第 11 章 JDBC 编程

第11章 JDBC编程 （时间：2次课，4学时）

第11章 JDBC编程 • 教学提示：JDBC是一种用于执行SQL语句的Java API，是一组用Java编写的类和接口。它为Java应用提供了一种与各种不同数据库进行对话的方式。使用JDBC 可以很容易地把SQL 语句传送到任何关系型数据库中。 • 本章主要介绍： JDBC简介、JDBC基本编程和JDBC编程实例

第11章 JDBC编程 • 11.1 JDBC简介 • 11.2 JDBC基本编程 • 11.3 JDBC编程实例 • 11.4 课后练习

11.1 JDBC简介 • 11.1.1 从ODBC到JDBC • 11.1.2 JDBC的特点 • 11.1.3 JDBC驱动程序 • 11.1.4 JDBC API

11.1 JDBC简介 • JDBC为访问不同的数据库提供了一种统一的途径，像ODBC(Open Database Connectivity)一样，JDBC对开发者屏蔽了一些细节问题。 • JDBC的目标是使应用程序开发人员使用JDBC可以连接任何提供了JDBC驱动程序的数据库系统，使得开发人员能够用纯Java API 来编写具有平台无关性的数据库应用程序，增强了数据库访问能力，大大简化和加快了开发过程。

11.1.1 从ODBC到JDBC • 基于C 语言的开放数据库互连(ODBC)是为了实现异构数据库互连而由Microsoft 公司推出的一种标准，它是一个单一的、公共的编程接口。ODBC 提供不同的程序以存取不同的数据库，但只提供一种应用编程接口(API)给应用程序，如图11-1 所示。

11.1.1 从ODBC到JDBC • 图11-1 JDBC的结构体系

11.1.1 从ODBC到JDBC • ODBC 的体系结构含有4个层次。 • (1) 应用程序(Application)：执行ODBC函数的调用和处理，提交SQL语句并检索结果。 • (2) 驱动程序管理器(Driver Manager)：为应用程序装载驱动程序。 • (3) 驱动程序(Driver)：驱动程序是实现ODBC函数调用和同数据源交互作用的动态链接库，它执行ODBC函数调用，提交SQL请求到指定的数据源，并把结果返回给应用程序。如果需要，驱动程序也可改变应用程序的请求，以与特定的DBMS的语法匹配。 • (4) 数据源(Data Source)：由用户需要存取的数据和与之相连的操作系统、DBMS及存取DBMS的网络平台组成。

11.1.2 JDBC的特点 • 与ODBC 相比，JDBC 直接在应用程序中加载驱动程序并连接特定的数据库。JDBC的体系结构如图11-2所示。在体系结构中，JDBC API 屏蔽不同的数据库驱动程序之间的差别，为开发者提供一个标准的、纯Java的数据库程序设计接口，为在Java中访问不同类型的数据库提供技术支持。驱动程序管理器(Driver Manager)为应用程序装载数据库驱动程序(JDBC Driver)，数据库驱动程序是与具体的数据库相关的，由数据库开发商提供，用于向数据库提交SQL 请求，完成对数据库的访问。

11.1.2 JDBC的特点 • 图11-2 JDBC的体系

11.1.2 JDBC的特点 • 与ODBC 相类似，JDBC 接口(API)包含两层。 • (1) JDBC API：抽象接口，负责与JDBC 驱动程序管理器API 进行通信，供应用程序开发人员使用(连接数据库，发送SQL 语句，处理结果)。 • (2) JDBC 驱动程序API：JDBC 驱动程序管理器与实际连接到数据库的第三方驱动程序进行通信(执行SQL 语句，返回查询信息)。供各开发商开发数据库驱动程序(JDBC Driver)使用。JDBC Driver 是一个类的集合，实现了JDBC 所定义的类和接口，提供了一个能实现java.sql.Driver 接口的类。

