图-1应用、JDBC和数据库的关系

1.1.2. JDBC接口及数据库厂商实现

图-2 通过JDBC访问数据库的过程

JDBC中定义了一些接口：

1、驱动管理：

• DriverManager

2、连接接口

• Connection
• DatabasemetaData

3、语句对象接口

• Statement
• PreparedStatement
• CallableStatement

4、结果集接口

• ResultSet
• ResultSetMetaData

1.1.4. Driver接口及驱动类加载

要使用JDBC接口，需要先将对应数据库的实现部分（驱动）加载进来。

驱动类加载方式（Oracle）：

这条语句的含义是：装载驱动类，驱动类通过static块实现在DriverManager中的“自动注册”。

1.1.5. Connection接口

Connection接口负责应用程序对数据库的连接，在加载驱动之后，使用url、username、password三个参数，创建到具体数据库的连接。

需要注意的是:Connection只是接口，真正的实现是由数据库厂商提供的驱动包完成的。

1.1.6. Statement接口

Statement接口用来处理发送到数据库的SQL语句对象，通过Connection对象创建。主要有三个常用方法：

1.1.7. ResultSet接口

执行查询SQL语句后返回的结果集，由ResultSet接口接收。

常用处理方式：遍历 / 判断是否有结果（登录）。

查询的结果存放在ResultSet对象的一系列行中，指针的最初位置在行首，使用next()方法用来在行间移动，getXXX()方法用来取得字段的内容。

两种不同实现

1.2.1. Oracle实现

在Java程序中访问不同数据库，需要下载对应数据库的驱动。Oracle数据库提供的驱动为ojdbc6.jar或者ojdbc14.jar，在开发时需要将驱动类加载到项目中，通过设置MyEclipse的Build Path选项。

使用时就可以如下方式加载驱动类了：

1.2.2. MySQL实现

MySQL对应的数据库驱动名为mysql-connector-java-5.0.4-bin.jar（不同版本可能有不同名称），将驱动类加载到项目中同样通过设置MyEclipse的Build Path选项。

加载驱动类的方式：

2.1. 连接管理

2.1.1. 通过连接工具类获取连接

在工程中，通常编写一个访问数据库的工具类，此后所有访问数据库的操作，都从工具类中获取连接。

实现工具类的两种方式：

• 直接把数据配置写在工具类。
• 把数据库配置写在一个properties属性文件里，工具类读入属性文件，逐行获取数据库参数。

建议使用第二种。

2.1.2. 通过属性文件维护连接属性

db.properties的内容：

注意：在properties文件中，#符号表示注释。

2.1.3. 从类路径中加载属性文件

定义好db.properties之后，需要在Java程序中找到它，可以使用从类路径加载的方式：

2.1.4. 连接的关闭

在工具类中定义公共的关闭连接的方法，所有访问数据库的应用，共享此方法。当完成功能，关闭连接。

JDBC技术优化连接池技术

为什么要使用连接池（作用）

数据库连接的建立及关闭资源消耗巨大。传统数据库访问方式：一次数据库访问对应一个物理连接,每次操作数据库都要打开、关闭该物理连接, 系统性能严重受损。

解决方案：数据库连接池（Connection Pool）。

系统初始运行时，主动建立足够的连接，组成一个池.每次应用程序请求数据库连接时，无需重新打开连接，而是从池中取出已有的连接，使用完后，不再关闭，而是归还。

连接池中连接的释放与使用原则

• 应用启动时，创建初始化数目的连接
• 当申请时无连接可用或者达到指定的最小连接数，按增量参数值创建新的连接
• 为确保连接池中最小的连接数的策略：

1. 动态检查：定时检查连接池，一旦发现数量小于最小连接数，则补充相应的新连接，保证连接池正常运转
2. 静态检查：空闲连接不足时，系统才检测是否达到最小连接数

• 按需分配，用过归还，超时归还

连接池也只是JDBC中定义的接口

2.2.2. 使用Apache DBCP连接池

DBCP(DataBase connection pool)：数据库连接池，是Apache的一个 Java 连接池开源项目，同时也是 Tomcat 使用的连接池组件。相当于是Apache开发的针对连接池接口的一个实现方案。

