《Java的数据库编程》课件

数据库编程Java本课程将深入探讨Java与数据库的交互，包括数据连接、SQL语句执行、事务管理等关键概念课程介绍课程目标课程内容学习Java数据库编程基础知识，掌握JDBC API的使用方涵盖JDBC的各个方面，包括连接数据库，执行SQL语句，法熟练操作数据库，进行数据增删改查处理事务，访问结果集等还将涉及数据库连接池，批量更新，存储过程，大对象处理等内容数据库基础知识回顾数据库结构语言SQL数据库由表组成，表包含行和列行代表结构化查询语言（SQL）用于管理和操作记录，列代表属性数据库数据类型数据完整性数据库支持各种数据类型，例如整数、字数据库的完整性规则确保数据的准确性和符串、日期等一致性简介JDBC数据库连接统一接口JavaJDBC是Java语言访问数据库通过JDBC，Java程序可以使的标准API用相同的代码连接和操作不同的数据库独立于平台JDBC是平台无关的，可以在任何支持Java的平台上使用的体系结构JDBC接口驱动数据库系统JDBC JDBC定义了与数据库交互的标准接口，如负责将JDBC接口调用转换为具体的数提供数据存储、管理和访问的平台，Connection、Statement、据库操作，提供数据库连接和数据交JDBC通过驱动与数据库系统进行交互ResultSet等互的功能驱动的类型JDBC

11.类型1驱动

22.类型2驱动也称为纯Java驱动，它使用也称为部分Java驱动，它结JDBC API与数据库进行交互合了JDBC API和本地库，以它不需要任何本地库，可在提供对特定数据库的访问任何平台上运行，但性能可性能通常优于类型1驱动能较低

