浅谈 JDBC

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应用程序与数据库软件进行交互可以有多种方式，其中常见的就是 JDBC 和 ODBC，它们都是在 X/Open SQL CLI（Call Level Interface）的基础上完成，但是 JDBC 更适合在 Java 应用中使用。JDBC 提供了一套用于 Java 程序与 DBMS 进行交互的 API，即只是制定了这个规范，具体的实现则交给了不同的数据库软件厂商。

JDBC 1.0

JDBC 的第一个版本是跟随 JDK 1.1 一起发布的，相关的接口和类位于 java.sql 包中，包含了 DriverManager 类、Driver 接口、Connection 接口、Statement 接口、ResultSet 接口、SQLException 类等。在这一时期，我们需要手动加载 JDBC 驱动，然后通过 DriverManager 来获取数据库连接，比较典型的使用方式如下：

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public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            // 1 加载数据库驱动
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            // 2 通过驱动管理类获取数据库连接
            connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf-8",
                    "root", "root");
            // 3 定义 sql 语句，? 表示占位符
            String sql = "select * from user where username = ?";
            // 4 获取预处理 statement
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            // 5 设置参数，第一个参数为 sql 语句中参数的序号（从 1 开始），第二个参数为设置的参数值
            preparedStatement.setString(1, "saber");
            // 6 向数据库发出 sql 执行查询，查询出结果集
            resultSet = preparedStatement.executeQuery();
            // 7 遍历查询结果集
            while (resultSet.next()) {
                System.out.println(resultSet.getString("id"));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 8 释放资源
            if (resultSet != null) {
                try {
                    resultSet.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (preparedStatement != null) {
                try {
                    preparedStatement.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (connection != null) {
                try {
                    connection.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

JDBC 2.0

JDBC 2.0 的最大变化大概就是引入了 javax.sql.DataSource。在 JDBC 1.0 的时候，我们只能通过 DriverManager 来创建数据库连接，而在 JDBC 2.0 中，我们可以使用 DataSource 直接获取数据库连接。一个 DataSource 对象代表一个真正的数据源，在使用 DataSource 时，我们可以不必编写加载驱动的代码，只需要将数据库连接信息作为参数传入即可，DataSource 会负责连接数据库的工作。同时应用程序可以直接连接到多个数据源，我们只需要修改 DataSource 的属性即可，不需要修改应用程序的代码，与 DriverManager 相比，我们的代码会变的更加简洁，也更容易控制。

DataSource 大致有三种类型的实现，其中一种是最基本的实现，即生成标准的 Connection 对象。另一种是基于连接池的实现，即在 DataSource 中集成了连接池技术，生成的 Connection 对象是自动参与连接池的。还有一种就是分布式事务的实现，在这种实现中，一般会使用连接池和事务管理器，生成的 Connection 对象可以用于分布式事务。

DataSource 可以与 JNDI 一起工作，这样就可以把 DataSource 对象的创建、部署和管理与应用程序分开了，提高了应用程序的可移植性和可维护性。系统管理员或者具有相应权限的人来配置 DataSource 对象，包括设定 DataSource 的属性，然后将它注册到 JNDI 服务中去。在注册 DataSource 对象的的过程中，系统管理员需要把 DataSource 对象和一个逻辑名称关联起来。名称可以是任意的，通常选择能够代表数据源并且容易记忆的名称。

我们可以在 Java Web 项目的 META-INF 目录下新建一个 context.xml 文件，然后添加以下内容，然后修改 WEB-INF/web.xml 配置文件。或者直接在 Tomcat 中修改 conf/context.xml 文件，添加一个 Resource。直接修改 Tomcat 配置文件的这种方式，需要将用到的 jar 包拷贝到 Tomcat 安装目录下的 lib 目录中。

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Context>
  <Resource
    name="jdbc/druid-test"
    factory="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory"
    auth="Container"
    type="javax.sql.DataSource"
    maxActive="100"
    maxIdle="30"
    maxWait="10000"
    username="root"
    password="root"
    url="jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false" />
</Context>
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public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Context context = new InitialContext();
            DataSource dataSource = (DataSource) context.lookup("java:comp/env/jdbc/druid-test");
            try {
                Connection connection = dataSource.getConnection();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (NamingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

JDBC 4.0

JDBC 4.0 随着 JDK 6 一起发布，值得一说的是，在 JDK 6 中，使用 DriverManager 获取连接之前可以不再显式地加载驱动。java.sql.DriverManager 的内部实现机制决定了只有先通过 Class.forName() 方法找到特定驱动的 class 文件，DriverManager.getConnection() 方法才能顺利地获得数据库连接。这样的代码为编写程序增加了不必要的负担，JDK 的开发者也意识到了这一点。从 JDK 6 开始，应用程序不再需要显式地加载驱动程序了，DriverManager 开始能够自动地承担这项任务。这主要得益于 Java 的 SPI 机制。JDBC 4.0 的规范规定，所有的驱动 jar 包必须在 META-INF/services 目录下包含一个名称为 java.sql.Driver 的文本文件，这个文件里的一行便对应一个驱动类。有了这样的描述，DriverManager 就可以从当前的 CLASSPATH 中找到对应的驱动文件。