第3章：使用PreparedStatement实现CRUD操作
3.1 操作和访问数据库
数据库连接被用于向数据库服务器发送命令和 SQL 语句，并接受数据库服务器返回的结果。其实一个数据库连接就是一个Socket连接。
- 在 java.sql 包中有 3 个接口分别定义了对数据库的调用的不同方式：
- Statement：用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象。
- PrepatedStatement：SQL 语句被预编译并存储在此对象中，可以使用此对象多次高效地执行该语句。
- CallableStatement：用于执行 SQL 存储过程
3.2 使用Statement操作数据表的弊端
通过调用 Connection 对象的 createStatement() 方法创建该对象。该对象用于执行静态的 SQL 语句，并且返回执行结果。
-
Statement 接口中定义了下列方法用于执行 SQL 语句：
int excuteUpdate(String sql)：执行更新操作INSERT、UPDATE、DELETE ResultSet executeQuery(String sql)：执行查询操作SELECT -
但是使用Statement操作数据表存在弊端：
- 问题一：存在拼串操作，繁琐
- 问题二：存在SQL注入问题
SQL 注入是利用某些系统没有对用户输入的数据进行充分的检查，而在用户输入数据中注入非法的 SQL 语句段或命令(如：SELECT user,password FROM user_table WHERE user='a' OR 1 = ' AND password = ' OR '1' = '1') ，从而利用系统的 SQL 引擎完成恶意行为的做法。
对于 Java 而言，要防范 SQL 注入，只要用 PreparedStatement(从Statement扩展而来) 取代 Statement 就可以了。
代码演示：
public class StatementTest {
// 使用Statement的弊端：需要拼写sql语句，并且存在SQL注入的问题
@Test
public void testLogin() {
Scanner scan = new Scanner(System.in);
System.out.print("用户名：");
String userName = scan.nextLine();
System.out.print("密 码：");
String password = scan.nextLine();
// SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '1' or ' AND PASSWORD = '='1' or '1' = '1';
String sql = "SELECT user,password FROM user_table WHERE USER = '" + userName + "' AND PASSWORD = '" + password
+ "'";
User user = get(sql,User.class);
if (user != null) {
System.out.println("登陆成功!");
} else {
System.out.println("用户名或密码错误！");
}
}
// 使用Statement实现对数据表的查询操作
public <T> T get(String sql,Class<T> clazz) {
T t = null;
Connection conn = null;
Statement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
// 1.加载配置文件
InputStream is = StatementTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
Properties pros = new Properties();
pros.load(is);
// 2.读取配置信息
String user = pros.getProperty("user");
String password = pros.getProperty("password");
String url = pros.getProperty("url");
String driverClass = pros.getProperty("driverClass");
// 3.加载驱动
Class.forName(driverClass);
// 4.获取连接
conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
st = conn.createStatement();
rs = st.executeQuery(sql);
// 获取结果集的元数据
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
// 获取结果集的列数
int columnCount = rsmd.getColumnCount();
if (rs.next()) {
t = clazz.newInstance();
for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
// //1. 获取列的名称
// String columnName = rsmd.getColumnName(i+1);
// 1. 获取列的别名
String columnName = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
// 2. 根据列名获取对应数据表中的数据
Object columnVal = rs.getObject(columnName);
// 3. 将数据表中得到的数据，封装进对象
Field field = clazz.getDeclaredField(columnName);
field.setAccessible(true);
field.set(t,columnVal);
}
return t;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 关闭资源
if (rs != null) {
