Servlet&JSP的那些事兒（十一）

作為web開發的一部分，資料庫訪問也是必不可少的。我們先瞭解一下JDBC吧。

JDBC

JDBC（java database connectivity，java資料庫連接）是API（API），它描述了一套訪問關聯式資料庫的標準java類庫。使用這些API，可以串連資料庫，然後執行sql語句對資料庫進行操作。JDBC也為資料庫廠商提供了一個標準的體繫結構，廠商可以為自己的產品提供JDBC驅動程式，這些驅動程式就能讓java應用程式直接存取他們的資料庫產品，從而提高java程式訪問資料庫的效率。

JDBC驅動程式可以分為四種：JDBC-ODBC橋、部分本地API，部分java驅動程式、JDBC網路純java驅動程式以及本地協議純java驅動程式。

1）JDBC-ODBC橋顧名思義，就是用JDBC API調用ODBC去訪問資料庫，因為ODBC出現的比JDBC早，這適用於資料庫產品只提供了ODBC驅動程式的情況，因為它的執行效率比較低。
2）部分本地API，部分java驅動程式即通過java程式調用本地API來實現資料庫操作。JDBC API先調用本地API執行操作，執行結果通過本地API返回給JDBC驅動程式，再由JDBC驅動程式將結果轉化為JDBC標準形式返回給使用者。
3）JDBC網路純java驅動程式利用作為中介軟體的應用伺服器來訪問資料庫。
4）本地協議純java驅動程式通過與資料庫建立直接的通訊端串連，採用具體於纏上的網路通訊協定把JDBC API調用轉化為直接的網路調用。這種驅動程式效率是最高的。

如何安裝資料庫在這裡就不再贅述了。本文採用的是MySql資料庫。為：點擊開啟連結

windows環境下有直接的安裝器，還需要下載連接器。下載後安裝與配置即可。（不會的話Google之~）

JDBC API

JDBC API包含在JDK中，被分為兩個包：java.sql和javax.sql。java.sql包定義了訪問資料庫的介面和類。我們先看看訪問資料庫的過程 ：

1）載入並註冊資料庫驅動
2）建立到資料庫的串連
3）訪問資料庫

程式碼範例為：

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");Connection conn = DriverManger.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/book","root","shan");Statement stmt = conn.createStatement();ResultSet rs = stmt.executeQuery("select * form books");

載入並註冊資料庫驅動

java.sql.Driver介面是所有JDBC驅動程式需要實現的介面，它是給資料庫廠商使用的，不同廠商實現該介面的類名是不同的。mysql實現Driver介面的類名為：com.mysql.jdbc.Driver。載入JDBC驅動是調用Class類的靜態方法forName()，向其傳遞要載入的JDBC驅動的類名。在運行時，類載入器從CLASSPATH環境變數中定位和載入JDBC驅動類。載入驅動類後，會註冊一個驅動類的執行個體。

建立到資料庫的串連

我們在程式中不需要直接去訪問實現了Driver介面的驅動類，而是由驅動管理程式來管理這些驅動。Driver介面中提供了一個Connect()方法，用來建立到資料庫的串連。在建立串連時，我們使用DriverManager類（驅動管理程式）的getConnection()方法建立到資料庫的串連，它返回一個Connection對象。DriverManager類提供了三個重載的getConnection()方法。如下所示：

public static Conection getConnection(String url) throws SQLException;public static Conection getConnection(String url, String user, String passwd) throws SQLException;public static Conection getConnection(String url, Properties info) throws SQLException;

url為資料庫的url。整個url用冒號:分成三部分：協議、子協議和子名稱。文法為：jdbc:subprotocol:subname。jdbc標識協議，子協議用於標識一個資料庫驅動程式，子名稱的文法與具體驅動程式有關。mysql的資料庫url為：jdbc:mysql://localhost:3306/databasename。

user為使用者名稱，passwd為密碼。Properties包含了用於特定資料庫所需要的參數，以鍵-值對的形式給定串連參數。

訪問資料庫

建立串連以後，我們就可以訪問資料庫了。java.sql包中給定了3個介面：Statement、PreparedStatement、CallableStatement。這三個介面分別定義了對資料庫訪問的不同方式。

1）Statement

Connection中定義了createStatement()方法，用於建立一個Statement對象。Statement對象用於執行靜態sql語句，返回執行的結果。Statement介面中定義了executeQuery(String sql)來執行sql語句，並返回一個ResultSet類型的結果。executeUpdate(String sql)用於執行insert，update或delete語句。execute(String sql)方法執行返回多個結果集的sql語句。

