JDBC

mac2024-03-13  36

    关于上周没有按时按量输出的情况,是因为回了趟老家没有带电脑,不过这周会把上周的补上的,君子言而有信嘛,上篇博客写了几种连接数据库的方式,这次就说说通过java代码中来实现CRUD操作数据库中的数据吧。


使用PreparedStatement实现CRUD操作

1. 操作和访问数据库

  数据库连接被用于向数据库服务器发送命令和 SQL 语句,并接受数据库服务器返回的结果。其实一个数据库连接就是一个Socket连接。

在 java.sql 包中有 3 个接口分别定义了对数据库的调用的不同方式:

Statement:用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象。PrepatedStatement:SQL 语句被预编译并存储在此对象中,然后可以使用此对象多次高效地执行该语句。CallableStatement:用于执行 SQL 存储过程

2. 使用Statement操作数据表的弊端

  通过调用 Connection 对象的 createStatement() 方法创建该对象。该对象用于执行静态的 SQL 语句,并且返回执行结果。

Statement 接口中定义了下列方法用于执行 SQL 语句:

int excuteUpdate(String sql):执行更新操作INSERTUPDATEDELETE ResultSet executeQuery(String sql):执行查询操作SELECT

但是使用Statement操作数据表存在弊端:

问题一:存在拼串操作,繁琐 问题二:存在SQL注入问题

  SQL 注入是利用某些系统没有对用户输入的数据进行充分的检查,而在用户输入数据中注入非法的 SQL 语句段或命令(如:SELECT user, password FROM user_table WHERE user=‘a’ OR 1 = ’ AND password = ’ OR ‘1’ = ‘1’) ,从而利用系统的 SQL 引擎完成恶意行为的做法。

   对于 Java 而言,要防范 SQL 注入,只要用 PreparedStatement(从Statement扩展而来) 取代 Statement 就可以了。

代码演示:

public class StatementTest { // 使用Statement的弊端:需要拼写sql语句,并且存在SQL注入的问题 @Test public void testLogin() { Scanner scan = new Scanner(System.in); System.out.print("用户名:"); String userName = scan.nextLine(); System.out.print("密 码:"); String password = scan.nextLine(); // SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '1' or ' AND PASSWORD = '='1' or '1' = '1'; String sql = "SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '" + userName + "' AND PASSWORD = '" + password + "'"; User user = get(sql, User.class); if (user != null) { System.out.println("登陆成功!"); } else { System.out.println("用户名或密码错误!"); } } // 使用Statement实现对数据表的查询操作 public <T> T get(String sql, Class<T> clazz) { T t = null; Connection conn = null; Statement st = null; ResultSet rs = null; try { // 1.加载配置文件 InputStream is = StatementTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties"); Properties pros = new Properties(); pros.load(is); // 2.读取配置信息 String user = pros.getProperty("user"); String password = pros.getProperty("password"); String url = pros.getProperty("url"); String driverClass = pros.getProperty("driverClass"); // 3.加载驱动 Class.forName(driverClass); // 4.获取连接 conn = DriverManager.getConnection(url, user, password); st = conn.createStatement(); rs = st.executeQuery(sql); // 获取结果集的元数据 ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData(); // 获取结果集的列数 int columnCount = rsmd.getColumnCount(); if (rs.next()) { t = clazz.newInstance(); for (int i = 0; i < columnCount; i++) { // //1. 获取列的名称 // String columnName = rsmd.getColumnName(i+1); // 1. 获取列的别名 String columnName = rsmd.getColumnLabel(i + 1); // 2. 根据列名获取对应数据表中的数据 Object columnVal = rs.getObject(columnName); // 3. 将数据表中得到的数据,封装进对象 Field field = clazz.getDeclaredField(columnName); field.setAccessible(true); field.set(t, columnVal); } return t; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { // 关闭资源 if (rs != null) { try { rs.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } if (st != null) { try { st.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } if (conn != null) { try { conn.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } } return null; } }

综上:一般使用 PreparedStatement来实现CRUD操作。  

3 PreparedStatement的使用

3.1 PreparedStatement介绍

可以通过调用 Connection 对象的 preparedStatement(String sql) 方法获取 PreparedStatement 对象

PreparedStatement 接口是 Statement 的子接口,它表示一条预编译过的 SQL 语句

PreparedStatement 对象所代表的 SQL 语句中的参数用问号(?)来表示,调用 PreparedStatement 对象的 setXxx() 方法来设置这些参数. setXxx() 方法有两个参数,第一个参数是要设置的 SQL 语句中的参数的索引(从 1 开始),第二个是设置的 SQL 语句中的参数的值

