Spring JDBC的使用詳解
JDBC介紹
從這篇文章開始,我們將會(huì)介紹SpringBoot另外一個(gè)核心的技術(shù),即數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù),提到數(shù)據(jù)訪問,學(xué)習(xí)Java的同學(xué)瞬間能就想起JDBC技術(shù),JDBC 是 Java Database Connectivity 的全稱,是Java語言中用來規(guī)范客戶端程序如何來訪問數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序接口,提供了諸如查詢和更新數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一套標(biāo)準(zhǔn)的API,這套標(biāo)準(zhǔn)不同的數(shù)據(jù)庫廠家之間共同準(zhǔn)守,并提供各自的具體實(shí)現(xiàn)。如圖所示:
這樣設(shè)計(jì)的好處,就是Java程序只需要和JDBC API交互,從而屏蔽了訪問數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜的實(shí)現(xiàn),大大降低了Java程序訪問數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜度。對(duì)于日常開發(fā)而言,我們只需要掌握J(rèn)DBC API 規(guī)范中的幾個(gè)核心編程對(duì)象即可,這些對(duì)象包括DriverManger、Connection、Statement及ResultSet。
DriverManager
DriverManager主要負(fù)責(zé)加載不同數(shù)據(jù)庫廠家提供的驅(qū)動(dòng)程序包(Driver),并且根據(jù)不同的請(qǐng)求向Java程序返回?cái)?shù)據(jù)庫連接(Connection)對(duì)象,先看下Driver接口的定義:
public interface Driver { //獲取數(shù)據(jù)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,來提供Connection對(duì)象
不同的數(shù)據(jù)庫對(duì)Driver,有具體的實(shí)現(xiàn),以MySql為例:
public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver { // 通過 DriverManager 注冊(cè) 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 registerDriver來注冊(cè)不同數(shù)據(jù)庫的Driver,并且還提供了getConnection返回?cái)?shù)據(jù)庫連接對(duì)象。
Connection
通過DriverManager可以獲取Connetion對(duì)象,Connection對(duì)象可以理解與數(shù)據(jù)庫連接的一種會(huì)話(Session),一個(gè)Connection對(duì)象代表一個(gè)數(shù)據(jù)庫的連接,負(fù)責(zé)完成與數(shù)據(jù)庫底層的通訊。
Connection對(duì)象提供了一組重載的方法來創(chuàng)建Statement和PreparedStatement,Statement和PreparedStatement是SQL執(zhí)行的載體,另外Connection對(duì)象還會(huì)涉及事務(wù)相關(guān)的操作。
Connection對(duì)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(duì)象來創(chuàng)建的,用來執(zhí)行靜態(tài)的SQL語句并且返回生成的結(jié)果集對(duì)象,這里存在兩種類型,一種是普通的Statement,另外一種支持預(yù)編譯的PreparedStatement。
所謂預(yù)編譯,是指數(shù)據(jù)庫的編譯器會(huì)對(duì) SQL 語句提前編譯,然后將預(yù)編譯的結(jié)果緩存到數(shù)據(jù)庫中,下次執(zhí)行時(shí)就可以通過替換參數(shù)并直接使用編譯過的語句,從而大大提高 SQL 的執(zhí)行效率。
以Statement為例,看下Statement最核心的方法:
public interface Statement extends Wrapper, AutoCloseable { //執(zhí)行查詢語句 ResultSet executeQuery(String sql) throws SQLException; //執(zhí)行更新語句 int executeUpdate(String sql) throws SQLException; //執(zhí)行 SQL 語句 boolean execute(String sql) throws SQLException; //執(zhí)行批處理 int[] executeBatch() throws SQLException; }
ResultSet
通過Statement或PreparedStatement執(zhí)行SQL語句,我們引出了另外一個(gè)對(duì)象即為ResultSet對(duì)象,代碼如下:
public interface ResultSet extends Wrapper, AutoCloseable { //獲取下一個(gè)結(jié)果 boolean next() throws SQLException; //獲取某一個(gè)類型的結(jié)果值 Value getXXX(int columnIndex) throws SQLException; … }
ResultSet對(duì)象提供了next()方法,用來對(duì)整個(gè)結(jié)果集遍歷操作,如果next()方法返回為true,說明還有下一條記錄,
我們可以調(diào)用 ResultSet 對(duì)象的一系列 getXXX() 方法來取得對(duì)應(yīng)的結(jié)果值。
JDBC訪問數(shù)據(jù)庫流程
對(duì)于開發(fā)人員而言,通過JDBC的API是Java訪問數(shù)據(jù)庫的主要途徑,下面用代碼來展示下訪問數(shù)據(jù)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(zhí)行SQL返回ResultSet ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery(); //4.遍歷resultSet結(jié)果集 while (resultSet.next()){ //resultSet.getString("1"); } //5.釋放資源 resultSet.close(); preparedStatement.close(); connection.close();
配置數(shù)據(jù)源
上面我們?cè)诮榻BJDBC的時(shí)候,Connection對(duì)象是通過DriverManager獲取,Connection對(duì)象代表著和數(shù)據(jù)庫的連接,每次通過DriverManager獲取比較耗時(shí),影響了系統(tǒng)的性能。那有沒有辦法能夠復(fù)用Connection對(duì)象呢,答案是肯定的
