【Javaweb学习|黑马笔记|Day5】Web后端基础|java操作数据库

【DAY5】

1）JDBC

Java程序操作数据库的技术有很多，而最为底层、最为基础的就是JDBC

JDBC：（Java DataBase Connectivity），就是使用Java语言操作关系型数据库的一套API。

但是使用JDBC来操作数据库，会比较繁琐，所以现在在企业项目开发中呢，一般都会使用基于JDBC的封装的高级框架，比如：Mybatis、MybatisPlus、Hibernate、SpringDataJPA。

本质：JDBC提供接口 各个数据库的厂商再根据接口编写实现类 提供数据驱动的jar包

• sun公司官方定义的一套操作所有关系型数据库的规范，即接口。
• 各个数据库厂商去实现这套接口，提供数据库驱动jar包。
• 我们可以使用这套接口(JDBC)编程，真正执行的代码是驱动jar包中的实现类。

1.1更新数据

eg入门程序 基于JDBC 程序，执行update语句

步骤：

• 准备工作：创建一个Maven项目，准备数据库表user

• 代码实现：编写JDBC程序，操作数据库

  • 引入依赖

    <dependencies><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>8.0.30</version></dependency><dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter</artifactId><version>5.9.3</version><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.18.30</version></dependency></dependencies>

  • 建表 user

    create database web01;
    use web01;
    create table user(id int unsigned primary key auto_increment comment 'ID,主键',username varchar(20) comment '用户名',password varchar(32) comment '密码',name varchar(10) comment '姓名',age tinyint unsigned comment '年龄'
    )comment '用户表';insert into user(id,username,password,name,age)values(1,'daqiao','123456','大乔',22),(2,'xiaoqiao','123456','小乔',18),(3,'diaochan','123456','貂蝉',24),(4,'lvbu','123456','吕布',28),(5,'zhaoyun','12345678','赵云',27);

  • 编写代码

    import org.junit.jupiter.api.Test;import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.Statement;public class JDBCTest {@Testpublic void updateTest() throws Exception {//1.注册驱动Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");//2.获取数据库连接String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/web01";String username = "root";String password = "*********";Connection connection = DriverManager.getConnection(url,username,password);//3.获取SQL语句执行对象Statement statement = connection.createStatement();//4.执行SQLint i = statement.executeUpdate("update user set age = 25 where id = 1");System.out.println("SQL执行完毕影响的记录数为：" + i);//5.释放资源statement.close();connection.close();}
    }

1.2查询数据

eg：基于JDBC程序来操作数据库，执行如下SQL语句：

select * from user where username = 'daqiao' and password = '123456'

public class JDBCTest {/*** 编写JDBC程序, 查询数据*/@Testpublic void testJdbc() throws Exception {// 获取连接Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/web", "root", "1234");// 创建预编译的PreparedStatement对象PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM user WHERE username = ? AND password = ?");//预编译SQL//? 表示占位符// 设置参数pstmt.setString(1, "daqiao"); // 第一个问号对应的参数pstmt.setString(2, "123456"); // 第二个问号对应的参数// 执行查询ResultSet rs = pstmt.executeQuery(); //ResultSet用来封装DQL查询语句查询的结果// 处理结果集while (rs.next()) { //将查询出来的数据表格一行一行扫描int id = rs.getInt("id");String uName = rs.getString("username");String pwd = rs.getString("password");String name = rs.getString("name");int age = rs.getInt("age");System.out.println("ID: " + id + ", Username: " + uName + ", Password: " + pwd + ", Name: " + name + ", Age: " + age);}// 关闭资源rs.close();pstmt.close();conn.close();}}

ResultSet（结果集对象）：封装了DQL查询语句查询的结果。

• next()：将光标从当前位置向前移动一行，并判断当前行是否为有效行，返回值为boolean。
  • true：有效行，当前行有数据
  • false：无效行，当前行没有数据
• getXxx(…)：获取数据，可以根据列的编号获取，也可以根据列名获取（推荐）。