11.1.3 JDBC驱动程序 • JDBC 驱动可以分为下面四种类型，如图11-3 所示。 • 图11-3 四种类型的JDBC驱动程序

11.1.3 JDBC驱动程序 • 1. JDBC-ODBC桥，加上ODBC驱动程序(类型1) • 此驱动程序负责将JDBC转换为ODBC, 通过ODBC驱动程序来获得对数据库的JDBC访问。Sun 公司的Java 2 JDK 提供JDBC/ODBC 桥接器(sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver)。使用时必须先安装ODBC 驱动程序和配置ODBC 数据源。在JDBC 刚推出时，桥接器可以方便地用于测试，并不用于生产性的应用。目前，有很多更好的驱动程序，不建议使用桥接器。仅当特定的数据库系统没有相应的JDBC 驱动程序时使用。 • 2. 本地API，部分Java驱动程序(类型2) • 此驱动程序是个部分使用Java编程语言编写和部分使用本机代码编写的驱动程序，用于与数据库的客户机API进行通信。本地API驱动程序将JDBC命令转换为本地数据库系统的本地库方法，调用第三方数据库函数。使用时，除了安装Java库外，还必须安装某个特定数据库平台的代码(二进制代码，非Java)。

11.1.3 JDBC驱动程序 • 3. JDBC-Net，纯Java驱动程序(类型3) • 此驱动程序是个纯粹的Java客户程序库，使用跨数据库协议，将数据库访问请求传输给一个服务器组件，然后该中间件服务器将访问请求转换为特定数据库系统的协议，发送给数据库系统。该客户程序库是独立于实际数据而运行的，因此简化了对它的配置，如图11-4所示。 • 4. 本地协议，纯Java驱动程序(类型4) • 此驱动程序是个纯粹的Java驱动程序，直接与特定的数据库系统通信，直接将JDBC命令转换为数据库系统的本地协议。其优点是没有中间的转换或者是中间件。通常用于提高数据库访问的性能，如图11-5所示。

11.1.3 JDBC驱动程序 • 图11-4 第3种类型的JDBC驱动程序

11.1.3 JDBC驱动程序 • 图11-5 第四种类型的JDBC驱动程序

11.1.4 JDBC API • JDBC为Java语言提供一个调用级的接口，主要完成三个方面的功能：建立与数据库的连接；向数据库发送SQL语句；处理数据库返回结果。JDBC API调用流程关系如图11-6所示。 • 这些功能由一系列API 实现，其中主要的接口有驱动程序管理器(DriverManager)、驱动(Driver)、连接(Connection)、SQL 语句(Statement)和结果集(ResultSet)。

11.1.4 JDBC API • 图11-6 JDBC API 调用流程关系图

11.1.4 JDBC API • 1. DriverManager • DriverManager(java.sql.DriverManager)类处理驱动程序的加载，建立和管理应用程序与驱动程序之间的连接。它跟踪可用的驱动程序，并在数据库与相应的驱动程序之间建立连接，处理驱动程序的登录时间等相关事务。 • 建立与数据的连接，首先要创建指定数据库的URL，设定数据库的来源。数据库的URL 对象与网络资源的统一资源定位类似，格式如下： • jdbc:subProtocol:subName://hostname:port;DatabaseName=XXX;

11.1.4 JDBC API • 2. Driver • 每个数据库驱动程序必须实现Driver 接口。驱动程序由开发商提供，将应用程序的JDBC API 请求转换为特定的数据库请求。在编程时要连接数据库，必须先装载特定厂商提供的数据库驱动程序(Driver)，即调用Class.forname()创建一个JDBC驱动器的实例。驱动程序的装载： • import java.sql.*; • Class.forName(driverName); //创建一个JDBC 驱动器的实例 • 【例11.2】加载驱动程序。 • import java.sql.*; • Class.forName("com.Microsoft.jdbc.sqlserver.SqlServerDriver"); • //装载MS SQLServer 驱动 • Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");//装载Oracle 驱动 • Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); • //装载JDBC-ODBC Bridge 驱动，在Java 2 SDK 中提供

11.1.4 JDBC API • 3. Connection • Connection(java.sql.Connection)用来表示数据连接的对象，对数据库的一切操作都是在这个连接的基础上进行的。它将应用程序连接到特定的数据库。可以使用Driver.connect方法建立连接。 • Connection con=Driver.connect(urlString, propertiesInfo); • 【例11.3】使用Driver.connest方法建立连接。 • Driver drv=new COM.cloudscape.coreRmiJdbcDrive(); • Connection con=null; • try{ • con=drv.connect(Jdbc:cloudscape:rmi:biceadb,null); • }catch(SQLException e){…} • Connection 类的主要的成员方法有以下几个。 • Statement createStatement()：创建一个Statement 对象。 • void commit()：提交对数据库的改动并释放当前连接的锁。 • void rollback()：回滚当前事务中的所有改动并释放持有的数据库锁。 • void setReadOnly()：设置连接的只读模式。 • void close()：立即释放连接对象的数据库和JDBC 资源。

