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1、Java的数据库编程 制作人:制作者ppt时间:2024年X月目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 数据库连接数据库连接第第3 3章章 数据库操作数据库操作第第4 4章章 数据库事务数据库事务第第5 5章章 数据库性能优化数据库性能优化第第6 6章章 总结总结 0101第1章 简介 课程介绍本课程旨在介绍Java编程语言和数据库编程,涉及到JDBC连接、SQL语言、不同数据库种类和JDK/IDE配置等重要概念。希望能够帮助Java开发人员更好地理解和应用数据库编程技术。Java编程语言Java是跨平台的面向对象编程语言,有良好的可读性和易于维护的特点。相比于C+和Python等编程语言,
2、Java使用内存管理和垃圾回收机制,更加安全和稳定。数据存储和管理的系统数据库概念0103数据查询和操作的标准语言SQL语言02关系型、非关系型、图形等数据库种类JDBC简介JDBC(Java Database Connectivity)是Java语言中连接数据库的标准API,在Java SE平台中自带。通过JDBC,Java应用程序可以访问和操作任何类型的关系型数据库。执行执行创建创建SQLSQL语句语句执行执行SQLSQL语句语句获得查询结果获得查询结果关闭关闭关闭查询结果关闭查询结果关闭语句和连接关闭语句和连接释放资源释放资源 JDBC架构和操作流程连接连接加载加载JDBCJDBC驱动程
3、序驱动程序创建数据库连接创建数据库连接设置连接属性设置连接属性JDBCJDBC连接数据连接数据库库JDBCJDBC连接数据库的基本方式是通过连接数据库的基本方式是通过DriverManagerDriverManager类和类和ConnectionConnection接口。首先需要加载数据库驱动程序,然后创建接口。首先需要加载数据库驱动程序,然后创建数据库连接并设置连接属性。连接成功后,就可以执行数据库连接并设置连接属性。连接成功后,就可以执行SQLSQL语句并获取查询结果了。语句并获取查询结果了。常见的数据库种类支持ACID事务和SQL查询,适用于复杂数据关系关系型数据库更加灵活和高效,适用于
4、大数据量和高并发非关系型数据库更加直观和可视化,适用于图形数据处理和分析图形数据库更加快速和高效,适用于实时数据处理和计算内存数据库 0202第2章 数据库连接 MySQLMySQL数据库数据库连接连接使用使用JDBCJDBC连接连接MySQLMySQL数据库是数据库是JavaJava开发中最为常用的数据开发中最为常用的数据库连接方式之一。在连接库连接方式之一。在连接MySQLMySQL数据库时,我们需要使用数据库时,我们需要使用JavaJava的的JDBC APIJDBC API,并且需要加载,并且需要加载MySQL JDBCMySQL JDBC驱动程序。驱动程序。MySQLMySQL的基本
5、操作和常用语句包括创建数据库、创建表、插的基本操作和常用语句包括创建数据库、创建表、插入数据、更新数据、删除数据以及查询数据等。入数据、更新数据、删除数据以及查询数据等。MySQLMySQL支持支持多种数据类型,如整型、字符型、日期型、时间型、文本型、多种数据类型,如整型、字符型、日期型、时间型、文本型、二进制型等,不同类型有不同的特点。二进制型等,不同类型有不同的特点。MySQL基本操作和常用语句CREATE DATABASE创建数据库CREATE TABLE创建表INSERT INTO插入数据UPDATE更新数据INT整型0103DATE日期型02CHAR字符型Oracle数据库连接与My
6、SQL数据库连接类似,使用JDBC连接Oracle数据库也是Java开发中最为常用的数据库连接方式之一。同样,我们需要使用Java的JDBC API,并且需要加载Oracle JDBC驱动程序。Oracle的基本操作和常用语句包括创建数据库、创建表、插入数据、更新数据、删除数据以及查询数据等。Oracle支持多种数据类型,如整型、字符型、日期型、时间型、文本型、二进制型等,不同类型有不同的特点。Oracle基本操作和常用语句CREATE DATABASE创建数据库CREATE TABLE创建表INSERT INTO插入数据UPDATE更新数据SQL ServerSQL Server数数据库连接
7、据库连接使用使用JDBCJDBC连接连接SQL ServerSQL Server数据库是数据库是JavaJava开发中最为常用的开发中最为常用的数据库连接方式之一。在连接数据库连接方式之一。在连接SQL ServerSQL Server数据库时,我们需数据库时,我们需要使用要使用JavaJava的的JDBC APIJDBC API,并且需要加载,并且需要加载SQL Server JDBCSQL Server JDBC驱动程序。驱动程序。SQL ServerSQL Server的基本操作和常用语句包括创建数据的基本操作和常用语句包括创建数据库、创建表、插入数据、更新数据、删除数据以及查询数据库、
