JDBC进阶

embedded/2024/10/19 7:34:06/

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JDBC进阶

实体类和ORM

主键回显

批量操作

连接池

介绍

常见的连接池

Druid连接池

Hikari连接池

连接池与软编码

其他配置

Druid配置

Hikari配置

JDBC进阶

实体类和ORM

在使用JDBC操作数据库时会发现数据都是零散的，明明在数据库中是一行完整的数据，到了Java中变成了一个一个的变量，不利于维护和管理。但是Java是面向对象的，一个表对应的是一个类，一行数据就对应的是Java中的一个对象，一个列对应的是对象的属性，所以需要把数据存储在一个载体里，这个载体就是实体类

ORM（Object Relational Mapping）思想：对象到关系数据库的映射，作用是在编程中，把面向对象的概念跟数据库中表的概念对应起来，以面向对象的角度操作数据库中的数据，即一张表对应一个类，一行数据对应一个对象，一个列对应一个属性

当下JDBC中这种过程称其为手动ORM。后续也会学习ORM框架，比如MyBatis、JPA等。

使用ORM思想优化基础部分六大基本步骤：

  1. 创建对象，一个表就是一个类，表名中表示抽象事物的即为类名，例如t_employee对应类名即为Employee
  2. 将原有「接受一个一个变量逐个打印」的方式更改为「值对应对象的成员属性」
一般实体类会放在一个名为 pojo的包内部

表对应类：

java">@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Employee {private Integer empId;private String empName;private Double empSalary;private Integer empAge;
}

优化六大基本步骤：

java">public class TestORM {@Testpublic void test() throws Exception{// 创建数据库连接Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///databaseTest", "root", "123456");// 预编译SQLPreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM t_emp WHERE emp_age = 26");// 获取结果ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();// 创建对象引用Employee employee = null;// 遍历结果将数据存储到对象中if(resultSet.next()) {// 创建对象employee = new Employee();// 获取值int empId = resultSet.getInt("emp_id");String empName = resultSet.getString("emp_name");double empSalary = resultSet.getDouble("emp_salary");int empAge = resultSet.getInt("emp_age");// 将获取到的值存储到对象中employee.setEmpId(empId);employee.setEmpName(empName);employee.setEmpSalary(empSalary);employee.setEmpAge(empAge);// 上面的也可以直接用构造方法// employee = new Employee(resultSet.getInt("emp_id"),//         resultSet.getString("emp_name"),//         resultSet.getDouble("emp_salary"),//         resultSet.getInt("emp_id"));System.out.println(employee);}// 关闭资源resultSet.close();preparedStatement.close();connection.close();}
}

如果有多行数据，则可以考虑使用集合，例如ArrayList集合：

java">public class TestORM01 {@Testpublic void test() throws Exception{// 创建数据库连接Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///databaseTest", "root", "123456");// 预编译SQLPreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM t_emp");// 获取结果ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();// 创建对象引用Employee employee = null;ArrayList<Employee> employees = new ArrayList<>();// 遍历结果将数据存储到对象中while (resultSet.next()) {// 上面的也可以直接用构造方法employee = new Employee(resultSet.getInt("emp_id"),resultSet.getString("emp_name"),resultSet.getDouble("emp_salary"),resultSet.getInt("emp_id"));employees.add(employee);}// 显示结果employees.stream().forEach(System.out::println);// 也可以不用Stream流，因为集合中已经有forEach方法，所以等价于下面的代码// employees.forEach(System.out::println);// 关闭资源resultSet.close();preparedStatement.close();connection.close();}
}

主键回显

在数据中，执行新增操作时，主键列为自动增长，可以在表中直观的看到，但是在Java程序中执行完新增后，只能得到受影响行数，无法得知当前新增数据的主键值。

在Java程序中获取数据库中插入新数据后的主键值，并赋值给Java对象的操作称为主键回显

需要实现主键回显，就需要在创建PreparedStatement对象时传递一个参数Statement.RETURN_GENERATED_KEYS，该参数表示返回生成的主键，而在插入成功后就可以通过对应的PreparedStatement对象通过getGeneratedKeys()方法获取到一个结果集，但是这个结果集是一个单行单列的，并且因为不知道其表头名，所以需要通过列标的方式获取

