《數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口》課件

數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口本課程將深入探討數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口的概念，并介紹如何使用JDBC進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作。課程目標(biāo)理解數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口的概念掌握J(rèn)DBC的基本原理和使用方法學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接、查詢、更新和事務(wù)管理了解JDBC與ORM框架、NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的集成為什么需要數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口數(shù)據(jù)持久化將應(yīng)用程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便長(zhǎng)期保存和訪問(wèn)。數(shù)據(jù)共享允許多個(gè)應(yīng)用程序或用戶訪問(wèn)和共享相同的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)安全性通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全機(jī)制，防止數(shù)據(jù)丟失或未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)。數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口的作用連接橋梁建立應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。統(tǒng)一接口提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口，屏蔽不同數(shù)據(jù)庫(kù)的差異，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)過(guò)程。數(shù)據(jù)操作支持常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作，如連接、查詢、更新、刪除和事務(wù)管理。JDBC簡(jiǎn)介JavaDatabaseConnectivity(JDBC)是Java語(yǔ)言中用于訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)API。它定義了一套接口和類，使Java程序能夠連接到各種數(shù)據(jù)庫(kù)，并執(zhí)行SQL語(yǔ)句。JDBC體系結(jié)構(gòu)1應(yīng)用程序通過(guò)JDBCAPI與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互。2JDBC驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)連接數(shù)據(jù)庫(kù)并執(zhí)行SQL語(yǔ)句。3數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。JDBC驅(qū)動(dòng)程序類型類型1：JDBC-ODBC橋接驅(qū)動(dòng)程序使用ODBC驅(qū)動(dòng)程序連接到數(shù)據(jù)庫(kù)。類型2：本地API部分Java驅(qū)動(dòng)程序部分代碼用Java編寫(xiě)，部分代碼用本地語(yǔ)言編寫(xiě)。類型3：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議連接到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。類型4：純Java驅(qū)動(dòng)程序完全用Java編寫(xiě)，直接連接到數(shù)據(jù)庫(kù)。使用JDBC的步驟1加載驅(qū)動(dòng)程序使用Class.forName()方法加載驅(qū)動(dòng)程序類。2建立連接使用DriverManager.getConnection()方法建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接。3創(chuàng)建Statement對(duì)象使用Connection對(duì)象創(chuàng)建Statement對(duì)象，用于執(zhí)行SQL語(yǔ)句。4執(zhí)行SQL語(yǔ)句使用Statement對(duì)象的executeQuery()或executeUpdate()方法執(zhí)行SQL語(yǔ)句。5處理結(jié)果處理查詢結(jié)果或更新操作結(jié)果。獲取數(shù)據(jù)庫(kù)連接1加載驅(qū)動(dòng)程序使用Class.forName()方法加載驅(qū)動(dòng)程序類。2建立連接使用DriverManager.getConnection()方法建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接。3驗(yàn)證連接使用連接對(duì)象的方法驗(yàn)證連接是否成功。創(chuàng)建Statement對(duì)象1Statement用于執(zhí)行簡(jiǎn)單的SQL語(yǔ)句。2PreparedStatement用于執(zhí)行預(yù)編譯的SQL語(yǔ)句，提高性能。3CallableStatement用于執(zhí)行存儲(chǔ)過(guò)程。執(zhí)行SQL語(yǔ)句查詢語(yǔ)句使用executeQuery()方法執(zhí)行查詢語(yǔ)句，返回ResultSet對(duì)象。更新語(yǔ)句使用executeUpdate()方法執(zhí)行更新語(yǔ)句，返回受影響的行數(shù)。處理查詢結(jié)果集ResultSet對(duì)象存儲(chǔ)查詢結(jié)果，提供方法用于遍歷結(jié)果集。next()方法移動(dòng)到下一行數(shù)據(jù)。getXXX()方法獲取指定列的值。事務(wù)管理1開(kāi)啟事務(wù)使用Connection對(duì)象的setAutoCommit(false)方法關(guān)閉自動(dòng)提交。2執(zhí)行操作執(zhí)行多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作，如插入、更新或刪除。3提交事務(wù)使用Connection對(duì)象的commit()方法提交事務(wù)。4回滾事務(wù)使用Connection對(duì)象的rollback()方法回滾事務(wù)。