Java 数据库操作

JDBC基础

JDBC是Java应用与数据库管理系统进行交互的标准API，包括两个包：核心API—java.sql和扩展的API—javax.sql。应用程序通过核心API的接口实现数据库连接和数据处理，其主要接口如下：

结果集及其常见方法

1. 结果集有三种类型，它的类型决定了能否对结果集中的游标进行操作，以及并发的数据源的改变能否反映到结果集中。具体描述如下：

2. 结果集的并发性决定了结果集所支持的更新操作的层次，有两种并发性层次：

可以通过调用DatabaseMetaData的supportsResultSetConcurrency方法来看驱动是否支持结果集上的更新操作，该方法定义如下：

boolean supportsResultSetConcurrency(int type,int concurrency) throws SQLException

第一个数据表示结果集类型，第二个参数表示并发类型。

1. 结果集的延续性是指当事务提交时，在当前事务中创建的结果集是否关闭。默认情况下会关闭这个结果集对象。延续性可以通过如下两个静态属性来指定：

4. 结果集的类型、并发性和延续性可以通过Connection.createStatement、Connection.prepareStatement和Connection.prepareCall等方法指定，同时Statement、PreparedStatement和CallableStatement接口也提供了相应的setter方法和getter方法。如下代码是创建语句对象的时候指定结果集的类型、并发性和延续性。

Connection conn = ds.getConnection(user,passwd);
Statement stmt = conn.createStatement(ResultSet. TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,
ResultSet. CONCUR_READ_ONLY, ResultSet. CLOSE_CURSORS_AT_COMMIT);

1. 结果集常用的游标操作方法如下表所示：

6. 以下是示例代码：

//获取结果集中列的类型  
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sqlString);  
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();  
int [] colType = new int[ rsmd.getColumnCount() ];  
for(int idx=0,int col=1;idx<colType.length;idx++,col++)  
colType[idx] = rsmd.getColumnType(col);  
//如果结果集支持更新操作，可以通过结果集完成更新、删除和插入操作。  
Statement stmt = conn.createStatement(ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY,ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);  
ResultSet rs = stmt.executeQuery(“select author from booklist where isbn=111”);  
rs.next();  
rs.updateString(“author”,”JerryChoi”);  
rs.updateRow();  
//插入记录  
ResultSet rs = stmt.executeQuery(“select author,title,isbn from booklist”);  
rs.moveToInsertRow();  
//设置每一列的值  
rs.updateString(1,”aaa”);  
rs.updateString(2,”bbb”);  
rs.updateLong(3,1234);  
//插入一行  
rs.insertRow();  
rs.moveToCurrentRow();  
//删除记录  
rs.absolute(4);  
rs.deleteRow();  

连接数据库的基本过程

基本过程如下：

• 建立数据源
  
  • 假设已经存在名为bookstore的MySQL数据库。
• 导入用到的包
  
  • import java.sql.*;
• 加载驱动程序
  
  • 代码

//如果驱动程序和名字是MyDriver，加载驱动程序的语句是：
Class.forName(“MyDriver”);
//或者
Class.forName(“MyDriver”).newInstance();
//本例中使用MySQL，刚加载的语句为：
Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”);

• 创建与数据库的连接
  
  • 连接数据库需要知道如下信息：
    
    • 数据库所在的主机，所使用的端口等
    • 数据库的名字
    • 用户信息，包括用户名和口令
  • 代码

//连接数据库的格式如下：
//constr：连接字符串；user：用户名；passwd：口令
Connection con = DriverManager.getConnection(constr,user,passwd);
//MySQL数据库的连接示例如下：
Connection con = DriverManager.getConnection(“jdbc:mysql://localhost:3306/bookstore”,”root”,”root”);

以下表格是常用的数据库驱动程序名字和URL格式：

• 创建语句对象

  • 语句对象的作业就是执行SQL语句。语句对象的创建是通过连接对象创建的，所以在创建语句对象之前应该确保连接对象已经创建。以下代码是创建语句对象的代码，不管连接什么数据库，不管执行什么样的操作，这句代码不用改：

Statement stmt = con.createStatement();

• 编写SQL语句
  
  • 示例代码如下：

String sql = “select * from usertable”;