3.2 PreparedStatement vs Statement

代码的可读性和可维护性。

PreparedStatement 能最大可能提高性能:

DBServer会对预编译语句提供性能优化。因为预编译语句有可能被重复调用,所以语句在被DBServer的编译器编译后的执行代码被缓存下来,那么下次调用时只要是相同的预编译语句就不需要编译,只要将参数直接传入编译过的语句执行代码中就会得到执行。在statement语句中,即使是相同操作但因为数据内容不一样,所以整个语句本身不能匹配,没有缓存语句的意义.事实是没有数据库会对普通语句编译后的执行代码缓存。这样每执行一次都要对传入的语句编译一次。

PreparedStatement 可以防止 SQL 注入 。  

3.3.3 Java与SQL对应数据类型转换表
Java类型SQL类型booleanBITbyteTINYINTshortSMALLINTintINTEGERlongBIGINTStringCHAR,VARCHAR,LONGVARCHARbyte arrayBINARY , VAR BINARYjava.sql.DateDATEjava.sql.TimeTIMEjava.sql.TimestampTIMESTAMP

3.4 使用PreparedStatement实现增、删、改操作
//通用的增、删、改操作(体现一:增、删、改 ; 体现二:针对于不同的表) public void update(String sql,Object ... args){ Connection conn = null; PreparedStatement ps = null; try { //1.获取数据库的连接 conn = JDBCUtils.getConnection(); //2.获取PreparedStatement的实例 (或:预编译sql语句) ps = conn.prepareStatement(sql); //3.填充占位符 for(int i = 0;i < args.length;i++){ ps.setObject(i + 1, args[i]); } //4.执行sql语句 ps.execute(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }finally{ //5.关闭资源 JDBCUtils.closeResource(conn, ps); } }

3.5 使用PreparedStatement实现查询操作
// 通用的针对于不同表的查询:返回一个对象 (version 1.0) public <T> T getInstance(Class<T> clazz, String sql, Object... args) { Connection conn = null; PreparedStatement ps = null; ResultSet rs = null; try { // 1.获取数据库连接 conn = JDBCUtils.getConnection(); // 2.预编译sql语句,得到PreparedStatement对象 ps = conn.prepareStatement(sql); // 3.填充占位符 for (int i = 0; i < args.length; i++) { ps.setObject(i + 1, args[i]); } // 4.执行executeQuery(),得到结果集:ResultSet rs = ps.executeQuery(); // 5.得到结果集的元数据:ResultSetMetaData ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData(); // 6.1通过ResultSetMetaData得到columnCount,columnLabel;通过ResultSet得到列值 int columnCount = rsmd.getColumnCount(); if (rs.next()) { T t = clazz.newInstance(); for (int i = 0; i < columnCount; i++) {// 遍历每一个列 // 获取列值 Object columnVal = rs.getObject(i + 1); // 获取列的别名:列的别名,使用类的属性名充当 String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1); // 6.2使用反射,给对象的相应属性赋值 Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel); field.setAccessible(true); field.set(t, columnVal); } return t; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { // 7.关闭资源 JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs); } return null; }

说明:使用PreparedStatement实现的查询操作可以替换Statement实现的查询操作,解决Statement拼串和SQL注入问题。

4 ResultSet与ResultSetMetaData

4.1 ResultSet

查询需要调用PreparedStatement 的 executeQuery() 方法,查询结果是一个ResultSet 对象

ResultSet 对象以逻辑表格的形式封装了执行数据库操作的结果集,ResultSet 接口由数据库厂商提供实现

ResultSet 返回的实际上就是一张数据表。有一个指针指向数据表的第一条记录的前面。

ResultSet 对象维护了一个指向当前数据行的游标,初始的时候,游标在第一行之前,可以通过 ResultSet 对象的 next() 方法移动到下一行。调用 next()方法检测下一行是否有效。若有效该方法返回 true,且指针下移。相当于Iterator对象的 hasNext() 和 next() 方法的结合体。

当指针指向一行时, 可以通过调用 getXxx(int index) 或 getXxx(int columnName) 获取每一列的值。

例如: getInt(1), getString(“name”)注意:Java与数据库交互涉及到的相关Java API中的索引都从1开始。

ResultSet 接口的常用方法:

boolean next()

getString()

