【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）

发布时间：2023-07-03 17:30

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文章目录

  • 1 JDBC概述
  • 2 JDBC快速入门
    • 2.1 JDBC程序编写步骤
    • 2.2 JDBC的第一个程序
    • 2.3 获取数据库连接的5种方式
  • 3 ResultSet结果集
    • 3.1 ResultSet结果集说明
    • 3.2 ResultSet结果集案例
  • 4 Statement
    • 4.1 Statement说明及SQL注入
    • 4.2 使用Statement模拟登录，演示SQL注入风险
    • 4.3 PreparedStatement 预处理查询
    • 4.4 使用预处理解决SQL注入
  • 写在最后

1 JDBC概述

简介：

  • JDBC为 访问不同的数据库 提供了统一的接口，为使用者屏蔽了很多细节问题；
  • Java程序员通过使用JDBC，可以 连接任何提供了JDBC驱动程序的数据库系统，从而可以完成对数据库的各种操作。

JDBC原理示意图：
【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第1张图片说明： JDBC归根到底是让开发者能够通过Java程序访问到各类支持的数据库系统。然而，各数据库的厂商可能不同，比如甲骨文公司、微软公司… … 由于我们并不清楚各厂商数据库系统的底层结构，且如果操作不同的数据库，我们使用的方法不统一，这样很不利于程序管理。 试想一下，假如你是 Java厂商的开发者，好不容易掉头发编写完了支持 Mysql的代码，但是 Mysql版本迭代升级了… … 你必须重新编写代码，来支持高版本的数据库！
  为了解决上述问题，可以 由 Java程序公司制定一系列的规范，提供一些接口供数据库厂商实现。支持的数据库厂商可以通过实现相应的接口，使得Java程序能够访问、操作数据库。

2 JDBC快速入门

2.1 JDBC程序编写步骤

  1. 注册驱动 - 加载 Driver 类；
  2. 获取连接 - 得到 Connection；
  3. 执行增删改查的操作 - 发送 SQL 给 mysql 执行；
  4. 释放资源 - 关闭相关的连接

2.2 JDBC的第一个程序

下面我们通过JDBC对表 student 进行添加，删除和修改操作，以下为创建表结构的相关代码：

CREATE DATABASE mysqlforjdbctest;
USE mysqlforjdbctest;
CREATE TABLE student
(                                             -- 学生表
    id       INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  -- 学号
    name     VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT '', -- 姓名
    sex      CHAR(1)     NOT NULL DEFAULT '', -- 性别
    birthday DATETIME,                        -- 生日
    phone    VARCHAR(12)                      -- 手机号
);

然后，我们先打开 idea 进行操作准备，将 mysql对应的连接驱动导入到项目目录下，具体见博主这篇文章的第一节内容：
如何通过JDBC访问Mysql数据库？

JDBCtest01代码：

对于代码中的 url 几点说明：

  1. jdbc:mysql 表示协议，通过jdbc的方式连接mysql；
  2. localhost 主机，也可以是ip地址；
  3. 3306 表示 mysql 监听的端口；
  4. mysqlforjdbctest 连接到 mysql 具体哪个数据库。

其余见代码注释：

package com.hxh.jdbc;

import com.mysql.jdbc.Driver;

import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;

/**
 * @author 小黄小黄不再迷茫
 * @version 1.0
 */
public class JDBC01 {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        // 1. 注册驱动
        Driver driver = new Driver();  // 创建driver对象

        // 2. 得到连接
        // jdbc:mysql 表示协议，通过jdbc的方式连接mysql
        // localhost 主机，也可以是ip地址
        // 3306 表示 mysql 监听的端口
        // mysqlforjdbctest 连接到 mysql 具体哪个数据库
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mysqlforjdbctest";
        // 将 用户名和密码放入 Properties 对象中
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("user", "root");  // 用户
        properties.setProperty("password", "111");  // 密码（填入自己用户名对应的密码）
        // 根据给定的 url 连接数据库
        Connection connect = driver.connect(url, properties);

        // 3. 执行 sql
        String sql = "INSERT INTO student VALUES(null, '祢豆子', '女', '2005-05-17', '13521987643')";
        // statement 用于执行静态SQL语句并返回其生成结果的对象
        Statement statement = connect.createStatement();
        int rows = statement.executeUpdate(sql);  // 如果是 DML 语句，则返回影响的行数
        System.out.println(rows > 0 ? "操作成功！" : "操作失败！");

        // 4. 关闭连接
        statement.close();
        connect.close();
    }
}

运行结果及表的变化：
【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第2张图片
【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第3张图片

2.3 获取数据库连接的5种方式

方式 1️⃣ 获取 Driver 实现类对象

Driver driver = new com.mysql.jdbc.Driver();
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mysqlforjdbctest";
Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("user", "root");  // 用户
properties.setProperty("password", "111");  // 密码
Connection connection = driver.connect(url, properties);

