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Java 链接数据库与基础增删改查操作详解

清羽天2周前 (11-27)学海无涯13


在 Java 开发中，数据库交互是绝大多数应用的核心功能之一。无论是用户信息存储、业务数据统计还是日志记录，都需要通过 Java 程序与数据库建立连接并执行数据操作。本文将以 MySQL 数据库（最常用的关系型数据库之一）为例，从环境准备、数据库连接、基础增删改查（CRUD）操作到代码优化，一步步带大家掌握 Java 操作数据库的核心技能。

一、环境准备

在开始编码前，我们需要先完成 “工具 + 依赖” 的双重准备，确保后续操作能顺利进行。

1.1 核心工具与软件

  • JDK：推荐 JDK 8 及以上版本（本文使用 JDK 11），确保 Java 开发环境正常。

  • MySQL 数据库：推荐 MySQL 8.0 版本，需提前创建测试数据库和表（下文会提供建表语句）。

  • 开发工具：IntelliJ IDEA（或 Eclipse），用于编写和运行 Java 代码。

  • 数据库连接依赖：MySQL 官方提供的 JDBC 驱动（mysql-connector-java），用于 Java 程序与 MySQL 通信。

1.2 依赖配置（Maven 方式）

如果使用 Maven 管理项目，直接在 pom.xml 中添加 JDBC 驱动依赖（无需手动下载 JAR 包）：
xml
<!-- MySQL JDBC 驱动（MySQL 8.0+ 对应此依赖） --><dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.32</version> <!-- 版本可根据 MySQL 版本调整 -->
    <scope>runtime</scope></dependency>
如果是普通 Java 项目，需手动下载 MySQL JDBC 驱动 JAR 包，并在 IDE 中添加到项目的 “库” 中。

1.3 测试数据库与表创建

打开 MySQL 客户端（如 Navicat、SQLyog 或命令行），执行以下 SQL 语句，创建测试用的数据库 java_db 和用户表 user：
sql
-- 1. 创建数据库（若不存在）CREATE DATABASE IF NOT EXISTS java_db CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;-- 2. 使用数据库USE java_db;-- 3. 创建用户表（存储用户ID、姓名、年龄、邮箱）CREATE TABLE IF NOT EXISTS user (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, -- 主键，自增
    name VARCHAR(50) NOT NULL,         -- 姓名，非空
    age INT,                           -- 年龄
    email VARCHAR(100) UNIQUE          -- 邮箱，唯一) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

二、Java 链接数据库的核心：JDBC

JDBC（Java Database Connectivity）是 Java 提供的一套用于操作数据库的标准 API，它定义了 Java 程序与数据库交互的规范，而具体的实现由各数据库厂商提供（如 MySQL 的 mysql-connector-java）。

2.1 JDBC 连接数据库的 5 个核心步骤

  1. 加载 JDBC 驱动：MySQL 8.0+ 无需显式加载（驱动会自动注册），但需确保依赖已引入。

  2. 定义数据库连接 URL：格式为 jdbc:mysql://主机地址:端口号/数据库名?参数1&参数2。

    • useSSL=false：禁用 SSL（开发环境常用，生产环境需根据需求调整）。

    • serverTimezone=UTC：设置时区（MySQL 8.0+ 必须指定，否则会报时区错误）。

    • 示例（本地 MySQL）：jdbc:mysql://localhost:3306/java_db?useSSL=false&serverTimezone=UTC

    • 关键参数说明：

  3. 创建数据库连接：通过 DriverManager.getConnection(url, username, password) 获取 Connection 对象（数据库连接的核心对象）。

  4. 执行 SQL 语句：通过 Connection 创建 Statement 或 PreparedStatement 对象，执行 SQL 并处理结果。

  5. 关闭资源：依次关闭 ResultSet（结果集）、Statement（SQL 执行对象）、Connection（数据库连接），避免资源泄漏。

2.2 基础连接示例（含工具类封装）

直接在业务代码中写连接逻辑会导致冗余，因此我们先封装一个 JDBC 工具类，统一处理连接的创建和关闭：
java
import java.sql.*;/**
 * JDBC 工具类：封装数据库连接与资源关闭
 */public class JDBCUtils {
    // 数据库连接参数（建议放在配置文件中，此处为演示简化）
    private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/java_db?useSSL=false&serverTimezone=UTC";
    private static final String USERNAME = "root"; // 你的 MySQL 用户名
    private static final String PASSWORD = "123456"; // 你的 MySQL 密码

