前言
在 java 开发中,数据库是存储和管理数据的核心组件。而 jdbc(java database connectivity)是 java 程序与数据库交互的标准 api,它允许 java 应用程序连接各种关系型数据库(如 mysql、oracle、postgresql 等),并执行 sql 语句。虽然现代开发中常使用 orm 框架(如 mybatis、hibernate)简化数据库操作,但理解 jdbc 的底层原理对于深入掌握数据库编程至关重要。
本文将带你手写一个完整的 jdbc 连接数据库的示例,涵盖从环境准备到代码实现的每一个细节,力求做到“越详细越好”。
一、环境准备
在开始编码之前,确保你的开发环境已准备好以下工具和资源:
1.jdk(java development kit):
- 确保已安装 jdk 8 或更高版本。jdbc 是 java se 的一部分,因此 jdk 自带 jdbc api。
- 检查方法:在命令行输入
java -version
和javac -version
。
2.数据库:
- 本文以mysql为例(版本 8.0+)。你需要安装并启动 mysql 服务。
- 确保你知道 mysql 的主机地址(通常是
localhost
或127.0.0.1
)、端口号(默认3306
)、数据库名称、用户名和密码。
3.数据库驱动(jdbc driver):
jdbc 需要特定数据库的驱动程序来实现与数据库的通信。对于 mysql,需要mysql-connector-java
驱动。
下载驱动:
- 访问 mysql connector/j 官方下载页面。
- 选择与你的 mysql 版本和 java 版本兼容的 connector/j 版本(例如,8.0.x 系列通常兼容 mysql 8.0+)。
- 下载
platform independent
的 zip 文件或 jar 文件。
获取 jar 文件:解压下载的 zip 文件,找到mysql-connector-java-x.x.x.jar
文件(x.x.x
是版本号,如8.0.33
)。
将 jar 文件添加到项目:
传统项目:将 jar 文件复制到项目的lib
目录下,并在 ide(如 intellij idea, eclipse)中将其添加为项目的库(library)。
maven 项目:在pom.xml
中添加依赖:
<dependency> <groupid>mysql</groupid> <artifactid>mysql-connector-java</artifactid> <version>8.0.33</version> <!-- 使用最新稳定版本 --> </dependency>
gradle 项目:在build.gradle
中添加:
implementation 'mysql:mysql-connector-java:8.0.33'
4.数据库和表准备:
启动 mysql 服务。
使用 mysql 客户端(如命令行mysql
、mysql workbench)创建一个数据库和一张表。例如:
-- 创建数据库 create database if not exists demo_db character set utf8mb4 collate utf8mb4_unicode_ci; -- 使用数据库 use demo_db; -- 创建用户表 create table if not exists users ( id int auto_increment primary key, name varchar(100) not null, email varchar(150) unique not null, created_at timestamp default current_timestamp ); -- 插入测试数据 insert into users (name, email) values ('张三', 'zhangsan@example.com'), ('李四', 'lisi@example.com'), ('王五', 'wangwu@example.com');
记下数据库名demo_db
,表名users
,以及你用于连接的用户名(如root
)和密码。
二、jdbc 核心组件与连接流程
jdbc 的核心组件主要包括:
drivermanager
:管理一组 jdbc 驱动程序的基本服务。它是获取connection
对象的入口点。connection
:代表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。statement
/preparedstatement
:用于执行静态 sql 语句并返回结果的对象。preparedstatement
预编译 sql,能防止 sql 注入,性能更好。resultset
:表示数据库查询结果集。通过游标遍历结果。sqlexception
:在数据库访问期间发生错误时抛出的异常。
jdbc 标准连接流程:
- 加载数据库驱动(可选,现代 jdbc 通常自动加载)。
- 建立数据库连接 (
connection
)。 - 创建执行 sql 的对象 (
statement
或preparedstatement
)。 - 执行 sql 语句。
- 处理结果集 (
resultset
)。 - 关闭资源(按
resultset
->statement
->connection
的顺序)。
三、手写 jdbc 代码实现
我们将创建一个简单的 java 程序,完成以下操作:
- 连接到 mysql 数据库。
- 查询
users
表中的所有记录。 - 打印查询结果。
- 插入一条新记录。
- 再次查询并打印结果。
步骤 1:创建 java 项目和类
创建一个名为jdbcdemo
的 java 类。
步骤 2:编写代码
import java.sql.*; /** * 手写jdbc连接数据库示例 * 演示连接mysql、查询、插入操作 */ public class jdbcdemo { // 数据库连接信息 - 请根据实际情况修改 private static final string db_url = "jdbc:mysql://localhost:3306/demo_db?usessl=false&servertimezone=utc&useunicode=true&characterencoding=utf8"; private static final string user = "your_username"; // 替换为你的mysql用户名 private static final string password = "your_password"; // 替换为你的mysql密码 // jdbc驱动类名 (mysql 8.0+) private static final string driver_class = "com.mysql.cj.jdbc.driver"; public static void main(string[] args) { connection connection = null; statement statement = null; resultset resultset = null; preparedstatement preparedstatement = null; try { // ========== 步骤1:加载jdbc驱动 (可选,现代jdbc通常自动加载) ========== // 显式加载驱动类,确保驱动被注册到drivermanager // 对于jdbc 4.0+ (java 6+),通常不需要这一步,驱动会自动发现和加载 // 但显式加载可以确保兼容性或在特定环境下工作 class.forname(driver_class); system.out.println("jdbc驱动加载成功!"); // ========== 步骤2:建立数据库连接 ========== system.out.println("正在连接数据库..."); connection = drivermanager.getconnection(db_url, user, password); system.out.println("数据库连接成功!"); // ========== 步骤3:创建statement对象 ========== statement = connection.createstatement(); // ========== 步骤4:执行查询sql并处理结果 ========== system.out.println("\n--- 查询所有用户信息 ---"); string