JavaWeb笔记(1)-JavaWeb概述与JDBC

JavaWeb 概述

JavaWeb，就是使用Java技术栈来解决Web互联网领域相关问题的技术栈，简单来说就是利用Java来搭建网站。而搭建网站大体的框架可以分成三部分，前端页面，后端程序以及数据库，而JavaWeb部分也就主要由这三部分组成。前端页面的知识主要包括前端三大件，相关框架等；数据库的知识主要指的是利用Java程序来连接数据库，相关知识点有JDBC等；后端程序即JavaWeb程序，为内容核心，包括Tomcat、Servlet、JSP等，后续会展开详细说明。

JDBC

简介

JDBC，全称为Java DataBase Connectivity，Java数据库连接。它是Java语言用来操作关系型数据库的一套API，是由sun公司定义的一套标准接口，而它的实现类，这里也称作驱动，则由各个数据库公司来提供，这样达到的效果就是利用同一套Java代码，就可以操作不同的关系型数据库，只需要变更底层的数据库驱动即可。

• JDBC是由sun公司定义的一套操作关系型数据库的规则，也即接口
• 各个数据库厂商去实现这套接口，提供数据库驱动jar包
• 程序员利用JDBC进行编程，而真正指定的底层代码是驱动jar包中的相关类

快速入门

利用JDBC访问数据库的操作基本上可以分成下面的步骤，我们通过一个快速入门程序来进行说明。当然在书写程序之前，我们需要准备好相关的数据库驱动jar包，并将其引入到项目中

数据库驱动jar包可以利用Maven Repository: Search/Browse/Explore (mvnrepository.com)下载。之后将其引入项目，在项目目录下新建lib目录，将驱动jar包加入该目录下方便管理，然后将其添加为library，对应Add as Library，之后需要选定作用范围，视情况而选择

JDBC的大体使用框架如下：

// 1. 反射注册驱动(新版本无需此步)
// Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

// 2. 获取连接
String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/web_test";
String username = "root";
String password = "******";
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);

// 3. 定义SQL
String sql = "select * from paints";

// 4. 获取执行SQL的对象 Statement
Statement statement = connection.createStatement();

// 5. 执行SQL
ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);

// 6. 结果处理
while (resultSet.next()) {
    String book = resultSet.getString("书名");
    String author = resultSet.getString("作者");
    long isbn = resultSet.getLong("ISBN");
    System.out.println(book + "\t" + author + "\t" + isbn);
}

// 7. 资源释放
resultSet.close();
statement.close();
connection.close();

通过这个快速入门代码，我们也可以看出JDBC的一些缺点，例如硬编码，包括注册驱动、获取连接、用户名、密码、SQL语句等都需要写在代码中，不够灵活；例如操作繁琐，它需要我们手动设置参数，手动封装结果集等等，比较麻烦。后面我们会学习一些优秀的框架，它们可以用来简化JDBC的开发。

API详解

DriverManager

DriverManager即驱动管理类，这是一个工具类，提供了许多静态方法。我们主要利用其中的getConnection来获取数据库连接，完整的方法包括了三个必要的参数：

public static Connection getConnection(String url, String user, String password) throws SQLException

• url：连接路径
  • 路径语法如下：jdbc:mysql://域名:端口号/数据库名称?参数键值对1&参数键值对2...
• user：用户名
• password：密码

Connection

Connection即数据库连接对象，它主要的作用包括获取执行SQL的对象Statement，以及进行事务的管理。

通过Connection对象的createStatement()方法可以获取执行SQL的对象（后面会提到又分为普通的Statement对象以及防止SQL注入的PreparedStatement等），相关的SQL语句都需要通过Statement对象来进行执行。

Connection对象同样还负责事务管理，主要通过下面的三个方法来完成：

• setAutoCommit()：设置事务提交模式，如果是希望手动管理事务，则需要将自动提交事务设置为false
• commit()：事务提交
• rollback()：事务回滚

在JDBC程序中，事务管理一般都与异常处理机制配合使用，如果在事务执行的过程中有异常出现，就执行事务回滚操作

// 已经获得Connection对象，conn
try {
    // 开启事务
    conn.setAutoCommit(false);
    
    // 事务相关操作...
    
    // 事务提交
    conn.commit();
} catch (Exception e){
    // 事务回滚
    conn.rollback();
    e.printStackTrace();
}

Statement

Statement对象，它的作用就是用来执行SQL语句。对象可以调用的方法有很多，分别对应了不同类型的SQL语句：

• 执行DDL、DML语句：返回结果表示影响的行数
• 执行DQL语句：返回ResultSet对象，是对查询结果的封装

PreparedStatement

PreparedStatement相比Statement，它完成的是预编译SQL语句并执行，可以防止SQL注入问题。每一个PreparedStatement对象都对应一个事先写好的SQL，这个SQL描述了后续执行的一系列SQL语句的模式，其中利用?进行占位，并利用程序说明对应位置的对应参数

// SQL模式
String sql = "select * from user where username = ? and password = ?";

// 获取PreparedStatement对象
PreparedStatement preparedStatement = conn.prepareStatement(sql);

// 设置对应位置的对应值，按照顺序index从1开始
String name = "test";
String pwd = "123123";
preparedStatement.setString(1, name);
preparedStatement.setString(2, pwd);

// sql执行
preparedStatement.executeQuery();

• PreparedStatement防止SQL注入的原理主要是将特殊字符进行转移，防止字符串拼接时导致的逻辑错误
• 另一方面，由于每一个PreparedStatement对象后续执行的都是相同模式的SQL语句，因此它可以完成SQL的预编译，提高性能。当然这个功能需要在连接的时候设置键值对参数来开启预编译功能useServerPrepStmts=true

ResultSet

ResultSet对象，它是Java对SQL查询语句返回结果的封装，它有如下两类重要方法：

• boolean next()：
  • 判断当前行是否为有效行，并进行行光标的移动
• xxx getXxx(arg)：
  • 表示从当前行获取相应的列数据
  • xxx表示当前列的类型
  • arg表示传入参数，可以是列的整型index编号（从1开始），也可以是列的String名称

可以将ResultSet看作是一个对行的迭代器，它的相关遍历操作有下面的模板：

// 已经获得ResultSet对象，名称为res
while(res.next()){
    // 获取数据
    int id = res.getInt("id");
    String name = res.getString("name");
    // 其他相关操作
}

数据库连接池

如果我们每次进行相关查询都创建一个新的Connection对象，使用完毕之后就将其销毁，那么性能就会因为连接对象的重复创建和销毁而大大消耗。池化则是一种很好的资源管理方式，数据库连接池就是用来实现Connection对象复用的池化技术。

Java官方提供了数据库连接池的标准接口DataSource，其他第三方组织实现这个接口，来提供数据库连接池的相关功能。接口中定义的获取连接的方法如下，前面我们是通过DriverManager来获取Connection对象，而更好的方法则是通过数据库连接池来获取Connection对象。

Connection getConnection();

常见的数据库连接池有DBCP、C3P0、Druid等，其中Druid连接池是阿里巴巴开源的数据库连接池项目，它的功能强大，性能优秀，是比较好的数据库连接池之一。