连接池是创建和管理连接的缓冲池技术，将连接准备好被任何需要它们的应用使用。

图-4连接池在数据访问中的应用

使用Apache DBCP需要两个jar包文件：

• commons-dbcp-1.4.jar 连接池的实现
• commons-pool-1.5.jar 连接池实现的依赖库

将上述两个文件在MyEclipse的Build Path选项中导入到项目。

2.2.3. 通过DataSource获取连接

先通过属性文件获取连接池参数，然后加载这些参数，获得连接：

2.2.4. 连接池参数

常用参数有：

• 初始连接数
• 最大连接数
• 最小连接数
• 每次增加的连接数
• 超时时间
• 最大空闲连接
• 最小空闲连接

根据应用需要，设置合适的值。

2.3. 异常处理

2.3.1. SQLException简介

Java.sql.SQLException是在处理JDBC时常见的exception对象，用来表示JDBC操作过程中发生的具体错误;

一般的SQLException都是因为操作数据库时出错 , 比如Sql语句写错，或者数据库中的表或数据出错。

常见异常：

• 登录被拒绝
• 可能原因：程序里取键值对信息时的大小写和属性文件中不匹配
• 列名无效
• 可能原因：查找的表和查找的列不匹配
• 无效字符
• 可能原因：SQL语句语法有错 , 比如语句结尾时不能有分号
• 无法转换为内部表示
• 可能原因：结果集取数据时注意数据类型。
• 表或者视图不存在
• 检查SQL中的表名是否正确
• 不能将空值插入
• 检查执行insert操作时，是否表有NOT NULL约束，而没有给出数据
• 缺少表达式
• 检查SQL语句的语法
• SQL 命令未正确结束
• 检查SQL语句的语法
• 无效数字：
• 企图将字符串类型的值填入数字型而造成，检查SQL语句

其他可能出现的异常

• 文件找不到
• 可能原因：db.properties文件路径不正确

注意: 新增数据后务必要commit, 否则Java程序运行查询后找不到数据。

2.3.2. 处理SQLException

SQLException属于Checked Exception，必须使用try…catch或throws明确处理。

或者：

 

1. try {
2.     //语句，省略    
3. } catch (SQLException e) {
4.     e.printStackTrace();//追踪处理
5. //throw new RuntimeException(e);//或者抛出
6. }

DAO

2.1. 什么是DAO

2.1.1. DAO封装对数据的访问

DAO (Data Access Object)：数据访问对象，是建立在数据库和业务层之间，封装所有对数据库的访问。

目的：数据访问逻辑和业务逻辑分开。

图-3 DAO在多层结构中的位置

为了建立一个健壮的Java应用，需将所有对数据源的访问操作抽象封装在一个公共API中，需要：

• 建立一个接口，接口中定义了应用程序中将会用到的所有事务方法
• 建立接口的实现类，实现接口对应的所有方法，和数据库直接交互

在应用程序中，当需要和数据源交互时则使用DAO接口，不涉及任何数据库的具体操作。DAO通常包括：

1. 一个DAO工厂类；

2. 一个DAO接口；

3. 一个实现DAO接口的具体类；

4. 数据传递对象（实体对象（Entity）或值对象（Value Object，简称VO））.

2.1.2. 实体对象

DAO层需要定义对数据库中表的访问。

对象关系映射(ORM：Object/Relation Mapping)描述对象和数据表之间的映射，将Java程序中的对象对应到关系数据库的表中：

• 表和类对应
• 表中的字段和类的属性对应
• 记录和对象对应

编写DAO

2.2.1. 查询方法

 

1.     public Account findById(Integer id) throws SQLException {
2.         Connection conn = getConnection();
3.         String sql = SELECT_BY_ID; //预先定义好的SQL查询语句
4.         PreparedStatementps = conn.prepareStatement(sql);
5.         ps.setInt(1, id);//传入参数
6.         ResultSetrs = ps.executeQuery();
7.         Account account = null;
8.         while(rs.next()){//处理结果集
9.             account = new Account();
10.             account.setId(rs.getInt("ACCOUNT_ID"));
11.             //设置account对象所有的属性，略        }
12.         return account;
13.     }

2.2.2. 更新方法

 

1.     publicboolean update(Account account) throws SQLException {
2.         Connection conn = getConnection();
3.         String sql = UPDATE_STATUS; //预先定义好的SQL语句
4.         PreparedStatementps = conn.prepareStatement(sql);
5.         ps.setInt(1,account.getId());//传入参数
6. ps.setString(2, account.getStatus());
7.         int flag= ps.executeUpdate();
8.         return (flag>0 ? true : false);
9.     }

2.2.3. 异常处理机制

多层系统的异常处理原则：

• 谁抛出的异常，谁捕捉处理，因为只有异常抛出者，知道怎样捕捉处理异常；
• 尽量在当前层中捕捉处理抛出的异常，尽量不要抛出到上层接口；
• 尽量在每层中封装每层的异常类，这样可准确定位异常抛出的层；
• 如异常无法捕捉处理，则向上层接口抛出，直至抛给JVM，尽量避免；