什麼是數據庫？
數據庫是以某種文件結構存儲的一系列信息表，這種文件結構使您能夠訪問這些表、選擇表中的列、對表進行排序以及根據各種標准選擇行。數據庫通常有多個 索引與這些表中的許多列相關聯，所以我們能盡可能快地訪問這些表。
以員工記錄為例，您可以設想一個含有員工姓名、地址、工資、扣稅以及津貼等內容的表。讓我們考慮一下這些內容可能如何組織在一起。您可以設想一個表包含員工姓名、地址和電話號碼。您希望保存的其它信息可能包括工資、工資范圍、上次加薪時間、下次加薪時間、員工業績評定等內容。
這些內容是否應保存在一個表格中？幾乎可以肯定不應該如此。不同類別的員工的工資范圍可能沒有區別；這樣，您可以僅將員工類型儲存在員工記錄表中，而將工資范圍儲存在另一個表中，通過類型編號與這個表關聯。考慮以下情況：
Key Lastname SalaryType SalaryType Min Max 1 Adams 2 1 30000 45000 2 Johnson 1 2 45000 60000 3 Smyth 3 3 60000 75000 4 Tully 1 5 Wolff 2
SalaryType 列中的數據引用第二個表。我們可以想象出許多種這樣的表，如用於存儲居住城市和每個城市的稅值、健康計劃扣除金額等的表。每個表都有一個主鍵列（如上面兩個表中最左邊的列）和若干數據列。在數據庫中建立表格既是一門藝術，也是一門科學。這些表的結構由它們的范式指出。我們通常說表屬於1NF、2NF 或 3NF。
第一范式：表中的每個表元應該只有一個值（永遠不可能是一個數組）。(1NF)
第二范式：滿足 1NF，並且每一個非主鍵列完全依賴於主鍵列。這表示主鍵和該行中的剩余表元之間是 1 對 1 的關系。(2NF)
第三范式：滿足 2NF，並且所有非主鍵列是互相獨立的。任何一個數據列中包含的值都不能從其他列的數據計算得到。(3NF) 現在，幾乎所有的數據庫都是基於“第三范式 (3NF)”創建的。這意味著通常都有相當多的表，每個表中的信息列都相對較少。
從數據庫中獲取數據
假設我們希望生成一個包含員工及其工資范圍的表，在我們設計的一個練習中將使用這個表。這個表格不是直接存在在數據庫中，但可以通過向數據庫發出一個查詢來構建它。我們希望得到如下所示的一個表：
Name Min Max Tully $30,000.00 $45,000.00 Johnson $30,000.00 $45,000.00 Wolff $45,000.00 $60,000.00 Adams $45,000.00 $60,000.00 Smyth $60,000.00 $75,000.00
我們發現，獲得這些表的查詢形式如下所示
SELECT DISTINCTROW Employees.Name, SalaryRanges.Min, SalaryRanges.Max FROM Employees INNER JOIN SalaryRanges ON Employees.SalaryKey = SalaryRanges.SalaryKey ORDER BY SalaryRanges.Min;
這種語言稱為結構化查詢語言，即 SQL，而且它是幾乎目前所有數據庫都可以使用的一種語言。SQL-92 標准被認為是一種基礎標准，而且已更新多次。
數據庫的種類
PC 上的數據庫，如 DBase、Borland Paradox、Microsoft Access 和 FoxBase。
數據庫服務器：IBM DB/2、Microsoft SQL Server、 Oracle、Sybase、SQLBase 和 XDB。
所有這些數據庫產品都支持多種相對類似的 SQL 方言，因此，所有數據庫最初看起來好象可以互換。每種數據庫都有不同的性能特征，而且每一種都有不同的用戶界面和編程接口。
ODBC
如果我們能夠以某種方式編寫不依賴於特定廠商的數據庫的代碼，並且能夠不改變自己的調用程序即可從這些數據庫中得到相同的結果，那將是一件很好的事。如果我們可以僅為所有這些數據庫編寫一些封裝，使它們具有相似的編程接口，這種對數據庫編程獨立於供應商的特性將很容易實現。
什麼是 JDBC？
JDBC 是對 ODBC API 進行的一種面向對象的封裝和重新設計，它易於學習和使用，並且它真正能夠使您編寫不依賴廠商的代碼，用以查詢和操縱數據庫。盡管它與所有 Java API 一樣，都是面向對象的，但它並不是很高級別的對象集. 除 Microsoft 之外，多數廠商都采用了 JDBC，並為其數據庫提供了 JDBC 驅動程序；這使您可輕松地真正編寫幾乎完全不依賴數據庫的代碼。另外，JavaSoft 和 Intersolv 已開發了一種稱為 JDBC-ODBC Bridge 的產品，可使您連接還沒有直接的 JDBC 驅動程序的數據庫。支持 JDBC 的所有數據庫必須至少可以支持 SQL-92 標准。這在很大程度上實現了跨數據庫和平台的可移植性。
安裝和使用 JDBC
JDBC 的類都被歸到 java.sql 包中，在安裝 Java JDK 1.4時會自動安裝。然而，如果您想使用 JDBC-ODBC 橋。JDBC-ODBC 驅動程序可從 Sun 的 Java 網站 (http://Java.sun.com/) 輕松地找到並下載。在您擴充並安裝了這個驅動程序後，必須執行下列步驟：