进阶版 使用try catch finally 不管程序有没有出错最终都会释放资源

@Testpublic void testSelect(){String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/web01";String USER = "root";String PASSWORD = "zxr120707";Connection conn = null;//数据库连接对象，用于与数据库建立会话PreparedStatement stmt = null;//预编译的 SQL 语句对象，用于执行带参数的 SQL（如查询、更新）ResultSet rs = null;//封装查询返回的结果try{//1.注册JDBC驱动Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");//2.打开链接conn = DriverManager.getConnection(URL,USER,PASSWORD);//3.执行查询String sql = "SELECT * FROM user WHERE username = ? AND password = ?";stmt = conn.prepareStatement(sql); //在这个已建立的数据库会话中，准备好一条可安全执行的SQL语句stmt.setString(1,"daqiao");stmt.setString(2,"123456");rs = stmt.executeQuery();//把查询结果赋给rs//4.处理结果集while(rs.next()){User user = new User(rs.getInt("id"),rs.getString("username"),rs.getString("password"),rs.getString("name"),rs.getInt("age"));System.out.println(user);}}catch(SQLException se){se.printStackTrace();}catch(Exception e){e.printStackTrace();}finally {//5.关闭资源try{if(rs != null)rs.close();if(stmt != null)stmt.close();if(conn != null)conn.close();}catch(SQLException se){se.printStackTrace();}}}

package pojo;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {private Integer id;private String username;private String password;private String name;private Integer age;
}

1.3预编译

其实我们在编写SQL语句的时候，有两种风格：

• 静态SQL（参数硬编码）

conn.prepareStatement("SELECT * FROM user WHERE username = 'daqiao' AND password = '123456'");
ResultSet resultSet = pstmt.executeQuery();

这种就是参数值直接拼接在SQL语句中，参数值是写死的。

• 预编译SQL（参数动态传递）

conn.prepareStatement("SELECT * FROM user WHERE username = ? AND password = ?");
pstmt.setString(1, "daqiao");
pstmt.setString(2, "123456");
ResultSet resultSet = pstmt.executeQuery();

这种并未将参数值在SQL语句中写死，而是使用 ？ 进行占位，然后再指定每一个占位符对应的值是多少，而最终在执行SQL语句的时候，程序会将SQL语句（SELECT * FROM user WHERE username = ? AND password = ?），以及参数值（"daqiao", "123456"）都发送给数据库，然后在执行的时候，会使用参数值，将？占位符替换掉。

那这种预编译的SQL，也是在项目开发中推荐使用的SQL语句。主要的作用有两个：

• 防止SQL注入
• 性能更高

1.3.1SQL注入

• SQL注入：通过控制输入来修改事先定义好的SQL语句，以达到执行代码对服务器进行攻击的方法。

SQL注入最典型的场景，就是用户登录功能

如果使用硬编码方式进行SQL查找，制作一个登录网页

String username = request.getParameter("username");
String password = request.getParameter("password");/*...*/String sql = "SELECT * FROM users WHERE username='" + username +"' AND password='" + password + "'";
stmt = conn.createStatement();
rs = stmt.executeQuery(sql);

eg：我们可以通过控制表单输入，来修改事先定义好的SQL语句的含义。 从而来攻击服务器。

账号随便 密码'or'1'='1

拼接后就变成了SELECT * FROM users WHERE username='shkasgdk' AND password=''or'1'='1'

根据 SQL 的运算符优先级（AND 优先级高于 OR），它等价于：... WHERE (username='shkasgdk' AND password='') OR ('1'='1')

最终也能登录成功

1.3.2解决SQL注入

而通过预编译SQL（select * from user where username = ? and password = ?），就可以直接解决上述SQL注入的问题

String sql = "SELECT * FROM users WHERE username = ? AND password = ?";
PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(sql);
stmt.setString(1, username);
stmt.setString(2, password);

在预编译SQL语句中，当我们执行的时候，会把整个' or '1'='1作为一个完整的参数，赋值给第2个问号（' or '1'='1进行了转义，只当做字符串使用）

那么此时再查询时，就查询不到对应的数据了，登录失败

1.3.3性能更高

数据库每次收到一条 SQL，都要做：

1. 词法分析（拆分关键字、标识符）
2. 语法分析（检查是否符合 SQL 语法）
3. 语义分析（检查表/列是否存在、权限等）
4. 查询优化（生成最优执行计划，如是否走索引）
5. 执行（真正去磁盘读数据）
6. 返回结果

但是使用预编译后：

• 第一次执行时：数据库完成 1~4 步，并将执行计划缓存*起来；*
• 后续执行时：只需发送 参数值，数据库直接跳到第 5 步（执行）！

复习一下

工具	定位	类比
Maven	项目构建与依赖管理工具	像“智能仓库管理员 + 自动化打包机”
Spring Boot	快速开发 Web 应用的框架	像“开箱即用的 Web 应用脚手架”

