Java-JDBC的使用和手写框架

前言

不论是自己的小项目也好，还是日常使用也好，都离不开Java使用数据库，自己之前也封装过一些使用JDBC库，今天打算花点时间好好梳理下，顺便手写一个简单的ORM框架，并且之后打算深入研究下mybatis框架。

原生JDBC

JDBC（Java DataBase Connectivity）java数据库连接，简单来说就是java下面的数据库连接API（接口），我们知道天下数据库种类很多，sun公司（现在应该说是oracle公司）的程序员不可能为这么多的数据库提供实现类，他们既没有这个必要，而且他们也不知道数据库的具体实现细节，所以这一部分应该交给各家数据库自己去实现，Java只需要自己制作标准即可。也就是我们使用接口编写代码，实际上的实现类是由各个厂商提供的驱动。

废话不多说，这里先提供一个最简单的数据库连接demo：

public class Main {
    public static final String HOST_IP = "xxx.xxx.xxx.xxx";
    public static final int PORT = 3306;
    public static final String USER = "root";
    private static final String PASSWD = "mypassword";
    public static final String DATABASE = "db";

    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://" + HOST_IP + ":" + PORT + "/" + DATABASE, USER, PASSWD);
            String sql = "select * from Orders where order_num > 20007";
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            resultSet = preparedStatement.executeQuery(sql);
            while (resultSet.next()) {
                System.out.println(resultSet.getObject(1) + "\t" + resultSet.getObject(2));
            }
        } catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {

            if (null != resultSet) {
                try {
                    resultSet.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            if (null != preparedStatement) {
                try {
                    preparedStatement.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            try {
                if (null != connection) {
                    connection.close();
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

简单来说，有以下四个接口，分别是DriverManager（这个是类不是接口）、Connection、PreparedStatement(Statement)、ResultSet，中文也很好理解，分别叫驱动管理、连接、预处理语句和结果集，下面打算从源码角度来看看JDK是如何定义它们的。

DriverManager

我们在实际使用中这个类就两个功能：注册驱动和获得数据库连接。你可能会觉得奇怪，明明代码里只有获取连接，哪里来的注册驱动呢？其实这个类下面是有一个叫registerDriver()的方法的。而且你可能还会觉得神奇的是，我明明只是加载了指定的驱动，但是似乎并没有用，这个到底是怎么做到的呢？要解开这个秘密，看下源码便知道了：

package com.mysql.cj.jdbc;

import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
    public Driver() throws SQLException {
    }

		// 静态代码块，在类加载的时候会执行
    static {
        try {
            DriverManager.registerDriver(new Driver());
        } catch (SQLException var1) {
            throw new RuntimeException("Can't register driver!");
        }
    }
}

从上面的代码中可以看到，只要当这个类被加载的时候，它就会执行静态代码段里面的内容，就会调用DriverManager去注册数据库的驱动。PS：现在可以不用注册了（Java SPI）。

Connection

利用IDEA可以很明显看出继承自两个接口：

一个是AutoCloseable接口，也就是说可以支持下面的语法：

1
2
3

try (Connection conn = ......) {
    // use resource here
}

这样就会自动关闭。

第二个是Wrapper这个接口，里面只有两个方法，但是我看不太懂，先暂时放一边。

最后是Connection本身，它自己有两块重要的功能，一个是创建执行sql语句的对象，另一个是事务相关的操作，这里挑选几个重要的方法：

createStatement() 创建一个Statement对象并且返回。
prepareStatement(String sql) 接受一个sql语句，并且将其预编译，返回一个PrepareStatement对象。
setAutoCommit(boolean autoCommit) 设置是否自动提交事务，默认是将一个sql语句都当成一个事务。所以传入false就相当于开启事务。
commit() 提交事务，当所有数据库执行语句完成之后使用。
rollback() 回滚，必须在自动提交是关闭的情况下才有效。一般会写在catch语句中。

Statement

其实在日常使用中几乎不怎么使用它，因为存在被SQL注入的风险，而一般使用PreparedStatement来代替它，但是它们俩其实在使用上几乎一样，所以拿它作为例子。它同样实现了AutoCloseable接口和Wrapper接口。下面是它的主要方法：

execute(String sql) 可以执行任何语句。一般不使用。
executeQuery(String sql) 执行一个查询的sql语句并且返回一个ResultSet对象。
executeUpdate(String sql) 可以执行增删改语句（即DML），还可以执行DDL语句，但是一般不用来执行DDL，返回值是影响的行数。

PreparedStatement

日常使用这个东西，使用预编译技术来防止sql注入。写sql语句的时候，参数使用占位符?代替，然后把sql语句代入到connection对象的preparedstatement方法中。然后将?赋值即可。

ResultSet

由字面意思可知，就是用来存放从数据库中查找到的结果集。接口和上面两位一样。

boolean next() 最开始的时候光标在第一行之前，执行这个方法会将光标移动一行。
各类get方法，这里略过。

有了上面的知识梳理，对JDBC的操作进行一些简单的封装，相信是非常容易的事情。但是我们希望能够更进一步。因为Java是面向对象的，我们自然希望能够让Java中的一个对象，和数据库中查询出来一条记录进行匹配，也就是ORM（Object Relationship Mapping）

手写ORM

首先先来分析下，实现这个简单的框架，至少需要分成哪些部分。首先是数据库的连接部分

数据库连接部分

主流框架用的是XML进行配置，我这边为了简单起见，直接用文件读取，本质上两者都是一样的。

连接肯定需要有四个部分，分别是driver、url、username和password。