JDBC 基础

学习目标

• 理解 JDBC 在 Java 程序和关系型数据库之间的位置。
• 能使用 DriverManager 打开数据库连接。
• 能用 PreparedStatement 绑定参数并执行查询或插入。
• 能从 ResultSet 读取列并映射成 Java 对象。
• 能用 try-with-resources 正确关闭 JDBC 资源。
• 能把底层 SQLException 转换成项目边界内的异常。

前置知识

已完成数据库基础，知道表、列、SQL 文本、参数值和结果映射的基本边界。

练习入口

本章对应仓库中的 JDBC 基础练习：

• exercises/jdbc-basics/starter：学习者编辑区。
• exercises/jdbc-basics/solution：参考实现和完整测试。

运行 starter：

mvn -B -pl exercises/jdbc-basics/starter -am test

运行参考答案：

mvn -B -pl exercises/jdbc-basics/solution -am test

JDBC 调用链

JDBC 是 Java 标准库中的数据库访问 API。一次基础查询通常经过这些对象：

1. Connection：代表一次数据库连接。
2. PreparedStatement：代表一条预编译 SQL 语句。
3. ResultSet：代表查询返回的行。
4. Row Mapper：把当前行映射成 Java 对象。

练习使用 H2 内存数据库。它不要求安装外部数据库服务，但仍然走真实 JDBC API。

连接配置

JDBC 连接至少需要 URL。用户名和密码根据数据库而定：

DatabaseConfig config = new DatabaseConfig("jdbc:h2:mem:learning", "sa", "");
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(config);

ConnectionFactory 负责把配置交给 DriverManager.getConnection。调用方不应该在业务代码里散落连接细节。

参数化语句

继续沿用上一章的原则：业务值通过 ? 占位符绑定。

PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(
        "SELECT id, title FROM courses WHERE id = ?"
);
statement.setLong(1, id);

参数位置从 1 开始。每个 setXxx 方法都应该和列类型、Java 值类型相匹配。

结果映射

ResultSet 指向当前行。读取列后，应尽快映射成项目自己的对象：

CourseRecord course = new CourseRecord(
        resultSet.getLong("id"),
        resultSet.getString("title"),
        resultSet.getInt("lesson_count"),
        resultSet.getBoolean("published")
);

把映射逻辑放进 CourseRowMapper，可以避免每个查询方法重复读取列名。

资源关闭

Connection、PreparedStatement 和 ResultSet 都需要关闭。推荐使用 try-with-resources：

try (Connection connection = factory.openConnection();
     PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);
     ResultSet resultSet = statement.executeQuery()) {
    // read rows
}

关闭顺序由 Java 自动处理。这样即使查询失败，资源也会被释放。

Repository 边界

练习中的 JdbcCourseRepository 提供三个方法：

• findById(long id)：按主键查询一条课程。
• findPublished(int minimumLessons)：筛选已发布且课时数达标的课程。
• create(CourseRecord course)：插入一条课程。

Repository 对外返回 CourseRecord、Optional 或列表，对内隐藏 JDBC 细节。

异常转换

JDBC 方法通常抛出 SQLException。练习会把它转换成 JdbcAccessException：

• 连接失败：connectionFailed
• 查询或更新失败：queryFailed

这样调用方不必知道底层数据库驱动的异常细节。

分级练习

• 基础：完成 ConnectionFactory，能打开 H2 内存库连接。
• 进阶：完成 findById 和 CourseRowMapper，查询并映射单行。
• 挑战：完成筛选列表和插入方法，处理多行结果和更新行数。

常见错误与排查

• 忘记绑定参数：执行时会报参数未设置。
• 参数下标从 0 开始：JDBC 参数下标从 1 开始。
• 忘记调用 resultSet.next()：读取前需要先移动到第一行。
• 返回 JDBC 对象给业务层：业务层应该看到自己的领域对象。
• 手动关闭遗漏：优先使用 try-with-resources。

面试与复习题

1. JDBC 中 Connection、PreparedStatement、ResultSet 分别负责什么？
2. 为什么 JDBC 参数位置从 1 开始容易出错？
3. executeQuery 和 executeUpdate 分别适合什么场景？
4. 为什么 Repository 不应该把 ResultSet 暴露给调用方？
5. try-with-resources 如何帮助释放数据库资源？
6. 为什么要把 SQLException 转成项目自己的异常？

本章总结

JDBC 基础的重点不是写很多 SQL，而是把连接、参数、结果、资源和异常边界放稳。完成本章后，你已经能用 Java 访问真实 JDBC 数据库，并为后续 HTTP、Servlet 和持久化 Web 功能做准备。

下一步

上一章：数据库基础

下一章：HTTP 基础