將 \jdbc-odbc\classes; 路徑添加到您的 PATH 環境變量中。
將 \jdbc-odbc\classes; 路徑添加到您的 CLASSPATH 環境變量中。
JDBC 驅動程序的類型
Java 程序連接數據庫的方法實際上有四種：
1. JDBC-ODBC 橋和 ODBC 驅動程序 -- 在這種方式下，這是一個本地解決方案，因為 ODBC 驅動程序和橋代碼必須出現在用戶的每台機器中。從根本上說這是一個臨時解決方案。
2. 本機代碼和 Java 驅動程序 -- 它用另一個本地解決方案（該平台上的 Java 可調用的本機代碼）取代 ODBC 和 JDBC-ODBC 橋。
3. JDBC 網絡的純 Java 驅動程序 -- 由 Java 驅動程序翻譯的 JDBC 形成傳送給服務器的獨立協議。然後，服務器可連接任何數量的數據庫。這種方法使您可能從客戶機 Applet 中調用服務器，並將結果返回到您的 Applet。在這種情況下，中間件軟件提供商可提供服務器。
4. 本機協議 Java 驅動程序 -- Java 驅動程序直接轉換為該數據庫的協議並進行調用。這種方法也可以通過網絡使用，而且可以在 Web 浏覽器的 Applet 中顯示結果。在這種情況下，每個數據庫廠商將提供驅動程序。
如果您希望編寫代碼來處理 PC 客戶機數據庫，如 DBase、Foxbase 或 Access，則您可能會使用第一種方法，並且擁有用戶機器上的所有代碼。更大的客戶機-服務器數據庫產品（如 IBM 的 DB2）已提供了第 3 級別的驅動程序。
兩層模型和三層模型
當數據庫和查詢它的應用程序在同一台機器上，而且沒有服務器代碼的干預時，我們將生成的程序稱為兩層模型。一層是應用程序，而另一層是數據庫。在 JDBC-ODBC 橋系統中通常是這種情況。
當一個應用程序或 applet 調用服務器，服務器再去調用數據庫時，我們稱其為三層模型。當您調用稱為“服務器”的程序時通常是這種情況。
編寫 JDBC 代碼訪問數據庫
用 ODBC 注冊您的數據庫
連接數據庫
所有與數據庫有關的對象和方法都在 java.sql 包中，因此在使用 JDBC 的程序中必須加入 "import Java.sql.* "。 JDBC 要連接 ODBC 數據庫，您必須首先加載 JDBC-ODBC 橋驅動程序
Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");
該語句加載驅動程序，並創建該類的一個實例。然後，要連接一個特定的數據庫，您必須創建 Connect 類的一個實例，並使用 URL 語法連接數據庫。
String url = "jdbc:odbc:Northwind";
Connection con = DriverManager.getConnection(url);
請注意，您使用的數據庫名是您在 ODBC 設置面板中輸入的“數據源”名稱。
URL 語法可能因數據庫類型的不同而變化極大。
jdbc:subprotocol:subname
第一組字符代表連接協議，並且始終是 jdbc。還可能有一個子協議，在此處，子協議被指定為 odbc。它規定了一類數據庫的連通性機制。如果您要連接其它機器上的數據庫服務器，可能也要指定該機器和一個子目錄： jdbc:bark//doggIE/elliott
最後，您可能要指定用戶名和口令，作為連接字符串的一部分：
jdbc:bark//doggIE/elliot;UID=GoodDog;PWD=woof
訪問MSSQL Server方法：(驅動程序需要：msutil.jar,msbase.jar,mssqlServer.jar)
DBDriver=com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver URL=jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=demo username=sa passWord= maxcon=10 mincon=1 poolName=SkyDev
利用我們開發的數據庫類，使用方法如下：
DbObject DbO = new DbObject(new SqlServerConnectionFactory("localhost", 1433, "demo", "sa", "")); Connection con = DbO.getConnection(); //類代碼（不含連接工廠實現） package skydev.modules.data;
public final class SqlServerConnectionFactory extends ConnectionFactory { private final String dbDriver = "com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver"; private String host; private int port; private String databaseName;