selectsql = "select id, name, email, created_at from users"; resultset = statement.executequery(selectsql); // executequery用于select // 处理resultset system.out.printf("%-5s %-15s %-25s %-20s%n", "id", "姓名", "邮箱", "创建时间"); system.out.println("------------------------------------------------------------"); while (resultset.next()) { int id = resultset.getint("id"); // 根据列名获取int值 string name = resultset.getstring("name"); // 根据列名获取string值 string email = resultset.getstring("email"); timestamp createdat = resultset.gettimestamp("created_at"); // 格式化输出 system.out.printf("%-5d %-15s %-25s %-20s%n", id, name, email, createdat); } // ========== 步骤5:使用preparedstatement执行插入操作 (防止sql注入) ========== system.out.println("\n--- 准备插入新用户 ---"); string insertsql = "insert into users (name, email) values (?, ?)"; preparedstatement = connection.preparestatement(insertsql); // 使用preparedstatement // 设置参数值 (索引从1开始) preparedstatement.setstring(1, "赵六"); preparedstatement.setstring(2, "zhaoliu@example.com"); // 执行插入 int rowsaffected = preparedstatement.executeupdate(); // executeupdate用于insert, update, delete system.out.println("插入操作完成,影响了 " + rowsaffected + " 行。"); // ========== 步骤6:再次查询,验证插入结果 ========== system.out.println("\n--- 再次查询所有用户信息 (验证插入) ---"); // 重新执行查询 resultset.close(); // 关闭之前的resultset resultset = statement.executequery(selectsql); system.out.printf("%-5s %-15s %-25s %-20s%n", "id", "姓名", "邮箱", "创建时间"); system.out.println("------------------------------------------------------------"); while (resultset.next()) { int id = resultset.getint("id"); string name = resultset.getstring("name"); string email = resultset.getstring("email"); timestamp createdat = resultset.gettimestamp("created_at"); system.out.printf("%-5d %-15s %-25s %-20s%n", id, name, email, createdat); } } catch (classnotfoundexception e) { system.err.println("jdbc驱动类未找到!请检查驱动jar是否在类路径中。"); e.printstacktrace(); } catch (sqlexception e) { system.err.println("数据库操作发生错误!"); e.printstacktrace(); } finally { // ========== 步骤7:关闭资源 (非常重要!) ========== // 必须在finally块中关闭,确保即使发生异常也能释放资源 // 关闭顺序:resultset -> statement/preparedstatement -> connection try { if (resultset != null) { resultset.close(); system.out.println("resultset已关闭。"); } } catch (sqlexception e) { system.err.println("关闭resultset时出错!"); e.printstacktrace(); } try { if (statement != null) { statement.close(); system.out.println("statement已关闭。"); } } catch (sqlexception e) { system.err.println("关闭statement时出错!"); e.printstacktrace(); } try { if (preparedstatement != null) { preparedstatement.close(); system.out.println("preparedstatement已关闭。"); } } catch (sqlexception e) { system.err.println("关闭preparedstatement时出错!"); e.printstacktrace(); } try { if (connection != null) { connection.close(); system.out.println("数据库连接已关闭。"); } } catch (sqlexception e) { system.err.println("关闭connection时出错!"); e.printstacktrace(); } } system.out.println("jdbc演示程序结束。"); } }
四、代码详解与关键点
1.数据库 url (db_url):
jdbc:mysql://
:协议前缀,表示使用 mysql 的 jdbc 驱动。localhost:3306
:数据库服务器地址和端口。/demo_db
:要连接的数据库名称。?usessl=false&servertimezone=utc&useunicode=true&characterencoding=utf8
:连接参数,非常重要!usessl=false
:在开发环境中常设为false
以避免 ssl 证书问题(生产环境应配置 ssl)。servertimezone=utc
:设置服务器时区,避免时区不一致导致的时间问题。根据你的服务器时区调整(如asia/shanghai
)。useunicode=true&characterencoding=utf8
:确保正确处理中文等 unicode 字符。
2.class.forname(driver_class):
- 这行代码通过反射加载指定的驱动类。加载时,驱动类的静态初始化块会向
drivermanager
注册自身。 - 现代 jdbc(jdbc 4.0+) 支持spi(service provider interface) 自动发现机制。只要驱动 jar 在类路径中,
drivermanager
就能自动找到并加载驱动,因此这行代码通常可以省略。但在某些旧环境或需要确保加载时,保留它是安全的。
3.drivermanager.getconnection():
这是获取connection
对象的核心方法。它会遍历已注册的驱动,找到能处理给定 url 的驱动,并建立连接。
4.statement vs preparedstatement:
statement
:用于执行不带参数的静态 sql。直接拼接 sql 字符串,有 sql 注入风险。preparedstatement
:预编译 sql 语句,使用?
