头歌Educoder——Java高级特性 - JDBC（上）

你的名字 2023-01-16 06:18 169阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  第1关：JDBC连接数据库
 *   *  任务描述
     *  相关知识
     *   *  加载数据库驱动
         *  建立连接
         *  执行编写的\`SQL\`语句
         *  释放资源
     *  编程要求
     *  测试说明
     *  实现代码
 *  第2关：JDBC对表中数据的操作
 *   *  任务描述
     *  相关知识
     *   *  指定数据库连接
         *  向指定表中插入数据
         *  PreparedStatement
         *  查询表中数据
     *  编程要求
     *  测试说明
     *  实现代码
 *  第3关：JDBC事务
 *   *  任务描述
     *  相关知识
     *   *  事务
         *  事务的基本要素（\`ACID\`）
         *  开启事务
         *  提交和回滚
     *  编程要求
     *  测试说明
     *  实现代码

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# 第1关：JDBC连接数据库 #

## 任务描述 ##

本关任务：使用`jdbc`连接数据库并完成创建数据库和创建表的操作。

## 相关知识 ##

`JDBC API`提供以下接口和类：

`DriverManager`：此类管理数据库驱动程序列表。可在`JDBC`下识别某个子协议的第一个驱动程序，用于建立数据库连接。

`Driver`：此接口处理与数据库服务器的通信。我们很少会直接与`Driver`对象进行交互。在编程中要连接数据库，必须先装载特定厂商的数据库驱动程序。

`Connection`：此接口具有用于联系数据库的所有方法。 `Connection`对象表示通信上下文，即与数据库的所有通信仅通过连接对象。

`Statement`：用于执行静态`SQL`语句并返回它所生成结果的对象。一些派生接口还可接受参数，如`PrepareStatement`。

`ResultSet`：提供检索不同类型字段的方法。（操作对象为`Statement`执行`SQL`查询后的结果）

`SQLException`：此类处理数据库应用程序中发生的任何错误。

使用`JDBC`的步骤如下：

**加载数据库驱动 → 建立数据库连接（`Connection`） → 创建执行`SQL`语句的`Statement`对象 → 处理执行结果（`ResultSet`） → 释放资源**

为了完成本关任务，你需要掌握：1.如何加载数据库驱动；2.如何建立数据库连接；3.如何执行编写的`SQL`语句；4.释放资源。

### 加载数据库驱动 ###

驱动加载是为了打开与数据库的通信通道。

在注册驱动前我们需要装载特定厂商的数据库驱动程序，导入`mysq-connector-java`的`jar`包，方法是在项目中建立`lib`目录，在其下放入`jar`包。

![img][]

然后右键`jar`包 `Build Path`→`Add to Build Path`完成`jar`包导入。将`jar`包导入项目之后我们就开始注册驱动：

`Java`加载数据库驱动通常是使用`Class`类的静态方法`forName()`，语法格式如下：

Class.forName(String driverManager)

示例：

try { 
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver" );
    } catch (ClassNotFoundException e) { 
        e.printStackT\frace();
    }

如果加载成功，会将加载的驱动类注册给`DriverManager`；加载失败，会抛出`ClassNotFoundException`异常。

### 建立连接 ###

成功加载完数据库驱动后，就可以建立数据库的连接了，使用`DriverManager`的静态方法`getConnection()`来实现。如下:

Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

`URL`用于标识数据库的位置，通过`URL`地址告诉`JDBC`程序连接信息。

若不存在数据库，只建立连接，`URL`的写法为：

![img][img 1]

若存在数据库`test`，`URL`的写法为：

![img][img 2]

其中`localhost`可以换成`IP`地址`127.0.0.1`,`3306`为`MySQL`数据库的默认端口号，`user`和`password`对应数据库的用户名和密码。

### 执行编写的`SQL`语句 ###

连接建立完毕后，就可以使用`Connection`接口的`createStatement()`方法来获取`Statement`对象；并通过`executeUpdate()`方法来执行`SQL`语句。

*  创建`statement`对象
    
        try { 
          Statement statement = conn.createStatement();
        } catch (SQLException e) { 
          e.printStackT\frace();
        }
 *  创建数据库
    
        try { 
          String sql1="drop database if exists test";
          String sql2="create database test";
          statement.executeUpdate(sql1);//执行sql语句
          statement.executeUpdate(sql2);
        } catch (SQLException e) { 
          e.printStackT\frace();
        }
 *  创建表
    
        try { 
          statement.executeUpdate("use test");//选择在哪个数据库中操作
          String sql = "create table table1(" +
                          "column1 int not null, " +
                          "column2 varchar(255)" +
                          ")";
          statement.executeUpdate(sql);
        } catch (SQLException e) { 
          e.printStackT\frace();
        }