• 执行SQL语句
  
  • 常用的执行SQL语句的方法有以下两个：

例如，要执行上面的查询语句，可以使用如下代码：

ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);

• 处理数据
  可参照上面的“结果集及其常见方法”
  注：对行的遍历，使用结果集的next()方法。要获取某一列，可以使用getXXX(int columnIndex)或getXXX(String columnLabel)方法。以下是示例代码：

//以字符串的形式获取第1列或字段名为username的列
String userid = rs.getString(1);
String userName = rs.getString(“username”);

• 关闭相关对象
  代码如下：

//应该按以下顺序关闭相关对象，该顺序与创建对象的顺序相反
//关闭结果集
rs.close();
//关闭语句
stmt.close();
//关闭连接
con.close();

• 处理异常

使用以下框架对异常进行处理：

try{
……//要执行的可能出错的代码
}catch(Exception e){
……//出错后的处理代码
}finally{
……//不管是否出错都要执行的代码
}

一个小的例子

/**
* Created by Phoebe on 15/12/29.
*/
String className = “com.mysql.jdbc.Driver”;
String url = “jdbc:mysql://localhost:3306/bookstore”;
String username = “root”;
String userpass = “root”;
String tableName = “usertable”
Connection con = null;
PreparedStatement pstmt = null;
ResultSet rs = null;
try {
    Class.forName(className);
    con = DriverManager.getConnection(url,username,userpass);
    pstmt = con.prepareStatement(“select*from “ +tableName);
    rs = pstmt.executeQuery();
    while(rs.next())
    {
        for(int i=0;i<rs.getMetaDate().getColumnCount();++i)
            System.out.println(rs.getString(i+1));
        System.out.println();
    }
} catch(Exception e) {
    System.out.println(e.toString);
} finally {
    try {
        rs.close();
    } catch(Exception e) {

    }
    try {
        pstmt.close();
     }catch(Exception e) {

    }
    try {
        con.close();
    }catch(Exception e) {

    }
}

最后附一段比较经典的代码吧：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DatabaseMetaData;
import java.sql.Driver;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;
public class ConnectionPool {
        private String jdbcDriver = ""; // 数据库驱动
        private String dbUrl = ""; // 数据 URL
        private String dbUsername = ""; // 数据库用户名
        private String dbPassword = ""; // 数据库用户密码
        private String testTable = ""; // 测试连接是否可用的测试表名，默认没有测试表
        private int initialConnections = 10; // 连接池的初始大小
        private int incrementalConnections = 5;// 连接池自动增加的大小
        private int maxConnections = 50; // 连接池最大的大小
        private Vector connections = null; // 存放连接池中数据库连接的向量 , 初始时为 null

// 它中存放的对象为 PooledConnection 型

        /**
         * 构造函数
         *
         * @param jdbcDriver String JDBC 驱动类串
         * @param dbUrl String 数据库 URL
         * @param dbUsername String 连接数据库用户名
         * @param dbPassword String 连接数据库用户的密码
         *
         */

        public ConnectionPool(String jdbcDriver,String dbUrl,String dbUsername,String dbPassword) {
                this.jdbcDriver = jdbcDriver;
                this.dbUrl = dbUrl;
                this.dbUsername = dbUsername;
                this.dbPassword = dbPassword;
        }

        /**

         * 返回连接池的初始大小
         *
         * @return 初始连接池中可获得的连接数量
         */
        public int getInitialConnections() {

                return this.initialConnections;
        }

        /**

         * 设置连接池的初始大小

         *

         * @param 用于设置初始连接池中连接的数量

         */

        public void setInitialConnections(int initialConnections) {
                this.initialConnections = initialConnections;
        }

        /**

         * 返回连接池自动增加的大小 、
         *
         * @return 连接池自动增加的大小
         */
        public int getIncrementalConnections() {

                return this.incrementalConnections;

        }

        /**
         * 设置连接池自动增加的大小
         * @param 连接池自动增加的大小
         */

        public void setIncrementalConnections(int incrementalConnections) {

                this.incrementalConnections = incrementalConnections;

        }

        /**
         * 返回连接池中最大的可用连接数量
         * @return 连接池中最大的可用连接数量
         */

        public int getMaxConnections() {
                return this.maxConnections;
        }

