第25章 JDBC核心技术第3节

第3节：实现CRUD操作

3.1 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，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

3.1.1 添加操作

package com.hanker.util;import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.Statement;
//添加数据
public class Demo2 {public static void main(String[] args) {Connection conn  = null;//连接对象Statement stmt = null;//语句对象:执行SQL命令try {//1.加载驱动Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//2.获取连接String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db2?useUnicode=true&characterEncoding=utf8";conn = DriverManager.getConnection(url, "root", "123456");//3.编写SQL语句String sql  = "insert into student values ('11','易烊千玺','1990-09-08','女',50)";//4.创建Statement对象,执行SQL语句stmt = conn.createStatement();int rows = stmt.executeUpdate(sql);if(rows>0) {System.out.println("添加成功");}else {System.out.println("添加失败");}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {//5.释放资源try {if(stmt != null) {stmt.close();//NullPointerException}if(conn != null) {conn.close();}} catch (Exception e2) {e2.printStackTrace();}}}
}

3.1.2 查询操作

package com.hanker.util;import java.sql.Connection;
import java.sql.Date;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
//查询数据
public class Demo6 {public static void main(String[] args) {Connection conn = null;Statement  stmt = null;ResultSet  rs   = null;try {//1.加载驱动Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//2.获取连接String url  = "jdbc:mysql:///db2?useUnicode=true&characterEncoding=utf8";conn = DriverManager.getConnection(url, "root", "123456");//3.编写SQL语句String sql = "select s_id,s_name,s_sex,s_birth,s_weight from student";//4.创建语句对象stmt = conn.createStatement();//5.执行查询rs = stmt.executeQuery(sql);//6.遍历结果集System.out.println("编号\t姓名\t性别\t生日\t\t体重");while(rs.next()) {String sid = rs.getString(1);String sname = rs.getString("s_name");String ssex = rs.getString(3);Date sbirth = rs.getDate("s_birth");int sweight = rs.getInt("s_weight");System.out.println(sid+"\t"+sname+"\t"+ssex+"\t"+sbirth+"\t"+sweight);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {try {if(rs!=null) rs.close();if(stmt!=null) stmt.close();if(conn!=null) conn.close();} catch (Exception e2) {e2.printStackTrace();}}}
}

3.1.3 删除操作

package com.hanker.util;import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.Statement;public class Demo4 {/*** 1.自动加载驱动* 2."jdbc:mysql:///db2" 代表的就是 jdbc:mysql://localhost:3306/db2* 3.使用try自动关闭机制* @param args*/public static void main(String[] args) {//1.获取连接String url  = "jdbc:mysql:///db2";//2.sql语句String sql = "delete from student where s_id='09'";try (//此处代码必须实现AutoCloseable接口,自动关闭资源,一般是数据库连接和文件操作Connection conn  = DriverManager.getConnection(url, "root", "123456");//3.创建Statement对象Statement stmt = conn.createStatement();){//4.执行SQL语句int rows  = stmt.executeUpdate(sql);if(rows>0) {System.out.println("删除成功");}else {System.out.println("删除失败");}}catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

3.1.4 修改操作

package com.hanker.util;import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.Statement;
import java.util.Scanner;public class Demo5 {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);Connection conn  = null;Statement stmt  = null;try {// 1.加载驱动Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");// 2. 获取连接String url = "jdbc:mysql:///db2?useUnicode=true&characterEncoding=UTF8";conn  = DriverManager.getConnection(url, "root", "123456");System.out.print("请输入更新用户的ID:");String sid = input.next();System.out.print("请输入更新用户的姓名:");String sname = input.next();System.out.print("请输入更新用户的出生日期:");String sbirth = input.next();System.out.print("请输入更新用户的性别:");String ssex  = input.next();System.out.print("请输入更新用户的体重:");int sweight = input.nextInt();//3.编写SQL语句/*String sql  =  "update student set s_name='" + sname+"',s_birth='"+sbirth+"',s_sex='"+ssex+"',s_weight="+sweight+" where s_id='"+sid+"'";*/StringBuffer buffer  =new StringBuffer("update student set s_name='");buffer.append(sname).append("',s_birth='").append(sbirth).append("',s_sex='").append(ssex).append("',s_weight=").append(sweight).append(" where s_id='").append(sid).append("'");System.out.println(buffer);//4.创建语句stmt = conn.createStatement();//5.执行SQL语句int rows = stmt.executeUpdate(buffer.toString());if (rows>0) {System.out.println("更新成功");} else {System.out.println("更新失败");}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {try {if(stmt!=null) {stmt.close();}if(conn!=null) {conn.close();}if(input!=null) {input.close();}} catch (Exception e2) {e2.printStackTrace();}}}
}

