java

JDBC 与数据库交互

By AI-Writer 14 min read

JDBC 与数据库交互

**JDBC（Java Database Connectivity）**是 Java 连接数据库的标准 API。通过 JDBC，Java 程序可以向任意支持 SQL 的关系型数据库发送 SQL 语句并处理结果。本文以 MySQL 为例，讲解 JDBC 编程的标准流程、SQL 注入防护、事务控制以及连接池。

JDBC 编程五步曲

plaintext
① 加载驱动
② 建立连接（Connection）
③ 创建语句对象（Statement）
④ 执行 SQL 并处理结果
⑤ 关闭连接（释放资源）

第一步：加载驱动

java
// 方式一：手动加载（JDBC 4.0 之前必须，显式加载）
Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

// 方式二：MySQL Connector/J 8.0+ / JDBC 4.0+（自动加载，推荐）
// 无需显式 Class.forName()，JDBC 会自动从 classpath 找到驱动

第二步：建立连接

java
// 数据库连接参数
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
String user = "root";
String password = "123456";

// 获取连接（每次操作都需要一个 Connection，用完必须关闭）
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

JDBC URL 格式：jdbc:mysql://主机:端口/数据库名?参数

第三步 & 第四步 & 第五步：完整示例

java
public class UserDao {
    // 完整查询示例
    public User findById(Long id) {
        String sql = "SELECT id, name, email, created_at FROM users WHERE id = ?";

        try (Connection conn = getConnection();
             PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

            ps.setLong(1, id);  // 占位符从1开始

            try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
                if (rs.next()) {
                    return new User(
                        rs.getLong("id"),
                        rs.getString("name"),
                        rs.getString("email"),
                        rs.getTimestamp("created_at").toLocalDateTime()
                    );
                }
            }
        } catch (SQLException e) {
            throw new RuntimeException("查询用户失败", e);
        }
        return null;
    }

    // 插入示例
    public void insert(User user) {
        String sql = "INSERT INTO users(name, email, created_at) VALUES(?, ?, ?)";

        try (Connection conn = getConnection();
             PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS)) {

            ps.setString(1, user.name());
            ps.setString(2, user.email());
            ps.setTimestamp(3, Timestamp.valueOf(user.createdAt()));

            int rows = ps.executeUpdate();
            System.out.println("插入行数：" + rows);

            // 获取自增主键
            try (ResultSet rs = ps.getGeneratedKeys()) {
                if (rs.next()) {
                    long id = rs.getLong(1);
                    System.out.println("生成主键：" + id);
                }
            }
        } catch (SQLException e) {
            throw new RuntimeException("插入用户失败", e);
        }
    }
}

PreparedStatement：防 SQL 注入

SQL 注入是最常见的安全漏洞之一——攻击者通过在输入中注入恶意 SQL 来破坏数据库。PreparedStatement 使用参数占位符（?）代替字符串拼接，从根本上防止 SQL 注入：

java
// ❌ 危险：直接字符串拼接，用户输入可能被注入
// SELECT * FROM users WHERE name = '" + input + "' and password = '" + pwd + "'
// 如果 input = "' OR '1'='1"，SQL 变成永真式，绕过登录

// ✅ 安全：PreparedStatement 参数绑定
public User login(String username, String password) {
    String sql = "SELECT id, name FROM users WHERE name = ? AND password = ?";

    try (Connection conn = getConnection();
         PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {

        ps.setString(1, username);   // 自动转义，防止注入
        ps.setString(2, password);

        try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
            if (rs.next()) {
                return new User(rs.getLong("id"), rs.getString("name"), null, null);
            }
        }
    } catch (SQLException e) {
        throw new RuntimeException("登录失败", e);
    }
    return null;
}

PreparedStatement 的优势：1）防 SQL 注入；2）数据库会对预编译 SQL 缓存，提高执行效率；3）代码更清晰。

事务控制

默认情况下，每条 SQL 语句都是一个独立的事务（自动提交）。需要手动控制事务时，关闭自动提交：

java
public void transfer(Connection conn, long fromId, long toId, double amount)
        throws SQLException {

    // 关闭自动提交 → 开启手动事务
    conn.setAutoCommit(false);

    try {
        // 扣款
        String debitSql = "UPDATE accounts SET balance = balance - ? WHERE id = ?";
        try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(debitSql)) {
            ps.setDouble(1, amount);
            ps.setLong(2, fromId);
            ps.executeUpdate();
        }

        // 充值
        String creditSql = "UPDATE accounts SET balance = balance + ? WHERE id = ?";
        try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(creditSql)) {
            ps.setDouble(1, amount);
            ps.setLong(2, toId);
            ps.executeUpdate();
        }

        // 提交事务
        conn.commit();
    } catch (Exception e) {
        // 发生异常，回滚事务
        conn.rollback();
        throw new RuntimeException("转账失败，已回滚", e);
    } finally {
        // 恢复自动提交状态
        conn.setAutoCommit(true);
    }
}

Savepoint（保存点）：细粒度回滚

java
conn.setAutoCommit(false);