2）ResultSet

Statement介面中的executeQuery(String sql)方法返回一個ResultSet類型的結果。ResultSet對象維護了一個指向當前資料行的遊標，初始的時候，遊標在第一行之前，可通過ResultSet對象的next()方法移動遊標到下一行。ResultSet介面中還定義了如getInt()、getString()等方法。可擷取當前行中列的資料。

3）PreparedStatement

我們在程式中傳遞的sql語句在執行前必須被先行編譯，然後才能被資料庫引擎執行。如果重複執行只有參數不同的sql語句，比較低效。而如果你要用不同的參數來多次執行同一個sql語句，可以使用PreparedStatement語句。用法如下：

PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("insert student values (?,?)");pstmt.setInt(1,1);pstmt.setString(2,"shan");pstmt.executeUpdate();pstmt.setInt(1,2);pstmt.setString(2,"dong");pstmt.executeUpdate();

4）CallableStatement

CallableStatement用於執行sql預存程序。CallableStatement從PreparedStatement繼承而來。在執行預存程序之前，凡是預存程序中類型為out的參數都必須被註冊。可通過registerOutParameter()方法來完成。用法如下：

CallableStatement cstmt = conn.prepareCall("call p_changesal(?,?)");cstmt.registerOutParameter(2,java.sql.Types.INTEGER);cstmt.setInt(1,1234);cstmt.execute();int price = cstmt.getInt(2);

5）中繼資料

我們可能需要擷取資料庫表本身的資訊。可以使用ResultSet對象的getMetaData()方法來得到ResultSetMetaData對象。ResultSetMetaData對象中定義了一些常用的方法，如getColumnCount()，getColumnDisplaySize()，getColunmName()等。

交易處理

如果網上購物的支付功能，使用者進入結算中心，確認訂單後，程式會擷取單價和數目，然後計算總價，然後計算使用者餘額是否足夠支付，之後更新貨物資料。不過就在此時，伺服器崩潰了，重新啟動後，發現貨物數目減少了，但收入卻沒有增加。因為更新使用者餘額的操作因為故障沒有操作。要解決這種問題，就需要交易處理機制。

事務是指構成單個邏輯單元的操作集合。交易處理保證所有事務都作為一個工作單元來執行，即使出現硬體故障或系統失靈，也不能改變這種執行方式。為了將多個sql語句作為一個交易處理，需要調用Connection對象的setAutoCommit()方法，傳入false來取消自動認可事務。在所有sql語句執行成功後，調用commit()方法提交，或者在出錯時，調用rollback()方法來復原（就是回到初始狀態）。關於交易處理的具體概念，請參考資料庫書籍理解。

JDBC資料來源和串連池

前面我們講到了串連資料庫的一種方式。現在我們繼續講另外一種方式。在javax.sql包中，定義了DataSource介面，它為我們提供了另外一種串連方式。利用DataSource來建立資料庫連接，不需要載入驅動，不需要使用管理類。在程式中，會通過向一個JNDI（java name and directory）伺服器查詢來得到DataSource對象，然後調用DataSource對象的getConnection()方法來建立資料庫連接。使用方法如下：

javax.nameing.Context context = new javax.naming.InitialContext();//lookup用來查詢一個命名物件javax.sql.DataSource ds = (javax.sql.DataSource)context.lookup("java:comp/env/jdbc/book");java.sql.Connection conn = ds.getConnection();conn.close();

java:comp/env是環境命名內容（Environment Naming Context，ENC），引入它是為瞭解決JNDI命名衝突的問題。ENC將資源引用名與實際的JNDI名分開，從而提高了J2EE應用的移植性。

什麼是串連池？

由於建立資料庫連接相當耗時和耗費資源，而且一個資料庫伺服器能夠同時建立的串連數目也是有限的，在大型web應用中，可能同時有上千個訪問資料庫的請求。如果資料庫為每個使用者建立串連，那效能會急劇下降。為了能夠重複利用資料庫連接，提高請求的效能，所以採用串連池技術。它預先建立多個資料庫連接對象，然後將連線物件儲存到串連池中，當使用者請求到來，從池中取出一個連線物件為使用者服務，請求完成後，使用者程式調用close()方法，將連線物件放回池內。

tomcat提供了資料來源和串連池的實現。在tomcat中，可以在<context>元素的內容中使用<Resource>元素來配置JDBC資料來源。

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