Java数据库连接（JDBC）全解析

### Java数据库连接（JDBC）全解析 #### 1. 修改数据库内容 在SQL中，数据操作语言（DML）语句可分为两类：从数据库中检索数据的语句（SELECT语句）和以某种方式更改数据库内容的语句（INSERT、DELETE和UPDATE语句）。到目前为止，我们仅处理了前者，即通过`executeQuery`方法提交SQL语句。现在，我们将关注后者，这需要通过`executeUpdate`方法提交SQL语句。 以下是一些示例： ```java // 插入数据 String insert = "INSERT INTO Accounts" + " VALUES (123456,'Smith'," + "'John James',752.85)"; int result = statement.executeUpdate(insert); // 更新数据 String change = "UPDATE Accounts" + " SET surname = 'Bloggs'," + "fi rstNames = 'Fred Joseph'" + " WHERE acctNum = 123456"; statement.executeUpdate(change); // 删除数据 String remove = "DELETE FROM Accounts" + " WHERE balance < 100"; result = statement.executeUpdate(remove); ``` 在第二个示例中，`executeUpdate`返回的值未被保存，而是由运行时系统直接丢弃。实际上，返回的整数通常用于检查更新是否已执行。 下面是一个完整的示例，展示了如何在显示数据库初始内容后，执行上述SQL语句并显示修改后的数据库： ```java import java.sql.*; public class JDBCChange { private static Statement statement; private static ResultSet results; public static void main(String[] args) { Connection connection = null; try { // 步骤1：建立连接 connection = DriverManager.getConnection( "jdbc:odbc:Finances","",""); } catch(ClassNotFoundException cnfEx) { System.out.println( "* Unable to load driver! *"); System.exit(1); } catch(SQLException sqlEx) { System.out.println( "* Cannot connect to database! *"); System.exit(1); } try { // 步骤2：创建Statement对象 statement = connection.createStatement(); System.out.println( "\nInitial contents of table:"); // 步骤3和4：显示初始内容 displayTable(); // 步骤5：执行插入、更新和删除操作 String insert = "INSERT INTO Accounts" + " VALUES (123456,'Smith'," + "'John James',752.85)"; int result = statement.executeUpdate(insert); if (result == 0) System.out.println( "\nUnable to insert record!"); String change = "UPDATE Accounts" + " SET surname = 'Bloggs'," + "fi rstNames='Fred Joseph'" + " WHERE acctNum = 123456"; result = statement.executeUpdate(change); if (result == 0) System.out.println( "\nUnable to update record!"); String remove = "DELETE FROM Accounts" + " WHERE balance < 100"; result = statement.executeUpdate(remove); if (result == 0) System.out.println( "\nUnable to delete record!"); System.out.println( "\nNew contents of table:"); displayTable(); // 步骤6：关闭连接 connection.close(); } catch(SQLException sqlEx) { System.out.println( "* SQL or connection error! *"); sqlEx.printStackTrace(); System.exit(1); } } public static void displayTable() throws SQLException { String select = "SELECT * FROM Accounts"; results = statement.executeQuery(select); System.out.println(); while (results.next()) { System.out.println("Account no. " + results.getInt(1)); System.out.println("Account holder: " + results.getString(3) + " " + results.getString(2)); System.out.printf("Balance: %.2f %n%n", results.getFloat(4)); } } } ``` #### 2. Java DB/Apache Derby 从Java SE 6开始，Java包含了自己的内置数据库，它起源于一家名为Cloudscape的小公司，该公司随后被Informix Software收购，而后者又被IBM收购。2004年，IBM将代码捐赠给了Apache软件基金会，该基金会以`Derby`的名称开发了该产品。