JDBC給我們提供了DataSource接口來實(shí)現(xiàn)Connection的復(fù)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(chǔ)組件,不需要開發(fā)人員自己實(shí)現(xiàn) DataSource,因?yàn)闃I(yè)界已經(jīng)存在了很多優(yōu)秀的實(shí)現(xiàn)方案,如 DBCP、C3P0 、Druid 、Hikari等
SpringBoot默認(rèn)HikariDataSource作為DataSource的實(shí)現(xiàn),現(xiàn)在我們SpringBoot為例,看下SpringBoot如何通過JDBC來操作數(shù)據(jù)庫的,在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作之前,我們首先需要先配置DataSource,SpringBoot配置DataSource非常簡單,只需要在配置文件中添加DataSource的配置:
spring: # datasource 數(shù)據(jù)源配置內(nèi)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(shù)據(jù)庫
DataSource配好后,我們?cè)诒镜氐臄?shù)據(jù)庫服務(wù)中,創(chuàng)建一個(gè)test數(shù)據(jù)庫,并且執(zhí)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;
接下來我們創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體類,實(shí)體類中屬性和user表中字段一一對(duì)應(yīng)
@Data public class User { /** * 主鍵 */ private Integer id; /** * 用戶名 */ 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注解來生成get/set方法。
我們?cè)俣x一個(gè)UserDao接口,
public interface UserDao { /** * 新增 * @param user * @return */ Integer insert(User user); /** * 根據(jù)ID查詢 * @param id * @return */ User selectById(Integer id); /** * 根據(jù)ID更新 * @param user * @return */ Integer updateById(User user); /** * 根據(jù)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(duì)use表的數(shù)據(jù)庫操作,代碼易于維護(hù)和管理,第二我們可以基于UserDao接口提供不同的實(shí)現(xiàn)來訪問數(shù)據(jù)庫,比如我們可以提供基于原生JDBC的實(shí)現(xiàn),也可以用JDBCTemplate實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問,還可以通過Mybatis等
接下來將通過代碼形式來展示下SpringBoot是如何通過JDBC API對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行CRUD操作的。我們來定義UserDao的具體實(shí)現(xiàn)類命名為:UserRawJdbcDao實(shí)現(xiàn)以下方法:
新增數(shù)據(jù)
@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; }
查詢數(shù)據(jù)
@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(shù)據(jù)
@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(shù)據(jù)
@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通過調(diào)用原生的JDBC的API完成對(duì)user表的CRUD操作,這代碼對(duì)有代碼潔癖的同學(xué)簡直不能忍,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)處理過了,SpringBoot提供了JdbcTemplate模板工具類實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問,它簡化了JDBC API的使用方法。
使用JdbcTemplate操縱數(shù)據(jù)庫
同UserRawJdbcDao,我們?cè)俣xUserDao的另外一套實(shí)現(xiàn)類命名為:UserJdbcDao,這套實(shí)現(xiàn)類是通過JdbcTemplate完成對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作,完成接口定義的方法如下:
新增數(shù)據(jù)
@Override public Integer insert(User user){ // 創(chuàng)建 KeyHolder 對(duì)象,設(shè)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(shè)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(shù) return count; }
查詢數(shù)據(jù)
@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(shù)據(jù)
@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(shù)據(jù)
@Override public Integer deleteById(Integer id){ return jdbcTemplate.update("DELETE FROM user WHERE id = ?", id); }
小結(jié)
通過對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)使用JdbcTemplate模板工具類可以大大減少JDBC訪問數(shù)據(jù)庫的代碼復(fù)雜度,作為開發(fā)人員我們應(yīng)該只關(guān)心業(yè)務(wù)邏輯的具體實(shí)現(xiàn)過程,對(duì)JDBC底層對(duì)象的創(chuàng)建,資源的釋放,異常的捕獲,應(yīng)該交給框架統(tǒng)一維護(hù)和管理。
雖然JdbcTemplate減少的我們?cè)L問數(shù)據(jù)庫的代碼量,不過使用也有一些問題,比如:新增數(shù)據(jù)的時(shí)候默認(rèn)無法返回生成主鍵的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(tǒng)的維護(hù)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(xiàng)目源碼
github:github.com/dragon8844/…
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