1 什么是JDBC
Java程序都是通过JDBC(Java Data Base Connectivity)连接数据库的,通过SQL对数据库编程。JDBC是由SUN公司(SUN公司已被Oracle公司收购)提出的一系列规范,只定义了接口规范,具体的实现是由各个数据库厂商去完成的。因为每个数据库都有其特殊性,这些是Java规范没有办法确定的,所以JDBC就是一种典型的桥接模式。
2 常用接口
2.1 Driver接口
要连接数据库,必须先加载特定厂商的数据库驱动程序,不同的数据库有不同的加载方法。共有2种方式。
2.1.1 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
推荐这种方式,不会对具体的驱动类产生依赖。
例如:
// 加载Oracle驱动
Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
2.1.2 DriverManager.registerDriver("com.mysql.jdbc.Driver");
会造成DriverManager中产生2个一样的驱动,并会对具体的驱动类产生依赖。
2.2 Connection接口
与特定数据库连接后,Connection执行SQL语句并返回结果。DriverManager.getConnection(url, user, password)方法建立在JDBC URL中定义的数据库Connection连接上。例如:
// 连接MySQL数据库
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://host:port/database", "user", "password"); // 连接Oracle数据库
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@host:port:database", "user", "password");
常用方法:
createStatement():创建向数据库发送sql的statement对象。
prepareStatement(sql) :创建向数据库发送预编译sql的PreparedSatement对象。
prepareCall(sql):创建执行存储过程的callableStatement对象。
setAutoCommit(boolean autoCommit):设置事务是否自动提交。
commit() :在此连接上提交事务。
rollback() :在此连接上回滚事务。
2.3 Statement接口
用于执行静态SQL语句并返回它所生成结果的对象。
3个Statement类:
Statement:由createStatement方法创建,用于发送简单的SQL语句(不带参数)。
PreparedStatement :继承Statement类,由prepareStatement方法创建,用于发送含有1个或多个参数的SQL语句。与父类Statement相比,有以下几个优点:
—可以防止SQL注入。
DBUtils辅助类
package com.test.jdbc; import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
/**
* @author Administrator
* 模板类DBUtils
*/
public final class DBUtils {
// 参数定义
private static String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mytest"; // 数据库地址
private static String username = "root"; // 数据库用户名
private static String password = "root"; // 数据库密码 private DBUtils() { }
// 加载驱动
static {
try {
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
} catch (ClassNotFoundException e) {
System.out.println("驱动加载出错!");
}
} // 获得连接
public static Connection getConnection() throws SQLException {
return DriverManager.getConnection(url, username, password);
} // 释放连接
public static void free(ResultSet rs, Statement st, Connection conn) {
try {
if (rs != null) {
rs.close(); // 关闭结果集
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (st != null) {
st.close(); // 关闭Statement
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (conn != null) {
conn.close(); // 关闭连接
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} } } } }
在写SQL注入演示类之前看下数据库结构(简单的users表):
SQL注入演示类
package com.test.jdbc; import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement; public class SqlInner {
public static void main(String[] args) {
//Read("zhangsan"); // 如果普通查询可以
Read("' or 1 or'");
}
public static void Read(String name) {
Statement st = null;
ResultSet rs = null;
Connection conn = null;
try {
conn = DBUtils.getConnection();
st = conn.createStatement();
String sql = "select * from users where lastname = '" + name + "'"; // 主要注入发生地
System.out.println("sql: " + sql); // 打印SQL语句
rs = st.executeQuery(sql);
System.out.println("age\tlastname\tfirstname\tid");
while (rs.next()) {
System.out.println(rs.getInt(1) + "\t" + rs.getString(2)
+ "\t\t" + rs.getString(3) + "\t\t" + rs.getString(4));
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
DBUtils.free(rs, st, conn);
}
}
}
如果用普通的键zhangsan来查询,结果如下:
使用下面的' or 1 or',结果如下:
把所有结果都打印出来了。打印生成后的SQL语句如下:
这是一种SQL注入,用了2个单引号,分别把前后的两个''给封闭了,变成两个空,然后通过or 1即or true符合所有条件。
使用PreparedStatement
package com.test.jdbc; import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException; public class SqlInner {
public static void main(String[] args) {
Read("' or 1 or'");
}
public static void Read(String name) {
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
Connection conn = null;
try {
conn = DBUtils.getConnection();
String sql = "select * from users where lastname = ?"; // 这里用问号
st = conn.prepareStatement(sql);
st.setString(1,name); // 这里将问号赋值
rs = st.executeQuery();