2）Mybatis

MyBatis是一款优秀的 持久层 框架，用于简化JDBC的开发

2.1入门程序

1）准备工作：

1. 创建SpringBoot工程，引入Mybatis相关依赖

   导入 mybatis的起步依赖、mysql的驱动包、lombok。

项目工程创建完成后，自动在pom.xml文件中，导入Mybatis依赖和MySQL驱动依赖。如下所示：

2. 准备数据库user、实体类User

   • 实体类：实体类的属性名与表中的字段名一一对应。 实体类放在 com.itheima.pojo 包下。

   @Data
   @NoArgsConstructor
   @AllArgsConstructor
   public class User {private Integer id; //IDprivate String username; //用户名private String password; //密码private String name; //姓名private Integer age; //年龄
   }
   

3. 配置Mybatis（在application.properties 中配置数据库的连接信息）

   在 application.properties 中配置数据库的连接信息。

   #数据库访问的url地址
   spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/web
   #数据库驱动类类名
   spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
   #访问数据库-用户名
   spring.datasource.username=root
   #访问数据库-密码
   spring.datasource.password=root@1234
   

***2）*编写Mybatis程序：编写Mybatis的持久接口，定义SQL

编写Mybatis的持久层接口，定义SQL语句（注解）

在创建出来的springboot工程中，在引导类所在包下，创建一个包 mapper 。在 mapper 包下创建一个接口 UserMapper ，这是一个持久层接口（Mybatis的持久层接口规范一般都叫 XxxMapper）。

UserMapper接口的内容如下：

import com.itheima.pojo.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;
import java.util.List;@Mapper
public interface UserMapper {/*** 查询全部*/@Select("select * from user")public List<User> findAll();
}

注解说明：

• @Mapper注解：表示是mybatis中的Mapper接口

  程序运行时，框架会自动生成接口的实现类对象(代理对象)，并给交Spring的IOC容器管理

• @Select注解：代表的就是select查询，用于书写select查询语句

3）单元测试

在创建出来的SpringBoot工程中，在src下的test目录下，已经自动帮我们创建好了测试类 ，并且在测试类上已经添加了注解 @SpringBootTest，代表该测试类已经与SpringBoot整合。

该测试类在运行时，会自动通过引导类加载Spring的环境（IOC容器）。我们要测试那个bean对象，就可以直接通过@Autowired注解直接将其注入进行，然后就可以测试了。

测试类代码如下：

@SpringBootTest
class SpringbootMybatisQuickstartApplicationTests {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;@Testpublic void testFindAll(){List<User> userList = userMapper.findAll();for (User user : userList) {System.out.println(user);}}
}

Spring Boot 官方提供的测试 Starter，它内部已经封装（自动引入）了 JUnit 5（Jupiter）以及其他主流测试库

2.2辅助配置

2.2.1配置SQL提示

默认我们在UserMapper接口上的 @Select 注解中编写SQL语句是没有提示的。如果想让idea给出提示，可以做如下配置：

配置完成之后，发现SQL语句中的关键字有提示了，但还存在不识别表名(列名)的情况：

• 产生原因：Idea和数据库没有建立连接，不识别表信息
• 解决方案：在Idea中配置MySQL数据库连接

按照如下方如下方式，来配置当前IDEA关联的MySQL数据库（必须要指定连接的是哪个数据库）。

2.2.2配置mybatis日志输出

在application.properties加入如下配置，即可查看日志：

#mybatis的配置
mybatis.configuration.log-impl=org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

2.3JDBC VS Mybatis

MyBatis 的底层就是 JDBC —— 它没有绕过、也没有替换 JDBC，而是对 JDBC 进行了高度封装、自动化和扩展，让开发者不再需要写繁琐、重复、易错的 JDBC 样板代码

JDBC程序的缺点：

• url、username、password 等相关参数全部硬编码在java代码中。
• 查询结果的解析、封装比较繁琐。
• 每一次操作数据库之前，先获取连接，操作完毕之后，关闭连接。 频繁的获取连接、释放连接造成资源浪费。