  代码中使用了 com.mysql.jdbc.Driver()， 属于静态加载，灵活性较差，依赖性强， 因此推出方式二。

方式 2️⃣ 使用反射机制获取

Class clazz = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
Driver driver = (Driver)clazz.newInstance(); 
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mysqlforjdbctest";
Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("user", "root");  // 用户
properties.setProperty("password", "111");  // 密码
Connection connection = driver.connect(url, properties);

方式 3️⃣ 使用 DriverManager 替换 Driver 进行统一管理， 相对来说，扩展性更强

Class clazz = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
Driver driver = (Driver)clazz.newInstance();
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mysqlforjdbctest";
String user = "root";
String password = "111";
DriverManager.registerDriver(driver);  // 注册Driver驱动
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

方式 4️⃣ 使用 Class.forName 自动完成注册驱动，代码更加简洁

Class clazz = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mysqlforjdbctest";
String user = "root";
String password = "111";
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

  下图为 Driver 类的源码，可以看出，静态代码块中进行了异常处理，在类加载的时候会执行一次。而在 DriverManager.register(new Driver()) 实际上就是在注册驱动，由于代码的简洁性，方式四也是实际开发中使用最多的方式。
【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第4张图片

方式 5️⃣ 使用配置文件，实际上为方式四的优化，使连接数据库更加灵活~

  1. 首先，在 src 目录下新建文件mysql.properties;

  2. mysql.properties 配置文件中存入用户名、密码、url与driver信息，并保存。如下图：
    【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第5张图片

  3. 在对应类中，编写相应的代码

// 通过 Properties 对象获取配置文件的信息
Properties properties = new Properties();
properties.load(new FileInputStream("src\\mysql.properties"));
// 获取相关的值
String user = properties.getProperty("user");
String password = properties.getProperty("password");
String url = properties.getProperty("url");
String driver = properties.getProperty("driver");
Class.forName(driver);
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

3 ResultSet结果集

3.1 ResultSet结果集说明

简介：

  • 表示 数据库结果集的数据表， 通常通过执行查询数据库的语句生成；
  • ResultSet 对象 保持一个光标指向其当前的数据行。最初，光标位于第一行之前；
  • next 方法将光标移动到下一行，并且由于 ResultSet 对象中 没有更多行时返回 false， 结合 while 循环可以遍历结果集。

3.2 ResultSet结果集案例

首先，先执行下面的代码，为 student 表添加数据，便于测试。

INSERT INTO student VALUES (NULL, '路飞', '男', '2001-06-18', '13624567845');
INSERT INTO student VALUES (NULL, '乔巴', '男', '2006-05-21', '13824063845');

⌨️ 示例代码如下：
代码中，statement的方法executeQuery(sql)返回单个ResultSet的对象。 具体见代码的注释：

package com.hxh.jdbc;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.sql.*;
import java.util.Date;
import java.util.Properties;

/**
 * @author 小黄小黄不再迷茫
 * @version 1.0
 */
public class ResultSetTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, SQLException {
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src\\mysql.properties"));
        // 获取相关的值
        String user = properties.getProperty("user");
        String password = properties.getProperty("password");
        String url = properties.getProperty("url");
        String driver = properties.getProperty("driver");

        // 1. 注册驱动
        Class.forName(driver);

        // 2. 得到连接
        Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

        // 3. 得到Statement
        Statement statement = connection.createStatement();

        // 4. 组织Sql
        String sql = "SELECT id, name, sex, birthday FROM student";
        // 执行给定的SQL语句，该语句返回单个 ResultSet 对象
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);

        // 5. 使用while取出数据
        while (resultSet.next()){  // 让光标向后移动，如果没有更多行，则退出循环
            int id = resultSet.getInt(1);  // 获取该行的第一列
            String name = resultSet.getString(2);  // 获取该行第二列
            String sex = resultSet.getString(3);  // 获取该行第三列
            Date date = resultSet.getDate(4);  // 获取该行第四列
            System.out.println(id + "\t" + name + "\t" + sex + "\t" + date);
        }

        // 6. 关闭连接
        resultSet.close();
        statement.close();
        connection.close();
    }
}

实现结果：
【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第6张图片

4 Statement

4.1 Statement说明及SQL注入

简介：

  • Statement对象用于执行静态SQL语句并返回其生成结果的对象；
  • 在连接建立后，需要对数据库进行访问。无论是执行命令还是SQL语句，都可以通过Statement（存在sql注入）、PreparedStatement（预处理）、CallableStatement（存储过程） 来进行；
  • 通过Statement对象执行SQL语句，存在SQL注入风险！ 要防范SQL注入，通过使用Statement扩展而来的PreparedStatement取代Statement即可。

何为SQL注入？
答：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语句段或者命令，恶意攻击数据库！
【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第7张图片

4.2 使用Statement模拟登录，演示SQL注入风险

首先，通过下面的语句，在数据库中创建一个新表，admin，存储用户名和密码：

CREATE TABLE admin
(                                             -- 管理员表
    name     VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT '', -- 用户名
    pwd      VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT ''  -- 密码
);