11.1.4 JDBC API • 4. Statement • Statement(java.sql.Statement)是在已经建立的连接上，向数据库发送SQL 语句的对象。它只是一个接口的定义，其中包括了执行SQL 语句和获取返回结果的方法。 • 有如下3种Statement 对象。 • Statement：用于执行不带参数的简单SQL 语句。 • PreparedStatement：用于执行带IN 参数和不带IN 参数的预编译SQL语句。 • CallableStatement：用于执行对数据库存储过程的调用。 • 它们都作为在给定连接上执行SQL 语句的容器，用于发送特定类型的SQL 语句。 • (1) Statement • 对象的创建方法为： • Statement stmt=con.createStatement();

11.1.4 JDBC API • 主要的成员方法如下。 • boolean execute(String sql)：执行SQL 语句。 • ResultSet executeQuery(String sql)：执行SELECT语句，数据库查询，返回结果集。 • int executeUpdate(String sql)：执行INSERT、UPDATE、DELETE、DDL 语句，数据库更新。 • Connection getConnection()：获取对数据库的连接。 • int getMaxRows()：返回结果集的最大行数。 • ResultSet getResultSet()：获取结果集。 • void close()：关闭Statement语句指定的数据库连接。

11.1.4 JDBC API • (2) PreparedStatement • PreparedStatement 继承了Statement 接口。PreparedStatement 语句中包含预编译的SQL语句，因此可以获得更高的执行效率。特别是当需要反复调用某些SQL 语句时，使用PreparedStatement 语句具有明显优势。 • 另一方面，PreparedStatement 语句中，可以包含多个“?”代表的字段，在程序中利用set 方法设置该字段的内容，从而增强了程序的动态性。 • 对象的创建方法为： • PreparedStatement pstm=con.PrepareStatement(SQL语句);

11.1.4 JDBC API • (3) CallableStatement • CallableStatement 继承了PreparedStatement 接口。CallableStatement 对象用于执行对数据库中的存储过程的调用。在调用过程中可以使用设置IN参数向调用的存储过程提供执行所需的参数，通过OUT参数获取存储过程的执行结果。 • 对象的创建方法为： • CallableStatement cstm=con.prepareCall(sqlString); • 对象参数中调用以下存储过程。 • {call procedure_name}：不需要参数的存储过程调用。 • {call procedure_name[(?,?,?…)]}：需要若干参数的存储过程调用。 • {? = call procedure_name[(?,?,?…)]}：需要若干参数并有一个返回值的存储过程调用。

11.1.4 JDBC API • 5. ResultSet • ResultSet(java.sql.ResultSet)类用来暂时存放查询操作返回的数据结果集(包括行、列)。 • 它包含符合SQL 语句条件的所有行，使用get()方法对这些行的数据进行访问。对象的创建方法为： • Connection con=DriverManager.getConnection(urlString); • Statement stm=con.createStatement(); • ResultSet rs=stm.executeQuery(sqlString);

11.1.4 JDBC API • 此外，DatabaseMetadata类和ResultSetMetadata类(java.sql.DatabaseMetadata; java.sql.Result SetMetadata)用于查询结果集、数据库和驱动程序的元数据信息。 • Connection 提供了一个方法getMetadata()来获得数据库的元数据信息，它返回的是一个DatabaseMetadata 对象。通过DatabaseMetadata 对象，可以获得数据库的各种信息，如数据库厂商信息、版本信息、数据表数目、每个数据表名称，如：getDatabase ProductName()、getDatabaseProductVersion()、getDriverName()、getTables()等。

11.2 JDBC基本编程 • 11.2.1 连接数据库 • 11.2.2 加载驱动程序和创建连接 • 11.2.3 执行SQL语句 • 11.2.4 处理结果集 • 11.2.5 关闭数据库

11.2 JDBC基本编程 • 本节将介绍JDBC基本编程的相关内容，包括连接数据库、加载驱动程序和创建连接、执行SQL语句、处理结果集以及关闭数据库。

11.2.1 连接数据库 • 在创建JDBC应用之前，必须安装相应数据库的JDBC驱动程序。 • 1. 安装JDBC • 实际上，所有的数据库开发商都已经为数据库配备了JDBC 驱动程序。必须找到供应商使用的JDBC 驱动程序类的名字。 • 通常驱动程序的名字是： • com.Microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver • oracle.jdbc.driver.OracleDriver • 然后，必须找到驱动程序所在的JAR 文件或ZIP 文件。将该驱动程序的完整路径添加在类路径(Classpath)上。可以修改CLASSPATH环境参数或将程序库文件复制到jre/lib/ext目录中。

