《Java与数据库JDBC》课件

与数据库Java JDBCJava编程语言提供了丰富的工具和库来与数据库进行交互JDBC（Java数据库连接）是Java中访问数据库的标准API，允许程序员使用Java代码连接、查询和操作数据库投稿人DH DingJunHong简介JDBC数据库连接标准接口Java12JDBC是Java数据库连接JDBC提供了一套标准接口，Java DatabaseConnectivity允许Java程序员以统一的方的缩写，它是一个用于Java式访问各种数据库，而无需考应用程序连接数据库的标准虑底层数据库的具体实现API数据库无关连接、执行SQL34JDBC允许开发人员编写可移通过JDBC，Java程序可以连植的代码，这些代码可以在不接到数据库、执行SQL语句、同的数据库系统上运行而无需检索和更新数据修改驱动程序JDBC桥梁角色类型分类JDBC驱动程序充当Java应用程序JDBC驱动程序主要分为四种类型与数据库之间的桥梁它负责将JDBC-ODBC桥、本地API驱动Java代码中的SQL语句转换为数程序、网络协议驱动程序和纯据库可以理解的格式Java驱动程序每种类型都有其优缺点，应根据实际需求选择合适的驱动程序连接数据库JDBC驱动程序负责建立与数据库的连接，并提供必要的接口用于执行SQL语句和处理查询结果编程步骤JDBC加载驱动1通过Class.forName加载驱动程序类建立连接2创建连接对象，连接到数据库创建语句3创建Statement或PreparedStatement对象执行SQL4使用Statement或PreparedStatement对象执行SQL语句处理结果5获取并处理执行结果JDBC编程步骤遵循“加载驱动、建立连接、创建语句、执行SQL、处理结果”的顺序每个步骤都有对应的类和方法，用于完成数据库操作连接数据库加载驱动1使用Class.forName方法加载JDBC驱动程序类此方法会动态加载驱动程序，并注册到DriverManager中建立连接2使用DriverManager.getConnection方法建立与数据库的连接此方法需要提供数据库URL、用户名和密码等信息创建语句对象3使用Connection对象的createStatement方法创建一个Statement对象该对象用于执行SQL语句执行语句SQL创建对象Statement使用Connection对象的createStatement方法创建Statement对象，用于执行SQL语句执行语句SQL通过Statement对象的executeQuery、executeUpdate或execute方法执行SQL语句，并获取结果集或影响行数处理结果集根据SQL语句类型，使用ResultSet对象处理查询结果，或使用executeUpdate方法返回影响的行数关闭资源最后，关闭Statement对象和Connection对象，释放数据库连接资源结果集处理结果集是执行SQL语句后返回的数据，它是JDBC中的重要概念，需要掌握如何处理结果集获取结果集1使用Statement对象的executeQuery方法执行查询语句，返回一个ResultSet对象遍历结果集2使用ResultSet对象的next方法遍历结果集，获取每行数据获取数据3使用ResultSet对象的getString、getInt等方法获取指定列的值关闭结果集4使用ResultSet对象的close方法关闭结果集，释放资源理解结果集处理的步骤，可以方便地从数据库中提取数据事务管理事务的概念1事务是一个逻辑工作单元，由一个或多个SQL语句组成事务保证了数据一致性，要么全部执行，要么全部不执行事务属性2•原子性Atomicity事务是一个不可分割的工作单元，要么全部成功，要么全部失败•一致性Consistency事务必须保持数据库的一致性状态，即事务执行前后的数据完整性•隔离性Isolation多个事务并发执行时，相互之间不受影响，如同在独立的环境中执行•持久性Durability事务一旦提交，其结果就会永久保存，即使系统崩溃也不会丢失事务控制3JDBC提供了Connection对象的方法来管理事务，例如commit、rollback、setAutoCommit等数据库元数据数据库结构数据类型元数据描述数据库中的表格、列、索引和约束元数据包含每个列的数据类型，例如整数、字等结构信息，用于理解数据库的组织方式符串、日期等，以便在数据存储和处理中正确使用数据用户权限数据库版本元数据记录数据库用户的权限信息，例如读写元数据包含数据库的版本信息，例如数据库引权限、数据库访问权限等，用于控制访问和数擎的名称、版本号等，用于识别数据库环境和据安全兼容性预编译语句提高效率增强安全性简化代码预编译语句可在数据库服务器上预编译一次预编译语句可以有效防止SQL注入攻击，提使用预编译语句，可以将SQL语句与参数分，重复执行时无需再次编译，提高执行效率升应用程序安全性离，使代码更加简洁易读批量操作提高效率示例JDBC提供了批量操作功能，可用于一次执行多条SQL语句可以使用Statement对象的addBatch方法添加SQL语句到批处理队列中批量操作可以减少与数据库的交互次数，提高数据库操作效率调用executeBatch方法执行批处理队列中的所有SQL语句异常处理SQLException ClassNotFoundExceptionJDBC异常，处理连接数据库、执行SQL语句无法找到JDBC驱动程序类，需要在代码中指等操作时发生的错误定驱动程序的类路径SQLSyntaxErrorException DataTruncationExceptionSQL语法错误，如SQL语句不符合数据库语法数据截断错误，当数据插入数据库时，数据长规范度超过数据库列的限制连接池技术资源复用性能优化

