JDBC数据库编程高手：


参考资源链接：[Head First Java(中文第2版)深度解析与实战应用](https://wenku.csdn.net/doc/6412b635be7fbd1778d45e54?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. JDBC数据库编程入门

## 1.1 JDBC简介与安装
Java数据库连接（JDBC）是一个Java API，可以用来连接和执行查询于多种类型数据库。它是Java SE的一部分，允许Java程序执行SQL语句。对于初学者来说，掌握JDBC是理解更高层次数据库抽象技术（如ORM框架）的基础。

要开始使用JDBC，首先需要将JDBC驱动加入到项目依赖中。通常这可以通过添加相关依赖库（如Maven坐标）来实现。例如，如果你使用MySQL数据库，则可能需要添加如下依赖：

<dependency>
  <groupId>mysql</groupId>
  <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
  <version>8.0.23</version>
</dependency>

## 1.2 建立数据库连接
建立数据库连接是数据库编程的第一步。以下是使用JDBC建立与MySQL数据库连接的示例代码：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class DatabaseConnection {
    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        try {
            // 加载并注册JDBC驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            // 建立连接
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/yourDatabaseName?useSSL=false&serverTimezone=UTC";
            conn = DriverManager.getConnection(url, "username", "password");
            System.out.println("数据库连接成功！");
            // 进行数据库操作...
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.out.println("找不到JDBC驱动类！");
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            System.out.println("数据库连接失败！");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭连接
            if (conn != null) {
                try {
                    conn.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

在上述代码中，首先通过`Class.forName()`方法加载数据库驱动，然后使用`DriverManager.getConnection()`方法创建连接。成功建立连接后，可以在`try`块中进行进一步的数据库操作，如查询、插入、更新和删除等。最后，无论成功或失败，都应该关闭数据库连接以释放资源。

从以上示例可以看出，JDBC为开发者提供了一种直接与数据库交互的编程接口，尽管它需要一些基本的代码设置，但它为数据库操作提供了强大的控制力，是数据库编程学习不可或缺的一部分。接下来的章节将会深入分析JDBC的架构和API，并探讨在实际应用中如何优化JDBC编程。

# 2. 深入理解JDBC架构和API

### 2.1 JDBC驱动程序模型

#### 2.1.1 JDBC驱动类型及其特点

JDBC驱动程序是Java应用与数据库之间的桥梁，它负责将Java代码转换为特定数据库的命令，反之亦然。JDBC驱动类型分为四类：

- **Type 1: JDBC-ODBC桥驱动**：这种驱动通过ODBC驱动与数据库通信，适用于快速原型开发，但现在已不推荐使用，因为它依赖于本地代码，并且效率较低。
- **Type 2: 本地API部分Java驱动**：这种驱动混合了Java代码和本地代码，可直接与数据库的本地API进行通信。它们通常比JDBC-ODBC桥驱动快，但同样依赖本地库。
- **Type 3: JDBC-Net纯Java驱动**：这种驱动是一个中间层服务器，它将JDBC调用转换成与特定数据库通信的协议。这种驱动模式灵活，易于维护和部署。
- **Type 4: 本地协议纯Java驱动**：这是最高效的驱动类型，直接使用数据库的网络协议与数据库通信，不需要额外的转换层或本地库，因此它也是应用最为广泛的一种。

#### 2.1.2 驱动程序的加载和初始化

JDBC驱动的加载和初始化通常在Java应用程序中通过调用`Class.forName("driverClassName")`来实现，这里的`driverClassName`是JDBC驱动程序的全限定类名。加载驱动后，它通常会注册自己到`java.sql.DriverManager`中，该类管理所有已注册驱动的实例。

在某些情况下，驱动程序的初始化可能还会涉及到额外的参数设置，比如数据库连接URL、用户名和密码等。

// 示例代码：加载和初始化JDBC驱动
try {
    Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
    // 这里可以设置驱动程序特有的属性，例如：
    // System.setProperty("user", "username");
    // System.setProperty("password", "password");
} catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

在上述代码中，加载了MySQL的Type 4驱动。如果驱动程序正确安装并配置了JDBC URL，应用程序便可以创建数据库连接了。

### 2.2 核心JDBC API详解

#### 2.2.1 Connection接口的应用

`Connection` 接口代表与数据库的连接。它允许应用程序执行查询和更新命令，并返回结果。

创建`Connection`通常使用`DriverManager.getConnection(url, user, password)`方法，如下所示：

// 示例代码：获取数据库连接
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/yourDatabase";
String user = "username";
String password = "password";
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

#### 2.2.2 Statement和PreparedStatement接口

`Statement`接口用于执行静态SQL语句，而`PreparedStatement`接口继承自`Statement`，它用于执行预编译的SQL语句。

使用`PreparedStatement`的好处包括：

- 它可以防止SQL注入攻击，因为SQL语句的结构在编译时已经固定。
- 性能通常优于`Statement`，因为它可以预编译SQL语句。
- `PreparedStatement`支持使用参数标记，可以方便地执行多次更新或查询操作。

// 示例代码：使用PreparedStatement
String sql = "INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)";
try (PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql)) {
    pstmt.setString(1, "John Doe");
    pstmt.setInt(2, 30);
    pstmt.executeUpdate();
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

#### 2.2.3 ResultSet接口的高级使用

`ResultSet`接口表示数据库查询操作的返回结果集。它可以被看作是一个表，包含了多个行和列。

使用`ResultSet`时，通常会配合`Statement`或`PreparedStatement`来执行查询。`ResultSet`提供了向前滚动的能力，使得我们可以从结果集中检索数据。

// 示例代码：使用ResultSet查询数据
String sql = "SELECT * FROM users";
try (Statement stmt = connection.createStatement();
     ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
    while (rs.next()) {
        int id = rs.getInt("id");
        String name = rs.getString("name");
        int age = rs.getInt("age");
        // 处理查询结果
    }
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

### 2.3 JDBC事务管理和隔离级别

#### 2.3.1 事务的基本概念和控制

事务是一组操作的集合，这些操作作为一个整体执行，要么全部成功，要么全部失败。事务的四个重要特性是ACID：

- **原子性（Atomicity）**：事务作为一个整体被执行，事务中的一部分操作失败，整个事务都将被回滚。
- **一致性（Consistency）**：事务应保证数据库的状态从一个一致状态转换到另一个一致状态。
- **隔离性（Isolation）**：并发执行的事务之间不应相互影响。
- **持久性（Durability）**：一旦事务提交，它对数据库的修改就是永久性的。

在JDBC中，可以通过调用`Connection`对象上的方法来控制事务：

// 示例代码：事务控制
connection.setAutoCommit(false); // 禁用自动提交

// 执行一组操作
try {
    // 执行更新操作...
    connection.commit(); // 提交事务
} catch (Exception e) {
    connection.rollback(); // 回滚事务
    throw e;
}

#### 2.3.2 JDBC中的事务隔离级别

事务隔离级别定义了一个事务可能受到其他并发事务影响的程度。JDBC提供了四个标准的事务隔离级别，可以通过`setTransactionIsolation(int level)`方法设置：

- **READ_UNCOMMITTED**: 允许读取尚未提交的数据变更。
- **READ_COMMITTED**: 只允许读取已经提交的数据。
- **REPEATABLE_READ**: 保证在同一事务中多次读取同一数据的结果是一致的。
- **SERIALIZABLE**: 事务串行化执行，隔离级别最高，但是性能最差。

// 设置事务隔离级别
connection.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE);

在数据库中设置正确的事务隔离级别能够避免诸如脏读、