Java数据库编程、XML解析技术

数据库编程

JDBC概述

是Java Database Connecive，即数据库连接技术的简称，它提供了连接各种常用数据库的能力。

是一种用于执行SQL语句的Java API，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用Java语言编写的类和接口组成。

JDBC组成

通常JDBC有两部分组成:JDBC API和JDBC Driver。

1）主要使用JDBC API完成三件事情：与数据库建立连接、执行SQL语句、处理结果。

2）JDBC Driver常见的有以下几类：

JDBC-ODBC桥加ODB（驱动程序）：缺点却是执行效率低、功能不够强大

JDBC+本地驱动：安全性比较差。

JDBC网络纯Java驱动程序：将JDBC转换为与DBMS无关的网络协议,又被某服务器转换为一种DBMS协议,以操作各种数据库

本地协议纯Java驱动程序：缺点是访问不同的数据库需要下载专用的JDBC驱动。

JDBC应用步骤

1. 加载JDBC Driver
2. 创建数据库连接（Connection）
3. 创建一个Statement
4. 执行sql语句(CRUD操作语句)
5. 处理sql结果
6. 关闭Statement
7. 关闭连接Connection

1）加载JDBC Driver

1 try { 2     //加载MySQL JDBC驱动 3     Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); 4 } catch (ClassNotFoundException e) { 5     e.printStackTrace(); 6 }

2）创建数据库连接

 1 Connection connection = null;  2 String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc"; // 连接字符串  3 String user = "root"; // 用户名  4 String pass = "123456"; // 密码  5 try {  6     // 创建Connection对象  7     connection = DriverManager.getConnection(url, user, pass);  8 } catch (SQLException e) {  9     e.printStackTrace(); 10 }

3）创建Statement对象，执行SQL语句

// 创建Statement对象 Statement stmt = connection.createStatement();

// 发送Insert语句 int count = stmt.executeUpdate("INSERT INTO users(username, password) VALUES ('lily', 'lily123')");

// 发送查询SQL语句 ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT id, username, password FROM users");

4)处理结果

// 循环处理查询结果集 while (rs.next()){     System.out.println("编号：" + rs.getInt(1) + ", 用户名：" + rs.getString("username") + ", 密码：" + rs.getString("password")); }

5)释放资源

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

关于PreparedStatement

从代码易读性上来说，因为PreparedStatement使用“?”来代替参数，所以SQL语句较使用Statement更容易阅读。

从安全性上来说，PreparedStatement是通过“?”来传递参数的，避免了拼sql而出现sql注入的问题，所以安全性较好。在开发中，推荐使用PreparedStatement。

String username = "admin"; String password = "admin"; // 创建Statement对象 Statement stmt = connection.createStatement(); // 发送SQL语句并执行 ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT id, username, password FROM users WHERE username='" + username + "' AND password='" + password + "'");  // 创建PreparedStatement对象 PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement("SELECT id, username, password FROM users WHERE username=? AND password=?"); // 设置pstmt参数 pstmt.setString(1, username); pstmt.setString(2, password); // 执行SQL语句 ResultSet rs2 = pstmt.executeQuery();

连接到数据库

1）使用DriverManager类的静态方法getConnection();

2）使用DataSource类的getConnection();

/**  * 加载配置文件中JDBC连接所需要数据  */ private static void loadProperties() {  InputStream in = Thread.currentThread().getClass()    .getResourceAsStream("/jdbc.properties");  Properties prop = new Properties();  try {   prop.load(in);  } catch (IOException e) {   throw new RuntimeException(e);  }  driver = prop.getProperty("driver");  url = prop.getProperty("url");  user = prop.getProperty("user");  password = prop.getProperty("password"); } 

/* 通过静态代码块加载数据库驱动 */ static {     loadProperties(); // 读取配置文件     try {         Class.forName(driver); // 加载驱动     } catch (ClassNotFoundException e) {         throw new RuntimeException(e);     } }

/**  * 获取连接对象  *   * @return 连接对象  * @throws SQLException  *             无法建立连接，则抛出异常  */ public static Connection getConnection() throws SQLException {     return DriverManager.getConnection(url, user, password); }

