JDBC设计理念浅析 JDBC简介（一）

程序员潇然

概念

JDBC是J2EE的标准规范之一，J2EE就是为了规范JAVA解决企业级应用开发制定的一系列规范，JDBC也不例外。

JDBC是用于Java编程语言和数据库之间的数据库无关连接的标准Java API。

换句话说，使用JAVA语言连接数据库进行操作，就需要使用JDBC API。

统一的JDBC API接口，屏蔽了底层数据库的细节，可以使用一致性的编码（跨数据库）对数据库进行操作。

通过JDBC将JAVA应用于数据库访问连接进行解耦，可以相互独立发展，又能够结合使用。

简言之，JDBC就是对于java编码来说，在应用程序和数据库之间的一个中间层 API

有了中间层JDBC，你就可以面向JDBC API进行编程，不需要关注底层数据库细节。

可以认为JDBC代理了对于数据库的操作与访问，也可以认为JDBC将数据库的访问适配成一致性的访问接口，也可以理解成JDBC是对数据库访问的一层封装

不管怎么理解，他就是那么一套API的存在。

官方文档：

https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/jdbc/index.html

Java数据库连接(JDBC) API是Java编程语言和一系列SQL数据库以及其他表格数据源，比如电子表格或文本文件之间的一个数据库连接的行业标准。

JDBC API为基于sql的数据库访问提供了一个调用级API。

JDBC技术允许您使用Java编程语言为需要访问企业数据的应用程序开发“一次编写，到处运行”的功能。

使用启用JDBC技术的驱动程序，您甚至可以在异构环境中连接所有企业数据

更详细的官方文档：

https://www.oracle.com/technetwork/java/overview-141217.html

JDBC功能核心

数据库查询

下图为windows cmd登录MYSQL查询数据的过程，主要是三个步骤：

• 连接数据库
• 执行SQL
• cmd打印结果

JDBC用于JAVA应用程序与数据库的连接访问，是应用程序与数据库的中间层

但是不管怎样，他仍旧是要操作数据库，所以也需要连接和查询

cmd 作为客户端进行查询时，仅仅将信息打印出来就好了，这就是对cmd对数据库结果的处理

JDBC需要为JAVA应用程序服务，需要将结果交付到应用程序中，所以JDBC还需要对返回的数据进行处理。

所以JDBC连接数据库进行查询也是大致三个步骤

1. 连接数据库
2. 执行SQL
3. 处理返回结果

JDBC架构设计

JDBC主要包括两类接口：

• 提供了一套纯粹的JAVA API给应用程序开发者
• 提供了一套低级别的JDBC driver API给数据库驱动开发者

应用程序开发者借助于API用于开发可以访问数据库的程序；

驱动开发者借助于API进而提供服务到JDBC；

而提供给数据库驱动开发者的API则正好是为了实现提供给应用程序开发者的这套API，这句话有些令人迷惑

JDBC是对数据库操作访问的薄层封装，应用程序开发者借助于JDBC可以实现对数据库的操作访问，但是，最终提供的服务仍旧是数据库

是具体的数据库实现了具体SQL的执行

所以JDBC提供给应用程序开发者的API就是开发者使用JDBC访问数据库的接口

而提供给数据库驱动开发者的API则恰恰是为了让数据库驱动开发者来提供服务

接口与实现分离，是一种桥接模式的思想（可以参阅本人的桥接模式的文章）

理解了桥接模式就可以很好的理解这种“面向接口”的编程思维，将接口与实现进行分离。

接口提供出来用于应用程序开发者使用，数据库或者工具厂商负责提供实现。

JDBC的接口与实现之间，通过Driver Manager 进行联结

JDBC API从Driver Manager获取服务，Driver Manager用来管理驱动程序，驱动程序可以很方便的注册到管理器中

本文作者:程序员潇然 疯狂的字节X https://crazybytex.com/

JDBC API

JDBC基本步骤有三个：连接、执行SQL、处理结果

另外还需要驱动管理器对注册的驱动程序进行管理

既然是代码，必然可能出现异常，所以还需要对相关异常进行处理

为了能够更好地将SQL类型数据映射到应用程序还提供了更丰富的映射

有的时候不仅仅是应用程序对数据库数据集进行检索，可能还需要数据库自身的相关信息（元数据 ）

ps：数据是指普通文件中的实际数据，而元数据指用来描述一个文件的特征的系统数据，诸如访问权限、文件拥有者以及文件数据块的分布信息(inode...)等等。

在JAVA中一切皆为对象，所以这些所有的元素，都被抽象为对象

连接、语句、结果、映射、元数据、异常、驱动管理器

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jdbc/

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/sql/package-summary.html

官方相关介绍

What the java.sql Package Contains

The java.sql package contains API for the following:* Making a connection with a database via the DriverManager facility 通过驱动管理器工具与数据库建立连接

