Spring JDBC的使用詳解

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JDBC介紹

從這篇文章開(kāi)始，我們將會(huì )介紹SpringBoot另外一個(gè)核心的技術(shù)，即數據庫訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)，提到數據訪(fǎng)問(wèn)，學(xué)習Java的同學(xué)瞬間能就想起JDBC技術(shù)，JDBC 是 Java Database Connectivity 的全稱(chēng),是Java語(yǔ)言中用來(lái)規范客戶(hù)端程序如何來(lái)訪(fǎng)問(wèn)數據庫的應用程序接口，提供了諸如查詢(xún)和更新數據庫中數據的一套標準的API，這套標準不同的數據庫廠(chǎng)家之間共同準守，并提供各自的具體實(shí)現。如圖所示：

這樣設計的好處，就是Java程序只需要和JDBC API交互，從而屏蔽了訪(fǎng)問(wèn)數據庫的復雜的實(shí)現，大大降低了Java程序訪(fǎng)問(wèn)數據庫的復雜度。對于日常開(kāi)發(fā)而言，我們只需要掌握JDBC API 規范中的幾個(gè)核心編程對象即可，這些對象包括DriverManger、Connection、Statement及ResultSet。

DriverManager

DriverManager主要負責加載不同數據庫廠(chǎng)家提供的驅動(dòng)程序包（Driver），并且根據不同的請求向Java程序返回數據庫連接（Connection）對象，先看下Driver接口的定義：

public interface Driver {
    //獲取數據庫連接
    Connection connect(String url, java.util.Properties info)
        throws SQLException;
    boolean acceptsURL(String url) throws SQLException;
    DriverPropertyInfo[] getPropertyInfo(String url, java.util.Properties info)
                         throws SQLException;
    int getMajorVersion();
    int getMinorVersion();
    boolean jdbcCompliant();
    public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException;
}

Driver中有個(gè)重要的方法 connect，來(lái)提供Connection對象

不同的數據庫對Driver，有具體的實(shí)現，以MySql為例：

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
    // 通過(guò) DriverManager 注冊 Driver
    static {
        try {
            java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
        } catch (SQLException E) {
            throw new RuntimeException("Can't register driver!");
        }
	}
	…
}

這里用到了DriverManager，DriverManager通過(guò) registerDriver來(lái)注冊不同數據庫的Driver，并且還提供了getConnection返回數據庫連接對象。

Connection

通過(guò)DriverManager可以獲取Connetion對象，Connection對象可以理解與數據庫連接的一種會(huì )話(huà)（Session），一個(gè)Connection對象代表一個(gè)數據庫的連接，負責完成與數據庫底層的通訊。

Connection對象提供了一組重載的方法來(lái)創(chuàng )建Statement和PreparedStatement，Statement和PreparedStatement是SQL執行的載體，另外Connection對象還會(huì )涉及事務(wù)相關(guān)的操作。

Connection對象最核心的幾個(gè)方法如下：

public interface Connection  extends Wrapper, AutoCloseable {
	//創(chuàng  )建 Statement
	Statement createStatement() throws SQLException;
	//創(chuàng  )建 PreparedStatement
	PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException;
	//提交
	void commit() throws SQLException;
	//回滾
	void rollback() throws SQLException;
	//關(guān)閉連接
	void close() throws SQLException;
}

Statement/PreparedStatement

Statement和PreparedStatement是由Connection對象來(lái)創(chuàng )建的，用來(lái)執行靜態(tài)的SQL語(yǔ)句并且返回生成的結果集對象，這里存在兩種類(lèi)型，一種是普通的Statement，另外一種支持預編譯的PreparedStatement。

所謂預編譯，是指數據庫的編譯器會(huì )對 SQL 語(yǔ)句提前編譯，然后將預編譯的結果緩存到數據庫中，下次執行時(shí)就可以通過(guò)替換參數并直接使用編譯過(guò)的語(yǔ)句，從而大大提高 SQL 的執行效率。