8、创建表、插入数据、更新数据、删除数据以及查询数据等。等。SQL ServerSQL Server支持多种数据类型,如整型、字符型、日期支持多种数据类型,如整型、字符型、日期型、时间型、文本型、二进制型等,不同类型有不同的特点。型、时间型、文本型、二进制型等,不同类型有不同的特点。SQL Server基本操作和常用语句CREATE DATABASE创建数据库CREATE TABLE创建表INSERT INTO插入数据UPDATE更新数据PostgreSQLPostgreSQL的的基基本本操作和常用语句操作和常用语句创建数据库:创建数据库:CREATE CREATE DATABASEDATABAS
9、E创建表:创建表:CREATE TABLECREATE TABLE插入数据:插入数据:INSERT INTOINSERT INTO更新数据:更新数据:UPDATEUPDATE删除数据:删除数据:DELETE FROMDELETE FROM查询数据:查询数据:SELECTSELECTPostgreSQLPostgreSQL数数据据类类型及其特点型及其特点整型:整型:SMALLINTSMALLINT、INTEGERINTEGER、BIGINTBIGINT字符型:字符型:CHARACTERCHARACTER、CHARACTER VARYINGCHARACTER VARYING、TEXTTEXT日期型
10、:日期型:DATEDATE、TIMETIME、TIMESTAMPTIMESTAMP二进制型:二进制型:BYTEABYTEAPostgreSQLPostgreSQL的优点的优点开源开源跨平台跨平台支持完整的支持完整的SQLSQL标准标准支持事务处理和并发控制支持事务处理和并发控制提供完善的数据完整性和安全提供完善的数据完整性和安全性管理性管理支持多种编程语言支持多种编程语言PostgreSQL数据库连接使使 用用 JDBCJDBC连连 接接PostgreSQLPostgreSQL数据库数据库首先,我们需要使用首先,我们需要使用JavaJava的的JDBC APIJDBC API然后,需要加载然后
11、,需要加载PostgreSQL PostgreSQL JDBCJDBC驱动程序驱动程序最后,使用最后,使用JDBCJDBC连接连接PostgreSQLPostgreSQL数据库数据库 0303第3章 数据库操作 增加数据在Java中使用jdbc连接数据库使用JDBC连接数据库使用PreparedStatement向数据库中增加数据创建PreparedStatement对象使用executeUpdate()方法执行增加数据的SQL语句执行SQL语句 使用JDBC连接数据库在Java中,通过使用JDBC连接数据库,可以很方便地向数据库中增加数据。JDBC提供了一组标准接口,可以帮助我们在Java程
12、序中连接数据库,并执行相应的SQL语句。创建PreparedStatement对象在Java程序中向数据库中增加数据时,可以使用PreparedStatement对象,这种方式可以避免SQL注入攻击,并且可以提高执行效率。PreparedStatement对象继承了Statement接口,提供了一些额外的方法和属性,可以方便地执行SQL语句。执行SQL语句可以执行INSERT、UPDATE、DELETE等SQL语句使用executeUpdate()方法使用占位符可以避免SQL注入攻击占位符使用setXXX()方法可以设置SQL语句中的参数设置参数 使用使用PreparedStatPrepare
13、dStatementement对象对象使用使用PreparedStatementPreparedStatement对象向数据库中增加数据时,可以对象向数据库中增加数据时,可以通过通过setXXX()setXXX()方法设置方法设置SQLSQL语句中的参数,可以避免语句中的参数,可以避免SQLSQL注注入攻击,并且可以提高执行效率。入攻击,并且可以提高执行效率。修改数据在Java中使用jdbc连接数据库使用JDBC连接数据库使用PreparedStatement修改数据库中的数据创建PreparedStatement对象使用executeUpdate()方法执行修改数据的SQL语句执行SQL语句
14、 使用JDBC连接数据库在Java中,通过使用JDBC连接数据库,可以很方便地修改数据库中的数据。JDBC提供了一组标准接口,可以帮助我们在Java程序中连接数据库,并执行相应的SQL语句。创建PreparedStatement对象在Java程序中修改数据库中的数据时,可以使用PreparedStatement对象,这种方式可以避免SQL注入攻击,并且可以提高执行效率。PreparedStatement对象继承了Statement接口,提供了一些额外的方法和属性,可以方便地执行SQL语句。执行SQL语句可以执行INSERT、UPDATE、DELETE等SQL语句使用executeUpdate(
15、)方法使用占位符可以避免SQL注入攻击占位符使用setXXX()方法可以设置SQL语句中的参数设置参数 使用使用PreparedStatPreparedStatementement对象对象使用使用PreparedStatementPreparedStatement对象修改数据库中的数据时,可以对象修改数据库中的数据时,可以通过通过setXXX()setXXX()方法设置方法设置SQLSQL语句中的参数,可以避免语句中的参数,可以避免SQLSQL注注入攻击,并且可以提高执行效率。入攻击,并且可以提高执行效率。查询数据在Java中使用jdbc连接数据库使用JDBC连接数据库使用PreparedSt
