《java数据库编程》课件

数据库编程Java本课程将深入探讨数据库编程的方方面面从基础概念到高级应用，涵Java盖数据库连接、语句执行、事务管理等重要内容SQL课程简介编程基础数据库基础技术实战项目Java JDBC掌握编程基础，了解学习数据库的基本概念，了解深入学习技术，掌握使通过实际项目案例，将理论知Java JDBC的核心语法、数据类型、数据库管理系统、数据库模型用连接数据库、执行识应用到实际编程中，提升解Java Java控制流程等、语法等语句、处理查询结果等操决问题的能力SQL SQL作数据库概述数据库是管理和存储数据的系统，它以结构化方式组织数据，并提供访问和操作数据的接口数据库通常采用表格的形式来存储数据，并允许用户通过查询语言（如）来访问数据数据库系统可以是单机系统，也可以是分SQL布式系统，并且可以根据用途和规模进行不同的设计和优化数据库管理系统（）负责管理和控制数据库，它提供了一套工具和接口DBMS来创建、更新、删除和查询数据库中的数据常用的数据库管理系统包括、、、等数据库在现代信息系统中扮MySQL OracleSQL ServerPostgreSQL演着至关重要的角色，它用于存储和管理各种类型的应用程序数据，包括客户信息、财务数据、产品信息、用户行为数据等简介JDBC数据库连接访问数据库1Java2是数据库连接的缩提供了访问数据库的统一接口，允许程序员使用JDBC JavaJava DatabaseConnectivity JDBCJava写，它提供了一个标准，允许程序连接到各种关系相同的代码访问不同的数据库系统API Java型数据库操作数据库事务管理34提供了执行语句、查询数据、插入数据、更新数据支持事务管理，允许程序员在执行多个语句时，确JDBC SQL JDBC SQL和删除数据等功能保所有语句要么全部成功，要么全部失败驱动程序JDBC驱动程序加载加载驱动程序可使用Class.forName方法，告知JVM要使用的驱动程序驱动程序提供对数据库的访问接口，实现数据库操作和交互连接数据库JDBC加载驱动1加载驱动程序，使用方法JDBC Class.forName创建连接2创建与数据库的连接，使用方法DriverManager.getConnection创建语句对象3创建对象，用于执行语句Statement SQL语句执行JDBC创建语句对象1使用Connection对象的createStatement方法创建Statement对象执行语句2使用Statement对象的execute方法执行SQL语句，返回一个boolean值处理结果3根据execute方法返回的值，分别处理查询、更新和插入操作关闭资源4使用finally块关闭Statement对象和Connection对象JDBC语句执行是使用JDBC API连接数据库并执行SQL语句的核心步骤它涉及创建Statement对象、执行SQL语句以及处理结果等步骤查询结果集JDBC结果集概述结果集表示查询结果，包含多个行和列JDBC提供了ResultSet接口来访问结果集获取结果集使用Statement或PreparedStatement对象的executeQuery方法执行查询，并返回ResultSet对象遍历结果集可以使用next方法判断是否有下一行，然后使用getXXX方法获取特定列的值关闭结果集使用close方法关闭结果集以释放资源事务管理JDBC原子性一致性确保事务中的所有操作要么全部事务必须保证数据库从一个一致成功执行，要么全部失败状态转变为另一个一致状态隔离性持久性多个并发事务相互独立，一个事一旦事务成功完成，其对数据库务的执行不能影响其他事务的执的修改应该永久保存行接口PreparedStatement预编译语句接口代表预编译的语句，提高执行效率，防止注入攻击PreparedStatement SQLSQL参数化查询使用占位符表示参数，避免直接拼接字符串，增强代码可读性和安全性SQL性能优化预编译的语句可以重复使用，减少数据库解析和编译的开销，提高数据库操作的效率SQL接口CallableStatement存储过程调用参数传递接口用于调用该接口支持传入和传出参数，并CallableStatement数据库中的存储过程，可以提高提供方法设置参数类型和值代码效率和可维护性结果集获取存储过程执行后，可以使用获取返回的结果集，进行CallableStatement后续处理数据类型与数据类型转换JDBC