1.

2.12连接池通过重复利用数据库连通过连接池管理连接，可以有接，减少建立和关闭连接的开效地控制连接数量，避免数据销，提升系统性能库连接过多导致的性能下降并发控制提高可用性

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4.34连接池可以实现对连接的并发连接池通过预先创建连接，可访问控制，确保数据库连接的以有效地减少建立连接的时间有效分配和利用，提高系统可用性与数据库连接池JDBC数据库连接池是一种管理数据库连接的技术，可以提升数据库应用程序的性能和效率它通过预先创建并维护一定数量的连接，避免了频繁创建和关闭连接带来的性能损耗提高效率1减少连接创建和关闭的时间增强性能2降低数据库负载稳定连接3避免连接耗尽问题数据库连接池通常由专门的中间件提供，例如c3p

0、DBCP等它们可以根据应用程序的需要，动态地管理连接池的大小和连接的生命周期，从而优化应用程序的数据库访问性能数据库连接池配置连接池配置参数配置文件监控与管理配置连接池参数，包括最大连接数、最小连使用配置文件管理连接池配置，方便维护和监控连接池状态，如连接数、等待时间等，接数、等待时间等，以满足应用性能需求修改配置信息，提高可读性及时调整配置，保证连接池高效运行数据库连接池使用获取连接1从连接池中获取一个数据库连接执行操作2使用连接执行SQL语句释放连接3将连接归还给连接池关闭连接4释放数据库连接使用连接池可以显著提高数据库连接效率通过复用连接，减少了连接创建和关闭的开销，从而提升应用程序的性能性能优化JDBC数据库连接池优化优化PreparedStatement连接池有效减少创建和销毁连接的开销，提高性能PreparedStatement预编译SQL语句，提高执行效率•配置合理的连接池大小•避免SQL语句拼接•设置连接超时时间•使用参数占位符•使用连接池监控工具•缓存PreparedStatement对象优化PreparedStatement预编译语句参数化查询PreparedStatement将SQL语句使用占位符代替直接拼接参数，预编译，减少每次执行的解析时防止SQL注入风险间提高效率重复执行相同SQL语句时，PreparedStatement可以提高效率，减少数据库负担数据库连接池优化优化连接池配置调整连接池大小、连接超时时间等参数，提高数据库连接池的效率和稳定性使用高效的连接池实现选择合适的连接池实现，例如HikariCP或C3P0，以提高数据库连接池的性能连接复用连接池可以实现连接的复用，减少连接创建和关闭的开销，提高数据库连接的效率编码规范JDBC规范化代码结构优化语句管理数据库连接异常处理机制SQL遵循一致的命名约定、缩进和使用预编译语句，减少SQL注入使用数据库连接池有效管理连合理处理JDBC异常，确保代码代码格式，提高代码可读性和风险并提高性能接资源，避免频繁创建和销毁健壮性和稳定性维护性连接规范化代码JDBC使用资源释放

1.

