JDBC-02 CRUD

使用PreparedStatement实现CRUD操作

操作和访问数据库

• 数据库连接被用于向数据库服务器发送命令和 SQL 语句，并接受数据库服务器返回的结果。其实一个数据库连接就是一个Socket连接。

• 在 java.sql 包中有 3 个接口分别定义了对数据库的调用的不同方式：

  • Statement：用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象。
  • PrepatedStatement：SQL 语句被预编译并存储在此对象中，可以使用此对象多次高效地执行该语句。
  • CallableStatement：用于执行 SQL 存储过程

  

使用Statement操作数据表的弊端

• 通过调用 Connection 对象的 createStatement() 方法创建该对象。该对象用于执行静态的 SQL 语句，并且返回执行结果。

• Statement 接口中定义了下列方法用于执行 SQL 语句：

  int excuteUpdate(String sql)：执行更新操作INSERT、UPDATE、DELETE
  ResultSet executeQuery(String sql)：执行查询操作SELECT
  

• 但是使用Statement操作数据表存在弊端：

  • 问题一：存在拼串操作，繁琐
  • 问题二：存在SQL注入问题

• SQL 注入是利用某些系统没有对用户输入的数据进行充分的检查，而在用户输入数据中注入非法的 SQL 语句段或命令(如：SELECT user, password FROM user_table WHERE user=’a’ OR 1 = ‘ AND password = ‘ OR ‘1’ = ‘1’) ，从而利用系统的 SQL 引擎完成恶意行为的做法。

• 对于 Java 而言，要防范 SQL 注入，只要用 PreparedStatement(从Statement扩展而来) 取代 Statement 就可以了。

• 代码演示：

public class StatementTest {
    // 使用Statement的弊端：需要拼写sql语句，并且存在SQL注入的问题
    @Test
    public void testLogin() {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);

        System.out.print("用户名：");
        String userName = scan.nextLine();
        System.out.print("密   码：");
        String password = scan.nextLine();

        // SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '1' or ' AND PASSWORD = '='1' or '1' = '1';
        String sql = "SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '" + userName + "' AND PASSWORD = '" + password + "'";
        User user = get(sql, User.class);
        if (user != null) {
            System.out.println("登陆成功!");
        } else {
            System.out.println("用户名或密码错误！");
        }
    }

// 使用Statement实现对数据表的查询操作
    public <T> T get(String sql, Class<T> clazz) {
        T t = null;

        Connection conn = null;
        Statement st = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            // 1.加载配置文件
            InputStream is = StatementTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
            Properties pros = new Properties();
            pros.load(is);

            // 2.读取配置信息
            String user = pros.getProperty("user");
            String password = pros.getProperty("password");
            String url = pros.getProperty("url");
            String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

            // 3.加载驱动
            Class.forName(driverClass);

            // 4.获取连接
            conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

            st = conn.createStatement();

            rs = st.executeQuery(sql);

            // 获取结果集的元数据
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();

            // 获取结果集的列数
            int columnCount = rsmd.getColumnCount();

            if (rs.next()) {

                t = clazz.newInstance();

                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    // //1. 获取列的名称
                    // String columnName = rsmd.getColumnName(i+1);

                    // 1. 获取列的别名
                    String columnName = rsmd.getColumnLabel(i + 1);

                    // 2. 根据列名获取对应数据表中的数据
                    Object columnVal = rs.getObject(columnName);

                    // 3. 将数据表中得到的数据，封装进对象
                    Field field = clazz.getDeclaredField(columnName);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t, columnVal);
                }
                return t;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭资源
            if (rs != null) {
                try {
                    rs.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (st != null) {
                try {
                    st.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (conn != null) {
                try {
                    conn.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        return null;
    }
}

综上：

PreparedStatement的使用

PreparedStatement介绍

• 可以通过调用 Connection 对象的 preparedStatement(String sql) 方法获取 PreparedStatement 对象

• PreparedStatement 接口是 Statement 的子接口，它表示一条预编译过的 SQL 语句

• PreparedStatement 对象所代表的 SQL 语句中的参数用问号(?)来表示，调用 PreparedStatement 对象的 setXxx() 方法来设置这些参数. setXxx() 方法有两个参数，第一个参数是要设置的 SQL 语句中的参数的索引(从 1 开始)，第二个是设置的 SQL 语句中的参数的值

PreparedStatement vs Statement

• 代码的可读性和可维护性。

• PreparedStatement 能最大可能提高性能：

  • DBServer会对预编译语句提供性能优化。因为预编译语句有可能被重复调用，所以语句在被DBServer的编译器编译后的执行代码被缓存下来，那么下次调用时只要是相同的预编译语句就不需要编译，只要将参数直接传入编译过的语句执行代码中就会得到执行。
  • 在statement语句中,即使是相同操作但因为数据内容不一样,所以整个语句本身不能匹配,没有缓存语句的意义.事实是没有数据库会对普通语句编译后的执行代码缓存。这样每执行一次都要对传入的语句编译一次。
  • (语法检查，语义检查，翻译成二进制命令，缓存)