当Sun发布Java SE 6时，它以`Java DB`的重新命名包含了该数据库产品，不过Apache基金会继续以`Apache Derby`（或简称为`Derby`）的名称将其作为开源软件提供，这也是Java SE环境中常用的名称。这个组件仅占用2MB的磁盘空间，允许Java程序员在他们的Java程序中嵌入一个关系数据库系统。 该产品还包含一个名为`ij`的SQL脚本工具。可以使用`Derby`嵌入式JDBC驱动程序或客户端JDBC驱动程序（如`Derby Network Client`）来使用它。我们将使用嵌入式驱动程序。 以下是创建、填充和操作Derby数据库所需的步骤： 1. **启动ij**：在命令窗口中输入以下命令： ``` java org.apache.derby.tools.ij ``` 该命令返回的输出应类似于以下内容： ``` ij version 10.9 ij> [Prompt] ``` 此提示将一直保持，直到用户在步骤7中退出。 2. **创建数据库**：使用带有`create`属性为`true`的`connect`命令指定数据库的URL，URL格式如下： ``` jdbc:derby:<DbPath&Name> ``` 示例： ``` connect 'jdbc:derby:Finances;create=true'; connect 'jdbc:derby:C:\\Databases\\Finances;create=true'; ``` 3. **创建表**： ``` create table Accounts(acctNum int primary key , surname varchar(15), fi rstNames varchar(25), balance real); ``` 注意设置主键！ 4. **插入行**： ``` insert into Accounts values(123456, 'Black', 'James Michael', 123.45); ``` 5. **选择、更新和删除行**： ``` select * from Accounts; update Accounts set balance=999.99 where acctNum=123456; delete from Accounts where acctNum = 234567; ``` 6. **断开连接和重新连接**： ``` disconnect; connect 'jdbc:derby:<DbPath&Name>'; ``` 可以使用相对寻址。 7. **退出**： ``` exit; ``` 8. **使用脚本**：除非只处理一两个SQL语句，否则应始终使用`ij`脚本。首先将所有必需的SQL语句放入一个具有适当名称的文本文件中（例如`AccountsScript.sql`）。然后可以通过以下三种方式之一运行该文件： - 使用`ij`命令，将输入文件作为命令行参数提供： ``` java org.apache.derby.tools.ij AccountsScript.sql ``` - 将标准输入重定向到脚本文件： ``` java org.apache.derby.tools.ij < AccountsScript.sql ``` - 从`ij`提示中使用`run`命令： ``` run 'AccountsScript.sql'; ``` #### 3. 事务处理 工业强度的数据库（非MS Access）通常会包含事务处理。事务是一个或多个SQL语句，可以组合在一起作为一个单一的处理实体。此功能适用于需要同时执行一组相关语句的情况。如果只执行了部分语句，数据库可能会处于不一致的状态。例如，在线订购系统在客户下订单时可能会更新`Orders`表，同时也需要更新`Stock`表（以反映为客户预留了库存，其他客户无法订购）。在这种情况下，我们希望两个语句都执行或都不执行。不幸的是，网络问题可能导致其中一个语句在另一个语句执行后失败。如果发生这种情况，我们希望撤销已执行的语句。 用于实现事务处理的SQL语句是`COMMIT`和`ROLLBACK`，在Java中，`Connection`接口的`commit`和`rollback`方法与之对应。顾名思义，`commit`用于在事务结束时提交/确定数据库更改，而`rollback`用于（在错误情况下）将数据库恢复到当前事务之前的状态（通过撤销可能已执行的任何语句）。然而，默认情况下，JDBC会自动提交应用于数据库的每个单独SQL语句。为了更改此默认行为以进行事务处理，我们必须首先使用参数`false`执行`Connection`的`setAutoCommit`方法（以关闭自动提交）。然后可以使用`commit`和`rollback`方法进行事务处理。 示例： ```java connection.setAutoCommit(false); try { // 假设存在3个SQL更新字符串 // 分别为update1、update2和update3 statement.executeUpdate(update1); statement.executeUpdate(update2); statement.executeUpdate(update3); connection.commit(); } catch(SQLException sqlEx) { connection.rollback(); System.out.println( "* SQL error! Changes aborted… *"); } ``` #### 4. 元数据 元数据是“关于数据的数据”。通过JDBC API可以获得两类元数据： - 关于查询返回的行和列的数据（即关于`ResultSet`对象的数据）； - 关于整个数据库的数据。 第一类元数据由`ResultSetMetaData`接口提供，`ResultSet`的`getMetaData`方法返回该接口的对象。从`ResultSetMetaData`对象可获得的信息包括： - `ResultSet`对象中的字段/列数； - 指定字段的名称； - 字段的数据类型； - 字段的最大宽度； - 字段所属的表。 关于整个数据库的数据由`DatabaseMetaData`接口提供，`Connection`的`getMetaData`方法返回该接口的对象。然而，大多数Java开发人员很少需要`DatabaseMetaData`，因此不再进一步提及。 在继续之前，值得指出的是，完整的SQL类型系列在`java.sql.Types`类中表示为28个命名的静态整数（`int`）常量。最可能有用的8个常量如下： - `DATE` - `DECIMAL` - `DOUBLE` - `FLOAT` - `INTEGER` - `NUMERIC` - `REAL` - `VARCHAR` `INTEGE