JDBC: Java連接資料庫的利器

JDBC（Java Database Connectivity）是Java連接資料庫的標準API，它提供了一個通用的介面，使得Java程序可以和任何資料庫連接，並執行諸如查詢、插入和更新等操作。JDBC是Java訪問資料庫的門票，也是Java應用程序中不可或缺的一部分。

一、快速入門

下面是在Java程序中使用JDBC的一個簡單示例：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class JDBCDemo {
  public static void main(String[] args) throws SQLException {
    // 1. 載入 JDBC 驅動程序
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

    // 2. 創建資料庫連接
    Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test",
        "username", "password");

    // 3. 創建 Statement 對象
    Statement stmt = conn.createStatement();

    // 4. 執行 SQL 查詢
    ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM users");

    // 5. 處理結果集
    while (rs.next()) {
      System.out.println(rs.getString("name"));
    }

    // 6. 釋放資源
    rs.close();
    stmt.close();
    conn.close();
  }
}

上面的代碼用JDBC連接到本地MySQL資料庫，查詢了一個users表的所有記錄，並將每條記錄的名字（name）列印到控制台。這段代碼展示了JDBC連接資料庫並執行SQL查詢的基本步驟：

1. 載入JDBC驅動程序。

2. 創建資料庫連接。

3. 創建Statement對象。

4. 執行SQL查詢。

5. 處理結果集。

6. 釋放資源。

二、獲得連接

在JDBC中，使用Connection介面來表示資料庫連接。連接到資料庫需要用到以下三個參數：

• url：表示資料庫的URL，形如jdbc:database://host:port/database_name
• username：表示資料庫登錄的用戶名。
• password：表示資料庫登錄的密碼。

連接資料庫的一種常見方式是使用DriverManager類，具體示例如下：

Connection conn = null;

try {
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test",
        "username", "password");
} catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

三、執行SQL語句

執行SQL語句需要用到Statement或PreparedStatement對象。

Statement可以執行任何類型的SQL語句，但是可能存在SQL注入的問題。代碼示例如下：

Statement stmt = null;
ResultSet rs = null;

try {
    stmt = conn.createStatement();
    rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM users WHERE id = " + id);
    while (rs.next()) {
        System.out.println(rs.getString("name"));
    }
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (rs != null) {
        rs.close();
    }
    if (stmt != null) {
        stmt.close();
    }
}

PreparedStatement支持預編譯的SQL語句，避免了SQL注入問題。代碼示例如下：

PreparedStatement stmt = null;
ResultSet rs = null;

try {
    stmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM users WHERE id = ?");
    stmt.setInt(1, id);
    rs = stmt.executeQuery();
    while (rs.next()) {
        System.out.println(rs.getString("name"));
    }
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (rs != null) {
        rs.close();
    }
    if (stmt != null) {
        stmt.close();
    }
}

四、事務處理

JDBC支持事務處理，可以使用Connection介面的commit、rollback和setAutoCommit方法完成事務處理。

代碼示例如下：

conn.setAutoCommit(false); // 關閉自動提交

try {
    // 執行多條SQL語句
    stmt1.execute();
    stmt2.execute();
    // 提交事務
    conn.commit();
} catch (Exception e) {
    // 回滾事務
    conn.rollback();
} finally {
    conn.setAutoCommit(true); // 恢復自動提交
}

五、連接池

使用JDBC連接資料庫時，每次都需要創建連接對象、執行SQL語句和釋放資源，這樣會消耗大量的時間和資源，而且對於高並發的應用來說，可能會導致連接過多，從而導致資料庫的性能下降。

連接池技術的出現就是為了解決這些問題。連接池會維護一些預先創建好的連接，並在需要時分配這些連接。通過連接池可以有效地避免連接過多和頻繁創建連接對象的開銷，提升應用性能。

常見的Java連接池有C3P0、Druid和HikariCP等。

以HikariCP舉例，代碼示例如下：

import com.zaxxer.hikari.HikariConfig;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;

public class ConnectionPoolDemo {
    private static HikariConfig config = new HikariConfig();
    private static HikariDataSource ds;

    static {
        config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test");
        config.setUsername("username");
        config.setPassword("password");
        config.addDataSourceProperty("cachePrepStmts", "true");
        config.addDataSourceProperty("prepStmtCacheSize", "250");
        config.addDataSourceProperty("prepStmtCacheSqlLimit", "2048");

        ds = new HikariDataSource(config);
    }

    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return ds.getConnection();
    }
}

六、總結

JDBC是Java訪問資料庫的重要手段，也是Java應用程序中不可或缺的一部分。本文主要介紹了如何連接資料庫、執行SQL語句、進行事務處理和使用連接池。在實際應用中，根據業務需求選擇合適的方法和工具來優化資料庫訪問，提升應用性能。