System.out.println("age\tlastname\tfirstname\tid");
while (rs.next()) {
System.out.println(rs.getInt(1) + "\t" + rs.getString(2)
+ "\t\t" + rs.getString(3) + "\t\t" + rs.getString(4));
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
DBUtils.free(rs, st, conn);
}
}
}
PreparedStatement用?代替变量,然后通过setString赋值。由于PreparedStatement内置了字符过滤,就相当于where name = ' or 1 or ',没有对应记录,所以结果为空。这体现了PreparedStatement的防注入功能。
—在特定的驱动数据库下相对效率要高(不绝对)。
—因为已经预加载了,所以不需要频繁编译。
CallableStatement:继承PreparedStatement类,由prepareCall方法创建,用于调用存储过程。
Statement常用方法:
execute(String sql):返回值为true时,执行的是查询语句,可以通过getResultSet方法获取结果;返回值为false时,执行的是更新语句或DDL语句。
executeQuery(String sql):执行select语句,返回ResultSet结果集。
executeUpdate(String sql):执行insert/update/delete语句,返回影响的行数。
addBatch(String sql) :把多条SQL语句放到一个批处理中。
executeBatch():向数据库发送一批SQL语句并执行,返回每条SQL语句执行后的影响行数的int数组。
2.4 ResultSet接口
结果集
检索不同类型字段的常用方法:
getString(int index)、getString(String columnName):获得在数据库里是varchar、char等类型的数据对象。
getFloat(int index)、getFloat(String columnName):获得在数据库里是Float类型的数据对象。
getDate(int index)、getDate(String columnName):获得在数据库里是Date类型的数据对象。
getBoolean(int index)、getBoolean(String columnName):获得在数据库里是Boolean类型的数据对象。
getObject(int index)、getObject(String columnName):获取在数据库里任意类型的数据对象。
对结果集进行滚动的方法:
next():移动到下一行。
Previous():移动到前一行。
absolute(int row):移动到指定行。
beforeFirst():移动resultSet的最前面。
afterLast() :移动到resultSet的最后面。
3 使用JDBC的步骤
加载JDBC驱动 → 获取数据库连接Connection对象 → 创建执行SQL语句的PreparedStatement对象 → 处理执行结果ResultSet对象 → 释放资源。
注意,释放资源顺序:ResultSet → PreparedStatement → Connection。
3.1 加载JDBC驱动(只加载1次)
Class.forName("com.MySQL.jdbc.Driver");
3.2 获取数据库连接Connection对象
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://host:port/database", "user", "password");
URL用于标识数据库的位置,通过URL地址告诉JDBC程序连接哪个数据库,URL的写法为:
其他参数如:useUnicode=true&characterEncoding=utf8
3.3 创建执行SQL语句的PreparedStatement对象
//Statement
String id = "5";
String sql = "delete from table where id=" + id;
Statement st = conn.createStatement();
st.executeQuery(sql);
//存在sql注入的危险
//如果用户传入的id为“5 or 1=1”,那么将删除表中的所有记录
//PreparedStatement 有效的防止sql注入(SQL语句在程序运行前已经进行了预编译,当运行时动态地把参数传给PreprareStatement时,即使参数里有敏感字符如 or '1=1'也数据库会作为一个参数一个字段的属性值来处理而不会作为一个SQL指令)
String sql = “insert into user (name,pwd) values(?,?)”;
PreparedStatement ps = conn.preparedStatement(sql);
ps.setString(1, “col_value”); //占位符顺序从1开始
ps.setString(2, “123456”); //也可以使用setObject
ps.executeQuery();
3.4 处理执行结果ResultSet对象
ResultSet rs = ps.executeQuery();
While(rs.next()){
rs.getString(“col_name”);
rs.getInt(1);
//…
}
3.5 释放资源
// 数据库连接(Connection)非常耗资源,尽量晚创建,尽量早的释放
// 都要加try catch finally以防前面关闭出错,后面的就不执行了
try {
if (rs != null) {
rs.close();
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (st != null) {
st.close();
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (conn != null) {
conn.close();
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4 什么是MyBatis
官网 http://www.mybatis.org/mybatis-3/zh/index.html
MyBatis是一款优秀的持久层框架,它支持定制化SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis 避免了几乎所有的JDBC代码和手动设置参数以及获取结果集。MyBatis可以使用简单的XML或注解来配置和映射原生信息,将接口和Java的POJOs(Plain Old Java Objects,普通的Java对象)映射成数据库中的记录。
5 JDBC演变到MyBatis过程
5.1 连接获取和释放
频繁地开启和关闭数据库连接造成资源浪费,影响系统性能。
解决方案:
通过数据库连接池反复利用已经建立的连接去访问数据库,减少连接的开启和关闭的时间。即使用数据库连接池动态管理数据库连接。
但数据库连接池多种多样,有可能采用DBCP连接池,也有可能采用容器本身的JNDI连接池。
从DataSource里面获取数据库连接,具体实现由用户来配置。
5.2 SQL语句统一存取
使用JDBC操作数据库时,SQL语句基本都散落在各个Java类中,这样有3个不足之处:
—可读性很差,不利于维护以及做性能调优。
—改动Java代码需要重新编译、打包部署。
—不利于取出SQL语句在数据库客户端执行(因为之前编写好的SQL语句通过+号进行拼凑,所以取出后需要删掉中间的Java代码)。
解决方案:
SQL语句统一存放到XML中。
5.3 重复SQL语句
如何复用SQL语句?
解决方案:
将重复的SQL片段独立成一个SQL块,然后各个SQL语句引用重复的SQL块。
5.4 传入参数映射和动态SQL
根据前台传入参数的不同,如何动态生成对应的SQL语句呢?
解决方案:
使用if、choose、when、otherwise元素组装SQL语句,#{变量名}传递SQL所需要的参数,${变量名}传递SQL语句本身。
5.5 结果映射和结果缓存
如何封装结果处理?
解决方案:
为了将结果匹配到对应的数据结构,SQL处理器需要明确两点:第一,需要返回什么类型的对象?第二,结果如何映射到相应的数据结构?
如何存储SQL执行结果即缓存来提升性能?
缓存数据都是key-value的格式,SQL语句和传入参数两部分合起来可以作为数据缓存的key值。
参考资料
《深入浅出MyBatis技术原理与实战》