• PreparedStatement 可以防止 SQL 注入

Java与SQL对应数据类型转换表

使用PreparedStatement实现增、删、改操作

/*除了解决Statement的拼串、sql问题之外，PreparedStatement还有哪些好处呢？
 1.PreparedStatement操作Blob的数据，而Statement做不到。
 2.PreparedStatement可以实现更高效的批量操作。*/

//通用的增、删、改操作（体现一：增、删、改 ； 体现二：针对于不同的表）
    public void update(String sql,Object ... args){
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            //1.获取数据库的连接
            conn = JDBCUtils.getConnection();

            //2.获取PreparedStatement的实例 (或：预编译sql语句)
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            //3.填充占位符
            for(int i = 0;i < args.length;i++){
                ps.setObject(i + 1, args[i]);
            }

            //4.执行sql语句
            ps.execute(); // ps.executeUpdate() 返回影响的行数
             // ps.executeUpdate(); 说明：返回值为影响的行数
        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();
        }finally{
            //5.关闭资源
            JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
        }
    }

JDBCUtils.java

import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;
/**
 * @Description 操作数据库的工具类
 * @version
 * @date 上午9:10:02
 */
public class JDBCUtils {
    /**
     * @Description 获取数据库的连接
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        // 1.读取配置文件中的4个基本信息
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");

        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);

        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        // 2.加载驱动
        Class.forName(driverClass);

        // 3.获取连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        return conn;
    }
    /**
     * @Description 关闭连接和Statement的操作
     * @param conn
     * @param ps
     */
    public static void closeResource(Connection conn,Statement ps){
        try {
            if(ps != null)
                ps.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if(conn != null)
                conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * @Description 关闭资源操作
     * @param conn
     * @param ps
     * @param rs
     */
    public static void closeResource(Connection conn,Statement ps,ResultSet rs){
        try {
            if(ps != null)
                ps.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if(conn != null)
                conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if(rs != null)
                rs.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用PreparedStatement实现查询操作

/*
针对于表的字段名与类的属性名不相同的情况：
1. 必须声明sql时，使用类的属性名来命名字段的别名
2. 使用ResultSetMetaData时，需要使用getColumnLabel()来替换getColumnName(),获取列的别名。
    说明：如果sql中没有给字段其别名，getColumnLabel()获取的就是列名
*/

// 通用的针对于不同表的查询:返回一个对象 (version 1.0)
    public <T> T getInstance(Class<T> clazz, String sql, Object... args) {

        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            // 1.获取数据库连接
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            // 2.预编译sql语句，得到PreparedStatement对象
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            // 3.填充占位符
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                ps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            // 4.执行executeQuery(),得到结果集：ResultSet
            rs = ps.executeQuery();
            // 5.得到结果集的元数据：ResultSetMetaData
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            // 6.1通过ResultSetMetaData得到columnCount,columnLabel；通过ResultSet得到列值
            int columnCount = rsmd.getColumnCount();
            if (rs.next()) {
                T t = clazz.newInstance();
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {// 遍历每一个列
                    // 获取列值
                    Object columnVal = rs.getObject(i + 1);
                    //获取列的列名：getColumnName() --不推荐使用
                    // 获取列的别名:列的别名，使用类的属性名充当
                    String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
                    // 6.2使用反射，给对象的相应属性赋值
                    Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t, columnVal);
                }
                return t;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 7.关闭资源
            JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);
        }
        return null;
    }


// 查询一组数据
    public <T> List<T> getForList(Class<T> clazz,String sql, Object... args){
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                ps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            rs = ps.executeQuery();
            // 获取结果集的元数据 :ResultSetMetaData
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            // 通过ResultSetMetaData获取结果集中的列数
            int columnCount = rsmd.getColumnCount();
            //创建集合对象
            ArrayList<T> list = new ArrayList<T>();
            while (rs.next()) {
                T t = clazz.newInstance();
                // 处理结果集一行数据中的每一个列:给t对象指定的属性赋值
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    // 获取列值
                    Object columValue = rs.getObject(i + 1);

                    // 获取每个列的列名
                    // String columnName = rsmd.getColumnName(i + 1);
                    String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);

                    // 给t对象指定的columnName属性，赋值为columValue：通过反射
                    Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t, columValue);
                }
                list.add(t);
            }
            return list;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);
        }
        return null;
    }