在mybatis中，是如何解决这些问题的：

• 数据库连接四要素(驱动、链接、用户名、密码)，都配置在springboot默认的配置文件 application.properties中
• 查询结果的解析及封装，由mybatis自动完成映射封装，我们无需关注
• 在mybatis中使用了数据库连接池技术，从而避免了频繁的创建连接、销毁连接而带来的资源浪费。

2.4数据库连接池

2.4.1介绍

1). 没有数据库连接池的情况

客户端执行SQL语句：要先创建一个新的连接对象，然后执行SQL语句，SQL语句执行后又需要关闭连接对象从而释放资源，每次执行SQL时都需要创建连接、销毁链接，这种频繁的重复创建销毁的过程是比较耗费计算机的性能。

2). 有数据库连接池的情况

1.数据库连接池是个容器，负责分配、管理数据库连接(Connection)

• 程序在启动时，会在数据库连接池(容器)中，创建一定数量的Connection对象

2.允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是再重新建立一个

• 客户端在执行SQL时，先从连接池中获取一个Connection对象，然后在执行SQL语句，SQL语句执行完之后，释放Connection时就会把Connection对象归还给连接池（Connection对象可以复用）

3.释放空闲时间超过最大空闲时间的连接，来避免因为没有释放连接而引起的数据库连接遗漏

• 客户端获取到Connection对象了，但是Connection对象并没有去访问数据库(处于空闲)，数据库连接池发现Connection对象的空闲时间 > 连接池中预设的最大空闲时间，此时数据库连接池就会自动释放掉这个连接对象

数据库连接池的好处：

• 资源重用
• 提升系统响应速度
• 避免数据库连接遗漏

2.4.2产品

在 Spring Boot + MyBatis 的标准项目中：

Spring Boot 会自动创建一个高性能数据库连接池（默认是 HikariCP），而 MyBatis 会自动使用这个连接池，全程无需你手动配置。

常见的数据库连接池：C3P0 、DBCP 、Druid 、Hikari (springboot默认)

现在使用更多的是：Hikari、Druid （性能更优越）

1). Hikari（追光者） [默认的连接池]

从控制台输出的日志，我们也可以看出，springboot底层默认使用的数据库连接池就是 Hikari。

2). Druid（德鲁伊）

• Druid连接池是阿里巴巴开源的数据库连接池项目
• 功能强大，性能优秀，是Java语言最好的数据库连接池之一

如果我们想把默认的数据库连接池切换为Druid数据库连接池，只需要完成以下两步操作即可：

参考官方地址：https://github.com/alibaba/druid/tree/master/druid-spring-boot-starter

①. 在pom.xml文件中引入依赖

<dependency><!-- Druid连接池依赖 --><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId><version>1.2.19</version>
</dependency>

②. 在application.properties中引入数据库连接配置

spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource

配置完毕之后，我们再次运行单元测试，大家会看到控制台输出的日志中，已经将连接池切换为了 Druid连接池

2.5增删改查操作

2.5.1删除

在UserMapper中再加一个deleteById方法

使用预编码方式，不把id的值写死也更加安全，通过参数占位符号 #{...} 来占位

package org.example.springbootmybatisquickstart.mapper;import org.apache.ibatis.annotations.Delete;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;
import org.example.springbootmybatisquickstart.pojo.User;import java.util.List;@Mapper //应用程序在运行时，会自动的为该接口创建一个实现类对象（代理对象），并会自动的将该实现类对象存入IOC容器转
public interface UserMapper {//查询所有用户@Select("select * from user")public List<User> findAll();//根据id删除用户@Delete("delete from user where id = #{id}")public void deleteById(Integer id);}

在SpringbootMybatisQuickstartApplicationTests中再加一条测试

@Test
public void testDeleteById(){userMapper.deleteById(5);
}

DML语句的返回值是执行完毕影响的记录数

//根据id删除用户
@Delete("delete from user where id = #{id}")
public Integer deleteById(Integer id);

修改一下就能看到删除了几条

！

Mybatis的提供的符号，有两个，一个是 #{...}，另一个是 ${...}，区别如下：

符号	说明	场景	优缺点
#{…}	占位符。执行时，会将#{…}替换为?，生成预编译SQL	参数值传递	安全、性能高 （推荐）
${…}	拼接符。直接将参数拼接在SQL语句中，存在SQL注入问题	表名、字段名动态设置时使用	不安全、性能低