### 释放资源 ###

`Jdbc`程序运行完后，切记要释放程序在运行过程中创建的那些与数据库进行交互的对象，这些对象通常是`ResultSet`, `Statement`和`Connection`对象。

特别是`Connection`对象，它是非常稀有的资源，用完后必须马上释放，如果`Connection`不能及时、正确的关闭，极易导致系统宕机。

`Connection`的使用原则是尽量晚创建，尽量早的释放。

为确保资源释放代码能运行，资源释放代码一定要放在`finally`语句中。

finally { 
        try { 
            if(statement!=null)
                statement.close();
            if(conn!=null)
                conn.close();
        } catch (SQLException e) { 
            e.printStackT\frace();
        }
    }

## 编程要求 ##

在右侧编辑器补充代码，完成下列相应任务：

1.  加载数据库驱动；【平台数据库连接的用户（`user`）为`root`，密码（`password`）为`123123`】
2.  创建数据库`mysql_db`；
3.  创建表`student`。

`student`表结构为：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>字段名</th> 
   <th>类型</th> 
   <th>备注</th> 
   <th>约束</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>id</td> 
   <td>int</td> 
   <td>学生id</td> 
   <td>非空</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>name</td> 
   <td>varchar（20）</td> 
   <td>学生姓名</td> 
   <td>无</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sex</td> 
   <td>varchar（4）</td> 
   <td>学生性别</td> 
   <td>无</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>age</td> 
   <td>int</td> 
   <td>学生年龄</td> 
   <td>无</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 测试说明 ##

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：无

预期输出：

`id INT(11)`

`name VARCHAR(20)`

`sex VARCHAR(4)`

`age INT(11)`

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开始你的任务吧，祝你成功！

## 实现代码 ##

package jdbc;
    
    import java.sql.*;
    
    public class jdbcConn { 
    	public static void getConn() { 
    		try { 
    			// 1.注册驱动
    			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    
    		} catch (ClassNotFoundException e) { 
    			e.printStackTrace();
    		}
    		/********** End **********/
    
    		/********** Begin **********/
    		Connection conn = null;
    		Statement statement = null;
    		try { 
    			// 2.建立连接并创建数据库和表
    
    			conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/", "root", "123123");
    
    			String sql1 = "drop database if exists mysql_db;";
    			String sql2 = "create database mysql_db;";
    			statement = conn.createStatement();
    			statement.execute(sql1);
    			statement.execute(sql2);
    
    			statement.execute("use mysql_db");
    
    			String sql3 = "create table student(id int not null,name varchar(20),sex varchar(4),age int)";
    
    			statement.execute(sql3);
    		} catch (Exception e) { 
    			// TODO 自动生成的 catch 块
    			e.printStackTrace();
    		} finally { 
    			try { 
    				if (statement != null)
    					statement.close();
    				if (conn != null)
    					conn.close();
    			} catch (SQLException e) { 
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    
    	}
    }

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# 第2关：JDBC对表中数据的操作 #

## 任务描述 ##

本关任务：使用`JDBC`完成数据插入和查询。

## 相关知识 ##

为了完成本关任务，你需要掌握：1.在连接时如何指定数据库；2.向指定表中插入数据；3.遍历表中数据。

### 指定数据库连接 ###

当我们已经有数据库时，可以直接在连接时指定数据库，如下指定与`test_db`数据库建立连接：

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test_db";
    Connection conn = DriverManager.getConnection (url,"root","123123" );

当在连接时指定数据库后，我们就不用编写`SQL`语句进行选择数据库了。

### 向指定表中插入数据 ###

建立连接之后，编写向表中插入数据的`sql`语句，使用`Statement`对象的`executeUpdate()`方法来执行该`sql`语句就可向表中修改数据（该方法适用于`insert`、`update`、`delete`的`sql`语句），当`sql`语句为查询语句时，则使用`executeQuery()`方法：

try { 
        Statement statement = conn.createStatement();
        statement.executeUpdate("insert into table1(column1,column2) values(101,'xxx')");
    } catch (SQLException e) { 
        e.printStackT\frace();
    }

### PreparedStatement ###

上述直接使用`Statement`向表中插入数据，操作中存在`SQL`注入危险，脱离上述表，如下例：

String id = "5";
    String sql = "delete from tablename where id=" +  id;
    Statement st = conn.createStatement();
    st.executeQuery(sql);//查询到表中将无数据
    //如果用户传入的id为“5 or 1=1”，那么将删除表中的所有记录

为预防这种情况的`SQL`注入，`PreparedStatement` 有效的防止`sql`注入（`SQL`语句在程序运行前已经进行了**预编译**，当运行时动态的把参数传给`PreprareStatement`，即使参数里有敏感字符如`or '1=1'`数据库也会作为参数的一个字段属性值来处理而不会作为一个`SQL`指令）