public SqlServerConnectionFactory() { super.setDriverName(dbDriver); }
/** * * @param host 數據庫所在的主機名：如"localhost" * @param port SQL服務器運行的端口號，如果使用缺省值 1433，傳入一個負數即可 * @param databaseName 數據庫名稱 * @param userName 用戶名 * @param passWord 口令 */
public SqlServerConnectionFactory(String host, int port, String databaseName, String userName, String password) { this.setHost(host); this.setPort(port); this.setDatabaseName(databaseName); this.setUserName(userName); this.setPassword(passWord);
init(); }
private void init() { super.setDriverName(dbDriver); super.setUrl("jdbc:microsoft:sqlserver://" + host.trim() + ":" + new Integer(port).toString() + ";DatabaseName=" + databaseName.trim()); //super.setUrl("jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=demo"); } ……
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訪問MySQL的方法：
DBDriver=com.mysql.jdbc.Driver URL=jdbc:MySQL://localhost/demo username= passWord= maxcon=5 mincon=1 poolName=zhengmao
訪問數據庫
一旦連接到數據庫，就可以請求表名以及表列的名稱和內容等信息，而且您可以運行 SQL 語句來查詢數據庫或者添加或修改其內容。可用來從數據庫中獲取信息的對象有：
DatabaseMetaData 有關整個數據庫的信息：表名、表的索引、數據庫產品的名稱和版本、數據庫支持的操作。
ResultSet 關於某個表的信息或一個查詢的結果。您必須逐行訪問數據行，但是您可以任何順序訪問列。
ResultSetMetaData 有關 ResultSet 中列的名稱和類型的信息。
盡管每個對象都有大量的方法讓您獲得數據庫元素的極為詳細的信息，但在每個對象中都有幾種主要的方法使您可獲得數據的最重要信息。然而，如果您希望看到比此處更多的信息，建議您學習文檔以獲得其余方法的說明。
ResultSet
ResultSet 對象是 JDBC 中最重要的單個對象。從本質上講，它是對一個一般寬度和未知長度的表的一種抽象。幾乎所有的方法和查詢都將數據作為 ResultSet 返回。ResultSet 包含任意數量的命名列，您可以按名稱訪問這些列。它還包含一個或多個行，您可以按順序自上而下逐一訪問。在您使用 ResultSet 之前，必須查詢它包含多少個列。此信息存儲在 ResultSetMetaData 對象中。
//從元數據中獲得列數 ResultSetMetaData rsmd; rsmd = results.getMetaData(); numCols = rsmd.getColumnCount();
當您獲得一個 ResultSet 時，它正好指向第一行之前的位置。您可以使用 next() 方法得到其他每一行，當沒有更多行時，該方法會返回 false。由於從數據庫中獲取數據可能會導致錯誤，您必須始終將結果集處理語句包括在一個 try 塊中。
您可以多種形式獲取 ResultSet 中的數據，這取決於每個列中存儲的數據類型。另外，您可以按列序號或列名獲取列的內容。請注意，列序號從 1 開始，而不是從 0 開始。ResultSet 對象的一些最常用方法如下所示。
getInt(int); 將序號為 int 的列的內容作為整數返回。
getInt(String); 將名稱為 String 的列的內容作為整數返回。
getFloat(int); 將序號為 int 的列的內容作為一個 float 型數返回。
getFloat(String); 將名稱為 String 的列的內容作為 float 型數返回。
getDate(int); 將序號為 int 的列的內容作為日期返回。
getDate(String); 將名稱為 String 的列的內容作為日期返回。
next(); 將行指針移到下一行。如果沒有剩余行，則返回 false。
Close(); 關閉結果集。
getMetaData(); 返回 ResultSetMetaData 對象。
ResultSetMetaData