数据库会话

/**  * 开启会话  */ public void open() {  if (null == conn)   try {    conn = JdbcResourceManager.getConnection();   } catch (SQLException e) {    throw new JdbcSessionException("数据库会话创建失败", e);   } } /**  * 关闭数据库会话，释放资源  */ public void close() {  try {   JdbcResourceManager.close(rs);   rs = null;  } catch (SQLException e) {   throw new JdbcSessionException("数据库会话ResultSet关闭失败", e);  } finally {   try {    JdbcResourceManager.close(pstmt);    pstmt = null;   } catch (SQLException e) {    throw new JdbcSessionException("数据库会话Statement关闭失败", e);   } finally {    try {     JdbcResourceManager.close(conn);     conn = null;    } catch (SQLException e) {     throw new JdbcSessionException("数据库会话Connection关闭失败", e);    }   }  } } 

执行INSERT、UPDATE、DELETE语句的方法：

/**  * 执行更新SQL语句  *   * @param sql  *            更新的SQL语句，如INSERT、UPDATE、DELETE语句  * @param params  *            用于替换更新语句中"?"占位符的参数列表  * @return 受影响行数  */ public int executeUpdate(String sql, Object... params) {     try {         pstmt = conn.prepareStatement(sql);         if (null != params) {             for (int i = 0; i < params.length; i++) { // 为每个?占位符设置参数                 pstmt.setObject(i + 1, params[i]);             }         }         return pstmt.executeUpdate();     } catch (SQLException e) {         throw new JdbcSessionException("执行更新操作失败", e);     } }

用于执行SELECT语句的方法：

/**  * 执行查询SQL语句  *   * @param sql  *            待执行查询的SQL语句，如 SELECT 语句  * @param params  *            用于替换查询语句中"?"占位符的参数列表  * @return 查询结果集ResultSet对象  */ public ResultSet executeQuery(String sql, Object... params) {     try {         pstmt = conn.prepareStatement(sql);         if (null != params) {             for (int i = 0; i < params.length; i++) { // 为每个?占位符设置参数                 pstmt.setObject(i + 1, params[i]);             }         }         return rs = pstmt.executeQuery();     } catch (SQLException e) {         throw new JdbcSessionException("执行查询操作失败", e);     } }

JDBC之DAO模式

主要功能：是实现对持久化数据的访问。

DAO的组成部分包括以下四个内容：

• 数据库操作辅助类：实现数据库操作辅助功能，如获取连接，关闭连接等
• 实体类：用于数据传递
• DAO接口：约定DAO功能
• DAO接口的实现类：具体实现DAO功能

使用JDBC处理MySQL大文本和大数据

向MySQL中存储大文本，可调用JDBC API中PreparedStatement的如下方法：

// 将指定参数设置为给定 Reader 对象 void setCharacterStream(int parameterIndex, Reader reader) throws SQLException  // 将给定参数设置为给定 Reader 对象，该对象具有给定字符数长度(int型) void setCharacterStream(int parameterIndex, Reader reader, int length) throws SQLException  // 将指定参数设置为给定 Reader 对象，该对象具有给定字符数长度(long型) void setCharacterStream(int parameterIndex, Reader reader, long length) throws SQLException

从MySQL数据库中获取大文本列字段值，则可以使用ResultSet的如下方法：

// 以 java.io.Reader 对象的形式获取此 ResultSet 对象的当前行中指定列的值 Reader getCharacterStream(int columnIndex) throws SQLException Reader getCharacterStream(String columnLabel) throws SQLException  // 以 String 的形式获取此 ResultSet 对象的当前行中指定列的值 String getString(int columnIndex) throws SQLException String getString(String columnLabel) throws SQLException

向MySQL中存储二进制数据，可调用JDBC API中PreparedStatement的如下方法：

// 将指定参数设置为给定输入流。  void setBinaryStream(int parameterIndex, InputStream x)  // 将指定参数设置为给定输入流，该输入流将具有给定字节数(int型)。  void setBinaryStream(int parameterIndex, InputStream x, int length)  // 将指定参数设置为给定输入流，该输入流将具有指定字节数(long型)。  void setBinaryStream(int parameterIndex, InputStream x, long length)

需要从MySQL数据库中获取二进制列字段值，则可以使用ResultSet的如下方法：

// 以未解释字节的流的形式获取此 ResultSet 对象的当前行中指定列的值。 InputStream getBinaryStream(int columnIndex)  // 以未解释的 byte 流的形式获取此 ResultSet 对象的当前行中指定列的值。 InputStream getBinaryStream(String columnLabel)   // 以 Java 编程语言中 Blob 对象的形式获取此 ResultSet 对象的当前行中指定列的值。  Blob getBlob(int columnIndex) // 以 Java 编程语言中 Blob 对象的形式获取此 ResultSet 对象的当前行中指定列的值。 Blob getBlob(String columnLabel)