例如下面的代码：

java">public class ReflectPrimKey {@Testpublic void test() throws Exception{Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///databaseTest", "root", "123456");PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("insert into t_emp (emp_id, emp_name, emp_salary, emp_age) values (NULL, '李四', 2000, 20)", Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);int i = preparedStatement.executeUpdate();if(i > 0) {System.out.println("插入成功");Employee employee = null;// 主键回显填充到对象ResultSet generatedKeys = preparedStatement.getGeneratedKeys();if (generatedKeys.next()) {int pk = generatedKeys.getInt(1);PreparedStatement preparedStatement1 = connection.prepareStatement("SELECT * FROM t_emp where emp_id = ?");preparedStatement1.setInt(1, pk);ResultSet resultSet = preparedStatement1.executeQuery();while (resultSet.next()) {employee = new Employee();employee.setEmpId(pk);employee.setEmpName(resultSet.getString("emp_name"));employee.setEmpAge(resultSet.getInt("emp_age"));employee.setEmpSalary(resultSet.getDouble("emp_salary"));}resultSet.close();}System.out.println(employee);generatedKeys.close();} else {System.out.println("插入失败");}preparedStatement.close();connection.close();}
}

批量操作

前面插入多条数据时，需要一条一条发送给数据库执行，效率低下，所以需要通过批量操作提升多次操作效率

批量操作步骤：

  1. 在获取数据库连接的URL参数中的数据库后方添加参数rewriteBatchedStatements=true
  2. 添加时使用PreparedStatement对象调用addBatch()方法将新增的数据插入到缓存中
  3. 插入完毕后，使用PreparedStatement对象调用executeBatch()方法将缓冲区的数据直接加载到数据库

例如，使用前面的方式进行多条数据插入：

java">@Test
public void test() throws Exception{Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///databaseTest", "root", "123456");PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("insert into t_emp (emp_name, emp_salary, emp_age) values (?, ?, ?)");for (int i = 0; i < 10000; i++) {preparedStatement.setString(1, "marry" + i);preparedStatement.setDouble(2, 100+i);preparedStatement.setInt(3, 10);preparedStatement.executeUpdate();}preparedStatement.close();connection.close();
}

查看运行时长：

使用批量添加多条数据：

java">@Test
public void test1() throws Exception {Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///databaseTest", "root", "123456");PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("insert into t_emp (emp_name, emp_salary, emp_age) values (?, ?, ?)");for (int i = 0; i < 10000; i++) {preparedStatement.setString(1, "marry" + i);preparedStatement.setDouble(2, 100 + i);preparedStatement.setInt(3, 10);preparedStatement.addBatch();}preparedStatement.executeBatch();preparedStatement.close();connection.close();
}

查看运行时长：

连接池

介绍

前面使用JDBC连接数据库存在下面的两个问题：

  1. 每次操作数据库都要获取新连接，使用完毕后就close释放，频繁的创建和销毁造成资源浪费
  2. 连接的数量无法把控，对服务器来说压力巨大

为了解决上面的两个问题就需要用到连接池：

连接池就是数据库连接对象的缓冲区，通过配置，由连接池负责创建连接、管理连接、释放连接等操作

预先创建数据库连接放入连接池，用户在请求时，通过池直接获取连接，使用完毕后，将连接放回池中，避免了频繁的创建和销毁，同时解决了创建的效率。当池中无连接可用，且未达到上限时，连接池会新建连接。如果池中连接达到上限，用户请求会等待，可以设置超时时间。

常见的连接池

JDBC 的数据库连接池使用javax.sql.DataSourc接口进行规范，所有的第三方连接池都实现此接口，自行添加具体实现。也就是说，所有连接池获取连接的和回收连接方法都一样，不同的只有性能和扩展功能，下面是五种常见的连接池，但是最主要的还是第四种和第五种：