2.5.2增加

将要传入的值封装到一个对象里，#{}里写属性名

//新增用户
@Insert("insert into user(username,password,name,age) values (#{username},#{password},#{name},#{age})")
public void insert(User user);

@Test
public void testInsert(){User user = new User(null, "ys", "123456", "于适", 18);userMapper.insert(user);
}

2.5.3修改

//修改用户
@Update("update user set username=#{username},password=#{password},name=#{name},age=#{age} where id=#{id}")
public void update(User user);

2.5.4查询（多条件）

//根据用户名和密码查询用户0
@Select("select * from user where username = #{username} and password = #{password}")
public User findByUsernameAndPassword(@Param("username") String username, @Param("password") String password);

@Param注解的作用是为接口的方法形参起名字的

为什么要给形参起名字

因为 MyBatis 在编译后无法知道 Java 方法参数的原始变量名（尤其是 JDK 8 以下或未开启 -parameters 编译选项），所以必须通过 @Param 显式指定参数名，才能在 SQL 中用 #{username} 正确引用

但是：基于官方骨架创建的SpringBoot项目中，接口编译时会保留方法形参名，@Param注解可以省略

2.6XML配置文件

在mybatis中，既可以通过注解配置SQL语句，也可以通过XML配置文件配置SQL语句

默认规则：

1. XML映射文件的名称与Mapper接口一致，并且将XML映射文件和Mapper接口放置在相同包下（同包同名）（在resource下定义目录时用/分割）
2. XML映射文件的namespace属性为Mapper接口全限定名一致
3. XML映射文件中SQL语句的id与Mapper接口中的方法名一致并保持返回值类型一致

1）创建包和xml映射文件

在该目录下创建UserMapper.xml

2）编写UserMapper.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapperPUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN""http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="org.example.springbootmybatisquickstart.mapper.UserMapper"><select id="findAll" resultType="org.example.springbootmybatisquickstart.pojo.User">select * from user</select>
</mapper>

3）编写UserMapper.java

@Mapper
public interface UserMapper {//查询所有用户public List<User> findAll();
}    

注：

使用注解来映射简单语句会使代码显得更加简洁，但对于稍微复杂一点的语句，Java 注解不仅力不从心，还会让你本就复杂的 SQL 语句更加混乱不堪。 因此，如果你需要做一些很复杂的操作，最好用 XML 来映射语句。

2.6.1XML辅助配置

1.如果没有同包，可以指定XML文件的位置

#指定XML映射文件的位置
mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml

2.插件-MybatisX

MybatisX是一款基于IDEA的快速开发Mybatis的插件

在IDEA装好后，可以通过MybatisX快速定位：

3）SpringBoot配置文件

1.介绍

前面我们一直使用springboot项目创建完毕后自带的application.properties进行属性的配置，而如果在项目中，我们需要配置大量的属性，采用properties配置文件这种 key=value 的配置形式，就会显得配置文件的层级结构不清晰，也比较臃肿。

在springboot项目当中是支持多种配置方式的，除了支持properties配置文件以外，还支持另外一种类型的配置文件，就是我们接下来要讲解的yml格式的配置文件。yml格式配置文件名字为：application.yaml , application.yml 这两个配置文件的后缀名虽然不一样，但是里面配置的内容形式都是一模一样的。

2.语法

基本语法：

• 大小写敏感
• 数值前边必须有空格，作为分隔符
• 使用缩进表示层级关系，缩进时，不允许使用Tab键，只能用空格（idea中会自动将Tab转换为空格）
• 缩进的空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可
• #表示注释，从这个字符一直到行尾，都会被解析器忽略

yml文件中常见的数据格式：

• 对象/Map集合

user:name: zhangsanage: 18password: 123456

• 数组/List/Set集合

hobby: - java- game- sport

在yml格式的配置文件中，如果配置项的值是以 0 开头的，值需要使用 ‘’ 引起来，因为以0开头在yml中表示8进制的数据。

eg：将之前的配置文件修改一下

配置文件的内容如下：

#数据源配置
spring:datasource:driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql://localhost:3306/web01username: rootpassword: root@1234
#mybatis配置
mybatis:configuration:log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

笔记内容主要基于黑马程序员的课程讲解，旨在加深理解和便于日后复习）

希望这篇笔记能对大家的学习有所帮助，有啥不对的地方欢迎大佬们在评论区交流