        /**
         * 设置连接池中最大可用的连接数量
         *
         * @param 设置连接池中最大可用的连接数量值
         */

        public void setMaxConnections(int maxConnections) {

                this.maxConnections = maxConnections;

        }

        /**

         * 获取测试数据库表的名字
         *
         * @return 测试数据库表的名字
         */
        public String getTestTable() {

                return this.testTable;

        }

        /**
         * 设置测试表的名字
         * @param testTable String 测试表的名字
         */
        public void setTestTable(String testTable) {
                this.testTable = testTable;
        }

        /**

         *
         * 创建一个数据库连接池，连接池中的可用连接的数量采用类成员
         * initialConnections 中设置的值
         */
        public synchronized void createPool() throws Exception {

                // 确保连接池没有创建

                // 如果连接池己经创建了，保存连接的向量 connections 不会为空

                if (connections != null) {

                        return; // 如果己经创建，则返回

                }

                // 实例化 JDBC Driver 中指定的驱动类实例

                Driver driver = (Driver) (Class.forName(this.jdbcDriver).newInstance());

                DriverManager.registerDriver(driver); // 注册 JDBC 驱动程序

                // 创建保存连接的向量 , 初始时有 0 个元素

                connections = new Vector();

                // 根据 initialConnections 中设置的值，创建连接。

                createConnections(this.initialConnections);

                System.out.println(" 数据库连接池创建成功！ ");

        }

        /**

         * 创建由 numConnections 指定数目的数据库连接 , 并把这些连接

         * 放入 connections 向量中
         *
         * @param numConnections 要创建的数据库连接的数目
         */
        @SuppressWarnings("unchecked")
        private void createConnections(int numConnections) throws SQLException {

                // 循环创建指定数目的数据库连接

                for (int x = 0; x < numConnections; x++) {

                        // 是否连接池中的数据库连接的数量己经达到最大？最大值由类成员 maxConnections

                        // 指出，如果 maxConnections 为 0 或负数，表示连接数量没有限制。

                        // 如果连接数己经达到最大，即退出。

                        if (this.maxConnections > 0 && this.connections.size() >= this.maxConnections) {

                                break;

                        }

                        //add a new PooledConnection object to connections vector

                        // 增加一个连接到连接池中（向量 connections 中）

                        try{

                                connections.addElement(new PooledConnection(newConnection()));

                        }catch(SQLException e){

                                System.out.println(" 创建数据库连接失败！ "+e.getMessage());

                                throw new SQLException();

                        }

                        System.out.println(" 数据库连接己创建 ......");

                }
        }

        /**

         * 创建一个新的数据库连接并返回它
         *
         * @return 返回一个新创建的数据库连接
         */
        private Connection newConnection() throws SQLException {

                // 创建一个数据库连接

                Connection conn = DriverManager.getConnection(dbUrl, dbUsername, dbPassword);

                // 如果这是第一次创建数据库连接，即检查数据库，获得此数据库允许支持的

                // 最大客户连接数目

                //connections.size()==0 表示目前没有连接己被创建

                if (connections.size() == 0) {

                        DatabaseMetaData metaData = conn.getMetaData();

                        int driverMaxConnections = metaData.getMaxConnections();

                        // 数据库返回的 driverMaxConnections 若为 0 ，表示此数据库没有最大

                        // 连接限制，或数据库的最大连接限制不知道

                        //driverMaxConnections 为返回的一个整数，表示此数据库允许客户连接的数目

                        // 如果连接池中设置的最大连接数量大于数据库允许的连接数目 , 则置连接池的最大

                        // 连接数目为数据库允许的最大数目

                        if (driverMaxConnections > 0 && this.maxConnections > driverMaxConnections) {

                                this.maxConnections = driverMaxConnections;