以Statement為例，看下Statement最核心的方法：

public interface Statement extends Wrapper, AutoCloseable {
	//執行查詢(xún)語(yǔ)句
	ResultSet executeQuery(String sql) throws SQLException; 
	//執行更新語(yǔ)句
	int executeUpdate(String sql) throws SQLException; 
	//執行 SQL 語(yǔ)句
	boolean execute(String sql) throws SQLException; 
	//執行批處理
    int[] executeBatch() throws SQLException;
}

ResultSet

通過(guò)Statement或PreparedStatement執行SQL語(yǔ)句，我們引出了另外一個(gè)對象即為ResultSet對象，代碼如下：

public interface ResultSet extends Wrapper, AutoCloseable {
	//獲取下一個(gè)結果
	boolean next() throws SQLException;
	//獲取某一個(gè)類(lèi)型的結果值
	Value getXXX(int columnIndex) throws SQLException;
	…
}

ResultSet對象提供了next()方法，用來(lái)對整個(gè)結果集遍歷操作，如果next()方法返回為true，說(shuō)明還有下一條記錄，

我們可以調用 ResultSet 對象的一系列 getXXX() 方法來(lái)取得對應的結果值。

JDBC訪(fǎng)問(wèn)數據庫流程

對于開(kāi)發(fā)人員而言，通過(guò)JDBC的API是Java訪(fǎng)問(wèn)數據庫的主要途徑，下面用代碼來(lái)展示下訪(fǎng)問(wèn)數據庫的一個(gè)整體流程：

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test" ;
String username = "root" ;
String password = "root" ;

//1.通過(guò)DriverManager獲取connection連接
Connection connection = DriverManager.getConnection(url,username,password);

//2.創(chuàng  )建preparedStatement
PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("select * from user");

//3.執行SQL返回ResultSet
ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();

//4.遍歷resultSet結果集
while (resultSet.next()){
    //resultSet.getString("1");
}

//5.釋放資源
resultSet.close();
preparedStatement.close();
connection.close();

配置數據源

上面我們在介紹JDBC的時(shí)候，Connection對象是通過(guò)DriverManager獲取，Connection對象代表著(zhù)和數據庫的連接，每次通過(guò)DriverManager獲取比較耗時(shí)，影響了系統的性能。那有沒(méi)有辦法能夠復用Connection對象呢，答案是肯定的

JDBC給我們提供了DataSource接口來(lái)實(shí)現Connection的復用，核心代碼如下：

public interface DataSource  extends CommonDataSource, Wrapper {
 
  Connection getConnection() throws SQLException;
 
  Connection getConnection(String username, String password)
    throws SQLException;
}

作為一種基礎組件，不需要開(kāi)發(fā)人員自己實(shí)現 DataSource，因為業(yè)界已經(jīng)存在了很多優(yōu)秀的實(shí)現方案，如 DBCP、C3P0 、Druid 、Hikari等

SpringBoot默認HikariDataSource作為DataSource的實(shí)現，現在我們SpringBoot為例，看下SpringBoot如何通過(guò)JDBC來(lái)操作數據庫的，在進(jìn)行數據庫操作之前，我們首先需要先配置DataSource，SpringBoot配置DataSource非常簡(jiǎn)單，只需要在配置文件中添加DataSource的配置：

spring:
  # datasource 數據源配置內容
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: root

使用JDBC操縱數據庫

DataSource配好后，我們在本地的數據庫服務(wù)中，創(chuàng )建一個(gè)test數據庫，并且執行以下DDL創(chuàng )建user表

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵',
  `username` varchar(64) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL COMMENT '用戶(hù)名',
  `password` varchar(32) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL COMMENT '密碼',
  `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '創(chuàng  )建時(shí)間',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `idx_username` (`username`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=8 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin;

接下來(lái)我們創(chuàng )建一個(gè)實(shí)體類(lèi)，實(shí)體類(lèi)中屬性和user表中字段一一對應

@Data
public class User {
    /**
     * 主鍵
     */
    private Integer id;
    /**
     * 用戶(hù)名
     */
    private String username;
    /**
     * 密碼
     */
    private String password;
    /**
     * 創(chuàng  )建時(shí)間
     */
    private Date createTime;