XML解析技术

XML概述：

被设计用来传输和存储数据的可扩展标记语言。

通过XML我们可以自定义自己的标签：

<mail>     <from>tom</from>     <to>lily</to>     <detail>I will go home this weekend!</detail> </mail>

XML是一种树结构。树是一种重要的非线性数据结构，直观地看，它是数据元素（在树中称为结点）按分支关系组织起来的结构

XML文档必须包含根元素，该元素是所有其他元素的父元素

XML语法规则

XML声明，如：

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 

它定义XML的版本（1.0）和所使用的编码（utf-8）字符集。

所有的XML元素都是成对出现的，有一个开始标签，就必须有一个关闭标签。

XML标签对大小写敏感，标签<Letter>与标签<letter>是不同的。

XML文档必须有根元素，标签如果需要嵌套，必须正确嵌套，在内层打开的标签就必须在内层关闭。

XML标签如果需要添加属性，属性值必须加引号。

在XML中编写注释的语法与HTML的语法很相似，都是 <!– This is a comment –>。

在XML中，空格会被保留，不像HTML中，加再多的空格最终都只合并为一个。

XML命名规则

XML元素必须遵循以下命名规则：

• 名称可以包含字母、数字以及其他的字符
• 名称不能以数字或者标点符号开始
• 名称不能以字母 xml（或者 XML、Xml 等等）开始
• 名称不能包含空格
• 可使用任何名称，没有保留的字词。

DTD

作用：是定义XML文档的合法构建模块

声明一个元素：

&lt;!ELEMENT 元素名称 （元素内容）&gt;

空元素：

<!ELEMENT 元素名称 EMPTY>

PCDATA 的元素通过圆括号中的#PCDATA进行声明：

&lt;!ELEMENT 元素名称 (#PCDATA)&gt;

带任何元素的内容：

&lt;!ELEMENT 元素名称 ANY&gt;

带有子元素（序列）的元素：

&lt;!ELEMENT 元素名称 (子元素名称 1,子元素名称 2,.....)&gt;

注意：

当子元素按照由逗号分隔开的序列进行声明时，这些子元素必须按照相同的顺序出现在文档中。在一个完整的声明中，子元素也必须被声明，同时子元素也可拥有子元素。“mail”元素的完整声明是：

<!ELEMENT mail (from,to,detail)>

<!ELEMENT mail (from,to,detail)> <!ELEMENT from (#PCDATA)> <!ELEMENT to (#PCDATA)> <!ELEMENT detail (#PCDATA)>

声明只出现一次的元素：  

  <!ELEMENT 元素名称 (子元素名称)>

声明最少出现一次的元素：  

  <!ELEMENT 元素名称 (子元素名称+)>

声明出现0次或多次的元素： 

  <!ELEMENT 元素名称 (子元素名称*)>

声明出现0次或1次的元素：   

  <!ELEMENT 元素名称 (子元素名称?)>

声明属性
  <!ATTLIST 元素名称 属性名称 属性类型 默认值>

CDATA - （未解析）字符数据 

CDATA部分不能包含字符串“]]>”，也不允许嵌套的CDATA部分。

标记CDATA部分结尾的“]]>”不能包含空格或换行。

<script>  <![CDATA[   function matchwo(a,b)   {    if (a < b && a < 0)     return 1;    else     return 0;   }  ]]> </script> 

内部的DOCTYPE声明

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!DOCTYPE mail[ <!ELEMENT mail (from,to,detail)> <!ELEMENT from (#PCDATA)> <!ELEMENT to (#PCDATA)> <!ELEMENT detail (#PCDATA)> ]>   <mail>     <from>tom</from>     <to>lily</to>     <detail>I will go home this weekend!</detail> </mail>

外部文档声明

<!ELEMENT mail (from,to,detail)> <!ELEMENT from (#PCDATA)> <!ELEMENT to (#PCDATA)> <!ELEMENT detail (#PCDATA)>

XML文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!DOCTYPE mail SYSTEM "mail.dtd">    <mail>     <from>tom</from>     <to>lily</to>     <detail>I will go home this weekend!</detail> </mail>

使用dom4j操作xml

1. 创建Document对象

   Document document = DocumentHelper.createDocument();