                        }
                }
                return conn; // 返回创建的新的数据库连接

        }

        /**

         * 通过调用 getFreeConnection() 函数返回一个可用的数据库连接 ,

         * 如果当前没有可用的数据库连接，并且更多的数据库连接不能创

         * 建（如连接池大小的限制），此函数等待一会再尝试获取。

         *

         * @return 返回一个可用的数据库连接对象

         */

        public synchronized Connection getConnection() throws SQLException {

                // 确保连接池己被创建

                if (connections == null) {

                        return null; // 连接池还没创建，则返回 null

                }

                Connection conn = getFreeConnection(); // 获得一个可用的数据库连接

                // 如果目前没有可以使用的连接，即所有的连接都在使用中

                while (conn == null){

                        // 等一会再试

                        wait(250);

                        conn = getFreeConnection(); // 重新再试，直到获得可用的连接，如果

                        //getFreeConnection() 返回的为 null

                        // 则表明创建一批连接后也不可获得可用连接

                }

                return conn;// 返回获得的可用的连接
        }

        /**

         * 本函数从连接池向量 connections 中返回一个可用的的数据库连接，如果

         * 当前没有可用的数据库连接，本函数则根据 incrementalConnections 设置

         * 的值创建几个数据库连接，并放入连接池中。

         * 如果创建后，所有的连接仍都在使用中，则返回 null

         * @return 返回一个可用的数据库连接

         */

        private Connection getFreeConnection() throws SQLException {

                // 从连接池中获得一个可用的数据库连接

                Connection conn = findFreeConnection();

                if (conn == null) {

                        // 如果目前连接池中没有可用的连接

                        // 创建一些连接

                        createConnections(incrementalConnections);

                        // 重新从池中查找是否有可用连接

                        conn = findFreeConnection();

                        if (conn == null) {

                                // 如果创建连接后仍获得不到可用的连接，则返回 null

                                return null;

                        }

                }

                return conn;

        }

        /**

         * 查找连接池中所有的连接，查找一个可用的数据库连接，

         * 如果没有可用的连接，返回 null

         *

         * @return 返回一个可用的数据库连接

         */

        private Connection findFreeConnection() throws SQLException {

                Connection conn = null;

                PooledConnection pConn = null;

                // 获得连接池向量中所有的对象

                Enumeration enumerate = connections.elements();

                // 遍历所有的对象，看是否有可用的连接

                while (enumerate.hasMoreElements()) {

                        pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();

                        if (!pConn.isBusy()) {

                                // 如果此对象不忙，则获得它的数据库连接并把它设为忙

                                conn = pConn.getConnection();

                                pConn.setBusy(true);

                                // 测试此连接是否可用

                                if (!testConnection(conn)) {

                                        // 如果此连接不可再用了，则创建一个新的连接，

                                        // 并替换此不可用的连接对象，如果创建失败，返回 null

                                        try{

                                                conn = newConnection();

                                        }catch(SQLException e){

                                                System.out.println(" 创建数据库连接失败！ "+e.getMessage());

                                                return null;

                                        }

                                        pConn.setConnection(conn);

                                }

                                break; // 己经找到一个可用的连接，退出

                        }

                }

                return conn;// 返回找到到的可用连接

        }

        /**

         * 测试一个连接是否可用，如果不可用，关掉它并返回 false

         * 否则可用返回 true

         *

         * @param conn 需要测试的数据库连接

         * @return 返回 true 表示此连接可用， false 表示不可用

         */

        private boolean testConnection(Connection conn) {

                try {

                        // 判断测试表是否存在

                        if (testTable.equals("")) {

                                // 如果测试表为空，试着使用此连接的 setAutoCommit() 方法

                                // 来判断连接否可用（此方法只在部分数据库可用，如果不可用 ,

                                // 抛出异常）。注意：使用测试表的方法更可靠

                                conn.setAutoCommit(true);

                        } else {// 有测试表的时候使用测试表测试

                                //check if this connection is valid

                                Statement stmt = conn.createStatement();

                                stmt.execute("select count(*) from " + testTable);

                        }

                } catch (SQLException e) {

                        // 上面抛出异常，此连接己不可用，关闭它，并返回 false;

                        closeConnection(conn);

                        return false;

                }

                // 连接可用，返回 true

                return true;

        }

        /**
         * 此函数返回一个数据库连接到连接池中，并把此连接置为空闲。
         * 所有使用连接池获得的数据库连接均应在不使用此连接时返回它。
         *
         * @param 需返回到连接池中的连接对象
         */

        public void returnConnection(Connection conn) {

                // 确保连接池存在，如果连接没有创建（不存在），直接返回

                if (connections == null) {

                        System.out.println(" 连接池不存在，无法返回此连接到连接池中 !");

