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大資料專案實戰之七:7.JDBC原理

1.Java程式/J2EE程式,當需要操作資料庫,通常就是對資料庫中某一個,或者某些表,進行增刪改查

那麼就需要通過某些方式連線到資料庫,比如MySQL,執行各種SQL語句(insert、select、udpate)

2.JDBC,Java Database Connectivity,Java資料庫連線技術。

JDBC,其實只是代表了JDK提供的一套面向資料庫的一套開發介面,注意,這裡大部分僅僅是介面而已

換句話說,你的Java應用程式,光有JDBC,是操作不了資料庫的,更不用談所謂的CRUD,增刪改查。

因為JDBC只是一套介面,介面,介面而已

JDBC真正的意義在於通過介面統一了java程式對各種資料庫的訪問的規範

3.資料庫廠商提供的JDBC驅動,JDBC Driver。

資料庫廠商,比如說,MySQL公司,或者Oracle公司,會針對JDBC的一套介面,提供完整的一套介面的實現類

在這套實現類中,不同的資料庫廠商就實現了針對自己資料庫的一套連線、執行SQL語句等等實際的功能

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;

/**
 * JDBC增刪改查示範類
 * 
 * JDBC只是java程式操作資料庫中最原始和最基礎的一種方式
 * 
 * 實際上,在專案中,我們一般不會直接使用JDBC;而是會使用J2EE的一些開源框架,比如MyBatis,也可以是Hibernate
 * 而且為了方便框架的整合使用,我們通常都會在spark作業中,使用Spring開源框架,進行各種技術的整合
 * 比如Kafka、Redis、ZooKeeper、Thrift
 * 
 * MyBatis/Hibernate這種操作資料庫的框架,其實底層也是基於JDBC進行封裝的,只不過提供了更加方便快捷的使用
 * 大大提升了我們的開發效率
 * 
 * 因為直接用JDBC最簡單,也最基礎,不需要其他技術的基礎
 *
 */
@SuppressWarnings("unused")
public class JdbcCRUD {

	public static void main(String[] args) {
//		insert();
//		update();
//		delete();
//		select();
		preparedStatement();
	}
	
/**
	 * 測試插入資料
	 */
	private static void insert() {
		// 總結一下JDBC的最基本的使用過程
		// 1、載入驅動類:Class.forName()
		// 2、獲取資料庫連線:DriverManager.getConnection()
		// 3、建立SQL語句執行控制代碼:Connection.createStatement()
		// 4、執行SQL語句:Statement.executeUpdate()
		// 5、釋放資料庫連線資源:finally,Connection.close()
		
		// 定義資料庫連線物件
		// 引用JDBC相關的所有介面或者是抽象類的時候,必須是引用java.sql包下的
		// java.sql包下的,才代表了java提供的JDBC介面,只是一套規範
		// 至於具體的實現,則由資料庫驅動來提供,切記不要引用諸如com.mysql.jdbc包的類
		Connection conn = null;
		
		// 定義SQL語句執行控制代碼:Statement物件
		// Statement物件,其實就是底層會基於Connection資料庫連線
		// 可以讓我們方便的針對資料庫中的表,執行增刪改查的SQL語句
		// 比如insert、udpate、delete和select語句
		Statement stmt = null;
		
		try {
			// 第一步,載入資料庫的驅動,我們都是面向java.sql包下的介面在程式設計,所以
			// 要想讓JDBC程式碼能夠真正操作資料庫,那麼就必須第一步先載入進來你要操作的資料庫的驅動類
			// 使用Class.forName()方式來載入資料庫的驅動類
			// Class.forName()是Java提供的一種基於反射的方式,直接根據類的全限定名(包+類)
			// 從類所在的磁碟檔案(.class檔案)中載入類對應的內容,並建立對應的Class物件
			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");  
			
			// 獲取資料庫的連線
			// 使用DriverManager.getConnection()方法獲取針對資料庫的連線
			// 需要給方法傳入三個引數,包括url、user、password
			// 其中url就是有特定格式的資料庫連線串,包括“主協議:子協議://主機名:埠號//資料庫”
			conn = DriverManager.getConnection(
					"jdbc:mysql://localhost:3306/spark_project", 
					"root", 
					"root");  
			
			// 基於資料庫連線Connection物件,建立SQL語句執行控制代碼,Statement物件
			// Statement物件,就是用來基於底層的Connection代表的資料庫連線
			// 允許我們通過java程式,通過Statement物件,向MySQL資料庫傳送SQL語句
			// 從而實現通過傳送的SQL語句來執行增刪改查等邏輯
			stmt = conn.createStatement();
			
			// 然後就可以基於Statement物件,來執行insert SQL語句了
			// 插入一條資料
			// Statement.executeUpdate()方法,就可以用來執行insert、update、delete語句
			// 返回型別是個int值,也就是SQL語句影響的行數
			String sql = "insert into test_user(name,age) values('李四',26)";  
			int rtn = stmt.executeUpdate(sql);    
			
			System.out.println("SQL語句影響了【" + rtn + "】行。");  
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();  
		} finally {
			// 最後一定要記得在finally程式碼塊中,儘快在執行完SQL語句之後,就釋放資料庫連線
			try {
				if(stmt != null) {
					stmt.close();
				} 
				if(conn != null) {
					conn.close();  
				}
			} catch (Exception e2) {
				e2.printStackTrace();
			}
		}
	}
/**
	 * 測試更新資料
	 */
	private static void update() {
		Connection conn = null;
		Statement stmt = null;
		
		try {
			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");  
			
			conn = DriverManager.getConnection(
					"jdbc:mysql://localhost:3306/spark_project", 
					"root", 
					"root"); 
			stmt = conn.createStatement();
			