使用預(yù)編譯語(yǔ)句性能提升預(yù)編譯SQL語(yǔ)句，減少數(shù)據(jù)庫(kù)解析時(shí)間。安全性增強(qiáng)防止SQL注入攻擊。代碼可讀性提高代碼可讀性和維護(hù)性。JDBCAPI類和接口ResultSet接口next()移動(dòng)到下一行數(shù)據(jù)。getXXX()獲取指定列的值。getRow()獲取當(dāng)前行號(hào)。absolute()移動(dòng)到指定行號(hào)。元數(shù)據(jù)接口DatabaseMetaData提供數(shù)據(jù)庫(kù)元數(shù)據(jù)信息，如數(shù)據(jù)庫(kù)版本、支持的SQL語(yǔ)句等。ResultSetMetaData提供結(jié)果集的元數(shù)據(jù)信息，如列名、數(shù)據(jù)類型等。數(shù)據(jù)源和連接池?cái)?shù)據(jù)源提供數(shù)據(jù)庫(kù)連接的抽象，簡(jiǎn)化連接配置。連接池管理數(shù)據(jù)庫(kù)連接，提高連接效率，減少連接開(kāi)銷。事務(wù)控制1事務(wù)隔離級(jí)別控制多個(gè)事務(wù)之間的可見(jiàn)性。2事務(wù)傳播行為定義事務(wù)在方法調(diào)用時(shí)的傳播方式。異常處理SQLException數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)異常。SQLWarning數(shù)據(jù)庫(kù)警告。try-catch塊捕獲并處理數(shù)據(jù)庫(kù)異常。JDBC問(wèn)題排查1日志分析查看日志信息，定位問(wèn)題所在。2數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)控使用數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)控工具，查看數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)。3代碼調(diào)試使用調(diào)試器，逐步執(zhí)行代碼，排查錯(cuò)誤。JDBC最佳實(shí)踐使用預(yù)編譯語(yǔ)句提高性能和安全性。使用連接池減少連接開(kāi)銷，提高效率。合理處理異常避免數(shù)據(jù)庫(kù)異常導(dǎo)致程序崩潰。遵循數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范使用標(biāo)準(zhǔn)的SQL語(yǔ)句，提高代碼可移植性。案例分析：連接數(shù)據(jù)庫(kù)Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");Connectionconn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase","username","password");案例分析：執(zhí)行查詢Statementstmt=conn.createStatement();ResultSetrs=stmt.executeQuery("SELECT*FROMemployees");while(rs.next()){Stringname=rs.getString("name");intage=rs.getInt("age");//處理查詢結(jié)果}案例分析：更新數(shù)據(jù)PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement("UPDATEemployeesSETage=?WHEREname=?");pstmt.setInt(1,25);pstmt.setString(2,"JohnDoe");pstmt.executeUpdate();案例分析：事務(wù)處理conn.setAutoCommit(false);//執(zhí)行多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作mit();//提交事務(wù)JDBC與ORM框架ORM框架對(duì)象關(guān)系映射框架，將對(duì)象模型映射到數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)。JDBC的作用ORM框架通?；贘DBC，提供更高層的抽象，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)操作。JDBC與NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)MongoDB提供Java驅(qū)動(dòng)程序，支持JDBC規(guī)范。Cassandra提供Java驅(qū)動(dòng)程序，支持JDBC規(guī)范。數(shù)據(jù)庫(kù)連接池選型性能連接池的性能指標(biāo)，如連接建立時(shí)間、連接池大小?？煽啃赃B接池的穩(wěn)定性，保證連接可用性?？蓴U(kuò)展性連接池的擴(kuò)展能力，適應(yīng)應(yīng)用程序的增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)庫(kù)連接池配置1連接池大小設(shè)置連接池的最小和最大連接數(shù)。2連接超時(shí)時(shí)間設(shè)置連接建立的超時(shí)時(shí)間。3連接驗(yàn)證配置連接驗(yàn)證機(jī)制，確保連接可用性。數(shù)據(jù)庫(kù)連接池監(jiān)控監(jiān)控指標(biāo)監(jiān)控連接池的活躍連接數(shù)、空閑連接數(shù)、連接建立時(shí)間等指標(biāo)。報(bào)警機(jī)制配置報(bào)警機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)連接池問(wèn)題。數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層的設(shè)計(jì)DAO模式數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象模式，將數(shù)據(jù)庫(kù)操作封裝到DAO類中。數(shù)據(jù)層隔離將數(shù)據(jù)訪問(wèn)邏輯與業(yè)務(wù)邏輯分離，提高代碼可維護(hù)性。數(shù)據(jù)庫(kù)安全性1身份驗(yàn)證驗(yàn)證用戶身份，限制未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。2授權(quán)控制控制用戶對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限。3數(shù)據(jù)加密對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)。數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的性能優(yōu)化索引優(yōu)化創(chuàng)建索引，加速數(shù)據(jù)查詢。SQL語(yǔ)句優(yōu)化優(yōu)化SQL語(yǔ)句，提高查詢效率。連接池優(yōu)化合理配置連接池，減少連接