Java JDBC概述
什么是JDBC？
JDBC（Java Database Connectivity）是Java语言中用于执行SQL语句的标准API，它提供了一套与数据库交互的接口和类。通过JDBC，Java应用程序可以连接到关系型数据库（如MySQL、Oracle、SQL Server等），执行SQL查询，并处理查询结果。
备注
JDBC是Java SE（标准版）的一部分，因此无需额外下载JDBC API，但需要为特定数据库下载对应的JDBC驱动程序。
JDBC的体系结构
JDBC API主要由以下几个组件组成：
- JDBC API: 提供程序访问数据库的接口和类
- JDBC驱动程序管理器: 负责管理一系列数据库驱动程序
- JDBC驱动程序: 特定数据库的实现，将JDBC调用转换为数据库能理解的格式
- 数据库: 实际存储数据的地方
JDBC核心接口
JDBC API中最重要的几个接口包括：
Driver: 数据库驱动接口Connection: 表示与数据库的连接Statement: 用于执行SQL语句PreparedStatement: 预编译SQL语句的对象，可防止SQL注入CallableStatement: 用于调用数据库存储过程ResultSet: 表示SQL查询的结果集
使用JDBC的基本步骤
使用JDBC连接数据库并执行SQL操作通常遵循以下步骤：
- 注册JDBC驱动程序
- 建立数据库连接
- 创建Statement对象
- 执行SQL查询
- 处理查询结果
- 关闭资源
下面是一个完整的JDBC使用示例：
java
import java.sql.*;
public class JDBCDemo {
public static void main(String[] args) {
Connection conn = null;
Statement stmt = null;
ResultSet rs = null;
try {
// 1. 注册JDBC驱动
Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
// 2. 建立数据库连接
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testdb";
String user = "username";
String password = "password";
conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
// 3. 创建Statement对象
stmt = conn.createStatement();
// 4. 执行SQL查询
String sql = "SELECT id, name, age FROM users";
rs = stmt.executeQuery(sql);
// 5. 处理查询结果
while(rs.next()) {
// 通过字段索引获取
int id = rs.getInt(1);
// 通过字段名获取
String name = rs.getString("name");
int age = rs.getInt("age");
System.out.println("ID: " + id + ", 姓名: " + name + ", 年龄: " + age);
}
} catch(SQLException se) {
// 处理JDBC错误
se.printStackTrace();
} catch(Exception e) {
// 处理Class.forName错误
e.printStackTrace();
} finally {
// 6. 关闭资源
try {
if(rs != null) rs.close();
if(stmt != null) stmt.close();
if(conn != null) conn.close();
} catch(SQLException se) {
se.printStackTrace();
}
}
}
}
输出示例（根据数据库内容而变）：
ID: 1, 姓名: 张三, 年龄: 25
ID: 2, 姓名: 李四, 年龄: 30
ID: 3, 姓名: 王五, 年龄: 28
PreparedStatement的使用
PreparedStatement是Statement的子接口，它代表预编译的SQL语句，具有以下优势：
- 可以防止SQL注入攻击
- 提高执行效率，特别是重复执行同一SQL语句时
- 便于处理特殊字符和二进制数据
java
// 使用PreparedStatement的示例
String sql = "INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)";
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
// 设置参数
pstmt.setString(1, "赵六");
pstmt.setInt(2, 32);
// 执行
int rowsAffected = pstmt.executeUpdate();
System.out.println("添加了 " + rowsAffected + " 条记录");
事务处理
JDBC提供了事务处理机制，确保数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）：
java
try {
// 默认情况下，连接是自动提交的，设置为false以开启事务
conn.setAutoCommit(false);
// 执行多个SQL操作
stmt.executeUpdate("INSERT INTO accounts VALUES (100, 1000)");
stmt.executeUpdate("INSERT INTO accounts VALUES (200, 2000)");
// 提交事务
conn.commit();
} catch(SQLException se) {
// 发生错误时回滚事务
try {
conn.rollback();
} catch(SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
se.printStackTrace();
} finally {
// 恢复自动提交
try {
conn.setAutoCommit(true);
} catch(SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
批处理操作
当需要执行多条SQL语句时，可以使用批处理提高效率：
java
try {
// 关闭自动提交
conn.setAutoCommit(false);
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(
"INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)");
// 添加第一条记录
pstmt.setString(1, "A");
pstmt.setInt(2, 20);
pstmt.addBatch();
// 添加第二条记录
pstmt.setString(1, "B");
pstmt.setInt(2, 21);
pstmt.addBatch();
// 添加第三条记录
pstmt.setString(1, "C");
pstmt.setInt(2, 22);
pstmt.addBatch();
// 执行批处理
int[] updateCounts = pstmt.executeBatch();
// 提交事务
conn.commit();
System.out.println("批处理完成，总共更新: " + updateCounts.length + " 条记录");
} catch(SQLException se) {
// 回滚事务
conn.rollback();
se.printStackTrace();
}
实际应用案例：学生管理系统
下面是一个学生管理系统中使用JDBC进行数据操作的示例：
java
import java.sql.*;
import java.util.Scanner;
public class StudentManagementSystem {
// 数据库连接信息
private static final String JDBC_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/school";
private static final String USERNAME = "root";
private static final String PASSWORD = "password";
// 获取数据库连接
private static Connection getConnection() throws SQLException {
return DriverManager.getConnection(JDBC_URL, USERNAME, PASSWORD);
}
// 添加学生信息
public static void addStudent(String name, int age, String grade) {
try (Connection conn = getConnection();
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(
"INSERT INTO students (name, age, grade) VALUES (?, ?, ?)")) {
pstmt.setString(1, name);
pstmt.setInt(2, age);
pstmt.setString(3, grade);
int result = pstmt.executeUpdate();
if (result > 0) {
System.out.println("成功添加学生信息！");
}
} catch (SQLException e) {
System.out.println("添加学生信息失败: " + e.getMessage());
}
}
// 查询所有学生信息
public static void getAllStudents() {
try (Connection conn = getConnection();
Statement stmt = conn.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM students")) {
System.out.println("学生ID\t姓名\t年龄\t年级");
System.out.println("------------------------------");
while (rs.next()) {
int id = rs.getInt("id");
String name = rs.getString("name");
int age = rs.getInt("age");
String grade = rs.getString("grade");
System.out.println(id + "\t" + name + "\t" + age + "\t" + grade);
}
} catch (SQLException e) {
System.out.println("查询学生信息失败: " + e.getMessage());
}
}
// 更新学生信息
public static void updateStudent(int id, String name, int age, String grade) {
try (Connection conn = getConnection();
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(
"UPDATE students SET name=?, age=?, grade=? WHERE id=?")) {
pstmt.setString(1, name);
pstmt.setInt(2, age);
pstmt.setString(3, grade);
pstmt.setInt(4, id);
int result = pstmt.executeUpdate();
if (result > 0) {
System.out.println("成功更新学生信息！");
} else {
System.out.println("未找到ID为 " + id + " 的学生记录");
}
} catch (SQLException e) {
System.out.println("更新学生信息失败: " + e.getMessage());
}
}
// 删除学生信息
public static void deleteStudent(int id) {
try (Connection conn = getConnection();
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(
"DELETE FROM students WHERE id=?")) {
pstmt.setInt(1, id);
int result = pstmt.executeUpdate();
if (result > 0) {
System.out.println("成功删除学生信息！");
} else {
System.out.println("未找到ID为 " + id + " 的学生记录");
}
} catch (SQLException e) {