SQL数据类型匹配转换规则提供了将数据类型映射到数据类型的机制规范定义了默认的转换规则，但驱动程序也可以覆盖这些JDBC APIJava SQLJDBC例如，的数据类型映射到的数据类规则例如，对于数据类型，驱动程序可能Java intSQL INTEGERVARCHAR JDBC型会将的数据类型转换为数据库支持的Java StringVARCHAR不同的数据库系统可能支持不同的数据类型驱动SQLJDBC数据类型程序负责将数据类型转换为数据库特定的数据类型Java SQL在进行类型转换时，需要考虑数据长度和精度等因素，以确保数据完整性元数据接口JDBC数据库信息表信息12获取数据库版本、驱动程序名获取表名、列名、数据类型、称和版本等信息主键等信息列信息索引信息34获取列名、数据类型、长度、获取索引名、索引类型、包含精度、是否允许为空等信息列等信息连接池JDBC连接池连接复用数据库连接是一种宝贵的资源，创建连接池通过创建一定数量的连接并维和销毁连接需要消耗时间和系统资源护连接池，供应用程序复用，避免频繁创建和销毁连接性能提升连接管理减少连接创建和销毁次数，降低系统连接池管理连接的生命周期，包括连资源消耗，提高应用程序性能接创建、连接复用、连接释放和连接故障处理使用访问数据库JDBC MySQL加载MySQL驱动1使用Class.forName方法加载MySQL JDBC驱动程序创建连接2使用DriverManager.getConnection方法建立数据库连接执行SQL语句3使用Statement或PreparedStatement对象执行SQL语句处理结果集4使用ResultSet对象访问查询结果关闭连接5使用Connection、Statement和ResultSet对象的close方法关闭资源使用JDBC访问MySQL数据库时，需要加载MySQL JDBC驱动程序，建立连接，执行SQL语句，处理结果集，并最终关闭连接使用访问数据库JDBC Oracle加载驱动1加载Oracle JDBC驱动程序建立连接2使用连接字符串和凭据建立连接执行SQL3创建Statement对象执行SQL语句处理结果集4从ResultSet对象读取查询结果关闭连接5关闭连接释放资源使用JDBC访问Oracle数据库需要加载相应的驱动程序，并建立连接然后可以使用Statement对象执行SQL语句，并从ResultSet对象读取查询结果最后需要关闭连接释放资源使用访问数据库JDBC SQL Server加载驱动1使用Class.forName加载SQL ServerJDBC驱动程序建立连接2使用DriverManager.getConnection方法建立连接执行操作3创建Statement对象执行SQL语句关闭连接4关闭连接资源，释放资源连接SQL Server数据库需要加载驱动程序，建立连接，执行SQL语句，最后关闭连接释放资源使用JDBC访问SQLServer数据库的步骤与访问其他数据库基本一致异常处理JDBC异常类型异常处理方法异常信息异常处理，避免程序崩溃使用语句块捕获异常，并进行处获取异常信息，例如异常类型、异常消息JDBC try-catch理、异常堆栈信息等常见的异常类型包括、SQLException、根据异常类型采取不同的处理策略记录异常信息，方便排查和解决问题ClassNotFoundException IOException等多线程编程JDBC多线程并发访问线程安全连接池同步机制支持多线程并发访问数据库，可以使用连接池可以有效管理数据库连在多线程编程中，需要使用同步机制来避JDBC JDBC提高应用程序性能和响应速度接，提高连接效率，确保线程安全免数据竞争和线程安全问题批处理操作JDBC提升效率减少资源消耗批量处理可以减少数据库连接次数，提降低服务器压力，优化资源利用率高效率减少数据库连接和关闭操作，提高应用一次性发送多个语句到数据库，减程序性能SQL少网络通信开销行批处理JDBC批量更新行批处理允许一次性执行多个语句，提高效率JDBC SQL性能提升减少网络传输次数，降低数据库服务器负载事务控制批处理操作可以包含多个语句，需要进行事务管理保存点JDBC事务控制回滚操作

11.