Savepoint sp1 = conn.setSavepoint("after_step1");
doStep1();
doStep2();

if (someCondition) {
    conn.rollback(sp1);  // 回滚到保存点，step1 的变更保留
    // step2 的变更被撤销
}

conn.commit();
conn.setAutoCommit(true);

ResultSet 处理

ResultSet 封装了查询结果集，通过游标遍历：

java
String sql = "SELECT id, name, age, email FROM users ORDER BY age";

// 默认 ResultSet 只能向前遍历，不支持更新
try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql,
        ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,   // 可滚动
        ResultSet.CONCUR_READ_ONLY)) {       // 只读
    try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
        // 移动到指定行
        while (rs.next()) {
            long id = rs.getLong("id");
            String name = rs.getString("name");
            int age = rs.getInt("age");
            String email = rs.getString("email");
            System.out.printf("%d | %s | %d | %s%n", id, name, age, email);
        }

        // 将游标移到末尾，rs.afterLast() 后 last() 才有效
        rs.afterLast();
        if (rs.previous()) {
            System.out.println("最后一条：" + rs.getString("name"));
        }
    }
}

数据库连接池

每次操作都新建数据库连接开销极大。连接池预先创建一批连接，程序用完后归还而非关闭，大幅提升性能：

Druid 连接池（阿里巴巴）

java
import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;
import javax.sql.DataSource;

// 方式一：代码配置
DruidDataSource ds = new DruidDataSource();
ds.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
ds.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");
ds.setUsername("root");
ds.setPassword("123456");
ds.setInitialSize(5);    // 初始连接数
ds.setMinIdle(5);        // 最小空闲连接数
ds.setMaxActive(20);     // 最大活跃连接数
ds.setMaxWait(3000);    // 获取连接最大等待时间(ms)

// 方式二：druid.properties 配置文件
// ds = DruidDataSourceFactory.createDataSource(props);

// 获取连接（用完必须 close()，归还到池中）
try (Connection conn = ds.getConnection()) {
    // 使用连接...
} // 连接被归还到池中，不会真的关闭

HikariCP（性能最强）

java
import com.zaxxer.hikari.HikariConfig;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;

HikariConfig config = new HikariConfig();
config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");
config.setUsername("root");
config.setPassword("123456");
config.setMaximumPoolSize(20);   // 最大连接数
config.setMinimumIdle(5);        // 最小空闲连接数
config.setConnectionTimeout(30000);  // 获取连接超时(ms)
config.setIdleTimeout(600000);   // 空闲超时(ms)
config.setMaxLifetime(1800000);  // 连接最大生命周期(ms)

try (HikariDataSource ds = new HikariDataSource(config)) {
    try (Connection conn = ds.getConnection()) {
        // 使用连接...
    }
}

连接池工作原理

plaintext
程序请求连接
    ↓
连接池有空闲连接？──是──→ 直接返回（无需新建）
    ↓否
创建新连接（或等待）──→ 使用完毕
    ↓                    ↓
归还到连接池  ←── close()

常见错误与处理

java
// 错误1：忘记关闭连接 → 资源泄漏
Connection conn = null;
try {
    conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    // ... 操作 ...
} finally {
    if (conn != null) {
        conn.close();  // 必须关闭
    }
}

// 错误2：ResultSet/Statement 未关闭 → 资源泄漏
// 解决：使用 try-with-resources 自动关闭

// 错误3：捕获 SQLException 但不做处理
// 解决：记录日志或包装成业务异常重新抛出
catch (SQLException e) {
    LOGGER.error("数据库操作失败", e);
    throw new DataAccessException("查询失败", e);
}

小结

  • JDBC 五步曲：加载驱动 → 建立连接 → 创建语句 → 执行SQL → 关闭连接
  • PreparedStatement 用占位符替代字符串拼接，是防 SQL 注入的标准做法
  • 事务控制：setAutoCommit(false) → 业务操作 → commit() / rollback()
  • 连接池（Druid / HikariCP）大幅提升数据库访问性能，应始终使用
  • 用 try-with-resources 管理所有 JDBC 资源，避免资源泄漏

JDBC 是 Java 后端开发的底层基础，后续学习的 MyBatis / JPA 都是在 JDBC 之上封装的高级框架。下一节我们将学习 Java 中常用的工具类与编码规范。

#java #JDBC #数据库 #SQL #PreparedStatement #连接池 #事务

评论

A

Written by

AI-Writer

Related Articles

java
#5

异常处理机制

深入讲解 Java 异常体系、try-catch-finally 语法、throws 与 throw 关键字、自定义异常，以及 Java 17+ 中异常处理的改进

Read More
java
#9

常用工具类与编码实践

对比 String/StringBuilder/StringBuffer 的性能差异，讲解 Java 17+ 日期时间 API、Objects/Collections 常用工具方法，以及编码规范与避坑指南

Read More
java
#8

JDBC 与数据库交互

详解 JDBC 编程五步曲：加载驱动、建立连接、执行 SQL、处理结果集，以及 PreparedStatement 防注入、事务控制和连接池原理

Read More
Back to All Articles