System.out.println("删除学生信息失败: " + e.getMessage());
}
}
public static void main(String[] args) {
// 注册JDBC驱动
try {
Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
} catch (ClassNotFoundException e) {
System.out.println("找不到MySQL JDBC驱动: " + e.getMessage());
return;
}
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int choice;
do {
System.out.println("\n==== 学生管理系统 ====");
System.out.println("1. 添加学生");
System.out.println("2. 查询所有学生");
System.out.println("3. 更新学生信息");
System.out.println("4. 删除学生");
System.out.println("0. 退出");
System.out.print("请选择操作: ");
choice = scanner.nextInt();
scanner.nextLine(); // 消费换行符
switch (choice) {
case 1:
System.out.print("输入学生姓名: ");
String name = scanner.nextLine();
System.out.print("输入学生年龄: ");
int age = scanner.nextInt();
scanner.nextLine(); // 消费换行符
System.out.print("输入学生年级: ");
String grade = scanner.nextLine();
addStudent(name, age, grade);
break;
case 2:
getAllStudents();
break;
case 3:
System.out.print("输入要更新的学生ID: ");
int updateId = scanner.nextInt();
scanner.nextLine(); // 消费换行符
System.out.print("输入新的姓名: ");
String updateName = scanner.nextLine();
System.out.print("输入新的年龄: ");
int updateAge = scanner.nextInt();
scanner.nextLine(); // 消费换行符
System.out.print("输入新的年级: ");
String updateGrade = scanner.nextLine();
updateStudent(updateId, updateName, updateAge, updateGrade);
break;
case 4:
System.out.print("输入要删除的学生ID: ");
int deleteId = scanner.nextInt();
deleteStudent(deleteId);
break;
case 0:
System.out.println("感谢使用学生管理系统，再见！");
break;
default:
System.out.println("无效的选择，请重新输入！");
}
} while (choice != 0);
scanner.close();
}
}
提示
上述示例需要在数据库中先创建school数据库和students表：
sql
CREATE DATABASE school;
USE school;
CREATE TABLE students (
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50) NOT NULL,
age INT,
grade VARCHAR(20)
);
常见JDBC问题与解决方案
1. 连接数据库失败
常见原因：
- JDBC URL格式错误
- 数据库用户名或密码错误
- 数据库服务未启动
- 网络连接问题
- 防火墙阻止
解决方案：
- 检查JDBC URL格式是否正确
- 验证用户名和密码
- 确认数据库服务是否正常运行
- 检查网络连接
- 调整防火墙设置
2. SQL语句执行异常
常见原因：
- SQL语法错误
- 表或列不存在
- 数据类型不匹配
解决方案：
- 使用PreparedStatement避免SQL语法错误
- 在执行前检查表和列是否存在
- 确保数据类型匹配
3. 资源未正确关闭
问题：如果不关闭JDBC资源，可能导致内存泄漏和数据库连接耗尽
解决方案：使用try-with-resources语法自动关闭资源
java
try (
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
Statement stmt = conn.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)
) {
// 处理结果集
while (rs.next()) {
// ...
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
总结
JDBC（Java Database Connectivity）是Java应用程序连接关系型数据库的标准API。本文介绍了JDBC的基本概念、核心组件、使用步骤，并通过代码示例展示了如何使用JDBC执行基本的数据库操作。
JDBC的主要优势包括：
- 提供标准API，使Java应用程序能与不同类型的数据库交互
- 支持多种数据库操作，包括SQL查询、更新、事务处理和批处理
- 通过PreparedStatement防止SQL注入
在实际应用中，尽管现在有许多ORM框架（如Hibernate、MyBatis）可以简化数据库操作，但理解JDBC的基础知识仍然非常重要，因为这些框架本质上都是对JDBC的封装。
练习题
-
编写一个Java程序，使用JDBC连接MySQL数据库，创建一个名为"products"的表，包含id、name、price和quantity字段。
-
在第1题的基础上，编写代码插入5条产品记录，然后查询并显示所有价格高于100的产品。
-
编写一个完整的数据库事务示例，实现从账户A向账户B转账的功能，确保转账操作的原子性。
附加资源
警告
使用JDBC时，务必注意以下几点：
- 始终使用参数化查询（PreparedStatement）防止SQL注入
- 正确关闭所有数据库资源，避免资源泄漏
- 适当处理SQL异常
- 在生产环境中使用连接池提高性能