2.3 JDBC简介
Web应用程序常常需要和数据库交互，将数据保存到数据库，从数据库取出数据等。Web应用程序对数据库的操作主要是4种：插入记录、删除记录、更新记录、查询符合条件的记录，这4种操作常称为CRUD。现在的数据库主要是关系数据库。常见的关系数据库有Oracle、DB2、Microsoft SQL Server、MySQL等。Java应用程序要连接数据库就需要JDBC技术。
在介绍JDBC前先介绍在SQL常用的语句，详细的SQL语句和数据库操作请参见相应的数据库书籍。
2.3.1 常用的标准SQL语句
（1）创建数据库语句如下：
Create database databaseName
上述语句会创建一个名字叫databaseName的数据库。
（2）删除数据库语句如下：
Drop database databaseName
上述语句将删除databaseName数据库。
（3）创建表的语句格式如下：
Create table tableName
(column1 datatype[column_constraint],
column1 datatype[column_constraint],
…
[Constrain primary key pk_table_name(column_n)]
以SQLServer数据库为例，用SQL语句创建用户表user，该表有id、name、password、email、age、birthday、money字段，数据库中字段的数据类型分别是int、varchar、varchar、varchar、int、datetime、float型。由于在数据库SQL Server中user是关键字，不允许用户直接使用，因此在user的两边加上[]。
create table [user](id int, name varchar(50), password varchar(50), email
varchar(50), age int, birthday datetime);
（4）删除表的语句如下：
drop table tableName;
例如，以下语句用于删除表user。
drop table [user];
（5）插入一条记录的语句格式如下：
insert into tableName(column1,column2,……) values(value1,value2,……);
例如，向user表中插入一条记录。
insert into [user](name,password,email,age,birthday)
values(＇Funson＇,＇888＇,＇Funson@163.com＇,28,＇1988-12-08＇,66.0);
（6）删除符合条件的一条或多条记录：
delete from tableName [where …];
例如，删除user表中id是1的记录。
delete from user where id=1;
如果去掉where子句，将删除user表中所有的记录。
（7）更新一条或多条记录：
update tableName set columnName=newColumnValue;
例如，以下语句更新user表中id=1的password字段，字段原来的值是123，更新后为456。
update [user] set password=＇456＇;
以上简要介绍了常用的SQL语句，为了能在Java程序中操作数据库，还需要使用JDBC。
2.3.2 JDBC结构
JDBC的全称是Java Database Connectivity，是一个应用程序编成接口（API），包括了许多类和接口，程序员通过使用JDBC可以方便地将SQL语句传送给几乎任何一种数据库。
简单地说，JDBC主要完成3件事：
与一个数据库建立连接；向数据库发送SQL语句；处理数据库返回的结果。具体操作步骤如下。
（1）向驱动程序管理器加载注册JDBC驱动程序。
（2）获得特定数据库的连接。
（3）得到SQL语句容器，并发送SQL语句。
（4）如果有结果集返回的话，处理结果集。
（5）关闭数据库连接。
Sun公司的JDBC规范定义了如何操作数据库的一组标准，数据库厂商要实现这些标准来完成真正的数据库操作。这有些像在Java语言中的接口和实现类，Sun公司的标准类似接口，数据库厂商的实现类似实现类。接口只是定义如何做某件事，但是不能真正做；实现类能真正能完成接口中定义的操作。
JDBC的体系结构，如图2-1所示，其包含4个组件：
图2-1 JDBC体系结构
（1）Java应用程序。Java应用程序负责用户与用户接口之间的JDBC交互操作，以及调用JDBC的对象方法以给出SQL语句并提取结果。
（2）JDBC驱动程序管理器。JDBC驱动程序管理器为应用程序加载和调用驱动程序。
（3）JDBC驱动程序。JDBC驱动程序执行JDBC对象方法的调用，发送SQL请求给指定的数据源，并将结果返回给应用程序。驱动程序也负责与任何访问数据源的必要软件层进行交互。
（4）数据源。数据源由数据集和与其相关联的环境组成，主要指各数据库厂商的数据库系统。
在Java应用程序中使用JDBC的API来访问数据库时，需要在系统环境变量CLASSPATH中加载某个具体的数据库的JDBC驱动，这样不管是什么数据库，只要有驱动，在Java程序中使用统一的类和接口就能完成对数据库的操作了。如图2-2所示为Java SQL驱动核心类与接口。
图2-2 JDBC驱动核心类与接口
总体而言，JDBC包含以下几大角色：Driver、DriverManager、Connection、Statement、ResultSet。
❑ 数据库驱动Driver：JDBC的驱动程序，通过指定的URL创建数据库连接。
