数据库连接与访问：使用JDBC与连接池

# 1. 引言
## 1.1 介绍数据库连接与访问的重要性

在软件开发过程中，数据库连接与访问是非常重要的一环。数据库作为存储数据的重要载体，是各种软件系统中必不可少的组成部分。通过数据库连接与访问，软件可以实现数据的存储、获取、更新和删除等操作，从而实现对数据的有效管理和利用。

## 1.2 JDBC与连接池的概述

JDBC(Java Database Connectivity)是Java语言用来规范客户端程序如何来访问数据库的API，是访问多种关系数据库的标准。JDBC为开发人员提供了一种标准的方法来访问不同的数据库，而不需要编写特定数据库的代码。连接池则是一种数据库连接的管理技术，通过连接池可以实现对数据库连接的有效复用，从而提升系统性能和资源利用率。

接下来，我们将深入了解JDBC与连接池，包括其基本原理和用法，以及相关的优化与注意事项。

# 2. JDBC基础

JDBC（Java Database Connectivity）是Java语言中用于数据库连接与操作的一套API。它提供了一种标准的方式来访问和操作各种类型的关系型数据库。在本章节中，我们将介绍JDBC的基础知识，包括其概念、核心组件以及基本用法。

### 2.1 JDBC的概念与作用
JDBC是Java语言中用于连接和操作数据库的规范，它定义了一套使用API来连接不同类型的数据库的标准。JDBC的主要作用有以下几点：
- 提供一种统一的方式来连接和操作不同类型的关系型数据库。
- 允许应用程序通过SQL语句来执行数据库操作，如查询、插入、更新和删除数据。
- 支持事务处理，保证对数据库的修改是原子性的，要么全部成功，要么全部失败。
- 提供了异常处理机制，方便开发人员处理数据库操作中的错误情况。

### 2.2 JDBC的核心组件
JDBC的核心组件包括以下几个重要的接口和类：
- `Connection`：表示与数据库的连接，用于建立与数据库的通信通道。
- `Statement`：用于执行SQL语句，并返回结果。
- `ResultSet`：表示查询的结果集，包含了查询返回的数据。
- `PreparedStatement`：与`Statement`类似，但可以预编译SQL语句，提高执行效率。
- `CallableStatement`：用于执行数据库存储过程。
- `DriverManager`：负责管理数据库驱动程序，用于建立与数据库的连接。
- `SQLException`：JDBC中的异常类，用于处理数据库操作中的错误情况。

### 2.3 JDBC的基本用法
使用JDBC进行数据库操作的基本步骤如下：
1. 加载数据库驱动程序：首先需要加载相应的数据库驱动程序，以便能够建立与数据库的连接。
2. 建立数据库连接：使用`DriverManager.getConnection()`方法来建立与数据库的连接，返回一个`Connection`对象。
3. 创建Statement对象：通过`Connection`对象的`createStatement()`方法来创建一个`Statement`对象，用于执行SQL语句。
4. 执行SQL语句：使用`Statement`对象的`executeQuery()`方法来执行查询语句，或者使用`executeUpdate()`方法来执行更新语句。
5. 处理查询结果或更新影响的行数：如果是查询操作，则通过`ResultSet`对象来处理查询结果；如果是更新操作，则可以通过`Statement`对象的`getUpdateCount()`方法来获取更新影响的行数。
6. 关闭数据库连接：在完成数据库操作后，需要调用`Connection`对象的`close()`方法来关闭数据库连接。

下面是一个使用JDBC连接数据库并执行查询操作的示例代码：

import java.sql.*;

public class JDBCDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 加载数据库驱动程序
        try {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 建立数据库连接
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
        String username = "root";
        String password = "123456";
        try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
             Statement statement = connection.createStatement()) {
            // 执行查询语句
            String sql = "SELECT * FROM users";
            ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);

            // 处理查询结果
            while (resultSet.next()) {
                int id = resultSet.getInt("id");
                Str