Spring JDBC的使用詳解
從這篇文章開始，我們將會介紹SpringBoot另外一個核心的技術，即數(shù)據(jù)庫訪問技術，提到數(shù)據(jù)訪問，學習Java的同學瞬間能就想起JDBC技術，JDBC 是 Java Database Connectivity 的全稱,是Java語言中用來規(guī)范客戶端程序如何來訪問數(shù)據(jù)庫的應用程序接口，提供了諸如查詢和更新數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一套標準的API，這套標準不同的數(shù)據(jù)庫廠家之間共同準守，并提供各自的具體實現(xiàn)。如圖所示：
這樣設計的好處，就是Java程序只需要和JDBC API交互，從而屏蔽了訪問數(shù)據(jù)庫的復雜的實現(xiàn)，大大降低了Java程序訪問數(shù)據(jù)庫的復雜度。對于日常開發(fā)而言，我們只需要掌握JDBC API 規(guī)范中的幾個核心編程對象即可，這些對象包括DriverManger、Connection、Statement及ResultSet。
DriverManagerDriverManager主要負責加載不同數(shù)據(jù)庫廠家提供的驅動程序包（Driver），并且根據(jù)不同的請求向Java程序返回數(shù)據(jù)庫連接（Connection）對象，先看下Driver接口的定義：
public interface Driver { //獲取數(shù)據(jù)庫連接 Connection connect(String url, java.util.Properties info)throws SQLException; boolean acceptsURL(String url) throws SQLException; DriverPropertyInfo[] getPropertyInfo(String url, java.util.Properties info) throws SQLException; int getMajorVersion(); int getMinorVersion(); boolean jdbcCompliant(); public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException;}
Driver中有個重要的方法 connect，來提供Connection對象
不同的數(shù)據(jù)庫對Driver，有具體的實現(xiàn)，以MySql為例：
public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver { // 通過 DriverManager 注冊 Driver static {try { java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());} catch (SQLException E) { throw new RuntimeException('Can’t register driver!');}}…}
這里用到了DriverManager，DriverManager通過 registerDriver來注冊不同數(shù)據(jù)庫的Driver，并且還提供了getConnection返回數(shù)據(jù)庫連接對象。
Connection通過DriverManager可以獲取Connetion對象，Connection對象可以理解與數(shù)據(jù)庫連接的一種會話（Session），一個Connection對象代表一個數(shù)據(jù)庫的連接，負責完成與數(shù)據(jù)庫底層的通訊。
Connection對象提供了一組重載的方法來創(chuàng)建Statement和PreparedStatement，Statement和PreparedStatement是SQL執(zhí)行的載體，另外Connection對象還會涉及事務相關的操作。
Connection對象最核心的幾個方法如下：
public interface Connection extends Wrapper, AutoCloseable {//創(chuàng)建 StatementStatement createStatement() throws SQLException;//創(chuàng)建 PreparedStatementPreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException;//提交void commit() throws SQLException;//回滾void rollback() throws SQLException;//關閉連接void close() throws SQLException;}Statement/PreparedStatement
Statement和PreparedStatement是由Connection對象來創(chuàng)建的，用來執(zhí)行靜態(tài)的SQL語句并且返回生成的結果集對象，這里存在兩種類型，一種是普通的Statement，另外一種支持預編譯的PreparedStatement。
所謂預編譯，是指數(shù)據(jù)庫的編譯器會對 SQL 語句提前編譯，然后將預編譯的結果緩存到數(shù)據(jù)庫中，下次執(zhí)行時就可以通過替換參數(shù)并直接使用編譯過的語句，從而大大提高 SQL 的執(zhí)行效率。
以Statement為例，看下Statement最核心的方法：
public interface Statement extends Wrapper, AutoCloseable {//執(zhí)行查詢語句ResultSet executeQuery(String sql) throws SQLException; //執(zhí)行更新語句int executeUpdate(String sql) throws SQLException; //執(zhí)行 SQL 語句boolean execute(String sql) throws SQLException; //執(zhí)行批處理 int[] executeBatch() throws SQLException;}ResultSet
通過Statement或PreparedStatement執(zhí)行SQL語句，我們引出了另外一個對象即為ResultSet對象，代碼如下：
public interface ResultSet extends Wrapper, AutoCloseable {//獲取下一個結果boolean next() throws SQLException;//獲取某一個類型的結果值Value getXXX(int columnIndex) throws SQLException;…}
ResultSet對象提供了next()方法，用來對整個結果集遍歷操作，如果next()方法返回為true，說明還有下一條記錄，
我們可以調用 ResultSet 對象的一系列 getXXX() 方法來取得對應的結果值。
JDBC訪問數(shù)據(jù)庫流程對于開發(fā)人員而言，通過JDBC的API是Java訪問數(shù)據(jù)庫的主要途徑，下面用代碼來展示下訪問數(shù)據(jù)庫的一個整體流程：
String url = 'jdbc:mysql://localhost:3306/test' ;String username = 'root' ;String password = 'root' ;//1.通過DriverManager獲取connection連接Connection connection = DriverManager.getConnection(url,username,password);//2.創(chuàng)建preparedStatementPreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement('select * from user');//3.執(zhí)行SQL返回ResultSetResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();//4.遍歷resultSet結果集while (resultSet.next()){ //resultSet.getString('1');}//5.釋放資源resultSet.close();preparedStatement.close();connection.close();配置數(shù)據(jù)源