❑ 驱动程序管理器DriverManager：DriverManager可以注册和删除加载的驱动程序，可以根据给定的URL获取符合URL协议的驱动Driver或者是建立Connection连接，进行数据库交互。获取连接对象Connection DriverManager.getConnection（连接字符串，用户名，密码），注册驱动程序DriverManager.registerDriver(new oracle.jdbc.driver. OracleDriver())。
❑ 连接对象Connection：Driver或者DriverManager根据连接的URL和参数信息创建Connection实例，用来维持和数据库的数据通信，如果没有销毁或者调用close()对象，此对象和数据库的对象会一直保持连接。
❑ 命令对象Statement：Connection创建Statement对象，表示需要执行的SQL语句或者存储过程。
❑ 结果对象ResultSet：表示Statement执行完SQL语句后返回的结果集。
2.3.3 JDBC驱动类型
JDBC数据库驱动程序Driver的4种类型如下。
❑ 类型1：JDBC-ODBC桥接器。
❑ 类型2：本机API Java驱动程序。
❑ 类型3：JDBC网络纯Java驱动程序。
❑ 类型4：本地协议纯Java驱动。
第一种驱动类型JDBC-ODBC桥接器：因为微软推出的ODBC比JDBC出现的较早，所以绝大多数的数据库都可以通过ODBC来访问，当Sun公司推出JDBC的时候，为了支持更多的数据库，提供了JDBC-ODBC桥。这样开发者就可以使用JDBC的API通过ODBC去访问数据库。可以看到通过JDBC-ODBC桥访问数据库需要经过多层调用，因此效率较低。但是在数据库没有提供JDBC驱动只提供ODBC驱动的情况下，只能通过这种方式访问数据库。例如，Java若要访问Microsoft Access数据库，则只能通过这种方法访问。其驱动程序为sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver，如图2-3所示。
图2-3 JDBC-ODBC桥接器
该方式缺点：增加了ODBC层后导致效率低。JDBC-ODBC桥不支持分布式（除非ODBC驱动本身支持分布式）。
第二种驱动类型本机API Java驱动程序：部分Java驱动程序直接将JDBC API翻译成具体数据库的API。效率比第一种驱动高，缺点是客户端需要安装具体数据库的驱动。用这种方式访问数据库需要在客户机上安装本地JDBC驱动和特定数据库厂商的本地API，如图2-4所示。
图2-4 本机API Java驱动程序
第三种驱动类型JDBC网络纯Java驱动程序：纯Java驱动程序将JDBC API转换成独立于数据库的协议。网络协议Java驱动程序是最好的驱动程序，因为它通常提供了最佳的性能，并允许开发者利用特定数据库的功能，如图2-5所示。
图2-5 JDBC网络纯Java驱动程序
Java应用程序通过JDBC网络纯Java驱动程序，将JDBC调用发送给应用程序服务器，应用程序服务器与数据库完成通信，从而完成请求。
第四种驱动类型本地协议纯Java驱动：Java应用程序通过纯Java驱动程序与支持JDBC的数据库直接通信。这种方式是效率最高的访问方式。访问不同厂商的数据库，需要不同的JDBC驱动程序。目前，几个主要的数据厂商（Oracle、Microsoft SQL Server、Sybase等）都提供了对JDBC的支持，如图2-6所示。
图2-6 本地协议纯Java驱动
2.3.4 常用数据库JDBC连接写法
在需要通过JDBC连接数据库系统时，需要以下两个步骤。
❑ 驱动程序类名：一个继承java.sql.Driver接口的类名，JDBC驱动程序管理器需要加载这个类来处理数据库驱动程序。
❑ 数据库URL：一个字符串，该字符串包含关于数据库连接的信息和其他配置属性。这个字符串有自己的格式，不同数据库之间存在不同的格式。
常见的JDBC数据库连接的驱动名称及URL如下。
（1）MySQL
驱动程序包：mysql-connector-java-5.1.18-bin.jar；
驱动程序类名：com.mysql.jdbc.Driver；
URL格式：jdbc:mysql://servername:port/database。
Class.forName( " com.mysql.jdbc.Driver " );
cn = DriverManager.getConnection(
"jdbc:mysql://MyDbComputerName Or IP:3306/myDatabaseName", sUsr, sPwd );
（2）PostgreSQL
驱动程序包：pgjdbc2.jar；
驱动程序类名：org.postgresql.Driver；
URL格式：jdbc:postgresql:// servername / database。
Class.forName( "org.postgresql.Driver" );
cn = DriverManager.getConnection(
"jdbc:postgresql://MyDbComputerNameOrIP/myDatabaseName", sUsr, sPwd );
（3）Oracle
驱动程序包：ojdbc6.jar；
驱动程序类名：oracle.jdbc.driver.OracleDriver；
URL格式：jdbc:oracle:thin:@<database>。
Class.forName( "oracle.jdbc.driver.OracleDriver" );
cn = DriverManager.getConnection(