4.2 ResultSetMetaData

可用于获取关于 ResultSet 对象中列的类型和属性信息的对象。

ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();

getColumnName(int column):获取指定列的名称

getColumnLabel(int column):获取指定列的别名

getColumnCount():返回当前 ResultSet 对象中的列数。

getColumnTypeName(int column):检索指定列的数据库特定的类型名称。

getColumnDisplaySize(int column):指示指定列的最大标准宽度,以字符为单位。

isNullable(int column):指示指定列中的值是否可以为 null。

isAutoIncrement(int column):指示是否自动为指定列进行编号,这样这些列仍然是只读的。

5 资源的释放

释放ResultSet, Statement,Connection。数据库连接(Connection)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将导致系统宕机。Connection的使用原则是尽量晚创建,尽量早的释放。可以在finally中关闭,保证及时其他代码出现异常,资源也一定能被关闭。

6 两种思想和两种技术

两种思想

面向接口编程的思想

ORM思想(object relational mapping)

一个数据表对应一个java类表中的一条记录对应java类的一个对象表中的一个字段对应java类的一个属性

sql是需要结合列名和表的属性名来写。注意起别名。

两种技术

JDBC元数据:ResultSetMetaData 获取列数:getColumnCount()获取列的别名:getColumnLabel() 通过反射,创建指定类的对象,获取指定的属性并赋值

批量插入

1. 批量执行SQL语句

当需要成批插入或者更新记录时,可以采用Java的批量更新机制,这一机制允许多条语句一次性提交给数据库批量处理。通常情况下比单独提交处理更有效率

JDBC的批量处理语句包括下面三个方法:

addBatch(String):添加需要批量处理的SQL语句或是参数;executeBatch():执行批量处理语句;clearBatch():清空缓存的数据

通常我们会遇到两种批量执行SQL语句的情况:

多条SQL语句的批量处理;一个SQL语句的批量传参;

2. 高效的批量插入

举例:向数据表中插入20000条数据

数据库中提供一个goods表。创建如下: CREATE TABLE goods( id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, NAME VARCHAR(20) );

实现一:使用Statement
Connection conn = JDBCUtils.getConnection(); Statement st = conn.createStatement(); for(int i = 1;i <= 20000;i++){ String sql = "insert into goods(name) values('name_' + "+ i +")"; st.executeUpdate(sql); }

实现二:使用PreparedStatement
long start = System.currentTimeMillis(); Connection conn = JDBCUtils.getConnection(); String sql = "insert into goods(name)values(?)"; PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql); for(int i = 1;i <= 20000;i++){ ps.setString(1, "name_" + i); ps.executeUpdate(); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("花费的时间为:" + (end - start));//82340 JDBCUtils.closeResource(conn, ps);

实现三:使用批处理addBatch() / executeBatch() / clearBatch()
/* * 修改1: 使用 addBatch() / executeBatch() / clearBatch() * 修改2:mysql服务器默认是关闭批处理的,我们需要通过一个参数,让mysql开启批处理的支持。 * ?rewriteBatchedStatements=true 写在配置文件的url后面 * 修改3:使用更新的mysql 驱动:mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar * */ @Test public void testInsert1() throws Exception{ long start = System.currentTimeMillis(); Connection conn = JDBCUtils.getConnection(); String sql = "insert into goods(name)values(?)"; PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql); for(int i = 1;i <= 1000000;i++){ ps.setString(1, "name_" + i); //1.“攒”sql ps.addBatch(); if(i % 500 == 0){ //2.执行 ps.executeBatch(); //3.清空 ps.clearBatch(); } } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("花费的时间为:" + (end - start)); // 20000条:625 //1000000条:14733 JDBCUtils.closeResource(conn, ps); }

实现四:在批处理的基础上使用事务
/* * 层次四:在层次三的基础上操作 * 使用Connection 的 setAutoCommit(false) / commit() */ @Test public void testInsert2() throws Exception{ long start = System.currentTimeMillis(); Connection conn = JDBCUtils.getConnection(); //1.设置为不自动提交数据 conn.setAutoCommit(false); String sql = "insert into goods(name)values(?)"; PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql); for(int i = 1;i <= 1000000;i++){ ps.setString(1, "name_" + i); //1.“攒”sql ps.addBatch(); if(i % 500 == 0){ //2.执行 ps.executeBatch(); //3.清空 ps.clearBatch(); } } //2.提交数据 conn.commit(); long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("花费的时间为:" + (end - start));//1000000条:4978 JDBCUtils.closeResource(conn, ps); }

  那么我们来分析一下,在实现二插入20000数据需要时间82340ms,实现三插入20000数据需要时间625ms,时间相对于实现二要少很多,实现三插入1000000数据需要时间14733ms,而实现四使用事务后需要时间4978,效率也是实现三的三分之一。所以不推荐使用实现一和二。实现一和二的每执行一次插入操作都要连接一下数据库,会造成资源的浪费。以及耗费时间。所以进行批量操作的时候常用实现三和四。   欢迎大家一起交流学习。

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