`PreparedStatement`使用如下：

PreparedStatement statement = conn.prepareStatement("insert into table1(column1,column2) values(?,?)");//使用占位符来先占个位置
    statement.setInt(1,101);//占位符顺序从1开始，根据数据库中字段相应的类型存入数据
    statement.setString(2, "XXX");//也可以使用setObject
    statement.executeUpdate();//每执行一个sql语句就需要执行该方法

### 查询表中数据 ###

`Jdbc`程序中的`ResultSet`用于代表`Sql`语句的执行结果。

`Resultset`封装执行结果时，采用的类似于**表格**的方式，`ResultSet`对象维护了一个指向表格数据行的游标，初始的时候，游标在第一行之前，调用`ResultSet.next()`方法，可以使游标指向具体的数据行，然后调用方法获取该行的数据。

//编写查询sql语句
    PreparedStatement statement = conn.prepareStatement("select * from table1");
    ResultSet resultSet = statement.executeQuery();//将执行结果给ResultSet
    while (resultSet.next()) { //循环判断表中是否还有数据
        int id = resultSet.getInt(1);//通过列的索引查询
        String name = resultSet.getString("column2");//通过列名查询
    }

## 编程要求 ##

在右侧编辑器补充代码，向上一章节中已创建好的数据库`mysql_db`中的表`student`中插入数据，并将插入的数据进行输出：

提示：已为你封装好`student`类，可在右侧文件夹中查看，此类可直接使用。

## 测试说明 ##

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：无

预期输出：

`1 张三 男 19`

`2 李四 女 18`

`3 王五 男 20`

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开始你的任务吧，祝你成功！

## 实现代码 ##

package jdbc;
    
    import java.sql.*;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class jdbcInsert { 
    	public static void insert() { 
    		/********** Begin **********/
    		try { 
    			// 加载驱动
    			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    
    		} catch (ClassNotFoundException e) { 
    			e.printStackTrace();
    		}
    		/********** End **********/
    
    		Connection conn = null;
    		PreparedStatement statement = null;
    		/********** Begin **********/
    		// 连接并插入数据
    		try { 
    			String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mysql_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf8";
    			String user = "root";
    			String password = "123123";
    			conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    
    			String sql = "insert into student(id,name,sex,age) values (1,'张三','男',19),(2,'李四','女',18),(3,'王五','男',20)";
    
    			statement = conn.prepareStatement(sql);
    			statement.executeUpdate();
    			String sql1 = "select * from student";
    			ResultSet rs = statement.executeQuery(sql1);
    
    			Student student = null;
    			while (rs.next()) { 
    				int id = rs.getInt(1);
    				String name = rs.getString(2);
    				String sex = rs.getString(3);
    				int age = rs.getInt(4);
    				student = new Student(id, name, sex, age);
    				System.out.println(
    						student.getId() + " " + student.getName() + " " + student.getSex() + " " + student.getAge());
    			}
    
    		} catch (SQLException e) { 
    			e.printStackTrace();
    		}
    		/********** End **********/
    		finally { 
    			try { 
    				if (statement != null)
    					statement.close();
    				if (conn != null)
    					conn.close();
    			} catch (SQLException e) { 
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    }

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# 第3关：JDBC事务 #

## 任务描述 ##

本关任务：按照具体要求编写程序。

## 相关知识 ##

为了完成本关任务，你需要掌握：1. 什么是事务；2. 事务的基本要素；3.如何开启事务；4.事务的提交和回滚。

### 事务 ###

假设场景，我们有一个人员管理系统，你要删除一个人员，你即需要删除人员的基本资料，也要删除和该人员相关的信息，如信箱，文章等等，这样，这些数据库操作语句就可以构成一个事务！

事务能够控制何时更改提交并应用于数据库。 它将单个`SQL`语句或一组`SQL`语句视为一个逻辑单元，如果任何语句失败，整个事务将失败。

### 事务的基本要素（`ACID`） ###

*  原子性（`Atomicity`）：一组事务，要么成功；要么撤回；
 *  一致性（`Consistency`）：事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账，不可能`A`扣了钱，`B`却没收到；
 *  隔离性（`Isolation`）：事务独立运行。一个事务处理后的结果，影响了其他事务，那么其他事务会撤回。事务的`100%`隔离，需要牺牲速度；
 *  持久性（`Durability`）：事务完成后，事务对数据库的所有更新将被保存到数据库，不能回滚。

### 开启事务 ###

开启事物需要启用手动事务支持，而不是使用`JDBC`驱动程序默认使用的自动提交模式，可调用`Connection`对象的`setAutoCommit()`方法。 如果将布尔的`false`传递给`setAutoCommit()`，则**关闭自动提交**，也就相当于开启了事物。 也可以传递一个布尔值`true`来重新打开它。