作为占位符。通过setxxx()
方法设置参数值,能有效防止 sql 注入,且对于重复执行的 sql 性能更高。强烈推荐使用preparedstatement
。
5.执行方法:
executequery()
: 用于执行select
语句,返回resultset
。executeupdate()
: 用于执行insert
,update
,delete
语句,返回影响的行数(int
)。execute()
: 通用方法,可以执行任何 sql,但较少用。
6.resultset处理:
next()
:将游标移动到下一行,如果还有数据返回true
,否则false
。通常用while
循环遍历。getxxx(columnindex)
或getxxx(columnlabel)
:根据列的索引(从 1 开始)或列名获取对应类型的值(如getint
,getstring
,gettimestamp
)。
7.资源关闭 (try-catch-finally):
- 这是最容易被忽视但极其重要的部分!
connection
,statement
,resultset
都是宝贵的资源(数据库连接、网络连接、内存等)。必须显式关闭,否则会导致资源泄漏,最终耗尽数据库连接池或内存。 - 使用
try-catch-finally
确保finally
块中的关闭代码总是执行。 - 关闭顺序:先关闭
resultset
,再关闭statement
/preparedstatement
,最后关闭connection
。因为resultset
和statement
依赖于connection
。 - 每个关闭操作都用独立的try-catch:防止一个关闭失败导致后续的关闭无法执行。
五、运行与测试
将代码中的user
和password
替换为你实际的 mysql 用户名和密码。
确保mysql-connector-java-x.x.x.jar
已正确添加到项目的类路径。
编译并运行jdbcdemo
类。
观察控制台输出,应该能看到连接成功、查询结果、插入成功以及再次查询的结果。
六、常见问题与注意事项
classnotfoundexception
: 找不到驱动类。检查:
driver_class
字符串是否正确(mysql 8.0+是com.mysql.cj.jdbc.driver
,5.x 是com.mysql.jdbc.driver
)。- 驱动 jar 文件是否在类路径中?是否被正确添加到项目?
sqlexception
: 数据库连接失败。检查:
- 数据库服务是否启动?
db_url
中的主机、端口、数据库名是否正确?- 用户名和密码是否正确?
- 连接参数(特别是
usessl
,servertimezone
)是否设置正确? - 防火墙是否阻止了端口?
中文乱码: 确保数据库、表、字段的字符集是utf8mb4
,并且 jdbc url 中包含useunicode=true&characterencoding=utf8
。
资源泄漏: 务必在finally
块中关闭所有 jdbc 资源。
sql 注入: 永远不要使用statement
拼接用户输入的字符串。始终使用preparedstatement
。
性能: 对于频繁执行的相同 sql,使用preparedstatement
可以预编译,提高效率。
七、总结
通过本文,我们从零开始手写了一个完整的 jdbc 程序,涵盖了驱动加载、连接建立、sql 执行(查询和插入)、结果处理以及至关重要的资源管理。虽然现代开发更多依赖于高级框架,但掌握 jdbc 的底层机制,能让你更深刻地理解数据库交互的原理,有助于排查问题、优化性能,并在需要时进行底层定制。
记住核心要点:加载驱动(可选) -> 获取连接 -> 创建语句 -> 执行 sql -> 处理结果 -> 关闭资源(务必!)。
以上就是从零开始手写jdbc连接数据库的详细指南的详细内容,更多关于jdbc连接数据库的资料请关注代码网其它相关文章!
发表评论