说明：使用PreparedStatement实现的查询操作可以替换Statement实现的查询操作，解决Statement拼串和SQL注入问题。

ResultSet与ResultSetMetaData

ResultSet

• 查询需要调用PreparedStatement 的 executeQuery() 方法，查询结果是一个ResultSet 对象

• ResultSet 对象以逻辑表格的形式封装了执行数据库操作的结果集，ResultSet 接口由数据库厂商提供实现

• ResultSet 返回的实际上就是一张数据表。有一个指针指向数据表的第一条记录的前面。

• ResultSet 对象维护了一个指向当前数据行的游标，初始的时候，游标在第一行之前，可以通过 ResultSet 对象的 next() 方法移动到下一行。调用 next()方法检测下一行是否有效。若有效，该方法返回 true，且指针下移。相当于Iterator对象的 hasNext() 和 next() 方法的结合体。

• 当指针指向一行时, 可以通过调用 getXxx(int index) 或 getXxx(int columnName) 获取每一列的值。

  • 例如: getInt(1), getString(“name”)
  • 注意：Java与数据库交互涉及到的相关Java API中的索引都从1开始。

• ResultSet 接口的常用方法：

  • boolean next()

  • getString()

  • …

  

ResultSetMetaData

• 可用于获取关于 ResultSet 对象中列的类型和属性信息的对象

• ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();

  • getColumnName(int column)：获取指定列的名称
  • getColumnLabel(int column)：获取指定列的别名

  • getColumnCount()：返回当前 ResultSet 对象中的列数。

  • getColumnTypeName(int column)：检索指定列的数据库特定的类型名称。

  • getColumnDisplaySize(int column)：指示指定列的最大标准宽度，以字符为单位。

  • isNullable(int column)：指示指定列中的值是否可以为 null。

  • isAutoIncrement(int column)：指示是否自动为指定列进行编号，这样这些列仍然是只读的。

问题1：得到结果集后, 如何知道该结果集中有哪些列 ？ 列名是什么？

 需要使用一个描述 ResultSet 的对象， 即 ResultSetMetaData

问题2：关于ResultSetMetaData

1. 如何获取 ResultSetMetaData： 调用 ResultSet 的 getMetaData() 方法即可
2. 获取 ResultSet 中有多少列：调用 ResultSetMetaData 的 getColumnCount() 方法
3. 获取 ResultSet 每一列的列的别名是什么：调用 ResultSetMetaData 的getColumnLabel() 方法

资源的释放

• 释放ResultSet, Statement,Connection。
• 数据库连接（Connection）是非常稀有的资源，用完后必须马上释放，如果Connection不能及时正确的关闭将导致系统宕机。Connection的使用原则是尽量晚创建，尽量早的释放。
• 可以在finally中关闭，保证及时其他代码出现异常，资源也一定能被关闭。

JDBC API小结

• 两种思想

  • 面向接口编程的思想

  • ORM思想(object relational mapping)

    • 一个数据表对应一个java类
    • 表中的一条记录对应java类的一个对象
    • 表中的一个字段对应java类的一个属性

  sql是需要结合列名和表的属性名来写。注意起别名。

• 两种技术

  • JDBC结果集的元数据：ResultSetMetaData
    • 获取列数：getColumnCount()
    • 获取列的别名：getColumnLabel()
  • 通过反射，创建指定类的对象，获取指定的属性并赋值

章节练习

练习题1：从控制台向数据库的表customers中插入一条数据，表结构如下：

练习题2：创立数据库表 examstudent，表结构如下：

向数据表中添加如下数据：

代码实现1：插入一个新的student 信息

请输入考生的详细信息

Type:
IDCard:
ExamCard:
StudentName:
Location:
Grade:

信息录入成功!

代码实现2：在 eclipse中建立 java 程序：输入身份证号或准考证号可以查询到学生的基本信息。结果如下：

代码实现3：完成学生信息的删除功能

操作BLOB类型字段

MySQL BLOB类型

• MySQL中，BLOB是一个二进制大型对象，是一个可以存储大量数据的容器，它能容纳不同大小的数据。

• 插入BLOB类型的数据必须使用PreparedStatement，因为BLOB类型的数据无法使用字符串拼接写的。

• MySQL的四种BLOB类型(除了在存储的最大信息量上不同外，他们是等同的)

• 实际使用中根据需要存入的数据大小定义不同的BLOB类型。
• 需要注意的是：如果存储的文件过大，数据库的性能会下降。
• 如果在指定了相关的Blob类型以后，还报错：xxx too large，那么在mysql的安装目录下，找my.ini文件加上如下的配置参数： max_allowed_packet=16M。同时注意：修改了my.ini文件之后，需要重新启动mysql服务。

向数据表中插入大数据类型

//获取连接
Connection conn = JDBCUtils.getConnection();

String sql = "insert into customers(name,email,birth,photo)values(?,?,?,?)";
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);

