Java-Database

[TOC]

JDBC

java database connector

JDBC 是 Java jdk 自带的标准库。

image-20210416161831690

maven 配置

JDBC 驱动就是各种数据库实现的 jar 包,只需要在 maven 中添加一个依赖即可。

<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.47</version>
<scope>runtime</scope>
</dependency>

注意到这里添加依赖的scoperuntime,因为编译Java程序并不需要MySQL的这个jar包,只有在运行期才需要使用。如果把runtime改成compile,虽然也能正常编译,但是在IDE里写程序的时候,会多出来一大堆类似com.mysql.jdbc.Connection这样的类,非常容易与Java标准库的JDBC接口混淆,所以坚决不要设置为compile

jdbc url

db

url

demo

mysql

jdbc:mysql://<hostname>:<port>/<db>?key1=value1&key2=value2

jdbc:mysql://localhost:3306/learnjdbc?useSSL=false&characterEncoding=utf8

Demo

// JDBC连接的URL, 不同数据库有不同的格式:
String JDBC_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
String JDBC_USER = "root";
String JDBC_PASSWORD = "password";
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
try (Statement stmt = conn.createStatement()) {
try (ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT id, grade, name, gender FROM students WHERE gender=1")) {
while (rs.next()) {
long id = rs.getLong(1); // 注意:索引从1开始
long grade = rs.getLong(2);
String name = rs.getString(3);
int gender = rs.getInt(4);
}
}
}
}

核心代码是DriverManager提供的静态方法getConnection()DriverManager会自动扫描classpath,找到所有的JDBC驱动,然后根据我们传入的URL自动挑选一个合适的驱动。

StatmentResultSet都是需要关闭的资源,因此嵌套使用try (resource)确保及时关闭;

为了避免 SQL 注入,用 PreparedStatement 替代 StatementPreparedStatement? 作为占位符。

try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement("SELECT id, grade, name, gender FROM students WHERE gender=? AND grade=?")) {
ps.setObject(1, "M"); // 注意:索引从1开始 设置 gender 为 M
ps.setObject(2, 3); // 设置 grade 为 3
try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
while (rs.next()) {
long id = rs.getLong("id");
long grade = rs.getLong("grade");
String name = rs.getString("name");
String gender = rs.getString("gender");
}
}
}
}

jdbc 增删改

try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(
"INSERT INTO students (id, grade, name, gender) VALUES (?,?,?,?)")) {
ps.setObject(1, 999); // 注意:索引从1开始
ps.setObject(2, 1); // grade
ps.setObject(3, "Bob"); // name
ps.setObject(4, "M"); // gender
int n = ps.executeUpdate(); // 1 注意是 executeUpdate,不是 executeQuery
}
}

注意,? 只适用于 value,不适用于字段和表名,下面这个 sql 构造就是有问题的:

// error case
String sql = "INSERT IGNORE INTO ? (\n" +
" ?, ?, ?, ? \n" +
") \n" +
"VALUES \n" +
" (?, ?, ?, ?)\n";

jdbc 连接池

Hikaricp

HikariCP 是 Spring Boot 默认支持的数据库连接池。

JDBC连接池有一个标准的接口javax.sql.DataSource,注意这个类位于Java标准库中,但仅仅是接口。要使用JDBC连接池,我们必须选择一个JDBC连接池的实现。目前使用最广泛的是 HikariCP(黑卡瑞 cp)。我们以 HikariCP 为例,要使用JDBC连接池,先添加HikariCP的依赖如下:

<dependency>
<groupId>com.zaxxer</groupId>
<artifactId>HikariCP</artifactId>
<version>2.7.1</version>
</dependency>

DataSource 就是数据库连接池:

HikariConfig config = new HikariConfig();
config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test");
config.setUsername("root");
config.setPassword("password");
config.addDataSourceProperty("connectionTimeout", "1000"); // 连接超时:1秒
config.addDataSourceProperty("idleTimeout", "60000"); // 空闲超时:60秒
config.addDataSourceProperty("maximumPoolSize", "10"); // 最大连接数:10
DataSource ds = new HikariDataSource(config);

注意创建DataSource也是一个非常昂贵的操作,所以通常 DataSource 实例总是作为一个全局变量存储,并贯穿整个应用程序的生命周期。

try (Connection conn = ds.getConnection()) { // 在此获取连接
...
} // 在此“关闭”连接

通过连接池获取连接时,并不需要指定JDBC的相关URL、用户名、口令等信息,因为这些信息已经存储在连接池内部了(创建HikariDataSource时传入的HikariConfig持有这些信息)。一开始,连接池内部并没有连接,所以,第一次调用ds.getConnection(),会迫使连接池内部先创建一个Connection,再返回给客户端使用。当我们调用conn.close()方法时(在try(resource){...}结束处),不是真正“关闭”连接,而是释放到连接池中,以便下次获取连接时能直接返回。