33.类型3驱动

44.类型4驱动它是一个独立的服务器，充也称为原生协议驱动，它直当JDBC API与不同数据库之接使用数据库的原生协议进间的中介它可以提供跨平行通信它提供最佳的性能台的连接和更高的性能和功能，但需要特定于数据库的安装和配置连接数据库加载JDBC驱动1使用Class.forName方法加载JDBC驱动程序，建立与数据库的连接桥梁创建数据库连接2通过DriverManager.getConnection方法创建连接对象，指定数据库URL、用户名和密码获取数据库连接3连接成功后，获取连接对象并将其用于执行SQL语句，访问数据库执行语句SQL创建Statement对象使用Connection对象的createStatement方法创建Statement对象，用于执行SQL语句执行SQL语句使用Statement对象的executeQuery方法执行查询语句，返回ResultSet对象；使用executeUpdate方法执行更新、插入或删除语句，返回受影响的行数处理结果集使用ResultSet对象遍历查询结果，获取数据并进行处理关闭资源及时关闭Statement对象和Connection对象以释放资源使用PreparedStatement防止注入提高代码可读性提升性能SQLPreparedStatement可有效防止SQL使用预处理语句，可将SQL语句与参预处理语句可重复使用，减少SQL解注入攻击，提高数据库安全性和可靠数分离，提高代码可读性和维护性析时间，提高数据库执行效率性访问查询结果集创建结果集对象1通过执行查询语句获取结果集对象，例如使用`Statement`或`PreparedStatement`对象的`executeQuery`方法使用`ResultSet`接口2`ResultSet`接口提供了方法用于访问查询结果集中的数据遍历结果集3可以使用`next`方法逐行遍历结果集，获取每行的值获取数据4使用`getString`、`getInt`等方法获取指定列的值处理数据库事务数据库事务是一系列操作的逻辑单元，保证数据一致性原子性1要么全部成功，要么全部失败一致性2数据必须从一个一致状态转换到另一个一致状态隔离性3多个事务之间相互隔离，互不影响持久性4一旦提交，数据就永久保存事务管理对于确保数据库数据的一致性和完整性至关重要实现数据库连接池提高性能节省资源通过复用已建立的连接，减减少数据库连接的创建数量，少连接建立和关闭的开销降低服务器负载简化管理提供统一的连接管理，简化应用程序代码使用批量更新提高效率降低资源消耗12减少数据库连接和关闭的减少对数据库的网络请求，开销，加快执行速度降低服务器负载简化代码应用场景34用一个批次操作代替多次适合大量数据的插入、更单独操作，代码更简洁新或删除操作元数据简介JDBC数据库元数据描述数据库对象的结构、属性和关系，例如表、列、索引、约束等元数据信息通过JDBC API可以访问元数据信息，例如表名、列名、数据类型、约束等数据库管理元数据对于数据库管理、开发和维护非常重要，例如数据库设计、数据分析、性能优化等接口DatabaseMetaData概述方法用法DatabaseMetaData接DatabaseMetaData接可以使用Connection对口是JDBC API中提供的口包含大量的方法，可以象的getMetaData方一个用于获取数据库元数用来查询数据库元数据，法获取据的接口它可以用来获例如获取数据库名称、数DatabaseMetaData对取有关数据库、表、列、据库版本、驱动程序名称、象，然后调用该对象的方索引、存储过程等的信息支持的SQL语法等法来访问数据库元数据接口ResultSetMetaData描述结果集获取字段信息ResultSetMetaData接口提使用该接口可以获取结果集供了访问结果集元数据的机中的字段数量、字段名称、制元数据包括字段名称、字段类型等信息，方便程序数据类型、长度等信息操作数据动态操作结果集通过ResultSetMetaData接口可以动态获取字段信息，根据字段类型和长度进行数据处理，增强代码灵活性和可维护性接口CallableStatement定义功能用法CallableStatement接口扩展了它允许程序员以参数化的方式执行存通过调用Connection对象的PreparedStatement接口，用于执储过程并接收返回值prepareCall方法创建行存储过程CallableStatement对象存储过程的调用创建CallableStatement对象使用Connection对象的prepareCall方法创建CallableStatement对象，传入存储过程的名称设置参数使用CallableStatement对象的setXXX方法设置存储过程的参数值，包括输入参数和输出参数执行存储过程使用CallableStatement对象的execute方法执行存储过程，并处理执行结果获取输出参数使用CallableStatement对象的getXXX方法获取存储过程的输出参数值大对象的处理大对象类型操作方法JDBC API提供了处理大对象（BLOB和CLOB）的机制使用PreparedStatement的getBlob和getClob方法获取BLOB和CLOB对象BLOB用于存储二进制数据，例如图像、音频或视频文件使用Blob和Clob接口的setBinaryStream和setCharacterStream方法写入数据CLOB用于存储文本数据，例如长篇文档或代码使用Blob和Clob接口的getBinaryStream和getCharacterStream方法读取数据行级锁和表级锁行级锁表级锁锁定的粒度为单行数据，多个事锁定的粒度为整个表，只有一个务可以同时访问不同的行事务可以访问表，其他事务被阻塞读写锁与乐观锁读写锁乐观锁12读写锁允许多个线程同时乐观锁假设数据不会发生读取数据，但只有单个线冲突，在更新数据之前检程可以写入数据，确保数查版本号，如果版本号相据一致性同则更新，否则表示数据已被修改，需要重新读取应用场景3读写锁适合频繁读取数据，但写入操作较少的场景，而乐观锁适用于数据冲突概率低的场景异常处理JDBC常见异常异常处理机制SQLException是最常见的异常，它表示与数据库连接或使用try-catch语句捕获异常，并根据异常类型进行相应执行SQL语句时发生的错误，如连接失败或语法错误等的处理，例如重新连接数据库、打印错误日志或向用户提供友好提示ClassNotFoundException表示找不到数据库驱动程序的利用SQLException的getSQLState方法获取错误码，类，通常是由于缺少必要的库文件或驱动程序名称错误导以便更准确地定位错误并进行处理致使用异常处理机制可以提高代码的健壮性和容错性，避免SQLSyntaxErrorException表示SQL语句语法错误，如程序崩溃并提供更友好的用户体验拼写错误、关键字使用错误或括号不匹配等性能优化技巧使用连接池PreparedStatement连接池可以重复使用连接，PreparedStatement可预编减少创建和销毁连接的开销译SQL语句，减少解析时间，提高效率批量更新索引一次性执行多条SQL语句，索引可以加快数据检索速度，可以显著减少网络交互次数，提高查询效率，但会降低写提高效率入速度安全性注意事项注入攻击访问控制数据加密审计追踪SQL防止恶意SQL代码注入，限制用户对数据库的访问权对敏感数据进行加密，防止记录数据库操作日志，方便确保数据库安全限，防止未经授权的操作信息泄露追踪问题与集成Spring简化开发依赖注入12Spring框架提供了一个全Spring的依赖注入功能可面的应用程序上下文，简以轻松地将数据访问对象化了数据库连接的管理（DAO）注入到其他应用程序组件中事务管理声明式事务34Spring的事务管理功能使声明式事务通过注解或数据库操作更可靠，确保XML配置进行定义，简化数据完整性和一致性了事务处理的实现与集成Hibernate对象关系映射数据库操作Hibernate是一个流行的ORM框架，它将通过Hibernate提供的API，可以使用面向对Java对象与数据库表映射起来，简化了数据象的方式进行数据库操作，无需编写大量的库操作使用Hibernate可以使代码更简洁SQL语句易懂，提高开发效率数据库无关性与Spring集成Hibernate支持多种数据库，可以轻松切换Hibernate可以与Spring框架无缝集成，方不同的数据库，而无需修改代码便进行事务管理、依赖注入等操作与集成JPA对象关系映射持久化管理

11.

22.JPA提供对象关系映射机JPA负责实体类与数据库制，简化数据库交互无表的映射，并管理实体的需编写繁琐的SQL语句，生命周期，如创建、更新、直接操作Java对象删除等操作事务管理性能优化

33.

44.JPA提供事务管理机制，JPA提供缓存机制、延迟确保数据库操作的原子性加载、批量操作等功能，和一致性，提高数据完整优化数据库访问性能性案例分享展示Java数据库编程的实际应用案例，例如开发一个简单的在线商城系统，使用Java连接数据库，实现商品管理、订单处理、用户注册等功能通过案例分享，帮助学员理解Java数据库编程的实际应用场景，以及如何在实际项目中运用所学知识常见问题解答在本课程结束后，您可能会遇到一些关于Java数据库编程的问题，例如如何处理数据类型转换、如何优化数据库连接、如何安全地处理SQL注入攻击等等为了帮助您更好地理解和运用Java数据库编程知识，我们将在此提供一些常见问题的解答，并分享一些实用技巧如果您有任何其他疑问，请随时向我们提问，我们将竭诚为您解答总结与展望本课程介绍了Java数据库编程的知识，涵盖了JDBC的基础知识、高级特性和实际应用未来，随着数据库技术的发展，Java数据库编程也将继续演进，例如与大数据、云计算、人工智能等技术的融合。