• • DriverManager class 类 -- makes a connection with a driver 与驱动程序建立连接
  • SQLPermission class 类-- provides permission when code running within a Security Manager, such as an applet, attempts to set up a logging stream through the DriverManager在安全管理器(如applet)中运行的代码试图通过驱动程序管理器设置日志流时，提供权限
  • Driver interface 接口 -- provides the API for registering and connecting drivers based on JDBC technology ("JDBC drivers"); generally used only by the DriverManager class提供基于JDBC技术的驱动程序注册和连接API(“JDBC驱动程序”);通常只被DriverManager类使用
  • DriverPropertyInfo class 类 -- provides properties for a JDBC driver; not used by the general user 为JDBC驱动程序提供属性;一般用户不使用
• Sending SQL statements to a database 向数据库发送SQL语句
  • Statement -- used to send basic SQL statements 执行对象，用于发送基本的SQL语句
  • PreparedStatement -- used to send prepared statements or basic SQL statements (derived from Statement) 用于发送准备好的语句或基本SQL语句(从Statement派生)
  • CallableStatement -- used to call database stored procedures (derived from PreparedStatement) 用于调用数据库存储过程(从PreparedStatement 派生)
  • Connection interface 接口 -- provides methods for creating statements and managing connections and their properties 提供用于创建语句和管理连接及其属性的方法
  • Savepoint -- provides savepoints in a transaction 在事务中提供Savepoint保存点
• Retrieving and updating the results of a query 检索和更新查询的结果
  • ResultSet interface 接口
• Standard mappings for SQL types to classes and interfaces in the Java programming language SQL类型到Java编程语言中的类和接口的标准映射
  • Array interface 接口-- mapping for SQL ARRAY   SQL ARRAY映射
  • Blob interface 接口-- mapping for SQL BLOB     SQL BLOB映射
  • Clob interface接口 -- mapping for SQL CLOB     SQL CLOB 映射
  • Date class 类-- mapping for SQL DATE
  • NClob interface 接口 -- mapping for SQL NCLOB
  • Ref interface 接口-- mapping for SQL REF
  • RowId interface 接口-- mapping for SQL ROWID
  • Struct interface 接口-- mapping for SQL STRUCT
  • SQLXML interface 接口-- mapping for SQL XML
  • Time class 类-- mapping for SQL TIME
  • Timestamp class 类-- mapping for SQL TIMESTAMP
  • Types class 类-- provides constants for SQL types 为SQL类型提供常量
• Custom mapping an SQL user-defined type (UDT) to a class in the Java programming language 自定义将SQL用户定义类型(UDT)映射到Java编程语言中的类
  • SQLData interface -- specifies the mapping of a UDT to an instance of this class 指定UDT到该类实例的映射
  • SQLInput interface -- provides methods for reading UDT attributes from a stream 提供从流中读取UDT属性的方法
  • SQLOutput interface -- provides methods for writing UDT attributes back to a stream 提供将UDT属性写回流的方法
• Metadata 元数据
  • DatabaseMetaData interface -- provides information about the database 提供有关数据库的信息
  • ResultSetMetaData interface -- provides information about the columns of a ResultSet object 提供有关ResultSet对象的列的信息
  • ParameterMetaData interface -- provides information about the parameters to PreparedStatement commands 为PreparedStatement命令提供有关参数的信息
• Exceptions 异常
  • <strong>SQLException</strong> -- thrown by most methods when there is a problem accessing data and by some methods for other reasons 当访问数据存在问题时大多数方法都会抛出这个异常，还有一些方法是其他原因抛出这个异常。
  • <strong>SQLWarning</strong> -- thrown to indicate a warning 抛出以表示警告
  • <strong>DataTruncation</strong> -- thrown to indicate that data may have been truncated 抛出以指示数据可能已被截断
  • <strong>BatchUpdateException</strong> -- thrown to indicate that not all commands in a batch update executed successfully 抛出以指示批处理更新中并非所有命令都已成功执行

核心

本文作者:程序员潇然 疯狂的字节X https://crazybytex.com/

驱动管理器

DriverManager 管理一组JDBC驱动程序的基本服务。

连接

Connection 与特定数据库的连接（会话）。在连接上下文中执行 SQL 语句并返回结果。

执行对象

Statement 用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象。

结果集

ResultSet 表示数据库结果集的数据表，通常通过执行查询数据库的语句生成。

一般流程

第一个JDBC示例

准备

以MYSQL为例，需要MYSQL驱动

数据库表、数据准备，本地安装了MYSQL，有数据库sampledb，内有表student，内容如下图

导包

比如在IDEA中，我的操作如下

示例代码

此示例代码只为最基本查询，并不完善

package jdbc.jdbc;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
/**
* 第一个JDBC
* @author noteless
*/
public class FirstJDBC {
public static void main(String[] args) throws Exception {
    //1、注册驱动
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    //数据库连接所需参数
    String user = "root";
    String password = "123456";
    String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/sampledb?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8";
    //2、获取连接对象
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    //设置sql语句
    String sql = "select * from student";
    //3、获得sql语句执行对象
    Statement stmt = conn.createStatement();
    //4、执行sql并保存结果集
    ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
    //5、处理结果集
    while (rs.next()) {
        System.out.print("id:" + rs.getInt(1));
        System.out.print(",姓名:" + rs.getString(2));
        System.out.print(",年龄:" + rs.getInt(3));
        System.out.println(",性别:" + rs.getString(4));
    }
    //6、资源关闭
    rs.close();
    stmt.close();
    conn.close();
}
}

结果

总结

JDBC就是JAVA语言开发需要连接数据库的应用程序 ，所需要使用的JAVA API

提供了数据库驱动程序的管理，连接，语句执行，以及结果返回等工作，是应用程序与数据库之间的薄层封装

JDBC的理念遵循依赖倒置原则，面向抽象进行编程，通过桥接模式将抽象与实现继续分离

即保证了应用程序开发者通过JDBC对数据库访问操作的一致性，又可以使得数据库独立发展

通过驱动管理器驱动程序可以方便的注册进来进而通过JDBC提供服务。

JDBC简化了对数据库访问操作的复杂度，屏蔽了应用程序对底层数据库的依赖，将数据库的操作访问过程进行抽象分步，只需要按照既有的模块化流程就可以完成操作。

JDBC的核心内容就是与数据库建立连接，发送SQL语句，处理结果。

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