数据库操作

数据库操作是开发中非常重要的内容之一，特别是在涉及到大量数据存储和查询的应用程序时。Java 提供了强大的 JDBC（Java Database Connectivity）技术，使得 Java 应用能够与数据库进行连接和交互。下面，我将详细介绍数据库的基础知识、JDBC 的使用以及常见数据库操作。

数据库基础知识

什么是数据库

数据库是一个有组织的数据集合，它用于存储和管理数据。数据库可以高效地存储、查询和管理大量的数据。最常见的数据库系统是关系型数据库（如 MySQL、PostgreSQL）和非关系型数据库（如 MongoDB）。

数据库的种类及功能

关系型数据库：

特点：数据以表格的形式存储，表与表之间可以通过主键和外键建立关联。
常见数据库：MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server。
功能：
- 支持复杂查询。
- 数据一致性强，支持事务。
- 数据存储结构清晰。

非关系型数据库（NoSQL）：

特点：数据不以表格的形式存储，通常是文档、键值对、图数据等。
常见数据库：MongoDB、Redis、Cassandra。
功能：
- 支持灵活的 schema 设计。
- 通常用于高并发、大数据量的场景。
- 可以水平扩展，处理分布式数据。

SQL 语言

SQL（Structured Query Language）是用于管理关系型数据库的标准语言。SQL 语言可以用于以下操作：

数据查询：通过 SELECT 查询数据。
数据修改：通过 INSERT、UPDATE、DELETE 修改数据。
数据库管理：创建、删除数据库和表格。

SQL 示例：

sql

-- 查询所有用户
SELECT * FROM users;

-- 插入新用户
INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Tom', 30);

-- 更新用户信息
UPDATE users SET age = 31 WHERE name = 'Tom';

-- 删除用户
DELETE FROM users WHERE name = 'Tom';

JDBC 概述

JDBC（Java Database Connectivity）是 Java 提供的一套 API，允许 Java 程序与关系型数据库进行通信。JDBC 通过一系列接口和类，提供了连接、查询、更新数据库的功能。

JDBC-ODBC 桥接器

早期，JDBC 使用 JDBC-ODBC 桥接器来连接数据库。这个桥接器将 JDBC 请求转发给 ODBC（开放数据库连接）驱动程序，然后 ODBC 驱动程序与数据库通信。随着技术的发展，JDBC 现在大多使用数据库厂商提供的原生 JDBC 驱动程序。

JDBC 技术

JDBC 技术通过提供一组标准接口，允许 Java 应用程序执行数据库操作。JDBC 操作的步骤通常是：

加载数据库驱动。
创建数据库连接。
执行 SQL 语句。
处理结果集。
关闭连接。

JDBC 驱动程序的类型

JDBC 驱动程序有四种类型：

JDBC-ODBC 桥接驱动（类型 1）：将 JDBC 调用转换为 ODBC 调用。
本地 API 驱动（类型 2）：使用数据库厂商提供的本地库（如 C 语言库）来与数据库通信。
网络协议驱动（类型 3）：通过中间层与数据库通信，支持多种数据库。
纯 Java 驱动（类型 4）：通过 Java 程序直接与数据库通信，不依赖本地库，是最常用的类型。

JDBC 中常用的类和接口

Connection 接口

Connection 是 JDBC 中的一个重要接口，表示与数据库的连接。通过它可以创建 Statement 或 PreparedStatement，并执行 SQL 语句。

常用方法：

createStatement()：创建一个 Statement 对象。
prepareStatement()：创建一个 PreparedStatement 对象。
close()：关闭数据库连接。

java

Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "user", "password");

Statement 接口

Statement 用于执行 SQL 语句，并获取执行结果。Statement 通常用于执行简单的 SQL 查询。

常用方法：

executeQuery()：执行查询语句，返回结果集。
executeUpdate()：执行更新操作（如插入、更新、删除）。

java

Statement stmt = connection.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM users");

PreparedStatement 接口

PreparedStatement 是 Statement 的一个子接口，支持预编译的 SQL 语句，适合处理动态参数，避免 SQL 注入攻击。

常用方法：

setXXX()：设置 SQL 查询中的参数（如 setString()、setInt()）。
executeQuery()：执行查询语句，返回结果集。
executeUpdate()：执行更新操作。

java

String sql = "SELECT * FROM users WHERE age > ?";
PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql);
pstmt.setInt(1, 30); // 设置参数
ResultSet rs = pstmt.executeQuery();

DriverManager 类

DriverManager 是用来管理数据库驱动程序的类，它根据数据库的 URL 加载对应的驱动，并建立数据库连接。

java

DriverManager.registerDriver(new com.mysql.cj.jdbc.Driver());
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "root", "password");

ResultSet 接口

ResultSet 用于存储和操作查询的结果集。它允许通过游标遍历结果，并获取结果数据。

常用方法：

next()：移动游标到下一行。
getString()、getInt() 等方法：获取某列的数据。

java

while (rs.next()) {
    String name = rs.getString("name");
    int age = rs.getInt("age");
}