}

注意：這里使用了Lombok的@Data注解來(lái)生成get/set方法。

我們再定義一個(gè)UserDao接口，

public interface UserDao {
    /**
     *  新增
     * @param user
     * @return
     */
    Integer insert(User user);
    /**
     *  根據ID查詢(xún)
     * @param id
     * @return
     */
    User selectById(Integer id);
    /**
     *  根據ID更新
     * @param user
     * @return
     */
    Integer updateById(User user);
    /**
     *  根據ID刪除
     * @param id
     * @return
     */
    Integer deleteById(Integer id);
}

這里之所以要抽離出一個(gè)UserDao一層有兩個(gè)原因：第一UserDao只封裝了對use表的數據庫操作，代碼易于維護和管理，第二我們可以基于UserDao接口提供不同的實(shí)現來(lái)訪(fǎng)問(wèn)數據庫，比如我們可以提供基于原生JDBC的實(shí)現，也可以用JDBCTemplate實(shí)現數據庫的訪(fǎng)問(wèn)，還可以通過(guò)Mybatis等

接下來(lái)將通過(guò)代碼形式來(lái)展示下SpringBoot是如何通過(guò)JDBC API對數據庫進(jìn)行CRUD操作的。我們來(lái)定義UserDao的具體實(shí)現類(lèi)命名為：UserRawJdbcDao實(shí)現以下方法：

新增數據

@Override
    public Integer insert(User user) {
      	final String SQL_INSERT = "INSERT INTO user(username, password, create_time) VALUES(?, ?, ?)";
        Connection connection = null;
        PreparedStatement statement = null;
        ResultSet rs = null;
        Integer count = 0;
        try{
            connection = dataSource.getConnection();
            statement = connection.prepareStatement(SQL_INSERT, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
            statement.setString(1,user.getUsername());
            statement.setString(2,user.getPassword());
            statement.setTimestamp(3,new Timestamp(user.getCreateTime().getTime()));
            count = statement.executeUpdate();
            rs = statement.getGeneratedKeys();
            if(rs.next()){
                user.setId(rs.getInt(1));
            }
        }catch (SQLException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if(rs != null){
                    rs.close();
                }
                if(statement != null){
                    statement.close();
                }
                if(connection != null){
                    connection.close();
                }

            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        return count;
    }

查詢(xún)數據

@Override
    public User selectById(Integer id) {
        final String SQL_SELECT_ID = "SELECT id,username,password,create_time FROM user WHERE id = ?";
        Connection connection = null;
        PreparedStatement statement = null;
        ResultSet rs = null;
        User user = null;
        try{
            connection = dataSource.getConnection();
            statement = connection.prepareStatement(SQL_SELECT_ID);
            statement.setInt(1, id);
            rs = statement.executeQuery();
            if(rs.next()){
                user = new User();
                user.setId(rs.getInt("id"));
                user.setUsername(rs.getString("username"));
                user.setPassword(rs.getString("password"));
                user.setCreateTime(rs.getTimestamp("create_time"));
            }
        }catch (SQLException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if(rs != null){
                    rs.close();
                }
                if(statement != null){
                    statement.close();
                }
                if(connection != null){
                    connection.close();
                }

            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return user;
    }

更新數據

@Override
    public Integer updateById(User user) {
        final String SQL_UPDATE = "UPDATE user SET username = ?, password = ? WHERE id = ?";
        Connection connection = null;
        PreparedStatement statement = null;
        ResultSet rs = null;
        Integer count = 0;

        try{
            connection = dataSource.getConnection();
            statement = connection.prepareStatement(SQL_UPDATE);
            statement.setString(1,user.getUsername());
            statement.setString(2,user.getPassword());
            statement.setInt(3,user.getId());
            count = statement.executeUpdate();
        }catch (SQLException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if(rs != null){
                    rs.close();
                }
                if(statement != null){
                    statement.close();
                }
                if(connection != null){
                    connection.close();
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return count;
    }