  1. DBCP 是Apache提供的数据库连接池，速度相对C3P0较快，但自身存在一些BUG
  2. C3P0 是一个开源组织提供的一个数据库连接池，速度相对较慢，稳定性还可以
  3. Proxool 是sourceforge下的一个开源项目数据库连接池，有监控连接池状态的功能， 稳定性较c3p0差一点
  4. Druid（名：德鲁伊）： 是阿里提供的数据库连接池，是集DBCP 、C3P0 、Proxool 优点于一身的数据库连接池，性能、扩展性、易用性都更好，功能丰富
  5. Hikari（ひかり[shi ga li]）： 取自日语，是光的意思，是SpringBoot2.x之后内置的一款连接池，基于 BoneCP （已经放弃维护，推荐该连接池）做了不少的改进和优化，口号是快速、简单、可靠

主流连接池的功能对比：

mock性能数据（单位：ms）：

MySQL性能数据 (单位：ms)：

Druid连接池

因为是第三方的工具，所以需要引入jar包

使用方式步骤：

  1. 创建连接池对象（使用DruidDatasource的无参构造方法创建）
  2. 为连接数据库提供必要数据：
    1. 数据库驱动（使用DruidDatasource对象的方法：setDriverClassName()，参数传递驱动全限定名）
    2. 数据库URL（使用DruidDatasource对象的方法：setUrl()，参数传递数据库URL）
    3. 数据库用户名（使用DruidDatasource对象的方法：setUsername()，参数传递数据库用户名）
    4. 数据库密码（使用DruidDatasource对象的方法：setPassword()，参数传递数据库用户名密码）
  3. 可选设置：
    1. 连接池初始时提供连接的总数量（使用DruidDatasource对象的方法：setInitialSize()，参数传递整数个数值）
    2. 连接池最大可提供连接的数量（使用使用DruidDatasource对象的方法：setMaxActive()，参数传递整数个数值）
注意，如果写了初始值，若初始值大于8，则必须要给最大值，否则会报错
  1. 获取连接池对象（使用DruidDatasource对象的方法：getConnection()，返回DruidPooledConnection对象，但是DruidPooledConnection是Connection的实现类，所以也可以用Connection对象引用来接收）
  2. 释放连接：使用连接对象调用close()方法释放

示例代码：

java">public class DruidConnectionPool {@Testpublic void test() throws Exception{// 1. 创建DruidDataSource对象DruidDataSource druidDataSource = new DruidDataSource();// 2. 设置数据库信息druidDataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");druidDataSource.setUrl("jdbc:mysql:///databaseTest");druidDataSource.setUsername("root");druidDataSource.setPassword("123456");// 3. 非必要信息设置druidDataSource.setInitialSize(10);druidDataSource.setMaxActive(20);// 4. 获取连接池连接DruidPooledConnection connection = druidDataSource.getConnection();System.out.println(connection);// 5. 处理CRUD// 释放连接池connection.close();}
}

看到如下内容代表连接池创建完成：

Hikari连接池

因为是第三方的工具，所以需要引入jar包

使用步骤与Druid基本一致，只是部分方法的名称不同：

使用方式步骤：

  1. 创建连接池对象（使用HikariDataSource的无参构造方法创建）
  2. 为连接数据库提供必要数据：
    1. 数据库驱动（使用HikariDataSource对象的方法：setDriverClassName()，参数传递驱动全限定名）
    2. 数据库URL（使用HikariDataSource对象的方法：setJdbcUrl()，参数传递数据库URL）
    3. 数据库用户名（使用HikariDataSource对象的方法：setUsername()，参数传递数据库用户名）
    4. 数据库密码（使用HikariDataSource对象的方法：setPassword()，参数传递数据库用户名密码）
  3. 可选设置：
    1. 连接池初始时提供连接的总数量（使用HikariDataSource对象的方法：setMinimumIdle()，参数传递整数个数值）
    2. 连接池最大可提供连接的数量（使用使用HikariDataSource对象的方法：setMaximumPoolSize()，参数传递整数个数值）
注意，如果写了初始值，若初始值大于8，则必须要给最大值，否则会报错
  1. 获取连接池对象（使用HikariDataSource对象的方法：getConnection()，返回Connection对象）
  2. 释放连接：使用连接对象调用close()方法释放
java">public class HikariConnectionPool {@Testpublic void test() throws Exception{// 1. 创建HikariDataSource对象HikariDataSource hikariDataSource = new HikariDataSource();// 2. 设置数据库信息hikariDataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");hikariDataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql:///databaseTest");hikariDataSource.setUsername("root");hikariDataSource.setPassword("123456");// 3. 非必要信息设置hikariDataSource.setMinimumIdle(10);hikariDataSource.setMaximumPoolSize(20);// 4. 获取连接池连接Connection connection = hikariDataSource.getConnection();System.out.println(connection);// 5. 处理CRUD// 释放连接池connection.close();}
}