2.12PreparedStatement及时关闭数据库连接、结果集PreparedStatement可防止和语句对象，避免资源泄漏SQL注入攻击，提高代码安全性，提升数据库性能错误处理代码注释

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4.34使用try-catch块捕获异常，并添加清晰的代码注释，方便代进行适当的错误处理，确保代码阅读和维护码健壮性最佳实践JDBC使用使用连接池PreparedStatement防止SQL注入攻击，提高代码可读性和可维护性减少数据库连接建立和关闭的开销，提高性能PreparedStatement预编译SQL语句，提高执行效率连接池管理数据库连接，确保连接资源的有效利用数据库安全数据完整性数据机密性确保数据准确、一致、完整防保护敏感数据不被未经授权的访止数据丢失、篡改或错误输入问或泄露数据可用性访问控制确保数据库和数据始终可供授权限制用户访问数据库和数据的权用户访问和使用限，以确保数据安全注入攻击SQL利用漏洞潜在威胁攻击者通过恶意SQL语句，绕过数据库的安包括数据泄露、系统崩溃、数据篡改等，对全机制，获取敏感信息或执行恶意操作系统安全造成重大威胁攻击方式防范措施主要包括注入恶意SQL语句、修改数据库使用预编译语句、输入验证、数据加密等措配置、篡改数据等施，提高安全性防范注入SQL预处理语句输入验证

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2.12使用PreparedStatement预编对用户输入进行严格验证，过译SQL语句，将参数与SQL语滤掉非法的字符和特殊符号，句分离，有效防止恶意代码注避免恶意代码进入数据库入数据库权限控制安全编码实践

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4.34限制用户对数据库的访问权限遵循安全编码规范，避免常见，仅允许访问必要的表和数据的SQL注入漏洞，提高代码安，降低恶意代码的影响范围全性数据加密数据加密方法加密密钥管理安全数据传输数据加密是一种保护敏感信息的方法，将数密钥管理对于数据加密至关重要，确保密钥加密可以保护数据在网络传输过程中的安全据转换为无法理解的格式的安全存储和使用性，防止未经授权的访问权限管理用户身份验证对用户进行身份验证，确保只有授权用户才能访问数据库数据访问控制限制用户对特定数据表的访问权限，例如只读、可写或执行权限分配根据用户角色分配不同的权限，例如管理员、普通用户等数据校验数据类型校验数据格式校验数据范围校验数据完整性校验验证输入数据是否符合预期的检查数据格式是否符合预定义确保数据值在合理的范围内，验证数据是否完整，例如必填类型，例如整数、字符串、日的规则，例如邮箱地址、电话例如年龄、价格、数量等字段是否都已填写，数据之间期等可以使用Java的类型转号码、身份证号码等是否存在逻辑关系换或正则表达式来进行校验总结与展望JDBCJDBC是Java与数据库交互的桥梁，提供了统一的接口，简化了开发工作云数据库云数据库服务的兴起，为JDBC提供了更多选择，如云原生数据库，提高了可扩展性和可管理性未来趋势JDBC将继续发展，与新兴技术融合，例如无服务器架构，提高开发效率问题讨论欢迎大家提出关于JDBC的任何问题，包括理论概念、代码实现、性能优化等方面我们也可以深入探讨一些实际应用场景，例如如何使用JDBC连接不同类型的数据库，如何处理数据库事务，如何提高JDBC应用程序的效率等等积极参与讨论，互相学习，共同进步！课后作业实践练习拓展阅读12完成课程示例代码，并尝试连阅读JDBC官方文档，了解更深接本地数据库，执行SQL语句入的JDBC API和高级特性，查询数据思考问题分享讨论34思考JDBC连接池的优缺点，以在课堂论坛上分享你的学习心及如何在实际项目中进行优化得和遇到的问题，与其他同学进行讨论。