因此,连接池内部维护了若干个Connection实例,如果调用ds.getConnection(),就选择一个空闲连接,并标记它为“正在使用”然后返回,如果对Connection调用close(),那么就把连接再次标记为“空闲”从而等待下次调用。这样一来,我们就通过连接池维护了少量连接,但可以频繁地执行大量的SQL语句。

在需要读写数据库的方法内部,按如下步骤访问数据库:

  • 从全局DataSource实例获取Connection实例;

  • 通过Connection实例创建PreparedStatement实例;

  • 执行SQL语句,如果是查询,则通过ResultSet读取结果集,如果是修改,则获得int结果。

Druid

阿里开源的数据库连接池。

javax.persistence

Java Persistence is the API for the management for persistence and object/relational mapping.

用于持久化层和 ORM。提供了大量的注解和枚举类。

JPA

Java Persistence API 是 Sun 官方提出的 Java 持久化规范。

注意,JPA是一套规范,不是一套产品,那么像Hibernate,TopLink,JDO他们是一套产品,如果说这些产品实现了这个JPA规范,那么我们就可以叫他们为JPA的实现产品。

Spring Data JPA 是 Spring 基于 ORM 框架、JPA 规范的基础上封装的一套JPA应用框架,可使开发者用极简的代码即可实现对数据的访问和操作。它提供了包括增删改查等在内的常用功能,且易于扩展!学习并使用 Spring Data JPA 可以极大提高开发效率!

JPA 更像 Django ORM,统一了 Java ORM 的规范。

reference

Hibernate

dialect

MySQL 是一种方言,Oracle 也是一种方言,MSSQL 也是一种方言,他们之间在遵循 SQL 规范的前提下,都有各自的扩展特性。

拿分页来说,MySQL 的分页是用关键字 limit, 而 Oracle 用的是 ROWNUM,MSSQL 可能又是另一种分页方式。

# mysql
select * from t_user limit 10;
# oracle
select * from t_user t where ROWNUM <10;

这对于 ORM 框架来说,为了在上层的ORM层做了无差别调用,比如分页,对使用者来说,不管你底层用的是MySQL还是Oracle,他们用的都是一样的接口,但是底层需要根据你使用的数据库方言不同而调用不同的DBAPI。用户只需要在初始化的时候指定用哪种方言就好,其它的事情ORM框架帮你完成了。

spring:
jpa:
database: oracle
show-sql: true
hibernate:
naming:
# 表名及字段全小写下划线分隔命名策略(默认),表名具备前缀res
physical-strategy: com.nrec.base.res.config.CustomNamingStrategyConfig
properties:
hibernate:
hbm2ddl:
# 自动更新维护表结构
auto: update
dialect: com.nrec.base.res.config.MyOracle12cDialect
open-in-view: false
datasource:
# ORACLE JDBC 配置
url: jdbc:oracle:thin:@ip:1521:ora12a
username: ttest
password: ttest
driver-class-name: oracle.jdbc.OracleDriver

JPA / Hibernate / MyBatis 比较

最常见的两种持久化层框架:JPAMyBatis

JDBC

Hibernate

JPA

MyBatis

解释

DataSource

SessionFactory

EntityManagerFactory

SqlSessionFactory

数据库连接池

Connection

Session

EntityManager

SqlSession

一个连接

mybatis与spring data jpa的功能区别

  1. spring data jpa实现了jpa(java persistence api)功能,即可以实现pojo转换为关系型数据库记录的功能,通俗来讲就是可以不写任何的建表sql语句了。jpa是spring data jpa功能的一个子集。

    而mybatis并没有 jpa 功能,建表语句还是要自己写的。

  2. spring data jpa是全自动框架,不需要写任何sql。而mybatis是半自动框架,需要自己写sql,mybatis-plus为mybatis赋能,使其也可以基本上不需要写任何模板sql。

    以上两点应该是二者功能上的最大的区别

  3. debug模式下看生成的sql,mybatis下的sql可读性很好,而spring data jpa下的查询sql可读性并不好

  4. ……

NoSQL

Redis

Redis 有两个 Java 客户端:Jedis 和 Lettuce