Java数据库连接（JDBC）入门指南

### Java数据库连接（JDBC）入门指南 #### 1. 引言 在当今数字化的时代，大多数组织将大量数据结构化存储在数据库中，这些数据库通常需要从多个站点进行访问。Java程序可以通过Java数据库连接（JDBC）API与关系型数据库（无论是本地还是远程）进行通信。本文将详细介绍如何使用JDBC访问远程数据库。 #### 2. 数据库供应商差异问题 当尝试提供一种适用于所有关系型数据库的通用访问方法时，会遇到一个基本问题，即不同供应商的数据库内部格式（以及相关的数据库API）存在差异。例如，Oracle数据库的内部格式与Access数据库不同，而MySQL数据库的格式又与这两者不同。 为了使用JDBC访问特定类型的关系型数据库，需要提供一些中介软件，使JDBC能够与该数据库的特定供应商API进行通信，这种软件称为驱动程序。合适的驱动程序通常由数据库供应商或第三方提供。有关特定数据库的JDBC驱动程序信息，请访问http://servlet.java.sun.com/products/jdbc/drivers 。 在Java出现之前，微软引入了开放数据库连接（ODBC）来解决访问不同内部格式数据库的问题。最初，ODBC驱动程序仅适用于微软数据库，但后来其他供应商和第三方为大多数主要的非微软数据库推出了ODBC驱动程序。Sun在sun.jdbc.odbc包中提供了JDBC - ODBC桥接驱动程序，它包含在J2SE中（从JDK 1.1开始就存在）。该驱动程序将JDBC协议转换为相应的ODBC协议，允许Java程序员访问有ODBC驱动程序的数据库。然而，在一些大型、数据库密集型应用程序中，增加额外的转换阶段可能会导致不可接受的长时间延迟。 #### 3. SQL和JDBC版本 访问关系型数据库的标准方法是使用SQL（结构化查询语言），这反映在核心JDBC API所在的包名为java.sql 。 - **JDBC 1.0**：随JDK 1.1发布，许多现有驱动程序仍然基于此版本编写，但目前占少数。 - **JDBC 2.0**：随JDK 1.2（J2SE 1.2）发布，引入了一些新功能，如在结果集中前后滚动以及使用Java方法更新数据库表（而不是SQL命令）。 - **JDBC 2.1**：随J2SE 1.2.2出现，并延续到J2SE 1.3。除了提供一些额外功能外，还为希望进行服务器端数据库操作（如企业JavaBean中常见的操作）的Java程序员提供了一个可选下载包，该包在Sun网站的不同部分有不同的名称，如JDBC 2.0 Optional Package API、JDBC 2.0 Extension Package API、JDBC 2.0 Standard Extension API，包含在javax.sql包中。 - **JDBC 3.0**：于2002年2月13日发布，不仅可以从关系型数据库访问数据，还可以从电子表格和平面文件等几乎任何数据源访问数据。它由java.sql和javax.sql两个包组成，包含在J2SE 1.4中。JDBC 3.0引入的两个最重要的功能是连接池和保存点。连接池允许应用服务器维护一组打开的连接，供连接的客户端使用，节省创建新连接的时间；保存点接口允许程序员将事务划分为逻辑断点，控制事务回滚的范围。 - **JDBC 4**：在撰写本文时正在开发中，预计将包含在J2SE 6中。 目前最常用的JDBC版本是JDBC 2，但仍然有很多JDBC 1驱动程序，同时JDBC 3驱动程序的数量也在增加。 #### 4. 创建ODBC数据源 在通过Java程序访问由ODBC驱动的数据库之前，需要将数据库注册为ODBC数据源。以下是在Windows XP机器上设置ODBC数据源的步骤（其他微软操作系统的某些项目名称可能略有不同，但基本步骤大致相同）： 1. 使用鼠标从启动菜单中选择“开始” -> “控制面板”。 2. 双击“管理工具”。 3. 双击“数据源（ODBC）”以显示“ODBC数据源管理器”窗口。 4. 确保选择“用户DSN”选项卡。 5. 点击“添加...”按钮以显示“创建新数据源”窗口。 6. 选择“Microsoft Access Driver (*.mdb)”并点击“完成”。 7. 点击“选择...”按钮，在目录结构中定位所需的数据库。 8. 浏览目录结构并选择所需的数据库。 9. 为数据源提供一个有意义的名称（“描述”字段可选）。 10. 如果要指定用户名和密码（不是必需的，本节示例不需要），选择“高级选项”，然后输入值，完成后点击“确定”。 11. 点击“确定”完成注册。 请注意，上述过程仅适用于ODBC数据库。 