"jdbc:oracle:thin:@MyDbComputerName Or IP:1521:ORCL", sUsr, sPwd );
（4）Sybase
驱动程序包：jconn2.jar；
驱动程序类名：com.sybase.JDBC.SybDriver；
URL格式：JDBC:sybase:Tds: servername:5007/ database。
Class.forName( "com.sybase. JDBC.SybDriver" );
cn = DriverManager.getConnection(
"jdbc:sybase:Tds:MyDbComputerName Or IP:5007/myDatabaseName ", sUsr,
sPwd );
//(Default-Username/Password: "dba"/"sql")
（5）Microsoft SQLServer
驱动程序包：sqljdbc4.jar；
驱动程序类名：com.microsoft.JDBC.sqlserver.SQLServerDriver；
URL格式：JDBC:microsoft:sqlserver:// servername:1433;DatabaseName= master。
Class.forName( "com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver" );
cn = DriverManager.getConnection(
"jdbc:microsoft:sqlserver://MyDbComputerName Or IP:1433;databaseName=master",
sUsr, sPwd );
（6）Informix
驱动程序包：ifxjdbc.jar；
驱动程序类名：com.informix.JDBC.ifxDriver；
URL格式：JDBC:informix-sqli:localhost:1533/database:INFORMIXSERVER=myserver。
Class.forName( " com.informix.JDBC.ifxDriver " );
Connection cn = DriverManager.getConnection( " JDBC:informix-sqli:
localhost:1533/ database:
INFORMIXSERVER=myserver"user=testUser;password=testpassword”
);
2.3.5 创建JDBC应用程序具体步骤
通过前面的JDBC知识的学习，下面通过建立一个JDBC应用程序的具体实例进一步掌握其用法，一般有6个步骤。
（1）导入包
需要有软件包包含数据库编程所需的JDBC类。大多数情况下，使用import java.sql.*就足够了，代码如下：
//STEP 1. 导入所需包
import java.sql.*;
（2）注册JDBC驱动程序
这一步需要初始化驱动程序，这样就可以打开与数据库的通信信道。以下是代码片段实现这一目标：
//STEP 2: 注册JDBC驱动
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //连接MySQL数据库
（3）打开一个连接
这一步需要使用DriverManager.getConnection()方法创建一个Connection对象，它代表一个物理连接的数据库，代码如下：
//STEP 3: 打开一个连接
// Database credentials
static final String USER = "username";
static final String PASS = "password";
System.out.println("Connecting to database…");
conn = DriverManager.getConnection(DB_URL,USER,PASS);
（4）执行一个查询
这一步需要使用一个对象类型Statement或PreparedStatement构建，并提交一个SQL语句到数据库。代码如下：
//STEP 4: 执行查询
System.out.println("Creating statement…");
stmt = conn.createStatement();
String sql;
sql = "SELECT id, first, last, age FROM Employees";
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
如果有一个SQL UPDATE、INSERT或DELETE语句，那么需要下面的代码片段：
//STEP 4: 执行查询
System.out.println("Creating statement…");
stmt = conn.createStatement();
String sql;
sql = "DELETE FROM Employees";
ResultSet rs = stmt.executeUpdate(sql);
（5）从结果集中提取数据
这一步是必需的情况下，从数据库中获取数据。可以使用适当的ResultSet.getXXX()方法来检索数据结果
//STEP 5: 从结果集中提取数据
while(rs.next()){
//Retrieve by column name
int id = rs.getInt("id");
int age = rs.getInt("age");
String first = rs.getString("first");