看到如下结果代表连接池创建成功：

当在Java应用程序中看到「SLF4J: No SLF4J providers were found.」这条信息时，这意味着Simple Logging Facade for Java（SLF4J）没有找到任何绑定（binding），即它无法找到具体的日志实现来执行日志记录。SLF4J本身只是一个用于访问底层日志框架的接口或facade，它需要一个具体的实现（如Logback或log4j-over-SLF4J）来实际记录日志消息，但是目前可以不需要进行具体研究

连接池与软编码

前面在创建连接池时都是使用的硬编码，但是在实际开发中，如果将这些配置信息与Java代码耦合，则每一次更新迭代都需要改变源代码，导致维护成本升高，为了解决这个问题，可以将连接池的相关配置信息放到一个xxx.properties的文件，使用Properties集合的load()方法读取配置文件中的信息

配置文件创建基本步骤如下：

  1. 创建resources文件夹并将其标记为根资源文件夹，存放配置文件
  2. 在配置文件中写入连接池的配置信息，一般包括如下内容：
    1. 数据库驱动全限定名
    2. 数据库URL
    3. 数据库用户名
    4. 数据库用户名密码
  3. 可选写内容：
    1. 连接池初始连接总数量
    2. 连接池最大连接数量
建议在设置配置文件每一个key时，名字取setXxx方法后面的Xxx并将首字母小写，例如setDriverClassName，在配置文件中写driverClassName

使用软编码步骤如下：

  1. 创建Properties集合
  2. 通过当前类名.class.ClassLoader().getResourcesAsStream()获取一个InputStream对象
  3. 通过Properties集合中的load()方法读取数据
  4. 将Properties集合对象通过连接池的相关方法传入从而创建指定连接池：
    1. 对于Druid：使用DruidDataSourceFactory.createDataSource()方法，参数传递Properties集合对象
    2. 对于Hikari：使用构造方法：HikariConfig()，参数传递Properties集合对象，创建一个HikariConfig对象，通过HikariConfig对象调用HikariDataSource()的构造方法，参数传递HikariConfig对象，创建HikariDataSource对象

对于Druid来说：

配置文件：

java">driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql:///databaseTest
username=root
password=123456
initialSize=10
maxActive=20

示例代码：

java">@Test
public void softCode() throws Exception{// 创建Properties集合Properties properties = new Properties();// 获取配置文件InputStream resourceAsStream = DruidConnectionPool.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties");properties.load(resourceAsStream);DataSource dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(properties);// 获取连接对象Connection connection = dataSource.getConnection();System.out.println(connection);// 释放连接connection.close();
}

对于Hikari来说：

配置文件：

java">driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
jdbcUrl=jdbc:mysql:///databaseTest
username=root
password=123456
minimumIdle=10
maximumPoolSize=20

示例代码：

java">@Test
public void softCode() throws Exception{// 创建Properties集合Properties properties = new Properties();// 获取配置文件InputStream resourceAsStream = HikariConnectionPool.class.getClassLoader().getResourceAsStream("hikari.properties");properties.load(resourceAsStream);HikariConfig hikariConfig = new HikariConfig(properties);HikariDataSource hikariDataSource = new HikariDataSource(hikariConfig);// 获取连接对象Connection connection = hikariDataSource.getConnection();System.out.println(connection);// 释放连接connection.close();
}