try {
rs.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (st != null) {
try {
st.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (conn != null) {
try {
conn.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
return null;
}
}综上：
3.3 PreparedStatement的使用
3.3.1 PreparedStatement介绍
可以通过调用 Connection 对象的 preparedStatement(String sql) 方法获取 PreparedStatement 对象
PreparedStatement 接口是 Statement 的子接口，它表示一条预编译过的 SQL 语句
PreparedStatement 对象所代表的 SQL 语句中的参数用问号(?)来表示，调用 PreparedStatement 对象的 setXxx() 方法来设置这些参数. setXxx() 方法有两个参数，第一个参数是要设置的 SQL 语句中的参数的索引(从 1 开始)，第二个是设置的 SQL 语句中的参数的值
3.3.2 PreparedStatement vs Statement
代码的可读性和可维护性。
-
PreparedStatement 能最大可能提高性能：
- DBServer会对预编译语句提供性能优化。因为预编译语句有可能被重复调用，所以语句在被DBServer的编译器编译后的执行代码被缓存下来，那么下次调用时只要是相同的预编译语句就不需要编译，只要将参数直接传入编译过的语句执行代码中就会得到执行。
- 在statement语句中,即使是相同操作但因为数据内容不一样,所以整个语句本身不能匹配,没有缓存语句的意义.事实是没有数据库会对普通语句编译后的执行代码缓存。这样每执行一次都要对传入的语句编译一次。
- (语法检查，语义检查，翻译成二进制命令，缓存)
PreparedStatement 可以防止 SQL 注入
3.3.3 Java与SQL对应数据类型转换表
| Java类型 | SQL类型 |
|---|---|
| boolean | BIT |
| byte | TINYINT |
| short | SMALLINT |
| int | INTEGER |
| long | BIGINT |
| String | CHAR,VARCHAR,LONGVARCHAR |
| byte array | BINARY,VAR BINARY |
| java.sql.Date | DATE |
| java.sql.Time | TIME |
| java.sql.Timestamp | TIMESTAMP |
3.3.4 使用PreparedStatement实现增、删、改操作
//通用的增、删、改操作（体现一：增、删、改 ； 体现二：针对于不同的表）
public void update(String sql,Object ... args){
Connection conn = null;
PreparedStatement ps = null;
try {
//1.获取数据库的连接
conn = JDBCUtils.getConnection();
//2.获取PreparedStatement的实例 (或：预编译sql语句)
ps = conn.prepareStatement(sql);
//3.填充占位符
for(int i = 0;i < args.length;i++){
ps.setObject(i + 1,args[i]);
}
//4.执行sql语句
ps.execute();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
//5.关闭资源
JDBCUtils.closeResource(conn,ps);
}
}3.3.5 使用PreparedStatement实现查询操作
这里使用的是泛型Class<T>，而不是T.class，是因为T只是泛型，并不是具体的类，所以没有.class属性，没有字节码文件。
这也是Class支持泛型的原因。
// 通用的针对于不同表的查询:返回一个对象 (version 1.0)
public <T> T getInstance(Class<T> clazz,String sql,Object... args) {
Connection conn = null;
PreparedStatement ps = null;
ResultSet rs = null;
try {
// 1.获取数据库连接
conn = JDBCUtils.getConnection();
// 2.预编译sql语句，得到PreparedStatement对象
ps = conn.prepareStatement(sql);
// 3.填充占位符
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
ps.setObject(i + 1,args[i]);
}
// 4.执行executeQuery(),得到结果集：ResultSet
rs = ps.executeQuery();
// 5.得到结果集的元数据：ResultSetMetaData
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
// 6.1通过ResultSetMetaData得到columnCount,columnLabel；通过ResultSet得到列值
int columnCount = rsmd.getColumnCount();
if (rs.next()) {
T t = clazz.newInstance();
for (int i = 0; i < columnCount; i++) {// 遍历每一个列
// 获取列值
Object columnVal = rs.getObject(i + 1);
// 获取列的别名:列的别名，使用类的属性名充当
String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
// 6.2使用反射，给对象的相应属性赋值
Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
field.setAccessible(true);
field.set(t,columnVal);
}
return t;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 7.关闭资源
JDBCUtils.closeResource(conn,ps,rs);
}
return null;
}说明：使用PreparedStatement实现的查询操作可以替换Statement实现的查询操作，解决Statement拼串和SQL注入问题。
我们这里的SQL预编译，PreparedStatement不是将参数简单拼凑成SQL，而是做了一些预处理，将参数转换为String，两端加单引号，将参数内的一些特殊字符（换行，单双引号，斜杠等）做转义处理，这样就很大限度的避免了SQL注入。
详细请看【JSP思考】JSP中#{},${}和%{}的区别
3.4 ResultSet与ResultSetMetaData
3.4.1 ResultSet
查询需要调用PreparedStatement 的 executeQuery() 方法，查询结果是一个ResultSet 对象
- ResultSet 对象以逻辑表格的形式封装了执行数据库操作的结果集，ResultSet 接口由数据库厂商提供实现
ResultSet 返回的实际上就是一张数据表。有一个指针指向数据表的第一条记录的前面。
- ResultSet 对象维护了一个指向当前数据行的游标，初始的时候，游标在第一行之前，可以通过 ResultSet 对象的 next() 方法移动到下一行。调用 next()方法检测下一行是否有效。若有效，该方法返回 true，且指针下移。相当于Iterator对象的 hasNext() 和 next() 方法的结合体。
-
当指针指向一行时,可以通过调用 getXxx(int index) 或 getXxx(int columnName) 获取每一列的值。
- 例如: getInt(1),getString("name")
- 注意：Java与数据库交互涉及到的相关Java API中的索引都从1开始。
- ResultSet 接口的常用方法：
boolean next()
- getString()
…
3.4.2 ResultSetMetaData
可用于获取关于 ResultSet 对象中列的类型和属性信息的对象
- ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();
- getColumnName(int column)：获取指定列的名称
- getColumnLabel(int column)：获取指定列的别名
getColumnCount()：返回当前 ResultSet 对象中的列数。
- getColumnTypeName(int column)：检索指定列的数据库特定的类型名称。
- getColumnDisplaySize(int column)：指示指定列的最大标准宽度，以字符为单位。
isNullable(int column)：指示指定列中的值是否可以为 null。
isAutoIncrement(int column)：指示是否自动为指定列进行编号，这样这些列仍然是只读的。
问题1：得到结果集后,如何知道该结果集中有哪些列 ？ 列名是什么？
需要使用一个描述 ResultSet 的对象， 即 ResultSetMetaData
问题2：关于ResultSetMetaData
- 如何获取 ResultSetMetaData： 调用 ResultSet 的 getMetaData() 方法即可
- 获取 ResultSet 中有多少列：调用 ResultSetMetaData 的 getColumnCount() 方法
- 获取 ResultSet 每一列的列的别名是什么：调用 ResultSetMetaData 的getColumnLabel() 方法
3.5 资源的释放
- 释放ResultSet,Statement,Connection。
- 数据库连接（Connection）是非常稀有的资源，用完后必须马上释放，如果Connection不能及时正确的关闭将导致系统宕机。Connection的使用原则是尽量晚创建，尽量早的释放。
- 可以在finally中关闭，保证及时其他代码出现异常，资源也一定能被关闭。
3.6 JDBC API小结
- 两种思想
面向接口编程的思想
- ORM思想(object relational mapping)
- 一个数据表对应一个java类
- 表中的一条记录对应java类的一个对象
- 表中的一个字段对应java类的一个属性
sql是需要结合列名和表的属性名来写。注意起别名。
- 两种技术
-
JDBC结果集的元数据：ResultSetMetaData
元数据（Metadata），又称中介数据、中继数据，为描述数据的数据（data about data），主要是描述数据属性（property）的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。
即 描述数据本身的基本结构属性信息(不可再分)。- 获取列数：getColumnCount()
- 获取列的别名：getColumnLabel()
通过反射，创建指定类的对象，获取指定的属性并赋值
-
元数据
元数据（Metadata），又称中介数据、中继数据，为描述数据的数据（data about data）。
元数据作用是：
1、描述数据属性（property）的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。
2、元数据算是一种电子式目录，为了达到编制目录的目的，必须在描述并收藏数据的内容或特色，进而达成协助数据检索的目的。
元数据的应用举例：
1、数据结构：数据集的名称、关系、字段、约束等；
2、数据部署：数据集的物理位置；
3、数据流：数据集之间的流程依赖关系（非参照依赖），包括数据集到另一个数据集的规则；
4、质量度量：数据集上可以计算的度量；
5、度量逻辑关系：数据集度量之间的逻辑运算关系；
6、ETL过程：过程运行的顺序，并行、串行；
7、数据集快照：一个时间点上，数据在所有数据集上的分布情况。
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