INSERT INTO admin VALUES ('nezuko', '123456');
INSERT INTO admin VALUES ('lingling', '111111');

【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第8张图片

⌨️ 示例代码如下：

package com.hxh.jdbc;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.sql.*;
import java.util.Date;
import java.util.Properties;
import java.util.Scanner;

/**
 * @author 小黄小黄不再迷茫
 * @version 1.0
 */
public class LoginTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException, SQLException, ClassNotFoundException {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        // 用户输入用户名和密码
        System.out.print("用户名：");
        String admin_name = scanner.nextLine();
        System.out.print("密码：");
        String admin_pwd = scanner.nextLine();

        // 通过Properties对象获取配置文件信息
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src\\mysql.properties"));
        // 获取相关的值
        String user = properties.getProperty("user");
        String password = properties.getProperty("password");
        String url = properties.getProperty("url");
        String driver = properties.getProperty("driver");

        // 1. 注册驱动
        Class.forName(driver);

        // 2. 得到连接
        Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

        // 3. 得到Statement
        Statement statement = connection.createStatement();

        // 4. 组织Sql
        String sql = "SELECT name, pwd FROM admin WHERE name ='"
                + admin_name + "' AND pwd = '" + admin_pwd + "'";
        // 执行给定的SQL语句，该语句返回单个 ResultSet 对象
        ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
        if(resultSet.next()){// 如果查询到一条记录，则说明用户存在
            System.out.println("登录成功！");
        }else {
            System.out.println("登录失败！");
        }

        // 5. 关闭连接
        resultSet.close();
        statement.close();
        connection.close();
    }
}

演示环节：

  1. 尝试 输入正确的用户名和密码：
    【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第9张图片
  2. 尝试 输入错误用户名和密码：
    【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第10张图片
  3. 用户恶意SQL注入：
    【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第11张图片

 由于 Statement 没有对用户的输入进行预处理，而判断是否登录的逻辑恰巧又是用户输入的用户名和密码的拼接，导致了用户恶意注入万能用户名和密码，检验通过的情况~~

4.3 PreparedStatement 预处理查询

简介：

  • PreparedStatement 类图：
    【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第12张图片
  • PreparedStatement 执行的 SQL 语句中的参数用(?)来表示，调用PreparedStatement对象的setXxx()方法设置参数。第一个参数是要设置的 SQL 语句中的参数索引（从1开始），第二个是设置的SQL语句中的参数的值；
  • executeQuery()，返回 ResultSet结果集对象；
  • executeUpdate()，执行更新，比如增删改操作。

PreparedStatement 带来的好处：

  1. 不再需要使用 + 来拼接 sql 语句，可以一定程度上减少语法错误；
  2. 有效解决了sql注入问题；
  3. 大大减少了编译次数，效率较高。

4.4 使用预处理解决SQL注入

还是之前登录的例子，只不过使用的是PreparedStatement，具体代码如下，步骤可见注释：

package com.hxh.jdbc;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.sql.*;
import java.util.Date;
import java.util.Properties;
import java.util.Scanner;

/**
 * @author 小黄小黄不再迷茫
 * @version 1.0
 */
public class LoginTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException, SQLException, ClassNotFoundException {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        // 用户输入用户名和密码
        System.out.print("用户名：");
        String admin_name = scanner.nextLine();
        System.out.print("密码：");
        String admin_pwd = scanner.nextLine();

        // 通过Properties对象获取配置文件信息
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src\\mysql.properties"));
        // 获取相关的值
        String user = properties.getProperty("user");
        String password = properties.getProperty("password");
        String url = properties.getProperty("url");
        String driver = properties.getProperty("driver");

        // 1. 注册驱动
        Class.forName(driver);

        // 2. 得到连接
        Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

        // 3. 得到 PreparedStatement
        // 3.1 组织Sql, ? 相当于占位符
        String sql = "SELECT name, pwd FROM admin WHERE name = ? AND pwd = ?";
        // 3.2 preparedStatement 对象实现了 PreparedStatement接口
        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
        // 3.3 给 ? 赋值
        preparedStatement.setString(1, admin_name);
        preparedStatement.setString(2, admin_pwd);

        // 4. 执行 select 使用 executeQuery, 如果执行的是 dml语句, 则使用 executeUpdate
        ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();
        if(resultSet.next()){// 如果查询到一条记录，则说明用户存在
            System.out.println("登录成功！");
        }else {
            System.out.println("登录失败！");
        }

        // 5. 关闭连接
        resultSet.close();
        preparedStatement.close();
        connection.close();
    }
}

实现结果：
【JDBC从入门到实战】JDBC基础通关教程（全面总结上篇）_第13张图片
解决了sql注入问题！

写在最后

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共勉：“你间歇性的努力和蒙混过日子，都是对之前努力的清零。”
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