// 填充占位符
ps.setString(1, "徐海强");
ps.setString(2, "xhq@126.com");
ps.setDate(3, new Date(new java.util.Date().getTime()));
// 操作Blob类型的变量
FileInputStream fis = new FileInputStream("xhq.png");
ps.setBlob(4, fis);
//执行
ps.execute();

fis.close();
JDBCUtils.closeResource(conn, ps);

修改数据表中的Blob类型字段

Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
String sql = "update customers set photo = ? where id = ?";
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);

// 填充占位符
// 操作Blob类型的变量
FileInputStream fis = new FileInputStream("coffee.png");
ps.setBlob(1, fis);
ps.setInt(2, 25);

ps.execute();

fis.close();
JDBCUtils.closeResource(conn, ps);

从数据表中读取大数据类型

String sql = "SELECT id, name, email, birth, photo FROM customer WHERE id = ?";
conn = getConnection();
ps = conn.prepareStatement(sql);
ps.setInt(1, 8);
rs = ps.executeQuery();
if(rs.next()){
    // 方式1
    //Integer id = rs.getInt(1);
    //String name = rs.getString(2);
    //String email = rs.getString(3);
    //Date birth = rs.getDate(4);
    // 方式2
       Integer id = rs.getInt("id");
    String name = rs.getString("name");
    String email = rs.getString("email");
    Date birth = rs.getDate("birth");

    Customer cust = new Customer(id, name, email, birth);
    System.out.println(cust); 
    //读取Blob类型的字段
    //Blob photo = rs.getBlob(5);
    Blob photo = rs.getBlob("photo");
    InputStream is = photo.getBinaryStream();
    OutputStream os = new FileOutputStream("c.jpg");
    byte [] buffer = new byte[1024];
    int len = 0;
    while((len = is.read(buffer)) != -1){
        os.write(buffer, 0, len);
    }

    JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);
    if(is != null){
        is.close();
    }
    if(os !=  null){
        os.close();
    }
}

批量插入

批量执行SQL语句

当需要成批插入或者更新记录时，可以采用Java的批量更新机制，这一机制允许多条语句一次性提交给数据库批量处理。通常情况下比单独提交处理更有效率

JDBC的批量处理语句包括下面三个方法：

• addBatch(String)：添加需要批量处理的SQL语句或是参数；
• executeBatch()：执行批量处理语句；
• clearBatch():清空缓存的数据

通常我们会遇到两种批量执行SQL语句的情况：

• 多条SQL语句的批量处理；
• 一个SQL语句的批量传参；

高效的批量插入

举例：向数据表中插入20000条数据

• 数据库中提供一个goods表。创建如下：

CREATE TABLE goods(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(20)
);

实现层次一：使用Statement

Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
Statement st = conn.createStatement();
for(int i = 1;i <= 20000;i++){
    String sql = "insert into goods(name) values('name_' + "+ i +")";
    st.executeUpdate(sql);
}

实现层次二：使用PreparedStatement

long start = System.currentTimeMillis();

Connection conn = JDBCUtils.getConnection();

String sql = "insert into goods(name)values(?)";
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
for(int i = 1;i <= 20000;i++){
    ps.setString(1, "name_" + i);
    ps.executeUpdate();
}

long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));//82340

JDBCUtils.closeResource(conn, ps);

实现层次三

/*
 * 修改1： 使用 addBatch() / executeBatch() / clearBatch()
 * 修改2：mysql服务器默认是关闭批处理的，我们需要通过一个参数，让mysql开启批处理的支持。
 *          ?rewriteBatchedStatements=true 写在配置文件的url后面
 * 修改3：使用更新的mysql 驱动：mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar
 * 
 */
@Test
public void testInsert1() throws Exception{
    long start = System.currentTimeMillis();
    Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
    String sql = "insert into goods(name)values(?)";
    PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
    for(int i = 1;i <= 1000000;i++){
        ps.setString(1, "name_" + i);
        //1.“攒”sql
        ps.addBatch();
        if(i % 500 == 0){
            //2.执行
            ps.executeBatch();
            //3.清空
            ps.clearBatch();
        }
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));//20000条：625 //1000000条:14733  
    JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
}

实现层次四

/*
* 层次四：在层次三的基础上操作
* 使用Connection 的 setAutoCommit(false)  /  commit()
*/
@Test
public void testInsert2() throws Exception{
    long start = System.currentTimeMillis();

    Connection conn = JDBCUtils.getConnection();

    //1.设置为不自动提交数据
    conn.setAutoCommit(false);

    String sql = "insert into goods(name)values(?)";
    PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);

    for(int i = 1;i <= 1000000;i++){
        ps.setString(1, "name_" + i);
        //1.“攒”sql
        ps.addBatch();
        if(i % 500 == 0){
            //2.执行
            ps.executeBatch();
            //3.清空
            ps.clearBatch();
        }
    }
    //2.提交数据
    conn.commit();

    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));//1000000条:4978 
    JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
}