上面我們在介紹JDBC的時候，Connection對象是通過DriverManager獲取，Connection對象代表著和數(shù)據(jù)庫的連接，每次通過DriverManager獲取比較耗時，影響了系統(tǒng)的性能。那有沒有辦法能夠復用Connection對象呢，答案是肯定的
JDBC給我們提供了DataSource接口來實現(xiàn)Connection的復用，核心代碼如下：
public interface DataSource extends CommonDataSource, Wrapper { Connection getConnection() throws SQLException; Connection getConnection(String username, String password) throws SQLException;}
作為一種基礎組件，不需要開發(fā)人員自己實現(xiàn) DataSource，因為業(yè)界已經(jīng)存在了很多優(yōu)秀的實現(xiàn)方案，如 DBCP、C3P0 、Druid 、Hikari等
SpringBoot默認HikariDataSource作為DataSource的實現(xiàn)，現(xiàn)在我們SpringBoot為例，看下SpringBoot如何通過JDBC來操作數(shù)據(jù)庫的，在進行數(shù)據(jù)庫操作之前，我們首先需要先配置DataSource，SpringBoot配置DataSource非常簡單，只需要在配置文件中添加DataSource的配置：
spring: # datasource 數(shù)據(jù)源配置內容 datasource: url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8 driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver username: root password: root使用JDBC操縱數(shù)據(jù)庫
DataSource配好后，我們在本地的數(shù)據(jù)庫服務中，創(chuàng)建一個test數(shù)據(jù)庫，并且執(zhí)行以下DDL創(chuàng)建user表
CREATE TABLE `user` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ’主鍵’, `username` varchar(64) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL COMMENT ’用戶名’, `password` varchar(32) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL COMMENT ’密碼’, `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT ’創(chuàng)建時間’, PRIMARY KEY (`id`), UNIQUE KEY `idx_username` (`username`)) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=8 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin;
接下來我們創(chuàng)建一個實體類，實體類中屬性和user表中字段一一對應
@Datapublic class User { /** * 主鍵 */ private Integer id; /** * 用戶名 */ private String username; /** * 密碼 */ private String password; /** * 創(chuàng)建時間 */ private Date createTime;}
注意：這里使用了Lombok的@Data注解來生成get/set方法。
我們再定義一個UserDao接口，
public interface UserDao { /** * 新增 * @param user * @return */ Integer insert(User user); /** * 根據(jù)ID查詢 * @param id * @return */ User selectById(Integer id); /** * 根據(jù)ID更新 * @param user * @return */ Integer updateById(User user); /** * 根據(jù)ID刪除 * @param id * @return */ Integer deleteById(Integer id);}
這里之所以要抽離出一個UserDao一層有兩個原因：第一UserDao只封裝了對use表的數(shù)據(jù)庫操作，代碼易于維護和管理，第二我們可以基于UserDao接口提供不同的實現(xiàn)來訪問數(shù)據(jù)庫，比如我們可以提供基于原生JDBC的實現(xiàn)，也可以用JDBCTemplate實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問，還可以通過Mybatis等
接下來將通過代碼形式來展示下SpringBoot是如何通過JDBC API對數(shù)據(jù)庫進行CRUD操作的。我們來定義UserDao的具體實現(xiàn)類命名為：UserRawJdbcDao實現(xiàn)以下方法：
新增數(shù)據(jù)@Override public Integer insert(User user) { final String SQL_INSERT = 'INSERT INTO user(username, password, create_time) VALUES(?, ?, ?)';Connection connection = null;PreparedStatement statement = null;ResultSet rs = null;Integer count = 0;try{ connection = dataSource.getConnection(); statement = connection.prepareStatement(SQL_INSERT, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS); statement.setString(1,user.getUsername()); statement.setString(2,user.getPassword()); statement.setTimestamp(3,new Timestamp(user.getCreateTime().getTime())); count = statement.executeUpdate(); rs = statement.getGeneratedKeys(); if(rs.next()){user.setId(rs.getInt(1)); }}catch (SQLException e){ e.printStackTrace();}finally { try {if(rs != null){ rs.close();}if(statement != null){ statement.close();}if(connection != null){ connection.close();} } catch (SQLException e) {e.printStackTrace(); }}return count; }查詢數(shù)據(jù)