您使用 getMetaData() 方法從 ResultSet 中獲取 ResultSetMetaData 對象。您可以使用此對象獲得列的數目和類型以及每一列的名稱。
getColumnCount(); 返回 ResultSet 中的列數。
getColumnName(int); 返回列序號為 int 的列名。
getColumnLabel(int); 返回此列暗含的標簽。
isCurrency(int); 如果此列包含帶有貨幣單位的一個數字，則返回 true。
isReadOnly(int); 如果此列為只讀，則返回 true。
isAutoIncrement(int); 如果此列自動遞增，則返回 true。這類列通常為鍵，而且始終是只讀的。
getColumnType(int); 返回此列的 SQL 數據類型。這些數據類型包括
BIGINT BINARY BIT CHAR
DATE DECIMAL DOUBLE FLOAT INTEGER LONGVARBINARY LONGVARCHAR NULL NUMERIC OTHER REAL SMALLINT TIME TIMESTAMP TINYINT VARBINARY VARCHAR DatabaseMetaData
DatabaseMetaData 對象可為您提供整個數據庫的信息。您主要用它獲取數據庫中表的名稱，以及表中列的名稱。由於不同的數據庫支持不同的 SQL 變體，因此，也有多種方法查詢數據庫支持哪些 SQL 方法。 getCatalogs() 返回該數據庫中的信息目錄列表。使用 JDBC-ODBC Bridge 驅動程序，您可以獲得用 ODBC 注冊的數據庫列表。這很少用於 JDBC-ODBC 數據庫。
getTables(catalog, schema,tableNames, columnNames) 返回表名與 tableNames 相符而且列名與 columnNames 相符的所有表的說明。 getColumns(catalog, schema, tableNames, columnNames) 返回表名與 tableNames 相符而且列名與 columnNames 相符的所有表列說明。 getURL(); 獲得您所連接的 URL 名稱。
getDriverName(); 獲得您所連接的數據庫驅動程序的名稱。
獲取有關表的信息
您可以使用 DataBaseMetaData 的 getTables() 方法來獲取數據庫中表的信息。這個方法有如下 4 個 String 參數： results =dma.getTables(catalog, schema, tablemask, types[]);
其中參數的意義是：
Catalog 要在其中查找表名的目錄名。對於 JDBC-ODBC 數據庫以及許多其他數據庫而言，可將其設置為 null。這些數據庫的目錄項實際上是它在文件系統中的絕對路徑名稱。
Schema 要包括的數據庫“方案”。許多數據庫不支持方案，而對另一些數據庫而言，它代表數據庫所有者的用戶名。一般將它設置為 null。
Tablemask 一個掩碼，用來描述您要檢索的表的名稱。如果您希望檢索所有表名，則將其設為通配符 %。請注意，SQL 中的通配符是 % 符號，而不是一般 PC 用戶的 * 符號。
types[] 這是描述您要檢索的表的類型的 String 數組。數據庫中通常包括許多用於內部處理的表，而對作為用戶的您沒什麼價值。如果它是空值，則您會得到所有這些表。如果您將其設為包含字符串“TABLES”的單元素數組，您將僅獲得對用戶有用的表格。
一個簡單的 JDBC 程序
我們已經學習了 JDBC 的所有基本功能，現在我們可以編寫一個簡單的程序，該程序打開數據庫，打印它的表名以及某一表列的內容，然後對該數據庫執行查詢。此程序如下所示：
package skydevkit; import Java.sql.*; public class JdbcOdbc_test { ResultSet results; ResultSetMetaData rsmd; DatabaseMetaData dma; Connection con;
public JdbcOdbc_test() throws SQLException { String url = "jdbc:odbc:Northwind"; try { //加載 JDBC-ODBC 橋驅動程序 Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); con = DriverManager.getConnection(url);//連接數據庫 dma = con.getMetaData();//獲取數據庫的元數據 System.out.println("Connected to:" + dma.getURL()); System.out.println("Driver " + dma.getDriverName()); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } try { Statement stmt = con.createStatement();