16、atement查询数据库中的数据创建PreparedStatement对象使用executeQuery()方法执行查询数据的SQL语句执行SQL语句 使用JDBC连接数据库在Java中,通过使用JDBC连接数据库,可以很方便地查询数据库中的数据。JDBC提供了一组标准接口,可以帮助我们在Java程序中连接数据库,并执行相应的SQL语句。创建PreparedStatement对象在Java程序中查询数据库中的数据时,可以使用PreparedStatement对象,这种方式可以避免SQL注入攻击,并且可以提高执行效率。PreparedStatement对象继承了Statement接口,提供了一些额
17、外的方法和属性,可以方便地执行SQL语句。执行SQL语句可以执行SELECT等SQL语句使用executeQuery()方法通过ResultSet对象获取查询结果使用ResultSet对象使用while循环遍历查询结果循环遍历查询结果 使用使用ResultSetResultSet对象对象在在JavaJava程序中查询数据库中的数据时,通过程序中查询数据库中的数据时,通过ResultSetResultSet对象对象可以获取查询结果,可以方便地进行数据处理和展示。可以获取查询结果,可以方便地进行数据处理和展示。删除数据在Java中使用jdbc连接数据库使用JDBC连接数据库使用PreparedSt
18、atement删除数据库中的数据创建PreparedStatement对象使用executeUpdate()方法执行删除数据的SQL语句执行SQL语句 使用JDBC连接数据库在Java中,通过使用JDBC连接数据库,可以很方便地删除数据库中的数据。JDBC提供了一组标准接口,可以帮助我们在Java程序中连接数据库,并执行相应的SQL语句。创建PreparedStatement对象在Java程序中删除数据库中的数据时,可以使用PreparedStatement对象,这种方式可以避免SQL注入攻击,并且可以提高执行效率。PreparedStatement对象继承了Statement接口,提供了一些
19、额外的方法和属性,可以方便地执行SQL语句。执行SQL语句可以执行DELETE等SQL语句使用executeUpdate()方法使用占位符可以避免SQL注入攻击占位符使用setXXX()方法可以设置SQL语句中的参数设置参数 0404第4章 数据库事务 事务的概念和特点事务是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作,它们要么全部完成,要么全部不完成事务的概念事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性四个特性,也称为ACID特性事务的特点 事务的处理方式通过Java程序中的API进行事务处理,比如使用TransactionTemplate对象基本方法通过Connection对象进行事务管理,需要注意一
20、些事项,比如自动提交等Connection对象管理事务 事务的并发控制为了保证数据的一致性和可靠性,需要对并发访问进行控制数据库并发控制事务隔离级别定义了不同事务之间的访问权限,包括未提交读、提交读、可重复读和串行化四种事务隔离级别 事务的应用在Java程序中使用事务处理异常可以保证数据的一致性,需要注意一些问题处理异常的基本方法使用事务可以保证数据的一致性,尤其是在执行复杂操作时保证数据的一致性 事务的概念和特事务的概念和特点点事务是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作,它们要事务是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作,它们要么全部完成,要么全部不完成。在数据库中,事务是指一组么全部完成
21、,要么全部不完成。在数据库中,事务是指一组有序的数据库操作,这些操作构成一个逻辑单元,并且可以有序的数据库操作,这些操作构成一个逻辑单元,并且可以被视为一个单独的工作单元。事务具有原子性、一致性、隔被视为一个单独的工作单元。事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性四个特性,也称为离性和持久性四个特性,也称为ACIDACID特性。特性。处理事务的基本方法TransactionTemplate对象是Spring事务管理的核心,可以进行事务提交、回滚等操作使用TransactionTemplate通过添加Transactional注解,可以将方法设置为事务操作,Spring会自动处理事务提交和回滚使用