                        return;

                }

                PooledConnection pConn = null;

                Enumeration enumerate = connections.elements();

                // 遍历连接池中的所有连接，找到这个要返回的连接对象

                while (enumerate.hasMoreElements()) {

                        pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();

                        // 先找到连接池中的要返回的连接对象

                        if (conn == pConn.getConnection()) {

                                // 找到了 , 设置此连接为空闲状态

                                pConn.setBusy(false);

                                break;

                        }

                }

        }

        /**

         * 刷新连接池中所有的连接对象

         *

         */

        public synchronized void refreshConnections() throws SQLException {

                // 确保连接池己创新存在

                if (connections == null) {

                        System.out.println(" 连接池不存在，无法刷新 !");

                        return;

                }

                PooledConnection pConn = null;

                Enumeration enumerate = connections.elements();

                while (enumerate.hasMoreElements()) {

                        // 获得一个连接对象

                        pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();

                        // 如果对象忙则等 5 秒 ,5 秒后直接刷新

                        if (pConn.isBusy()) {

                                wait(5000); // 等 5 秒

                        }

                        // 关闭此连接，用一个新的连接代替它。

                        closeConnection(pConn.getConnection());

                        pConn.setConnection(newConnection());

                        pConn.setBusy(false);

                }

        }

        /**

         * 关闭连接池中所有的连接，并清空连接池。

         */

        public synchronized void closeConnectionPool() throws SQLException {

                // 确保连接池存在，如果不存在，返回

                if (connections == null) {

                        System.out.println(" 连接池不存在，无法关闭 !");

                        return;

                }

                PooledConnection pConn = null;

                Enumeration enumerate = connections.elements();

                while (enumerate.hasMoreElements()) {

                        pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();

                        // 如果忙，等 5 秒

                        if (pConn.isBusy()) {

                                wait(5000); // 等 5 秒

                        }

                        //5 秒后直接关闭它

                        closeConnection(pConn.getConnection());

                        // 从连接池向量中删除它

                        connections.removeElement(pConn);

                }

                // 置连接池为空

                connections = null;

        }

        /**
         * 关闭一个数据库连接
         *
         * @param 需要关闭的数据库连接
         */

        private void closeConnection(Connection conn) {

                try {

                        conn.close();

                }catch (SQLException e) {

                        System.out.println(" 关闭数据库连接出错： "+e.getMessage());

                }

        }

        /**
         * 使程序等待给定的毫秒数
         *
         * @param 给定的毫秒数
         */

        private void wait(int mSeconds) {

                try {

                        Thread.sleep(mSeconds);

                } catch (InterruptedException e) {

                }

        }

        /**

         *

         * 内部使用的用于保存连接池中连接对象的类

         * 此类中有两个成员，一个是数据库的连接，另一个是指示此连接是否

         * 正在使用的标志。

         */

        class PooledConnection {

                Connection connection = null;// 数据库连接

                boolean busy = false; // 此连接是否正在使用的标志，默认没有正在使用

                // 构造函数，根据一个 Connection 构告一个 PooledConnection 对象

                public PooledConnection(Connection connection) {

                        this.connection = connection;

                }

                // 返回此对象中的连接

                public Connection getConnection() {

                        return connection;

                }

                // 设置此对象的，连接

                public void setConnection(Connection connection) {

                        this.connection = connection;

                }

                // 获得对象连接是否忙

                public boolean isBusy() {

                        return busy;

                }

                // 设置对象的连接正在忙

                public void setBusy(boolean busy) {

                        this.busy = busy;

                }

        }

}
/*
=======================================

        这个例子是根据POSTGRESQL数据库写的，
        请用的时候根据实际的数据库调整。

        调用方法如下：

        ①　ConnectionPool connPool
        = new ConnectionPool("org.postgresql.Driver"
        ,"jdbc:postgresql://dbURI:5432/DBName"
        ,"postgre"
        ,"postgre");

        ②　connPool .createPool();
        　　Connection conn = connPool .getConnection();
*/