Connection conn = DriverManager.getConnection (url,"root","123123" );
    conn.setAutoCommit(false);//关闭自动提交开启事务

### 提交和回滚 ###

在`mysql`数据库中，默认为将每一句`sql`都自动提交，当我们将它设置为手动事务支持（也就是已经手动开启事务）时，我们就可以在需要提交的时候进行手动提交：

conn.commit();//提交事务

当有多条`sql`语句一次提交时，我们需要考虑到其中`sql`是否合法，若其中某一条不合法，其他的`sql`是否仍需更改等一系列问题；确保事务的基本要素，我们需要手动调用**事务回滚**来控制`sql`的执行：

try{ 
        Connection conn = DriverManager.getConnection (url,"root","123123" );
        conn.setAutoCommit(false);//开启事务
        PreparedStatement ps = conn.prepareStatement("insert into table1(column1,column2) values(1,'xx1')");
        ps.executeUpdate();
        ps = conn.prepareStatement("insert in table1(column1,column2) values(1,'xx1')");
        ps.executeUpdate();
        conn.commit();//提交事务
    } catch (SQLException e) { 
        try { 
            conn.rollback();//回滚事务 回滚到你开始事务之前
        } catch (SQLException e1) { 
            e1.printStackT\frace();
        }
    }

上述代码执行完毕后，数据库中并不会有数据更新。由于第二条`insert`语句语法错误，所以事务回滚，之前的`insert`也会失效。通常事务回滚都会放在`catch`中来捕获。

开启事务后，一定要跟上 `commit` 或 `rollback`，及时释放可能锁住的数据。

不用`rollback()`表面和用了`rollback()`效果一样，但是不用`rollback()`可能导致被锁住的数据不能及时的释放（需要等事物超时释放）,会影响下一次的事物操作。

## 编程要求 ##

根据提示，在右侧编辑器补充代码，编写一条新增`SQL`语句和任意一条**错误**的`SQL`语句，提交事务；要求第一条新增语句在数据库中被修改，其后错误`SQL`语句不执行。

新增插入语句具体要求如下： 在`mysql_db`数据库`student`表中新增一条`id`为`4`，`name`为赵六，`sex`为女，`age`为`21`的数据。

提示：每一条`SQL`语句之后都可提交事务。

## 测试说明 ##

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：无

预期输出：

`1 张三 男 19`

`2 李四 女 18`

`3 王五 男 20`

`4 赵六 女 21`

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开始你的任务吧，祝你成功！

## 实现代码 ##

package jdbc;
    
    import java.sql.*;
    
    public class jdbcTransaction { 
    
    	public static void transaction() { 
    		try { 
    			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    		} catch (ClassNotFoundException e) { 
    			e.printStackTrace();
    		}
    
    		Connection conn = null;
    		PreparedStatement ps = null;
    		/********** Begin **********/
    		// 连接数据库并开启事务
    		try { 
    			String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mysql_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf8";
    			conn = DriverManager.getConnection(url, "root", "123123");
    			conn.setAutoCommit(false);
    
    			String sql = "insert into student(id,name,sex,age) values(4,'赵六','女',21)";
    			ps = conn.prepareStatement(sql);
    			ps.executeUpdate();
    			conn.commit();
    
    			String sql1 = "daj;ljd";
    			ps.executeUpdate();
    			conn.commit();
    			String sql2 = "select * from student";
    			ResultSet rs = ps.executeQuery(sql2);
    
    			Student student = null;
    			while (rs.next()) { 
    				int id = rs.getInt(1);
    				String name = rs.getString(2);
    				String sex = rs.getString(3);
    				int age = rs.getInt(4);
    				student = new Student(id, name, sex, age);
    				System.out.println(
    						student.getId() + " " + student.getName() + " " + student.getSex() + " " + student.getAge());
    			}
    
    		} catch (SQLException e) { 
    			try { 
    				// 事务回滚
    				conn.rollback();
    
    			} catch (SQLException e1) { 
    				e1.printStackTrace();
    			}
    		}
    		/********** End **********/
    		finally { 
    			try { 
    				if (ps != null)
    					ps.close();
    				if (conn != null)
    					conn.close();
    			} catch (SQLException e1) { 
    				e1.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    }

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我想你会需要这个：[头歌Educoder——Java高级特性 - JDBC（下）][Educoder_Java_ - JDBC]

[img]: /images/20221022/d1550f72e3df4000bb79d0faa9778450.png
[img 1]: /images/20221022/2a50b9d779ca4c5792341960abccf91c.png
[img 2]: /images/20221022/a64d9842799e49748f04a1655736bc63.png
[Educoder_Java_ - JDBC]: https://blog.csdn.net/qq_20185737/article/details/116081743