刪除數據

@Override
    public Integer deleteById(Integer id) {
        final String SQL_DELETE = "DELETE FROM user WHERE id = ?";
        Connection connection = null;
        PreparedStatement statement = null;
        ResultSet rs = null;
        Integer count = 0;
        try{
            connection = dataSource.getConnection();
            statement = connection.prepareStatement(SQL_DELETE);
            statement.setInt(1,id);
            count = statement.executeUpdate();
        }catch (SQLException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if(rs != null){
                    rs.close();
                }
                if(statement != null){
                    statement.close();
                }
                if(connection != null){
                    connection.close();
                }

            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return count;
    }

到此，SpringBoot通過(guò)調用原生的JDBC的API完成對user表的CRUD操作，這代碼對有代碼潔癖的同學(xué)簡(jiǎn)直不能忍，有大量共性的代碼，如創(chuàng )建Connection、Statement、ResultSet、資源的釋放和異常的處理。這部分封裝和優(yōu)化SpringBoot已經(jīng)處理過(guò)了，SpringBoot提供了JdbcTemplate模板工具類(lèi)實(shí)現數據訪(fǎng)問(wèn)，它簡(jiǎn)化了JDBC API的使用方法。

使用JdbcTemplate操縱數據庫

同UserRawJdbcDao，我們再定義UserDao的另外一套實(shí)現類(lèi)命名為：UserJdbcDao，這套實(shí)現類(lèi)是通過(guò)JdbcTemplate完成對數據庫的操作，完成接口定義的方法如下：

新增數據

 
@Override
public Integer insert(User user){
  
    // 創(chuàng  )建 KeyHolder 對象，設置返回的主鍵 ID
    KeyHolder keyHolder = new GeneratedKeyHolder();
    int count = jdbcTemplate.update(INSERT_PREPARED_STATEMENT_CREATOR_FACTORY.newPreparedStatementCreator(
            Arrays.asList(user.getUsername(),user.getPassword(),user.getCreateTime())),keyHolder);
    // 設置 ID 主鍵到 entity 實(shí)體中
    if (keyHolder.getKey() != null) {
        user.setId(keyHolder.getKey().intValue());
    }
    // 返回影響行數
    return count;
}

查詢(xún)數據

  @Override
    public User selectById(Integer id){
        User result = jdbcTemplate.queryForObject("SELECT id, username, password, create_time FROM user WHERE id=?",
                new BeanPropertyRowMapper<>(User.class), id);
        return result;
    }

更新數據

  @Override
    public Integer updateById(User user) {
        return jdbcTemplate.update("UPDATE user SET username = ?, password = ? WHERE id = ?",
                user.getUsername(),user.getPassword(),user.getId());
    }

刪除數據

@Override
    public Integer deleteById(Integer id){
        return jdbcTemplate.update("DELETE FROM user WHERE id = ?", id);
    }

小結

通過(guò)對比我們發(fā)現使用JdbcTemplate模板工具類(lèi)可以大大減少JDBC訪(fǎng)問(wèn)數據庫的代碼復雜度，作為開(kāi)發(fā)人員我們應該只關(guān)心業(yè)務(wù)邏輯的具體實(shí)現過(guò)程，對JDBC底層對象的創(chuàng )建，資源的釋放，異常的捕獲，應該交給框架統一維護和管理。

雖然JdbcTemplate減少的我們訪(fǎng)問(wèn)數據庫的代碼量，不過(guò)使用也有一些問(wèn)題，比如：新增數據的時(shí)候默認無(wú)法返回生成主鍵的id，將SQL硬編碼到Java代碼中，如果SQL修改，需要重新編譯Java代碼，不利于系統的維護等。這時(shí)我們需要另外一個(gè)框架，它就是大名鼎鼎的Mybatis，下一篇我將會(huì )介紹SpringBoot如何整合Mybatis。

項目源碼

以上就是Spring JDBC的使用詳解的詳細內容，更多關(guān)于Spring JDBC的使用的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！