    /**
     * 获取数据库连接
     * @return Connection 对象（若连接失败，抛出 SQLException）
     */
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        Connection conn = null;
        try {
            // MySQL 8.0+ 无需显式加载驱动（Driver 类会自动注册）
            // Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver"); // 旧版本需添加此句
            conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
            System.out.println("数据库连接成功！");
        } catch (SQLException e) {
            System.out.println("数据库连接失败！");
            throw e; // 抛出异常，由调用者处理
        }
        return conn;
    }

    /**
     * 关闭资源（ResultSet + Statement + Connection）
     * @param rs 结果集（可null）
     * @param stmt SQL执行对象（可null）
     * @param conn 数据库连接（可null）
     */
    public static void closeResources(ResultSet rs, Statement stmt, Connection conn) {
        // 关闭顺序：先ResultSet，再Statement，最后Connection（避免资源泄漏）
        try {
            if (rs != null) rs.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if (stmt != null) stmt.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            if (conn != null && !conn.isClosed()) conn.close();
            System.out.println("数据库连接已关闭！");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }}
注意：实际开发中，URL、USERNAME、PASSWORD 应放在配置文件（如 jdbc.properties）中，而非硬编码，方便后期维护。

三、基础增删改查（CRUD）操作实现

有了 JDBC 工具类后，我们就可以基于它实现用户表 user 的增删改查操作。本文使用 PreparedStatement（而非 Statement），因为它能防止 SQL 注入，且性能更优（支持 SQL 预编译）。

3.1 1. 新增操作（Create）

功能：向 user 表插入一条新用户数据。
java
import java.sql.Connection;import java.sql.PreparedStatement;import java.sql.SQLException;public class JDBCCreateDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 声明需要关闭的资源（Connection、PreparedStatement）
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;

        try {
            // 2. 获取数据库连接
            conn = JDBCUtils.getConnection();

            // 3. 定义SQL（? 为占位符，避免SQL注入）
            String sql = "INSERT INTO user (name, age, email) VALUES (?, ?, ?)";

            // 4. 创建PreparedStatement对象（预编译SQL）
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);

            // 5. 为占位符赋值（参数索引从1开始）
            pstmt.setString(1, "张三");  // 第一个?：name
            pstmt.setInt(2, 25);        // 第二个?：age
            pstmt.setString(3, "zhangsan@example.com"); // 第三个?：email

            // 6. 执行SQL（新增/修改/删除用executeUpdate()，返回受影响的行数）
            int affectedRows = pstmt.executeUpdate();
            System.out.println("新增成功，受影响行数：" + affectedRows);

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 7. 关闭资源（调用工具类方法）
            JDBCUtils.closeResources(null, pstmt, conn);
        }
    }}

3.2 2. 查询操作（Read）

功能：根据用户 ID 查询用户信息，或查询所有用户信息。

3.2.1 按 ID 查询单个用户

java
import java.sql.Connection;import java.sql.PreparedStatement;import java.sql.ResultSet;import java.sql.SQLException;public class JDBCReadOneDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null; // 查询操作需要ResultSet存储结果

        try {
            conn = JDBCUtils.getConnection();

            // 定义SQL：根据id查询用户
            String sql = "SELECT id, name, age, email FROM user WHERE id = ?";
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            pstmt.setInt(1, 1); // 查询id=1的用户

            // 执行查询（用executeQuery()，返回ResultSet）
            rs = pstmt.executeQuery();

            // 处理结果集（rs.next()判断是否有下一条数据）
            if (rs.next()) {
                // 通过列名或列索引获取数据（推荐列名，避免索引变动导致错误）
                int id = rs.getInt("id");
                String name = rs.getString("name");
                int age = rs.getInt("age");
                String email = rs.getString("email");

                // 输出用户信息
                System.out.println("查询到的用户：");
                System.out.println("ID：" + id + "，姓名：" + name + "，年龄：" + age + "，邮箱：" + email);
            } else {
                System.out.println("未查询到该用户！");
            }

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭资源（需传入ResultSet）
            JDBCUtils.closeResources(rs, pstmt, conn);
        }
    }}

3.2.2 查询所有用户

只需修改 SQL 语句和结果集处理逻辑即可：
java
// 替换SQL语句String sql = "SELECT id, name, age, email FROM user";// 处理结果集（循环获取所有数据）while (rs.next()) {
    int id = rs.getInt("id");
    String name = rs.getString("name");
    int age = rs.getInt("age");
    String email = rs.getString("email");
    System.out.println("ID：" + id + "，姓名：" + name + "，年龄：" + age + "，邮箱：" + email);}