11.2.1 连接数据库 • 2. 连接过程 • 首先引入JDBC 连接所需的类；加载JDBC 驱动程序；识别数据源(可选，JDBC 2.0 javax.sql.DataSource 接口支持)；分配或创建一个连接对象Connection；分配或创建一个语句对象Statement；使用Statement 对象执行SQL 语句；从返回的ResultSet 对象中检索数据；关闭ResultSet 对象、Statement 对象、Connection 对象。建立到数据库的连接过程如图11-7 所示。

11.2.1 连接数据库 • 图11-7 建立到数据库的连接

11.2.1 连接数据库 • 连接过程的Java语句实现如下。 • (1) 加载JDBC 驱动类： • Class.forName("driverName"); • (2) 打开一个数据库连接： • DriverManager.getConnection("jdbc:xxx:datasource"); • (3) 执行SQL 语句： • stmt = con.createStatement(); • stmt.executeQuery("Select * from myTable"); • (4) 处理结果集Process result set： • while (rs.next()) • { • name = rs.getString("name"); • amount = rs.getInt("amt"); • }

11.2.1 连接数据库 • 3. 建立JDBC应用程序 • 创建任何一个JDBC应用程序，都需要以下6个步骤。 • (1) 加载一个JDBC驱动程序。 • (2) 建立与数据库的连接对象。 • (3) 建立一个语句对象。 • (4) 执行SQL语句。 • (5) 处理结果集。 • (6) 关闭所有JDBC对象。

11.2.2 加载驱动程序和创建连接 • 1. 加载驱动程序 • 在应用程序中，有三种方法可以加载驱动程序。 • (1) 利用System 类的静态方法setProperty() • System.setProperty("jdbc.drivers", "sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); • (2) 利用Class 类的静态方法forName() • Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); • Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver"); • (3) 直接创建一个驱动程序对象 • new sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver();

11.2.2 加载驱动程序和创建连接 • 2. 建立与数据库的连接 • 利用DriverManager 类的静态方法getConnection()来获得与特定数据库的连接实例(Connection 实例)。 • Connection conn = DriverManager.getConnection(source); • Connection conn = DriverManager.getConnection(source, user, pass); • 其中的三个参数都是String 类型的，使用不同的驱动程序与不同的数据库建立连接时，source 的内容是不同的，但其格式是一致的，都包括用冒号隔开的三个部分： • jdbc:driverType:dataSource • 对于JDBC-ODBC Bridge，driverType 为odbc, dataSource 则为ODBC 数据源：“jdbc:odbc:myDSN”。对于其他驱动程序，数据库系统不同，driverType 和dataSource 有不同的格式和内容。

11.2.3 执行SQL语句 • 每执行一条SQL 语句，都需要利用Connetcion 实例的createStatement()方法来创建一个Statement实例。Statement 的常用方法包括：执行SQL INSERT、UPDATE或DELETE等语句，int executeUpdate(String sql)执行SQL SELECT语句ResultSet executeQuery (Stringsql)，执行一个可能返回多个结果的SQL 语句boolean execute(Stringsql) (与其他方法结合起来获得结果)。Statement 中还有其他的方法来执行SQL 语句。

11.2.4 处理结果集 • 通过ResultSet可以获得查询结果。 • ResultSet 实例最初定位在结果集的第一行(记录)。 • ResultSet 提供了一些在结果集中定位的方法，如next()等。 • ResultSet 提供了一些方法来获得当前行中的不同字段的值，如getXXX()。 • ResultSet 中还提供了有关方法来修改结果集，并提交到数据库中去。 • ResultSet 对象常用的get 方法的参数为int colIndex 或String colName • 确定了字段类型，获取字段数据时，就可以明确如何使用ResultSet 中的getXXX()方法了。ResultSet常用的getXXX方法如表11-2所示。

11.2.4 处理结果集 • 表11-2 ResultSet中常用的getXXX方法

11.2.4 处理结果集 • 通过ResultSetMetadata 来获得查询结果的元数据信息ResultSet 提供了一个方法getMetadata()来获得结果集的元数据信息，它返回的是一个ResultSetMetadata 实例。 • 通过ResultSetMetadata 实例，就可以获得结果集中字段的详细信息，如字段总数，每个字段的名称、类型等。 • getColumnCount()：返回列数。 • getColumnName(i)：返回列名。 • getColumnType(i)：返回列数据类型。 • getColumnLabel(i)：返回列的标签。 • getTableName()：返回表名。

