安装时设置的密码。

（2）建立数据库-服务器连接

再创建 DataSource 之后，创建Connection对象，使用dataSource.getConnection()来进行数据库服务器的远程连接。连接好了之后，才能进行后续的 请求-相应和交互。

//2.建立和数据库服务器之间的连接
        Connection connection = dataSource.getConnection();

注：在Connection创建时，以及后续PrepareStatement的创建都要引入java.sql包，不是其他包。

（3）创建 SQL 语句

使用 JDBC，我们可以构建各种 SQL 语句，包括查询、插入、更新和删除操作。SQL 语句以字符串的形式在 Java 代码中表示并且SQL代码中的语句不需要写”;”。

构建一个sql语句，并且将一个sql语句进行解析，转换成服务器可以直接执行的数据，使用PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql)来进行对sql语句的预解析，可以使服务器在处理数据的时候更快。

//3.构建SQL语句，代码中的SQL语句不需要写";"
        String sql1 = "insert into student values (101,'张三')";//增加操作
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql1);

        String sql2 = "delete from student where name='李四'";//删除操作
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sq2);

        String sql3 = "update student set ID=103 where name='王五'";//修改操作
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sq3);

（4）执行 SQL 语句

将 SQL 语句通过PrepareStatement对象发送给数据库服务器，并执行。使用statement.executeUpdate()方法来进行该语句的执行，将它发送到服务器上执行，此处的n为方法的返回值，返回的是改变的行数。

//4.将SQL发送给数据库服务器
        int n = statement.executeUpdate();
        System.out.println("n=" + n)

（5）关闭连接与资源释放

在完成数据库操作后，需要关闭连接以释放资源，以确保程序的健壮性和效率。

• 释放顺序：后获取到的资源，先释放。

//5.关闭连接，释放资源
        statement.close();
        connection.close();

完整增删改代码示例：

import com.mysql.cj.jdbc.MysqlDataSource;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        //1.先创建 DataSource对象
        DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/java_110?characterEncoding=utf8&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=Asia/Shanghai");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUser("root");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("123456");
        //2.建立和数据库服务器之间的连接，连接好了之后，才能进行后续的 请求-相应 交互
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        //3.构建SQL语句，代码中的SQL语句不需要写";"
        String sql1 = "insert into student values (101,'张三')";//增加操作
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql1);
        //String sql2 = "delete from student where name='李四'";//删除操作
        //PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sq2);
        //String sql3 = "update student set ID=103 where name='王五'";//修改操作
        //PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sq3);
        //4.将SQL发送给数据库服务器
        int n = statement.executeUpdate();
        System.out.println("n=" + n);
        //5.关闭连接，释放资源，释放顺序：后获取到的资源，先释放
        statement.close();
        connection.close();
    }
}

四.JDBC查询操作

在进行JDBC的查询操作时，导入jar包驱动的操作和增删查的前三步骤完全相同，按照上文操作即可。在上文第（4）步执行SQL语句时，出现不同，具体查询的操作步骤如下：

（1）（2）（3）步骤：同上文

（4）执行 SQL 语句

//4.将SQL发送给数据库服务器
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery();

• 使用 executeUpdate 方法执行更新操作（如插入、更新、删除），返回一个整数，表示改变的行数；
• 使用 executeQuery 方法执行查询操作，返回一个结果集；

（5）遍历结果集

根据执行的 SQL 操作，我们可以对执行结果进行处理。通过 JDBC 提供的类和方法，我们可以获取查询结果集。

• ResultSet表示查询的结果集（临时表）；
• 通过naxt()方法，可以获取临时表中的每行数据；
• resultSet提供了getXXX方法（getInt(“列名”)或getString(“列名”)等），查询的列是什么类型，则使用什么类型的方法；

//5.遍历结果集
        while (resultSet.next()) {
            int id = resultSet.getInt("id");
            String name = resultSet.getString("name"); // 使用getString()方法获取字符串字段
            System.out.println("id =" + id + ", name =" + name);
        }

（6）释放资源

在完成数据库操作后，需要关闭连接以释放资源，以确保程序的健壮性和效率。

释放顺序：后获取到的资源，先释放。

//6.关闭连接，释放资源
        resultSet.close();
        statement.close();
        connection.close();

完整查询代码示例： 

下述代码，表示查询数据库中，student表中，id列和name列的全部数据。

import com.mysql.cj.jdbc.MysqlDataSource;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        //1.先创建 DataSource
        DataSource dataSource = new MysqlDataSource();
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/数据库名" +
                "?characterEncoding=utf8&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=Asia/Shanghai" +
                "&useUnicode=true"); // 设置useUnicode为true
        ((MysqlDataSource) dataSource).setUser("数据库用户名");
        ((MysqlDataSource) dataSource).setPassword("数据库密码");
        //2.建立和数据库服务器之间的连接，连接好了之后，才能进行后续的 请求-相应 交互
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        //3.构建SQL语句
        String sql = "SELECT * FROM student";
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);
        //4.将SQL发送给数据库服务器
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery();
        //5.遍历结果集
        while (resultSet.next()) {
            int id = resultSet.getInt("id");
            String name = resultSet.getString("name"); // 使用getString()方法获取字符串字段
            System.out.println("id =" + id + ", name =" + name);
        }
        //6.关闭连接，释放资源
        resultSet.close();
        statement.close();
        connection.close();
    }
}

五.JDBC编程总结

JDBC 是 Java 连接数据库的标准API，它提供了一套简单而强大的接口和类用于与数据库进行交互。通过 JDBC，我们可以轻松地执行各种数据库操作，包括查询、插入、更新和删除等。

JDBC的操作步骤大致如下所示：

1. 创建DataSource对象；
2. 建立数据库和服务器的连接；
3. 构建sql语句；
4. 执行sql语句；
5. 遍历结果集；
6. 关闭连接，释放资源；

在本文中，我们介绍了 JDBC 的工作原理和基本步骤，并演示了使用 JDBC 向数据库增加、删除、修改和查询操作的示例代码。

通过学习和实践 JDBC，将能够更加灵活和高效地处理与数据库相关的任务。希望本文对你的学习和开发工作有所帮助！😇

希望这篇博客对你有帮助！如果有其他问题或需要进一步帮助，请随时提问。🙂😀😁