从零开始手写JDBC连接数据库的详细指南

2025-07-31 10:40 开发作者：超级小忍

前言

在 Java 开发中，数据库是存储和管理数据的核心组件。而 JDBC（Java Database Connectivity）是 Java 程序与数据库交互的标准 API，它允许 Java 应用程序连接各种关系型数据库（如 mysql、oracle、PostgreSQL 等），并执行 SQL 语句。虽然现代开发中常使用 ORM 框架（如 MyBATis、Hibernate）简化数据库操作，但理解 JDBC 的底层原理对于深入掌握数据库编程至关重要。

本文将带你手写一个完整的 JDBC 连接数据库的示例，涵盖从环境准备到代码实现的每一个细节，力求做到“越详细越好&jsrdquo;。

一、环境准备

在开始编码之前，确保你的开发环境已准备好以下工具和资源：

1.JDK（Java Development Kit）：

确保已安装 JDK 8 或更高版本。JDBC 是 Java SE 的一部分，因此 JDK 自带 JDBC API。
检查方法：在命令行输入 java -version 和 javac -version。

2.数据库：

本文以MySQL为例（版本 8.0+）。你需要安装并启动 MySQL 服务。
确保你知道 MySQL 的主机地址（通常是localhost或127.0.0.1）、端口号（默认3306）、数据库名称、用户名和密码。

3.数据库驱动（JDBC Driver）：

JDBC 需要特定数据库的驱动程序来实现与数据库的通信。对于 MySQL，需要mysql-connector-java驱动。

下载驱动：

访问 MySQL Connector/J 官方下载页面。
选择与你的 MySQL 版本和 Java 版本兼容的 Connector/J 版本（例如，8.0.x 系列通常兼容 MySQL 8.0+）。
下载Platform Independent的 ZIP 文件或 JAR 文件。

获取 JAR 文件：解压下载的 ZIP 文件，找到mysql-connector-java-x.x.x.jar文件（x.x.x是版本号，如8.0.33）。

将 JAR 文件添加到项目：

传统项目：将 JAR 文件复制到项目的lib目录下，并在 IDE（如 IntelliJ IDEA, Eclipse）中将其添加为项目的库（Library）。

Maven 项目：在pom.XML中添加依赖：

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.33</version> <!-- 使用最新稳定版本 -->
</dependency>

Gradle 项目：在build.gradle中添加：

implementation 'mysql:mysql-connector-java:8.0.33'

4.数据库和表准备：

启动 MySQL 服务。

使用 MySQL 客户端（如命令行mysql、MySQL Workbench）创建一个数据库和一张表。例如：

-- 创建数据库
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS demo_db CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

-- 使用数据库
USE demo_db;

-- 创建用户表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    email VARCHAR(150) UNIQUE zFRoVTQYNOT NULL,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- 插入测试数据
INSERT INTO users (name, email) VALUES
('张三', 'zhangsan@example.com'),
('李四', 'lisi@example.com'),
('王五', 'wangwu@example.com');

记下数据库名demo_db，表名users，以及你用于连接的用户名（如root）和密码。

二、JDBC 核心组件与连接流程

JDBC 的核心组件主要包括：

DriverManager：管理一组 JDBC 驱动程序的基本服务。它是获取Connection对象的入口点。
Connection：代表与特定数据库的连接（会话）。在连接上下文中执行 SQL 语句并返回结果。
Statement / PreparedStatement：用于执行静态 SQL 语句并返回结果的对象。PreparedStatement预编译 SQL，能防止 SQL 注入，性能更好。
ResultSet：表示数据库查询结果集。通过游标遍历结果。
SQLException：在数据库访问期间发生错误时抛出的异常。

JDBC 标准连接流程：

加载数据库驱动（可选，现代 JDBC 通常自动加载）。
建立数据库连接 (Connection)。
创建执行 SQL 的对象 (Statement 或 PreparedStatement)。
执行 SQL 语句。
处理结果集 (ResultSet)。
关闭资源（按ResultSet -> Statement -> Connection的顺序）。

三、手写 JDBC 代码实现

我们将创建一个简单的 Java 程序，完成以下操作：

连接到 MySQL 数据库。
查询users表中的所有记录。
打印查询结果。
插入一条新记录。
再次查询并打印结果。

步骤 1：创建 Java 项目和类

创建一个名为JDBCDemo的 Java 类。

步骤 2：编写代码

import java.sql.*;

/**
 * 手写JDBC连接数据库示例
 * 演示连接MySQL、查询、插入操作
 */
public class JDBCDemo {

    // 数据库连接信息 - 请根据实际情况修改
    private static final String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/demo_db?useSSL=false&serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf8";
    private static final String USER = "your_username"; // 替换为你的MySQL用户名
    private static final String PASSWORD = "your_password"; // 替换为你的MySQL密码

    // JDBC驱动类名 (MySQL 8.0+)
    private static final String DRIVER_CLASS = "com.mysql.cj.jdbc.Driver";