其他配置

Druid配置

配置

缺省

说明

name

配置这个属性的意义在于，如果存在多个数据源，监控的时候可以通过名字来区分开来。 如果没有配置，将会生成一个名字，格式是："DataSource-" + System.identityHashCode(this)

jdbcUrl

连接数据库的url，不同数据库不一样。例如：mysql : jdbc:mysql://10.20.153.104:3306/druid2 oracle : jdbc:oracle:thin:@10.20.149.85:1521:ocnauto

username

连接数据库的用户名

password

连接数据库的密码。如果你不希望密码直接写在配置文件中，可以使用ConfigFilter。详细看这里：使用ConfigFilter · alibaba/druid Wiki · GitHub

driverClassName

根据url自动识别 这一项可配可不配，如果不配置druid会根据url自动识别dbType，然后选择相应的driverClassName(建议配置下)

initialSize

0

初始化时建立物理连接的个数。初始化发生在显示调用init方法，或者第一次getConnection时

maxActive

8

最大连接池数量

maxIdle

8

已经不再使用，配置了也没效果

minIdle

最小连接池数量

maxWait

获取连接时最大等待时间，单位毫秒。配置了maxWait之后，缺省启用公平锁，并发效率会有所下降，如果需要可以通过配置useUnfairLock属性为true使用非公平锁。

poolPreparedStatements

false

是否缓存preparedStatement，也就是PSCache。PSCache对支持游标的数据库性能提升巨大，比如说oracle。在mysql下建议关闭。

maxOpenPreparedStatements

-1

要启用PSCache，必须配置大于0，当大于0时，poolPreparedStatements自动触发修改为true。在Druid中，不会存在Oracle下PSCache占用内存过多的问题，可以把这个数值配置大一些，比如说100

validationQuery

用来检测连接是否有效的sql，要求是一个查询语句。如果validationQuery为null，testOnBorrow、testOnReturn、testWhileIdle都不会其作用。

testOnBorrow

true

申请连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。

testOnReturn

false

归还连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能

testWhileIdle

false

建议配置为true，不影响性能，并且保证安全性。申请连接的时候检测，如果空闲时间大于timeBetweenEvictionRunsMillis，执行validationQuery检测连接是否有效。

timeBetweenEvictionRunsMillis

有两个含义：

  1. Destroy线程会检测连接的间隔时间
  2. testWhileIdle的判断依据，详细看testWhileIdle属性的说明

numTestsPerEvictionRun

不再使用，一个DruidDataSource只支持一个EvictionRun

minEvictableIdleTimeMillis

connectionInitSqls

物理连接初始化的时候执行的sql

exceptionSorter

根据dbType自动识别 当数据库抛出一些不可恢复的异常时，抛弃连接

filters

属性类型是字符串，通过别名的方式配置扩展插件，常用的插件有： 监控统计用的filter:stat日志用的filter:log4j防御sql注入的filter:wall

proxyFilters

类型是List，如果同时配置了filters和proxyFilters，是组合关系，并非替换关系

Hikari配置

属性

默认值

说明

isAutoCommit

true

自动提交从池中返回的连接

connectionTimeout

30000

等待来自池的连接的最大毫秒数

maxLifetime

1800000

池中连接最长生命周期如果不等于0且小于30秒则会被重置回30分钟

minimumIdle

10

池中维护的最小空闲连接数 minIdle<0或者minIdle>maxPoolSize，则被重置为maxPoolSize

maximumPoolSize

10

池中最大连接数，包括闲置和使用中的连接

metricRegistry

null

连接池的用户定义名称，主要出现在日志记录和JMX管理控制台中以识别池和池配置

healthCheckRegistry

null

报告当前健康信息

poolName

HikariPool-1

连接池的用户定义名称，主要出现在日志记录和JMX管理控制台中以识别池和池配置

idleTimeout

是允许连接在连接池中空闲的最长时间


http://www.ppmy.cn/embedded/120071.html

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