@Override public User selectById(Integer id) {final String SQL_SELECT_ID = 'SELECT id,username,password,create_time FROM user WHERE id = ?';Connection connection = null;PreparedStatement statement = null;ResultSet rs = null;User user = null;try{ connection = dataSource.getConnection(); statement = connection.prepareStatement(SQL_SELECT_ID); statement.setInt(1, id); rs = statement.executeQuery(); if(rs.next()){user = new User();user.setId(rs.getInt('id'));user.setUsername(rs.getString('username'));user.setPassword(rs.getString('password'));user.setCreateTime(rs.getTimestamp('create_time')); }}catch (SQLException e){ e.printStackTrace();}finally { try {if(rs != null){ rs.close();}if(statement != null){ statement.close();}if(connection != null){ connection.close();} } catch (SQLException e) {e.printStackTrace(); }}return user; }更新數(shù)據(jù)
@Override public Integer updateById(User user) {final String SQL_UPDATE = 'UPDATE user SET username = ?, password = ? WHERE id = ?';Connection connection = null;PreparedStatement statement = null;ResultSet rs = null;Integer count = 0;try{ connection = dataSource.getConnection(); statement = connection.prepareStatement(SQL_UPDATE); statement.setString(1,user.getUsername()); statement.setString(2,user.getPassword()); statement.setInt(3,user.getId()); count = statement.executeUpdate();}catch (SQLException e){ e.printStackTrace();}finally { try {if(rs != null){ rs.close();}if(statement != null){ statement.close();}if(connection != null){ connection.close();} } catch (SQLException e) {e.printStackTrace(); }}return count; }刪除數(shù)據(jù)
@Override public Integer deleteById(Integer id) {final String SQL_DELETE = 'DELETE FROM user WHERE id = ?';Connection connection = null;PreparedStatement statement = null;ResultSet rs = null;Integer count = 0;try{ connection = dataSource.getConnection(); statement = connection.prepareStatement(SQL_DELETE); statement.setInt(1,id); count = statement.executeUpdate();}catch (SQLException e){ e.printStackTrace();}finally { try {if(rs != null){ rs.close();}if(statement != null){ statement.close();}if(connection != null){ connection.close();} } catch (SQLException e) {e.printStackTrace(); }}return count; }
到此，SpringBoot通過調用原生的JDBC的API完成對user表的CRUD操作，這代碼對有代碼潔癖的同學簡直不能忍，有大量共性的代碼，如創(chuàng)建Connection、Statement、ResultSet、資源的釋放和異常的處理。這部分封裝和優(yōu)化SpringBoot已經(jīng)處理過了，SpringBoot提供了JdbcTemplate模板工具類實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問，它簡化了JDBC API的使用方法。
使用JdbcTemplate操縱數(shù)據(jù)庫同UserRawJdbcDao，我們再定義UserDao的另外一套實現(xiàn)類命名為：UserJdbcDao，這套實現(xiàn)類是通過JdbcTemplate完成對數(shù)據(jù)庫的操作，完成接口定義的方法如下：
新增數(shù)據(jù)@Overridepublic Integer insert(User user){ // 創(chuàng)建 KeyHolder 對象，設置返回的主鍵 ID KeyHolder keyHolder = new GeneratedKeyHolder(); int count = jdbcTemplate.update(INSERT_PREPARED_STATEMENT_CREATOR_FACTORY.newPreparedStatementCreator( Arrays.asList(user.getUsername(),user.getPassword(),user.getCreateTime())),keyHolder); // 設置 ID 主鍵到 entity 實體中 if (keyHolder.getKey() != null) {user.setId(keyHolder.getKey().intValue()); } // 返回影響行數(shù) return count;}查詢數(shù)據(jù)
@Override public User selectById(Integer id){User result = jdbcTemplate.queryForObject('SELECT id, username, password, create_time FROM user WHERE id=?',new BeanPropertyRowMapper<>(User.class), id);return result; }更新數(shù)據(jù)
@Override public Integer updateById(User user) {return jdbcTemplate.update('UPDATE user SET username = ?, password = ? WHERE id = ?',user.getUsername(),user.getPassword(),user.getId()); }刪除數(shù)據(jù)
@Override public Integer deleteById(Integer id){return jdbcTemplate.update('DELETE FROM user WHERE id = ?', id); }小結
通過對比我們發(fā)現(xiàn)使用JdbcTemplate模板工具類可以大大減少JDBC訪問數(shù)據(jù)庫的代碼復雜度，作為開發(fā)人員我們應該只關心業(yè)務邏輯的具體實現(xiàn)過程，對JDBC底層對象的創(chuàng)建，資源的釋放，異常的捕獲，應該交給框架統(tǒng)一維護和管理。
雖然JdbcTemplate減少的我們訪問數(shù)據(jù)庫的代碼量，不過使用也有一些問題，比如：新增數(shù)據(jù)的時候默認無法返回生成主鍵的id，將SQL硬編碼到Java代碼中，如果SQL修改，需要重新編譯Java代碼，不利于系統(tǒng)的維護等。這時我們需要另外一個框架，它就是大名鼎鼎的Mybatis，下一篇我將會介紹SpringBoot如何整合Mybatis。
項目源碼github:github.com/dragon8844/…
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