    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        ResultSet resultSet = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;

        try {
            // ========== 步骤1：加载JDBC驱动 (可选，现代JDBC通常自动加载) ==========
            // 显式加载驱动类，确保驱动被注册到DriverManager
            // 对于JDBC 4.0+ (Java 6+)，通常不需要这一步，驱动会自动发现和加载
            // 但显式加载可以确保兼容性或在特定环境下工作
            Class.forName(DRIVER_CLASS);
            System.out.println("JDBC驱动加载成功！");

            // ========== 步骤2：建立数据库连接 ==========
            System.out.println("正在连接数据库...");
            connection = DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASSWORD);
            System.out.println("数据库连接成功！");

            // ========== 步骤3：创建Statement对象 ==========
            statement = connection.createStatement();

            // ========== 步骤4：执行查询SQL并处理结果 ==========
            System.out.println("\n--- 查询所有用户信息 ---");
            String selectSql = "SELECT id, name, email, created_at FROM users";
            resultSet = statement.executeQuery(selectSql); // executeQuery用于SELECT

            // 处理ResultSet
            System.out.printf("%-5s %-15s %-25s %-20s%n", "ID", "姓名", "邮箱", "创建时间");
            System.out.println("------------------------------------------------------------");
            while (resultSet.next()) {
                int id = resultSet.getInt("id"); // 根据列名获取int值
                String name = resultSet.getString("name"); // 根据列名获取String值
                String email = resultSet.getString("email");
                Timestamp createdAt = resultSet.getTimestamp("created_at");

                // 格式化输出
                System.out.printf("%-5d %-15s %-25s %-20s%n", id, namejs, email, createdAt);
            }

            // ========== 步骤5：使用PreparedStatement执行插入操作 (防止SQL注入) ==========
            System.out.println("\n--- 准备插入新用户 ---");
            String insertSql = "INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)";
            preparedStatement = connection.prepareStatement(insertSql); // 使用PreparedStatement

            // 设置参数值 (索引从1开始)
            preparedStatement.setString(1, "赵六");
            preparedStatement.setString(2, "zhaoliu@example.com");

            // 执行插入
            int rowsAffected = preparedStatement.executeUpdate(); // executeUpdate用于INSERT, UPDATE, DELETE
            System.out.println("插入操作完成，影响了 " + rowsAffected + " 行。");

            // ========== 步骤6：再次查询，验证插入结果 ==========
            System.out.println("\n--- 再次查询所有用户信息 (验证插入) ---");
            // 重新执行查询
            resultSet.close(); // 关闭之前的ResultSet
            resultSet = statement.executeQuery(selectSql);

            System.out.printf("%-5s %-15s %-25s %-20s%n", "ID", "姓名", "邮箱", "创建时间");
            System.out.println("------------------------------------------------------------");
            while (resultSet.next()) {
                int id = resultSet.getInt("id");
                String name = resultSet.getString("name");
                String email = resultSet.getString("email");
                Timestamp createdAt = resultSet.getTimestamp("created_at");
                System.out.printf("%-5d %-15s %-25s %-20s%n", id, name, email, createdAt);
            }

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.err.println("JDBC驱动类未找到！请检查驱动JAR是否在类路径中。");
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            System.err.println("数据库操作发生错误！");
python            e.printStackTrace();
        } finally {
            // ========== 步骤7：关闭资源 (非常重要！) ==========
            // 必须在finally块中关闭，确保即使发生异常也能释放资源
            // 关闭顺序：ResultSet -> Statement/PreparedStatement -> Connection
            try {
                if (resultSet != null) {
                    resultSet.close();
                    System.out.println("ResultSet已关闭。");
                }
            } catch (SQLException e) {
                System.err.println("关闭ResultSet时出错！");
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if (statement != null) {
                    statement.close();
                    System.out.println("Statement已关闭。");
                }
            } catch (SQLException e) {
                System.err.println("关闭Statement时出错！");
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if (preparedStatement != null) {
                    preparedStatement.close();
                    System.out.println("PreparedStatement已关闭。");
                }
            } catch (SQLException e) {
                System.err.println("关闭PreparedStatement时出错！");
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if (connection != null) {
                    connection.close();
                    System.out.println("数据库连接已关闭。");
                }
            } catch (SQLException e) {
                System.err.println("关闭Connection时出错！");
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println("JDBC演示程序结束。");
    }
}

四、代码详解与关键点

1.数据库 URL (DB_URL)：

jdbc:mysql://：协议前缀，表示使用 MySQL 的 JDBC 驱动。
localhost:3306：数据库服务器地址和端口。
/demo_db：要连接的数据库名称。
?useSSL=false&serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf8：连接参数，非常重要！
- useSSL=false：在开发环境中常设为false以避免 SSL 证书问题（生产环境应配置 SSL）。
- serverTimezone=UTC：设置服务器时区，避免时区不一致导致的时间问题。根据你的服务器时区调整（如Asia/Shanghai）。
- useUnicode=true&characterEncoding=utf8：确保正确处理中文等 Unicode 字符。

