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第 41 级

28 二月 2021
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第 1 部分：SQL 简介

JDBC。在 IntelliJ IDEA 中连接数据库并创建 Java 控制台应用程序

介绍

本文开启了一个简短的系列，专门介绍Java 中与数据库交互的基础知识以及SQL 的介绍。许多程序都忙于处理和修改信息并使其保持最新。由于数据是程序逻辑中非常重要的一部分，因此通常为其分配单独的存储。其中的信息是结构化的，并受特殊规则的约束，以确保正确的处理和存储。使用特殊的查询语言——SQL（结构化查询语言）来访问和修改数据。

数据库管理系统是确保各种外部程序与数据和附加服务（日志记录、恢复、备份等）交互的软件，包括通过 SQL。也就是说，数据和使用它的外部程序之间的软件层。在这一部分中，我们将回答什么是 SQL、什么是 SQL 服务器的问题，并创建第一个与 DBMS 交互的程序。

数据库管理系统的类型

根据组织数据存储的方式，DBMS 有多种类型：

分层的。数据以树结构组织。一个例子是文件系统，它从磁盘的根开始，然后随着不同类型的文件和不同嵌套程度的文件夹的分支而增长。
网络。层次结构的一种修改，每个节点可以有多个父节点。
面向对象。根据 OOP，数据以类/对象的形式组织，并具有它们的属性和交互原则。
关系型。这种类型的 DBMS 的数据以表的形式组织。表格可以相互链接，其中的信息是结构化的。

在本系列文章中，我们将使用 H2 作为示例来了解关系 DBMS（最常见的 DBMS），并从头开始创建一个模拟类似于交换工作方式的应用程序。 问题：为什么不是 PostgreSQL、MySQL、MSSQL 或 Oracle？答：为了不被安装一组单独的程序的问题分散注意力。进一步配置、创建数据库、在不同操作系统、版本中工作的复杂性。要使用 H2，您需要执行最少的操作。但没有什么可以阻止您将当前的 H2 JDBC 更改为其他制造商的关系 DBMS（仅服务器地址行和驱动程序类名称发生变化）。

SQL

外部程序以数据管理语言结构化查询语言生成对 DBMS 的查询。什么是 SQL？它与传统编程语言有何不同？SQL 的特征之一是声明性。也就是说，SQL是一种声明性语言。这意味着，当输入命令时，即向 SQL 服务器创建查询时，我们描述的是我们到底想要得到什么，而不是以什么方式得到。通过向服务器发送请求SELECT * FROM CUSTOMER（从 SQL 大致翻译为俄语：“从 COSTUMER 表中进行选择，该选择包含表中的所有行”），我们将收到所有用户的数据。服务器如何以及从哪里下载并生成我们感兴趣的数据并不重要。最主要的是正确地提出请求。

什么是 SQL Server 以及它如何工作？与 DBMS 的交互遵循客户端-服务器原则。某些外部程序以 SQL 语言的运算符和命令的形式发送请求，DBMS 对其进行处理并发送响应。为简单起见，我们假设 SQL Server = DBMS。

如果您可以驾驶一种品牌的汽车，那么您很可能能够毫无问题地驾驶其他品牌的汽车。除了小细节外，驾驶的基本原理在任何地方都是相同的。对于不同制造商的 SQL 服务器也是如此 - 每个制造商都有自己的 SQL 版本，但都符合指定的标准（SQL92、SQL2003...）。我们将在 SQL92 框架内使用运算符和命令。 基本 SQL 语句分为以下几组：

数据定义语言 ( DDL ) – 数据定义。创建数据库结构及其对象；
数据操作语言（DML）——与数据的实际交互：插入、删除、修改和读取；
事务控制语言（TCL）——事务管理；
数据控制语言（DCL）——数据和数据库结构访问权限的管理。

在一系列文章中，我们将讨论前三组，特别关注 DML。

数据库连接

上世纪80年代，PC XT/AT类型的个人电脑占领了市场。这很大程度上是由于其设计的模块化。这意味着用户可以很容易地更改计算机的一个或另一个组件（处理器、显卡、磁盘等）。这个奇妙的特性一直保留到今天：我们更换显卡并更新驱动程序（有时它甚至会自动更新）。大多数情况下，此类操作不会发生任何不良情况，并且现有程序将继续在更新的系统上运行，而无需重新安装。这同样适用于使用 Java 和 DBMS 进行工作。为了标准化 SQL 服务器的工作，可以通过单点JDBC（Java 数据库连接）与其进行交互。它是用于使用 DBMS 的java.sql包的实现。所有流行 SQL 服务器的制造商都为其发布了 JDBC 驱动程序。考虑下图。该应用程序使用java.sql中的类实例。然后我们传递必要的命令来检索/修改数据。接下来java.sql通过jdbc驱动与DBMS进行交互，并将完成的结果返回给我们。第 1 部分：SQL 简介 - 2