3.3 3. 修改操作（Update）

功能：根据用户 ID 修改用户的年龄或邮箱。
java
import java.sql.Connection;import java.sql.PreparedStatement;import java.sql.SQLException;public class JDBCUpdateDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;

        try {
            conn = JDBCUtils.getConnection();

            // 定义SQL：修改id=1的用户年龄和邮箱
            String sql = "UPDATE user SET age = ?, email = ? WHERE id = ?";
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);

            // 为占位符赋值
            pstmt.setInt(1, 26); // 新年龄
            pstmt.setString(2, "zhangsan_new@example.com"); // 新邮箱
            pstmt.setInt(3, 1); // 目标用户ID

            // 执行修改（executeUpdate()返回受影响行数）
            int affectedRows = pstmt.executeUpdate();
            if (affectedRows > 0) {
                System.out.println("修改成功！");
            } else {
                System.out.println("修改失败，未找到该用户！");
            }

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResources(null, pstmt, conn);
        }
    }}

3.4 4. 删除操作（Delete）

功能：根据用户 ID 删除用户数据。
java
import java.sql.Connection;import java.sql.PreparedStatement;import java.sql.SQLException;public class JDBCDeleteDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;

        try {
            conn = JDBCUtils.getConnection();

            // 定义SQL：删除id=1的用户
            String sql = "DELETE FROM user WHERE id = ?";
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            pstmt.setInt(1, 1);

            // 执行删除
            int affectedRows = pstmt.executeUpdate();
            if (affectedRows > 0) {
                System.out.println("删除成功！");
            } else {
                System.out.println("删除失败，未找到该用户！");
            }

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResources(null, pstmt, conn);
        }
    }}

四、常见问题与优化建议

4.1 常见问题排查

  1. “时区错误”：MySQL 8.0+ 必须在 URL 中添加 serverTimezone=UTC（或 Asia/Shanghai）。

  2. “连接被拒绝”：检查 MySQL 是否启动、主机地址 / 端口号是否正确、用户是否有权限访问数据库。

  3. “SQL 注入风险”：严禁使用 Statement，必须用 PreparedStatement 并通过占位符赋值。

  4. “资源泄漏”：确保在 finally 中关闭所有资源（即使发生异常），或使用 Java 7+ 的 try-with-resources 语法自动关闭资源。

4.2 代码优化建议

  1. 使用配置文件存储连接参数：将 URL、USERNAME、PASSWORD 放在 jdbc.properties 中，通过 Properties 类读取，避免硬编码。
    properties
    # jdbc.propertiesjdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/java_db?useSSL=false&serverTimezone=UTCjdbc.username=rootjdbc.password=123456
    读取方式：
    java
    public static Connection getConnection() throws SQLException, IOException {
    Properties props = new Properties();
    // 读取配置文件（放在src/main/resources目录下）
    props.load(JDBCUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties"));
    String url = props.getProperty("jdbc.url");
    String username = props.getProperty("jdbc.username");
    String password = props.getProperty("jdbc.password");
    return DriverManager.getConnection(url, username, password);}
  2. 使用 try-with-resources 自动关闭资源：Java 7+ 提供的语法，无需手动在 finally 中关闭资源（资源需实现 AutoCloseable 接口，JDBC 相关类均已实现）。
    java
    // 示例：查询操作（自动关闭conn、pstmt、rs）try (Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
     PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM user WHERE id = ?");
     ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {
     // 业务逻辑...} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();}
  3. 使用数据库连接池：频繁创建 / 关闭 Connection 会消耗大量资源，实际开发中需使用连接池（如 HikariCP、C3P0），复用连接对象，提升性能。

五、总结

本文从环境准备到代码实现，详细讲解了 Java 基于 JDBC 操作 MySQL 数据库的核心流程：

  1. 掌握 JDBC 连接数据库的 5 个步骤，理解 Connection、PreparedStatement、ResultSet 的作用。

  2. 实现基础增删改查操作，重点关注 PreparedStatement 的占位符用法（防 SQL 注入）。

  3. 学会封装工具类、处理资源关闭，避免冗余代码和资源泄漏。

JDBC 是 Java 操作数据库的基础，后续学习的 MyBatis、Spring Data JPA 等框架，本质上都是对 JDBC 的封装。掌握本文内容后，再学习框架会更加轻松。建议大家多动手实践，尝试修改 SQL 语句、处理异常场景，加深对 JDBC 的理解。


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