以下是一个mermaid格式的流程图，展示创建ODBC数据源的流程： ```mermaid graph LR A[开始] --> B[选择开始 -> 控制面板] B --> C[双击管理工具] C --> D[双击数据源（ODBC）] D --> E[选择用户DSN选项卡] E --> F[点击添加按钮] F --> G[选择Microsoft Access Driver (*.mdb)并完成] G --> H[点击选择按钮定位数据库] H --> I[浏览并选择数据库] I --> J[提供数据源名称] J --> K{是否指定用户名和密码} K -- 是 --> L[选择高级选项并输入值] K -- 否 --> M[点击确定完成注册] L --> M ``` #### 5. 简单数据库访问 使用JDBC访问数据库需要以下几个步骤： 1. 加载数据库驱动程序。 2. 建立与数据库的连接。 3. 使用连接创建一个Statement对象并存储其引用。 4. 使用上述Statement引用运行特定的查询或更新语句并接受结果。 5. 处理和显示结果（如果是查询）或检查/显示受更新影响的数据库行数。 6. 根据需要重复步骤4和5以进行更多查询/更新。 7. 关闭连接。 假设存在一个名为Finances.mdb的MS Access数据库，其中包含一个名为Accounts的表，该表的结构如下： | 字段名称 | MS Access类型 | Java类型 | | ---- | ---- | ---- | | acctNum | 数字 | int | | surname | 文本 | String | | firstNames | 文本 | String | | balance | 货币 | float | 假设该数据库的数据源名称为Finances，下面详细介绍每个步骤： ##### 5.1 加载数据库驱动程序 通过Class类的静态方法forName实现： ```java Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); ``` ##### 5.2 建立与数据库的连接 声明一个Connection引用，并调用DriverManager类的静态方法getConnection返回一个Connection对象。getConnection方法接受三个String参数：数据库的URL样式地址、用户名和密码。 JDBC API规范建议数据库地址具有以下格式： ``` jdbc:<子协议>:<数据源> ``` 对于本地ODBC数据库，数据源名称为Finances，子协议为odbc，地址的最后一部分就是数据源的名称： ``` jdbc:odbc:Finances ``` 假设Finances数据库是本地的，且没有设置用户名和密码，打开与数据库连接的代码如下： ```java Connection link = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:Finances", "", ""); ``` 如果该数据库是远程的，代码可能如下： ```java Connection link = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc://AnyServer.SomethingElse.com/Finances", "", ""); ``` 需要注意的是，API指定的语法只是建议，数据库供应商可以根据需要忽略。因此，一些驱动程序可能使用与上述不同的子协议和数据源语法。DriverManager会依次查询每个加载的驱动程序，以确定该驱动程序是否识别正在访问的数据库类型。 ##### 5.3 创建Statement对象并存储其引用 通过调用Connection对象的createStatement方法创建一个Statement对象，并将其引用存储在一个Statement变量中： ```java Statement statement = link.createStatement(); ``` ##### 5.4 运行查询/更新并接受结果 SQL中的数据操作语言（DML）语句可分为两类：从数据库中检索数据的语句（即SELECT语句）和以某种方式更改数据库内容的语句（即INSERT、DELETE和UPDATE语句）。Statement类有executeQuery和executeUpdate方法，分别用于执行这两类语句。前者返回一个ResultSet对象，后者返回一个整数，表示受更新操作影响的数据库行数。 以下是一些查询示例： ```java // (i) 查询所有记录 String selectAll = "SELECT * FROM Accounts"; ResultSet results = statement.executeQuery(selectAll); // (ii) 查询指定字段 String selectFields = "SELECT acctNum, balance FROM Accounts"; ResultSet results = statement.executeQuery(selectFields); // (iii) 查询指定范围的记录 String selectRange = "SELECT * FROM Acco ```