22.保存点允许开发者在事在发生错误或异常时，可以回JDBC务执行过程中设置特定点，以滚到保存点，避免对数据库进便在需要时回滚到该点，而不行不必要的更改，保持数据的必回滚整个事务完整性细粒度控制代码示例

33.

44.保存点允许开发者对事务进行使用对象的Connection更细粒度的控制，可以回滚到方法设置保存setSavepoint特定点，而不是整个事务点，使用方法回滚到rollback指定保存点行级锁定JDBC行级锁定机制锁定模式提供行级锁定机制，用于乐观锁假设多个事务同时更新数JDBC控制并发访问数据库这通过使据，并通过比较版本号或时间戳用数据库提供的锁定机制实现，来检测冲突悲观锁假设多个事例如乐观锁或悲观锁务同时更新数据，并锁定数据以防止其他事务访问锁定级别事务隔离级别行级锁定控制单个记录的访问，事务隔离级别定义了事务之间如而表级锁定控制整个表的访问何相互影响，并影响行级锁定对于并发性能而言，行级锁定通选择适当的隔离级别可以最大程常是更好的选择度地减少死锁并提高并发性能游标控制JDBC游标概念对象ResultSet游标是数据库操作的指针，用于中的对象实现了JDBC ResultSet访问查询结果集中的每一行数据游标功能，允许开发者逐行遍历查询结果控制方法方法移动游标到下一行，方法移动到上一行，next previousabsolute方法移动到指定行行级更新JDBC提供了强大的行级更新机制JDBC更新操作可以针对特定行进行操作，确保数据的完整性和一致性提供了灵活的更新语句，支持条件查询和批量更新操作JDBC富客户端编程JDBC应用程序桌面应用程序数据库连接用户界面设计Java Swing富客户端编程通常使用富客户端编程用于开发富客户端应用程序通过富客户端应用程序提供直观的JDBC JDBC JDBC创建用户界面，提独立的桌面应用程序，例如数连接到数据库，执行查询、更界面，允许用户与数据库数据Java Swing供更丰富的交互体验据库管理工具或数据分析软件新和数据操作进行交互应用编程JDBC Web和数据持久层1Servlet JSP2和技术是可用于构建数据持久层Servlet JSPJava JDBC应用开发的核心，，负责数据访问和管理，并将Web JDBC可用于连接数据库，获取数据数据库操作与层代码分Web并动态渲染网页离数据库连接池事务管理34应用通常需要频繁连接提供事务管理功能，确Web JDBC数据库，使用数据库连接池可保数据库操作的原子性和一致以提高性能和效率性框架与JDBC ORM框架JDBC ORM框架简化开发提供连接池、事务管理、异常处理框架将对象和数据库表映射起来，简化数据持久化操作JDBCJDBCORM等功能常见的框架包括、、等ORM HibernateMyBatis JPA常见的框架包括、等JDBC SpringJDBC ApacheCommons DBCP性能优化JDBC优化语句连接池技术SQL使用索引、视图和存储过程提升连接池可以减少连接建立和关闭查询效率避免使用通配符，减的开销，提升数据库连接效率少数据传输量，优化连接方式批处理操作缓存机制将多个语句合并为一个批处缓存常见数据，减少数据库查询SQL理执行，降低网络传输和数据库次数，提升系统响应速度解析成本最佳实践JDBC使用连接池12PreparedStatement提高性能和资源利用率减少提高效率和安全性防止SQL连接创建和关闭的开销，优化注入攻击，提升代码可读性和数据库访问可维护性事务管理错误处理34确保数据一致性和完整性使捕获异常并采取适当的措施用事务可以将一组操作作为一处理异常，确保程序稳JDBC个整体执行，确保所有操作都定性和可靠性成功或都失败总结与展望本课程深入介绍了数据库编程的理论和实践，为读者学习更高级的数据Java库技术打下基础展望未来，随着云计算、大数据、人工智能等技术的不断发展，数据库Java编程将会更加重要，应用场景将更加广泛。