3.1.5 JdbcUtils工具类

以上每次都要编写获取连接和关闭资源的代码，可以抽取到一个工具类中实现。

package com.hanker.util;import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;
/*** Jdbc工具类* @author 孔繁玉*/
public class JdbcUtils {private static String url;private static String username;private static String password;private static String driver;/*** 加载属性文件*/public static void loadFile() {Properties prop  = new Properties();try {//1.加载配置文件     获取类加载器        以字节流的范式获取资源文件InputStream in = JdbcUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");prop.load(in);driver = prop.getProperty("driverClass");url= prop.getProperty("url");username = prop.getProperty("user");password = prop.getProperty("password");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} }/*** 获取连接方法* @return*/public static Connection getConnection() {Connection conn = null;try {loadFile();//加载属性文件Class.forName(driver);//加载驱动类conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return conn;}/*** 关闭资源方法* @param rs* @param stmt* @param conn*/public static void closeAll(ResultSet rs,Statement stmt,Connection conn) {try {if(rs != null) rs.close();if(stmt != null) stmt.close();if(conn!=null) conn.close();} catch (Exception e2) {e2.printStackTrace();}}
}

结果集和实例类映射关系接口 RowMapper:（暂时用不到）

package com.hanker.dao;
import java.sql.ResultSet;
public interface RowMapper<T> {//处理结果集T mapping(ResultSet rs) throws Exception;
}
//实现类的用法
//关键代码： 解决rs和对象属性的映射关系，如果是OrderDao就是OrderRowMapper
public  class SysUserRowMapper implements RowMapper<List<SysUser>>{@Overridepublic List<SysUser> mapping(ResultSet rs) throws Exception {List<SysUser> list = new ArrayList<>();while(rs.next()) {int id = rs.getInt("id");String username = rs.getString("username");String password = rs.getString("password");SysUser user = new SysUser(id,username,password);list.add(user);}return list;}
}

3.2 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INSERT、UPDATE、DELETE
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@Testpublic 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();//用户名:admin//密码:' or '2'='2// 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);//方法在3.3.5 使用PreparedStatement实现查询操作if (user != null) {System.out.println("登陆成功!");} else {System.out.println("用户名或密码错误！");}}//实现用户登录,系统输入用户账户和密码再到数据库查询,如果查询到说明登录成功;否则登录失败//SQL注入漏洞@Testpublic void testLogin2() {Scanner input = new Scanner(System.in);Connection conn = null;//数据库连接对象PreparedStatement  pstmt = null;//语句对象ResultSet  rs   = null;//结果集对象try {//1.加载驱动Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//2.获取连接conn  = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///db2","root","123456");System.out.print("请输入用户名:");String username  = input.nextLine();System.out.print("请输入密码:");String password = input.nextLine();//3.SQL语句 ?占位符String sql = "select * from users where username=? and password=?";//4.创建语句对象pstmt = conn.prepareStatement(sql);pstmt.setString(1, username);pstmt.setString(2, password);System.out.println("sql=="+pstmt);//5.执行查询rs = pstmt.executeQuery();if(rs.next()) {System.out.println("登录成功");}else {System.out.println("登录失败");}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {try {if(rs!=null) rs.close();if(pstmt!=null) pstmt.close();if(conn!=null) conn.close();if(input!=null) input.close();} catch (Exception e2) {e2.printStackTrace();}}}
}

综上：

3.3 PreparedStatement的使用

3.3.1 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

3.3.2 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。
- (语法检查，语义检查，翻译成二进制命令，缓存)
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
boolean	BIT
byte	TINYINT
short	SMALLINT
int	INTEGER
long	BIGINT
String	CHAR,VARCHAR,LONGVARCHAR
byte array	BINARY , VAR BINARY
java.sql.Date	DATE
java.sql.Time	TIME
java.sql.Timestamp	TIMESTAMP

3.3.4 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);}}

3.3.5 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：ResultSetrs = ps.executeQuery();// 5.得到结果集的元数据：ResultSetMetaDataResultSetMetaData 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();//反射创建对象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);// 6.3 强制访问field.setAccessible(true);// 6.4 给属性赋值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。

3.4 ResultSet与ResultSetMetaData

3.4.1 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()
- …

3.4.2 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。
  
  问题1：得到结果集后, 如何知道该结果集中有哪些列？列名是什么？

需要使用一个描述 ResultSet 的对象，即 ResultSetMetaData

问题2：关于ResultSetMetaData

如何获取 ResultSetMetaData：调用 ResultSet 的 getMetaData() 方法即可
获取 ResultSet 中有多少列：调用 ResultSetMetaData 的 getColumnCount() 方法
获取 ResultSet 每一列的列的别名是什么：调用 ResultSetMetaData 的getColumnLabel() 方法

3.5 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。

3.6 JDBC API小结

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结果集的元数据：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

3.7 章节练习

练习题1：从控制台向数据库的表customers中插入一条数据，表结构如下：

练习题2：创立数据库表 examstudent，表结构如下：

向数据表中添加如下数据：

代码实现1：插入一个新的student 信息

请输入考生的详细信息

Type:
IDCard:
ExamCard:
StudentName:
Location:
Grade:

信息录入成功!

代码实现2：在 eclipse中建立 java 程序：输入身份证号或准考证号可以查询到学生的基本信息。结果如下：

代码实现3：完成学生信息的删除功能

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