			String sql = "update test_user set age=27 where name='李四'";
			int rtn = stmt.executeUpdate(sql);
			
			System.out.println("SQL語句影響了【" + rtn + "】行。");  
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				if(stmt != null) {
					stmt.close();
				} 
				if(conn != null) {
					conn.close();
				}
			} catch (Exception e2) {
				e2.printStackTrace(); 
			}
		}
	}
	
	/**
	 * 測試刪除資料
	 */
	private static void delete() {
		Connection conn = null;
		Statement stmt = null;
		
		try {
			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");  
			
			conn = DriverManager.getConnection(
					"jdbc:mysql://localhost:3306/spark_project", 
					"root", 
					"root"); 
			stmt = conn.createStatement();
			
			String sql = "delete from test_user where name='李四'";
			int rtn = stmt.executeUpdate(sql);
			
			System.out.println("SQL語句影響了【" + rtn + "】行。");  
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				if(stmt != null) {
					stmt.close();
				} 
				if(conn != null) {
					conn.close();
				}
			} catch (Exception e2) {
				e2.printStackTrace(); 
			}
		}
	}
	
	/**
	 * 測試查詢資料
	 */
	private static void select() {
		Connection conn = null;
		Statement stmt = null;
		// 對於select查詢語句,需要定義ResultSet
		// ResultSet就代表了,你的select語句查詢出來的資料
		// 需要通過ResutSet物件,來遍歷你查詢出來的每一行資料,然後對資料進行儲存或者處理
		ResultSet rs = null;
		
		try {
			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");  
			
			conn = DriverManager.getConnection(
					"jdbc:mysql://localhost:3306/spark_project", 
					"root", 
					"root"); 
			stmt = conn.createStatement();
			
			String sql = "select * from test_user";
			rs = stmt.executeQuery(sql);
			
			// 獲取到ResultSet以後,就需要對其進行遍歷,然後獲取查詢出來的每一條資料
			while(rs.next()) {
				int id = rs.getInt(1);
				String name = rs.getString(2);
				int age = rs.getInt(3);
				System.out.println("id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age);    
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				if(stmt != null) {
					stmt.close();
				} 
				if(conn != null) {
					conn.close();  
				}
			} catch (Exception e2) {
				e2.printStackTrace();
			}
		}
	}
	
/**
	 * 測試PreparedStatement
	 */
	private static void preparedStatement() {
		Connection conn = null;
		/**
		 * 如果使用Statement,那麼就必須在SQL語句中,實際地去嵌入值,比如之前的insert語句
		 * 
		 * 但是這種方式有一個弊端,第一,是容易發生SQL注入,SQL注入,簡單來說,就是,你的網頁的使用者
		 * 在使用,比如論壇的留言板,電商網站的評論頁面,提交內容的時候,可以使用'1 or 1',諸如此類的
		 * 非法的字元,然後你的後臺,如果在插入評論資料到表中的時候,如果使用Statement,就會原封不動的
		 * 將使用者填寫的內容拼接在SQL中,此時可能會發生對資料庫的意外的損壞,甚至資料洩露,這種情況就叫做
		 * SQL注入
		 * 
		 * 第二種弊端,就是效能的低下,比如insert into test_user(name,age) values('張三',25)
		 * insert into test_user(name,age) values('李四',26)
		 * 其實兩條SQL語句的結構大同小異,但是如果使用這種方式,在MySQL中執行SQL語句的時候,卻需要對
		 * 每一條SQL語句都實現編譯,編譯的耗時在整個SQL語句的執行耗時中佔據了大部分的比例
		 * 所以,Statement會導致執行大量類似SQL語句的時候的,效能低下
		 * 
		 * 如果使用PreparedStatement,那麼就可以解決上述的兩個問題
		 * 1、SQL注入,使用PreparedStatement時,是可以在SQL語句中,對值所在的位置使用?這種佔位符的
		 * 使用佔位符之後,實際的值,可以通過另外一份放在陣列中的引數來代表。此時PreparedStatement會對
		 * 值做特殊的處理,往往特殊處理後,就會導致不法分子的惡意注入的SQL程式碼失效
		 * 2、提升效能,使用PreparedStatement之後,其實結構類似的SQL語句,都變成一樣的了,因為值的地方
		 * 都會變成?,那麼一條SQL語句,在MySQL中只會編譯一次,後面的SQL語句過來,就直接拿編譯後的執行計劃
		 * 加上不同的引數直接執行,可以大大提升效能
		 */
		PreparedStatement pstmt = null;
		
		try {
			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");  
			
			conn = DriverManager.getConnection(
					"jdbc:mysql://localhost:3306/spark_project?characterEncoding=utf8", 
					"root", 
					"root");  
			
			// 第一個,SQL語句中,值所在的地方,都用問好代表
			String sql = "insert into test_user(name,age) values(?,?)";
			
			pstmt = conn.prepareStatement(sql);
			
			// 第二個,必須呼叫PreparedStatement的setX()系列方法,對指定的佔位符設定實際的值
			pstmt.setString(1, "李四");  
			pstmt.setInt(2, 26);  
			
			// 第三個,執行SQL語句時,直接使用executeUpdate()即可,不用傳入任何引數
			int rtn = pstmt.executeUpdate();    
			
			System.out.println("SQL語句影響了【" + rtn + "】行。");  
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();  
		} finally {
			try {
				if(pstmt != null) {
					pstmt.close();
				} 
				if(conn != null) {
					conn.close();  
				}
			} catch (Exception e2) {
				e2.printStackTrace();
			}
		}
	}