MySQL与Java集成：JDBC 连接，PreparedStatement 使用​

一、JDBC：跨越语言的桥梁

当你的Java代码需要和MySQL数据库"握手"时，JDBC（Java Database Connectivity）就是那根魔法手指。这个由Sun公司（现属Oracle）设计的API规范，就像普通话在不同方言区起的作用，让Java程序能用统一的方式与各种数据库对话。最新统计显示，超过78%的Java企业应用仍在使用原生JDBC进行数据库操作，它的生命力源于两点：一是简单直接的控制力，二是跨数据库的兼容性。

二、基础环境搭建

1. 组件准备清单

Java开发环境：JDK 11（长期支持版最稳妥）
MySQL数据库：8.0以上版本（支持窗口函数等新特性）
驱动库：mysql-connector-java 8.0.28.jar（注意版本与MySQL服务端匹配）

2. Maven坐标配置

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.28</version>
</dependency>

三、PreparedStatement实战

1. 基础查询模板

public class UserQueryService {
    // 连接参数请根据实际环境配置
    private static final String JDBC_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/emp_db?useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai";
    private static final String USER = "app_user";
    private static final String PASSWORD = "S3cr3tP@ss";

    public void queryUserById(int userId) {
        // try-with-resources 自动关闭资源
        try (Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, USER, PASSWORD);
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM users WHERE id = ?")) {
            
            // 参数索引从1开始计数
            pstmt.setInt(1, userId);
            
            try (ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {
                while (rs.next()) {
                    System.out.println("用户姓名：" + rs.getString("username"));
                    System.out.println("注册时间：" + rs.getTimestamp("create_time"));
                }
            }
        } catch (SQLException e) {
            // 实际生产环境应使用日志框架
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. 批处理操作示例

public class BatchInsertDemo {
    public void bulkInsertUsers(List<User> users) throws SQLException {
        String sql = "INSERT INTO users (username, email) VALUES (?, ?)";
        
        try (Connection conn = DataSourceUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            
            // 关闭自动提交提升性能
            conn.setAutoCommit(false);
            
            for (User user : users) {
                pstmt.setString(1, user.getUsername());
                pstmt.setString(2, user.getEmail());
                pstmt.addBatch();  // 加入批处理包
                
                // 每100条执行一次
                if (users.size() % 100 == 0) {
                    pstmt.executeBatch();
                    conn.commit();
                }
            }
            // 处理剩余数据
            int[] result = pstmt.executeBatch();
            conn.commit();
            System.out.println("成功插入" + Arrays.stream(result).sum() + "条记录");
        }
    }
}

四、高级应用与关联技术

1. 连接池的重要性

直接使用DriverManager获取连接就像是每次打电话都重新铺设电话线，DBCP、HikariCP等连接池解决方案则是预埋好线路的电话交换机。以HikariCP为例：

public class HikariConfigDemo {
    private static HikariDataSource dataSource;
    
    static {
        HikariConfig config = new HikariConfig();
        config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/inventory");
        config.setUsername("admin");
        config.setPassword("Adm1nP@ss");
        config.setMaximumPoolSize(20);  // 根据CPU核心数调整
        config.setConnectionTimeout(30000);
        dataSource = new HikariDataSource(config);
    }
    
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }
}

2. 事务控制模板

public class TransactionManager {
    public void transferMoney(int fromId, int toId, BigDecimal amount) {
        Connection conn = null;
        try {
            conn = DataSourceUtil.getConnection();
            conn.setAutoCommit(false);  // 开启事务
            
            // 转出操作
            updateBalance(conn, fromId, amount.negate());
            // 转入操作
            updateBalance(conn, toId, amount);
            
            conn.commit();
        } catch (SQLException e) {
            if (conn != null) {
                try {
                    conn.rollback();  // 回滚事务
                } catch (SQLException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
            }
        } finally {
            DataSourceUtil.closeConnection(conn);
        }
    }
    
    private void updateBalance(Connection conn, int userId, BigDecimal delta) throws SQLException {
        String sql = "UPDATE accounts SET balance = balance + ? WHERE user_id = ?";
        try (PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setBigDecimal(1, delta);
            pstmt.setInt(2, userId);
            pstmt.executeUpdate();
        }
    }
}

五、应用场景与技巧

典型应用场景

电商交易系统：订单状态变更需要原子性操作
物联设备监控：高频传感器数据批量存储
内容管理系统：分页查询与全文检索结合
金融对账系统：大数据量下的ACID特性保障

性能优化三板斧

Statement重用：利用PreparedStatement缓存机制
批量提交：合理设置rewriteBatchedStatements=true参数
列精确获取：避免SELECT *导致网络传输冗余

六、技术优缺点分析

优势亮点

标准化接口：一套代码适配多种数据库
细粒度控制：手动管理连接生命周期
预编译防护：天然防御SQL注入攻击
性能可预期：无ORM框架的黑盒优化

局限性挑战

样板代码多：需要自行处理资源关闭
学习曲线陡：需掌握SQL异常处理机制
类型转换繁：Java与SQL类型需手动映射
连接管理难：直接使用需自行实现连接池

七、注意事项与实践经验

资源关闭顺序：ResultSet → Statement → Connection
SQL注入防护：严格使用预编译语句处理用户输入
字符集统一：在JDBC URL中强制指定characterEncoding=utf8
超时设置：通过Statement.setQueryTimeout()防止慢查询拖垮系统
密码加密：避免在代码中硬编码数据库凭证

八、总结

JDBC像一把精准的手术刀，虽然需要开发者自己把控每个操作细节，但也因此获得了最大的灵活度。在MyBatis等ORM框架大行其道的今天，直接使用JDBC的场景更多出现在以下情况：需要极致性能优化的核心模块、必须精准控制事务边界的金融操作，或是维护历史遗留系统。掌握PreparedStatement的正确用法，就相当于获得了与数据库高效对话的加密通道，这在各种企业级应用中依然是必备的生存技能。

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MySQL与Java集成：JDBC 连接，PreparedStatement 使用