要切换到其他制造商的 DBMS，通常更改 JDBC 并执行基本设置就足够了。程序的其余部分不变。

第一个节目

让我们进入实际部分。让我们使用JetBrains IntelliJ IDEA IDE创建一个 Java 项目。请注意，终极版包含一个用于处理 SQL 和数据库的出色工具 - Data Grip。然而，大多数用户都是付费的。因此，出于教育目的，我们只能使用公开的IntelliJ IDEA Community Edition。所以：

启动 IDE 并创建一个新项目：

选择一个Java项目，指明SDK版本（示例中为JDK8，但这并不重要）：

在下一步中，选择控制台应用程序作为类型：

我们指出项目名称、包及其在磁盘上的位置（我专门为此创建了一个单独的目录）：

让我们将 IDE 放在一边，从www.h2database.com下载使用H2 DBMS所需的JDBC 文件（下载独立于平台的 ZIP）：

我们进入下载的文件（我们对h2\bin路径下的jar 文件感兴趣，稍后我们将需要它，复制它）：

我们返回 IDE 并在项目的根目录中创建目录：db，其中包含 DBMS 数据的文件； lib – 这是 JDBC JAR 库：

将步骤6中的 jar 文件移动到lib目录，并将其作为库添加到项目中：

让我们将 java 文件src/sql/demo重命名为StockExchange.java（以防您忘记，我们将模拟一个简单的“交换”），更改其内容并运行：

现在我们可以连接到 DBMS 或断开连接。每个步骤都会反映在控制台中。当您首次连接到 DBMS 时，会创建一个数据库文件stockExchange.mv.db。

代码解析

实际代码：

package sql.demo;

import java.sql.*;

public class StockExchangeDB {
    // Блок объявления констант
    public static final String DB_URL = "jdbc:h2:/c:/JavaPrj/SQLDemo/db/stockExchange";
    public static final String DB_Driver = "org.h2.Driver";

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class.forName(DB_Driver); //Проверяем наличие JDBC драйвера для работы с БД
            Connection connection = DriverManager.getConnection(DB_URL);//соединениесБД
            System.out.println("Соединение с СУБД выполнено.");
            connection.close();       // отключение от БД
            System.out.println("Отключение от СУБД выполнено.");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace(); // обработка ошибки  Class.forName
            System.out.println("JDBC драйвер для СУБД не найден!");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace(); // обработка ошибок  DriverManager.getConnection
            System.out.println("Ошибка SQL !");
        }
    }
}

常量块：

DB_Driver：这里我们定义了驱动程序的名称，例如可以通过单击连接的库并在当前项目的 lib 目录中展开其结构来找到该驱动程序的名称。
DB_URL：我们的数据库地址。由冒号分隔的数据组成：
协议=jdbc
供应商（制造商/名称）DBMS=h2
DBMS 的位置，在我们的例子中是文件的路径 (c:/JavaPrj/SQLDemo/db/stockExchange)。对于网络 DBMS，此处还额外指示远程服务器的名称或 IP 地址、TCP/UDP 端口号等。

错误处理：

在我们的代码中调用方法可能会返回错误，您应该注意。在此阶段，我们只需在控制台中报告它们即可。请注意，使用 DBMS 时的错误最常见的是SQLException。

操作逻辑：

Class.forName (DB_Driver) – 我们确保相应的 JDBC 驱动程序可用（我们之前下载并安装过）。
DriverManager.getConnection (DB_URL) – 建立 DBMS 连接。使用传递的地址，JDBC 本身将确定 DBMS 的类型和位置，并返回一个 Connection，我们可以使用它与数据库进行通信。
connection.close() – 关闭与 DBMS 的连接并完成程序的工作。

在本系列的下一部分中，我们将熟悉 DDL 运算符和 SQL 数据类型，并创建数据库的初始结构并用表填充它。 第二部分 第三部分

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