String last = rs.getString("last");
//Display values
System.out.print("ID: " + id);
System.out.print(", Age: " + age);
System.out.print(", First: " + first);
System.out.println(", Last: " + last);
}
（6）清理环境
应该明确地关闭所有的数据库资源，对依赖于JVM的垃圾收集如下：
//STEP 6:清理环境，关闭连接
rs.close();
stmt.close();
conn.close();
再通过一个完整的JDBC应用程序理解上述6个步骤。基于上面的步骤，完成名为FirstJDBCExample的综合JDBC调用MySQL的应用示例代码，其他数据库连接可以以其作为模板而写出相应的JDBC代码。
//STEP 1. 导入所需包
import java.sql.*;
public class FirstJDBCExample {
//JDBC驱动名和数据库连接URL
static final String JDBC_DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
static final String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost/EMP";
//数据库连接凭据
static final String USER = "username";
static final String PASS = "password";
public static void main(String[] args) {
Connection conn = null;
Statement stmt = null;
try{
//STEP 2: 注册JDBC驱动
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
//STEP 3: 打开连接
System.out.println("Connecting to database…");
conn = DriverManager.getConnection(DB_URL,USER,PASS);
//STEP 4: 执行查询
System.out.println("Creating statement…");
stmt = conn.createStatement();
String sql;
sql = "SELECT id, first, last, age FROM Employees";
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
//STEP 5: 从结果集中检索数据
while(rs.next()){
//Retrieve by column name
int id = rs.getInt("id");
int age = rs.getInt("age");
String first = rs.getString("first");
String last = rs.getString("last");
//Display values
System.out.print("ID: " + id);
System.out.print(", Age: " + age);
System.out.print(", First: " + first);
System.out.println(", Last: " + last);
}
//STEP 6: 清理环境
rs.close();
stmt.close();
conn.close();
}catch(SQLException se){
//处理错误JDBC
se.printStackTrace();
}catch(Exception e){
//处理错误Class.forName
e.printStackTrace();
}finally{
//最后关闭资源
try{
if(stmt!=null)
stmt.close();
}catch(SQLException se2){
}// nothing we can do
try{
if(conn!=null)
conn.close();
}catch(SQLException se){
se.printStackTrace();
}//end finally try
}//end try
System.out.println("Goodbye!");
}//end main
}//end FirstJDBCExample
现在可以通过JDK直接来编译上面的例子，当然可以在MyEclipse中完成，具体如下：
C:\>javac FirstJDBCExample.java
C:\>
当运行FirstJDBCExample时，会产生以下结果：
C:\>java FirstJDBCExample
Connecting to database…
Creating statement…
ID: 100, Age: 18, First: Zara, Last: Ali
ID: 101, Age: 25, First: Mahnaz, Last: Fatma
ID: 102, Age: 30, First: Zaid, Last: Khan
ID: 103, Age: 28, First: Sumit, Last: Mittal
C:\>
注：完整的JDBC使用代码及常见数据库驱动包，参见本书配套代码资料。