22、注解通过AOP切面技术,可以将事务处理从业务逻辑中分离出来,提高代码的可维护性和易读性使用AOP 为了保证数据的一致性和可靠性,需要对并发访问进行控制数据库并发控制0103事务隔离级别定义了不同事务之间的访问权限,包括未提交读、提交读、可重复读和串行化四种事务隔离级别02悲观锁和乐观锁是两种常见的数据并发控制方式,可以适用于不同的应用场景悲观锁和乐观锁ConnectionConnection对对象象管管理事务理事务通过通过ConnectionConnection对象进行事务对象进行事务管理,需要注意一些事项,比管理,需要注意一些事项,比如自动提交等如自动提交等SpringSpring事务管理事
23、务管理SpringSpring提供了全面的事务管理提供了全面的事务管理功能,可以方便地处理复杂的功能,可以方便地处理复杂的事务操作事务操作事务的实现方式事务的实现方式基于基于JDBCJDBC的事务处理的事务处理基于基于HibernateHibernate的声明式事务的声明式事务管理管理基于基于SpringSpring的事务管理的事务管理事务的处理方式基本方法基本方法使用使用TransactionTemplateTransactionTemplate使用注解使用注解使用使用AOPAOP事务的应用在Java程序中使用事务可以保证数据的一致性和可靠性。通过处理异常和使用事务,可以保证在出现异常情况时
24、,数据库不会出现脏数据或者不一致的情况。使用事务还可以提高数据访问效率和安全性,适用于需要操作多个数据库表或者执行需要长时间的操作的情况。0505第5章 数据库性能优化 SQL性能优化SQL性能优化是提高数据库查询和操作效率的关键所在,常用的方法包括优化查询语句结构、适当使用索引、避免全表扫描等。同时,在进行SQL性能优化的同时,需要注意SQL注入等安全问题。SQL性能优化基本方法和技巧优化查询语句结构、减少查询结果数据量、减少WHERE条件等语句优化适当使用索引可以提高查询效率,但过多使用会影响增删改的性能使用索引使用WHERE限制查询条件避免全表扫描 使用索引提高查询效率注意事项常用的索引
25、类型包括B-Tree索引、全文索引等选择索引类型过多的索引会影响增删改的性能,并占用大量磁盘空间避免过多索引对索引进行定期维护,如重建、压缩等优化索引 JDBC性能优化JDBC性能优化主要包括优化连接、优化SQL语句、使用批量操作等。同时,在进行JDBC性能优化时,需要注意连接管理和资源释放等问题。JDBC性能优化基本方法和技巧使用连接池、减少连接数等优化连接使用预编译语句、批量操作等优化SQL语句可以大幅度提高数据处理效率使用批量操作 使用批量操作提高数据处理效率注意事项过大的批量操作会占用过多系统资源控制批量大小需要注意事务并发问题避免死锁长时间未提交会占用过多系统资源定期提交 数据库服务
26、器性能优化数据库服务器性能优化主要包括优化服务器配置、调整参数、分离数据等。同时,在进行数据库服务器性能优化时,需要注意系统监控和资源分配等问题。数据库服务器性能优化基本方法和技巧选择适当硬件和系统配置,如CPU、内存、磁盘等优化服务器配置根据实际情况调整数据库参数,如缓存大小、线程数等调整参数将数据和日志、索引等分开存储,提高读写效率分离数据 优化数据库服务器配置提高性能注意事项需要关注CPU、内存、磁盘、网络等资源利用情况监控系统资源避免某些操作或请求过多占用过多资源平衡负载不同的数据类型和使用场景需要不同的存储方式优化存储方式 常见的数据库性常见的数据库性能监控和调优工能监控和调优工具具
27、常见的数据库性能监控和调优工具包括常见的数据库性能监控和调优工具包括MySQLMySQL性能监控工具、性能监控工具、oracle AWRoracle AWR 报告、报告、pgbadgerpgbadger日志分析工具等,这些工具可日志分析工具等,这些工具可以帮助定位性能瓶颈、分析问题原因并提供优化建议。以帮助定位性能瓶颈、分析问题原因并提供优化建议。0606第6章 总结 课程总结本课程的主要内容是介绍Java数据库编程的基本概念、技术、实践和应用。通过学习本课程,学员可以了解Java数据库编程的基本原理、结构和流程,掌握Java数据库编程的常用工具和技术,熟悉Java数据库编程的实际开发和应用。
28、Java数据库编程的未来发展趋势Java数据库编程将更加重要大数据时代Java数据库编程将更加广泛云计算时代Java数据库编程将更加智能人工智能时代Java数据库编程将更加可靠物联网时代参考资料参考资料本课程推荐阅读的书籍包括本课程推荐阅读的书籍包括JavaJava数据库编程、数据库编程、JavaJava数数据库程序设计、据库程序设计、JavaJava数据库开发实战等。另外,本课数据库开发实战等。另外,本课程涉及的在线课程和学习资源包括程涉及的在线课程和学习资源包括JavaJava数据库编程入门教程、数据库编程入门教程、MySQLMySQL数据库课程、数据库课程、OracleOracle数据库开发等。数据库开发等。授课方式授课方式讲解清晰讲解清晰思路清晰思路清晰知识点掌握知识点掌握引导学习引导学习内容难度内容难度太简单太简单比较简单比较简单一般一般比较难比较难太难太难课程收获课程收获对工作有帮助对工作有帮助对职业发展有帮助对职业发展有帮助对学习有帮助对学习有帮助对生活有启发对生活有启发课程反馈满意度满意度非常满意非常满意比较满意比较满意一般一般不满意不满意感谢学员的参与和支持0103 02祝愿学员取得更大的进步和成就 再会!