results = stmt.executeQuery("select * from 客戶;"); ResultSetMetaData resultMetaData = results.getMetaData(); int cols = resultMetaData.getColumnCount(); String resultRow = ""; for (int i = 1; i < cols; i++) { resultRow += resultMetaData.getColumnName(i) + ";"; } System.out.println(resultRow); while (results.next()) { resultRow = ""; for (int i = 1; i < cols; i++) { try { resultRow += results.getString(i) + ";"; } catch (NullPointerException e) { System.out.println(e.getMessage()); } } System.out.println(resultRow); } } catch (Exception e) { System.out.println("query exception"); } finally { results.close(); } } }
關於調用SQLServer存儲過程的例子：（用到了我們開發的數據庫連接類）
CREATE PROCEDURE [dbo].[sp_getStudentByName](@name char(10)) AS Select * from Students where [Name]=@name GO
DbObject DbO = new DbObject(new SqlServerConnectionFactory("localhost", 1433, "demo", "sa", "")); Connection con = DbO.getConnection(); CallableStatement pstmt = null; System.out.println("TestDB1()............"); /* try { pstmt = con.prepareCall("{call sp_getStudentById(?)}"); pstmt.setInt(1, 1); }*/ try { pstmt = con.prepareCall("{call sp_getStudentByName(?)}"); //注意參數如何傳遞 pstmt.setString(1, "Tom"); } …… 使用輸出參數：
CREATE PROCEDURE [dbo].[sp_insertStudent](@name char(10),@age int,@id int OUTPUT) AS insert into Students([Name],[Age]) values (@name,@age) select @id=@@IDENTITY GO
try { pstmt = con.prepareCall("{call sp_insertStudent(?,?,?)}"); pstmt.setString(1, "zengqingsong"); pstmt.setInt(2, 22);
pstmt.registerOutParameter(3, Types.INTEGER); pstmt.executeUpdate();
int id = pstmt.getInt(3); System.out.println(id); } 使用返回參數的例子：
CREATE PROCEDURE [dbo].[sp_insertStudent](@name char(10),@age int,@id int OUTPUT) AS insert into Students([Name],[Age]) values (@name,@age) select @id=@@IDENTITY –測試輸出參數 return 30 –測試返回30 GO
try { pstmt = con.prepareCall("{?=call sp_insertStudent(?,?,?)}"); pstmt.setString(2, "zengqingsong"); pstmt.setInt(3, 22);
pstmt.registerOutParameter(4, Types.INTEGER); pstmt.registerOutParameter(1, Types.INTEGER); int ret = pstmt.executeUpdate(); //執行影響的行數
int ret2 = pstmt.getInt(1); //返回參數（輸出參數） int id = pstmt.getInt(4); //輸出參數 System.out.println(ret); System.out.println(ret2); System.out.println(id); }