11.2.5 关闭数据库 • 数据库访问结束后，需要关闭已打开的JDBC 对象，释放占用的资源。 • 【例11.11】关闭数据库。 • try • { • rs.close(); • stm.close(); • con.close(); • } • catch (SQLException e) • { • e.printStackTrace(); • }

11.3 JDBC编程实例 • 11.3.1 建立连接 • 11.3.2 数据库操作 • 11.3.3 JDBC2.0中的数据源

11.3 JDBC编程实例 • 在11.2节的讲解基础上，本节将通过具体的例子来介绍如何使用JDBC进行数据库操作。

11.3.1 建立连接 • 文件：database.properties • // ==================== Program Discription ====================== • // 文件名称：database.properties • // 文件目的：存储连接数据库所需的属性信息，可根据不同的数据库信息设置 • // ============================================================== • jdbc.drivers=COM.cloudscape.core.JDBCDriver • jdbc.url=jdbc:cloudscape:COREJAVA;create=true • jdbc.username= • jdbc.password= • 文件：TestDB.java • // ==================== Program Discription ====================== • // 程序名称：TestDB.java • // 程序目的：利用JDBC 连接数据库 • // ============================================================== • import java.sql.*; • import java.io.*; • import java.util.*; • /**

11.3.1 建立连接 • 本程序测试数据库和JDBC 驱动是否正确安装。 • */ • class TestDB • { • public static void main(String args[]) • { • try • { • Connection conn = getConnection(); • Statement stat = conn.createStatement(); • stat.execute("CREATE TABLE Greetings(Name CHAR(20))"); • stat.execute( • "INSERT INTO Greetings VALUES('Hello, World!')"); • ResultSet result • = stat.executeQuery("SELECT * FROM Greetings"); • result.next(); • System.out.println(result.getString(1)); • result.close(); • stat.execute("DROP TABLE Greetings"); • stat.close(); • conn.close();

11.3.1 建立连接 • } • catch (SQLException ex) • { • while (ex != null) • { • ex.printStackTrace(); • ex = ex.getNextException(); • } • } • catch (IOException ex) • { • ex.printStackTrace(); • } • } • /** • 从database.properties 文件中获取连接的属性信息，返回一个数据库连接 • */ • public static Connection getConnection() • throws SQLException, IOException • {

11.3.1 建立连接 • Properties props = new Properties(); • FileInputStream in • = new FileInputStream("database.properties"); • props.load(in); • in.close(); • String drivers = props.getProperty("jdbc.drivers"); • if (drivers != null) • System.setProperty("jdbc.drivers", drivers); • String url = props.getProperty("jdbc.url"); • String username = props.getProperty("jdbc.username"); • String password = props.getProperty("jdbc.password"); • return • DriverManager.getConnection(url, username, password); • } • }

11.3.2 数据库操作 • // ==================== Program Discription ========================== • // 程序名称：User.java • // 程序目的：创建一个用来操作用户信息的类 • // ============================================================== • public class User • { • private String username; • private String password; • private String regDate; • // 获取用户名 • public String getUsername() • { • return username; • } • // 设置用户名

11.3.2 数据库操作 • public void setUsername(String username) • { • this.username = username; • } • // 获取用户密码 • public String getPassword() • { • return password; • } • // 设置用户密码 • public void setPassword(String password) • { • this.password = password; • } • // 获取用户注册时间 • public String getRegDate() • { • return regDate; • } • // 设置用户注册时间 • public void setRegDate(String regDate) • { • this.regDate = regDate; • } • }

11.3.2 数据库操作 • // ==================== Program Discription ========================== • // 程序名称：UserMgr.java • // 程序目的：利用JDBC 对数据库进行增删查改操作 • // ============================================================= • import java.sql.*; • import test.DBConnection; • public class UserMgr • { • // 向数据库中添加用户信息 • public boolean addUser(User user) • { • // 构造SQL 语句 • String sql="insert into tbl_user (vcUsername,vcPassword,dtRegDate) • values('"+user.getUsername()+"','" • +user.getPassword()+"',getDate())"; • Statement stmt; • Connection conn; • try • { • // 获取数据库连接 • conn = DBConnection.getConnection(); • // 创建Statement 对象 • stmt = conn.createStatement();

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