2.Class.forName(DRIVER_CLASS)：

这行代码通过反射加载指定的驱动类。加载时，驱动类的静态初始化块会向DriverManager注册自身。
现代 JDBC（JDBC 4.0+） 支持SPI（Service Provider Interface） 自动发现机制。只要驱动 JAR 在类路径中，DriverManager就能自动找到并加载驱动，因此这行代码通常可以省略。但在某些旧环境或需要确保加载时，保留它是安全的。

3.DriverManager.getConnection()：

这是获取Connection对象的核心方法。它会遍历已注册的驱动，找到能处理给定 URL 的驱动，并建立连接。

4.Statement vs PreparedStatement：

Statement：用于执行不带参数的静态 SQL。直接拼接 SQL 字符串，有 SQL 注入风险。
PreparedStatement：预编译 SQL 语句，使用?作为占位符。通过setXXX()方法设置参数值，能有效防止 SQL 注入，且对于重复执行的 SQL 性能更高。强烈推荐使用PreparedStatement。

5.执行方法：

executeQuery(): 用于执行SELECT语句，返回ResultSet。
executeUpdate(): 用于执行INSERT, UPDATE, DELETE语句，返回影响的行数（int）。
execute(): 通用方法，可以执行任何 SQL，但较少用。

6.ResultSet处理：

next()：将游标移动到下一行，如果还有数据返回true，否则false。通常用while循环遍历。
getXXX(columnIndex) 或 getXXX(columnLabel)：根据列的索引（从 1 开始）或列名获取对应类型的值（如getInt, g编程客栈etString, getTimestamp）。

7.资源关闭 (try-catch-finally)：

这是最容易被忽视但极其重要的部分！ Connection, Statement, ResultSet都是宝贵的资源（数据库连接、网络连接、内存等）。必须显式关闭，否则会导致资源泄漏，最终耗尽数据库连接池或内存。
使用try-catch-finally确保finally块中的关闭代码总是执行。
关闭顺序：先关闭ResultSet，再关闭Statement/PreparedStatement，最后关闭Connection。因为ResultSet和Statement依赖于Connection。
每个关闭操作都用独立的try-catch：防止一个关闭失败导致后续的关闭无法执行。

五、运行与测试

将代码中的USER和PASSWORD替换为你实际的 MySQL 用户名和密码。

确保mysql-connector-java-x.x.x.jar已正确添加到项目的类路径。

编译并运行JDBCDemo类。

观察控制台输出，应该能看到连接成功、查询结果、插入成功以及再次查询的结果。

六、常见问题与注意事项

ClassNotFoundException: 找不到驱动类。检查：

DRIVER_CLASS字符串是否正确（MySQL 8.0+是com.mysql.cj.jdbc.Driver，5.x 是com.mysql.jdbc.Driver）。
驱动 JAR 文件是否在类路径中？是否被正确添加到项目？

SQLException: 数据库连接失败。检查：

数据库服务是否启动？
DB_URL中的主机、端口、数据库名是否正确？
用户名和密码是否正确？
连接参数（特别是useSSL, serverTimezone）是否设置正确？
防火墙是否阻止了端口？

中文乱码: 确保数据库、表、字段的字符集是utf8mb4，并且 JDBC URL 中包含useUnicode=true&characterEncoding=utf8。

资源泄漏: 务必在finally块中关闭所有 JDBC 资源。

SQL 注入: 永远不要使用Statement拼接用户输入的字符串。始终使用PreparedStatement。

性能: 对于频繁执行的相同 SQL，使用PreparedStatement可以预编译，提高效率。

七、总结

通过本文，我们从零开始手写了一个完整的 JDBC 程序，涵盖了驱动加载、连接建立、SQL 执行（查询和插入）、结果处理以及至关重要的资源管理。虽然现代开发更多依赖于高级框架，但掌握 JDBC 的底层机制，能让你更深刻地理解数据库交互的原理，有助于排查问题、优化性能，并在需要时进行底层定制。

记住核心要点：加载驱动（可选） -> 获取连接 -> 创建语句 -> 执行 SQL -> 处理结果 -> 关闭资源（务必！）。

以上就是从零开始手写JDBC连接数据库的详细指南的详细内容，更多关于JDBC连接数据库的资料请关注编程客栈(www.devze.com)其它相关文章！

继续阅读：JDBC如何连接数据库 JDBC数据库 JDBC连接 MySQL

从零开始手写JDBC连接数据库的详细指南

目录

前言

一、环境准备

二、JDBC 核心组件与连接流程

三、手写 JDBC 代码实现

四、代码详解与关键点

五、运行与测试

六、常见问题与注意事项

七、总结

更多精彩内容

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