   Element root = document.addElement(“students”); // 根元素节点

2. 读取XML文件时，获取Document对象

   SAXReader reader = new SAXReader();

   Document document = reader.read(new File(“student.xml”));

3. 字符串解析为XML时，获取Document对象

   String text = “tom“;

   Document document = DocumentHelper.parseText(text);

/**  * 创建XML文件  *   * @throws IOException  */ public void createXml() throws IOException {  // 创建Document对象  Document document = DocumentHelper.createDocument();  // 根元素节点  Element root = document.addElement("students");  root.addComment("all students info"); // 添加注释  Element student = root.addElement("student"); // 根元素节点添加子节点  student.addAttribute("id", "001"); // 添加节点属性  Element name = student.addElement("name");  name.addText("tommy"); // 设置节点文本  Element age = student.addElement("age");  age.addText("18");  // 设置XML美化格式  OutputFormat format = OutputFormat.createPrettyPrint();  format.setEncoding("utf-8"); // 编码字符集设置  // xml写入器  XMLWriter writer = new XMLWriter(new FileWriter("students.xml"), format);  // 写操作  writer.write(document);  writer.flush();  writer.close(); } 

/**  * 修改xml文件  *   * @throws Exception  */ public void modifyXml() throws Exception {  // 创建SAXReader对象  SAXReader reader = new SAXReader();  Document document = reader.read(new File("students.xml"));  /** 修改内容之一: 如果student节点中id属性的内容为001,则修改成1001。因为查找节点使用到了Xpath，所以还需要将 jaxen-1.1-beta-6.jar 包添加到项目中 */  List list = document.selectNodes("/students/student/@id");  Iterator it = list.iterator();  while (it.hasNext()) {   Attribute attr = (Attribute) it.next();   if ("001".equals(attr.getValue()))    attr.setValue("1001");  }  /**   * 修改内容之二: name项内容若为"tommy"，则改为"tom"   */  list = document.selectNodes("/students/student/name");  it = list.iterator();  while (it.hasNext()) {   Element name = (Element) it.next();   if ("tommy".equals(name.getText())) {    name.setText("tom");   }  }  /** 修改内容之三: 将id="1001"的学生age节点删除，再添加birth节点 */  list = document.selectNodes("/students/student/@id");  it = list.iterator();  while (it.hasNext()) {   Attribute attr = (Attribute) it.next();   if ("1001".equals(attr.getValue())) {    Element parent = attr.getParent();    Iterator iterator = parent.elementIterator("age");    if (iterator.hasNext()) {     Element elem = (Element) iterator.next();     parent.remove(elem);    }    Element birth = parent.addElement("birth");    birth.setText("1995-01-01");    break;   }  }  /* 将document中的内容写入文件中 */  // 设置XML美化格式  OutputFormat format = OutputFormat.createPrettyPrint();  format.setEncoding("utf-8"); // 编码字符集设置  // xml写入器  XMLWriter writer = new XMLWriter(new FileWriter("students.xml"), format);  writer.write(document);  writer.close(); } 

/**  * 遍历节点  *   * @throws Exception  */ public void readXml() throws Exception {  // 创建SAXReader对象  SAXReader reader = new SAXReader();  // 加载xml文件  Document document = reader.read(new File("students.xml"));  // 获取根元素节点  Element root = document.getRootElement();  // 递归遍历所有节点内容  read(root); } /**  * 读节点信息  *   * @param element  *   student节点  */ private void read(Element element) {  for (int i = 0, size = element.nodeCount(); i < size; i++) {   Node node = element.node(i); // 获取元素的子节点   if (node instanceof Comment) // 注释节点    continue;   if (node instanceof Element) { // 元素节点    Element elem = (Element) node;    System.out.print(elem.getName() + " : ");    if ("student".equals(node.getName())) { // 是student节点     System.out.println();     Iterator attr = elem.attributes().iterator(); // student节点属性     while (attr.hasNext()) {      Attribute at = (Attribute) attr.next();      System.out        .println(at.getName() + " : " + at.getValue());     }    }    read((Element) node);   } else if (node instanceof Text) { // 文本节点    if (!"".equals(node.getText().trim()))     System.out.println(node.getText());   }  } } 

XPath 简介

  在XPath中，有七种类型的节点：元素、属性、文本、命名空间、处理指令、注释以及文档（根）节点。
  节点关系：父、子、同胞、先辈、后代 

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