DBPA · 8.3

JDBC 与 MVC 数据库应用开发

把数据库访问接入可维护的应用结构

VER. 2608.2 Built with impress.js

学习目标

JDBC 接口、结果集处理和 MVC 分层可以组织成可检查的应用流程

01选择 Statement、PreparedStatement 或 CallableStatement
02写出 ResultSet 的最小遍历与类型读取结构
03按五步流程访问数据库并指出资源释放顺序
04区分参数绑定、结果读取和 SQL／Java 类型映射
05解释 MVC 的三层职责边界并追踪一条业务请求
06说明 DAO、ORM、连接池和异构迁移任务的边界

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LEARNING OBJECTIVES

JDBC 用标准接口隔离应用与数据库平台

应用程序通过 JDBC API 访问数据，不直接接触数据库文件或厂商内部函数

应用程序→JDBC API→驱动管理器／DataSource→厂商驱动→数据源

Takeaway

不等于完全可移植。URL、驱动、SQL 方言、类型映射、权限和模式仍可能需要适配

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JDBC ARCHITECTURE

数据源是连接信息的抽象

应用只需提供目标数据源所需的连接参数

位置

服务器地址、端口和数据库名

身份

用户名、密码和权限

类型

目标 DBMS 和匹配驱动

TEXT

01
02DriverManager.getConnection(URL, user, password) → Connection
DataSource.getConnection()                       → Connection

Takeaway

DataSource 可以由应用服务器或连接池统一配置；应用代码不应把凭据散落在业务方法中

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DATA SOURCE

常用 API 把连接、执行和结果处理分开

不同对象承担不同生命周期责任

API	主要职责	常见调用
`DriverManager`／`DataSource`	取得连接	`getConnection(...)`
`Connection`	管理连接和事务边界	`prepareStatement()`、`prepareCall()`、`close()`
`Statement`	执行静态 SQL，不负责参数绑定	固定语句
`PreparedStatement`	执行参数化 SQL	`?`、`setXXX()`
`CallableStatement`	调用存储过程	输入输出参数
`ResultSet`	读取查询结果	`next()`、`getXXX()`

Takeaway

getConnection() 属于 DriverManager 或 DataSource；Connection 负责在连接建立后创建语句、管理事务和释放连接

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JDBC APIS

执行方法决定应用接收什么结果

先判断 SQL 的结果形态，再选择对应的 execute 方法

方法	适用场景	应用拿到的结果
`executeQuery()`	`SELECT` 等查询	一个 `ResultSet`
`executeUpdate()`	`INSERT`、`UPDATE`、`DELETE`，以及部分 DDL	受影响的行数或产品定义的更新结果
`execute()`	可能产生多种结果的语句或过程调用	再取 `ResultSet`、更新行数或过程输出

JAVA

01
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05CallableStatement cs = conn.prepareCall("{CALL compGPA(?,?)}");
cs.setString(1, sno);
cs.registerOutParameter(2, Types.REAL);
cs.execute();
float gpa = cs.getFloat(2);

Takeaway

CallableStatement 通过 JDBC 调用存储过程；具体占位符、类型和结果处理按目标 DBMS 与驱动核对

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EXECUTION METHODS

JDBC 访问数据库包含五个主步骤

每一步都有输入、输出和失败时的处理边界

01加载：发现或注册目标 DBMS 的驱动
02连接：构造 URL 或使用 DataSource，获取 Connection
03执行：创建语句对象，绑定参数并执行查询、更新或过程调用
04处理：读取 ResultSet、更新行数或过程输出，并执行业务逻辑
05释放：按 ResultSet → Statement → Connection 逆序关闭或归还

Takeaway

JDBC 4 以后驱动可能由服务机制自动发现；任一步异常都要进入资源释放路径，try-with-resources 可覆盖成功和异常路径

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JDBC WORKFLOW

参数绑定和类型映射是两个方向

输入值进入 SQL，查询结果再回到 Java 变量

输入：?→setXXX()→SQL 参数输出：ResultSet→next()→getXXX()→Java 变量

方向	负责什么	边界
参数绑定	把 Java 值按类型传给 `?`	不拼接 SQL 结构
类型映射	在 SQL 类型与 Java 类型间转换	选择匹配的 `setXXX`／`getXXX`
结果读取	移动游标并读取当前行	先 `next()`，再 `getXXX()`

Takeaway

参数化可降低 SQL 注入风险，但不替代权限、业务校验和事务控制

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PARAMETERS AND TYPES

一个最小查询闭环：绑定、遍历、映射

该代码展示参数绑定、遍历和类型读取的边界；完整 Web 项目还需要控制器、模型和视图

JAVA

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12String sql =
    "SELECT Sno, CAtype FROM ClassAssess WHERE Tno = ?";

try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {
    ps.setString(1, tno);
    try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
        while (rs.next()) {
            String rowSno = rs.getString("Sno");
            boolean type = rs.getBoolean("CAtype");
        }
    }
}

Takeaway

setXXX 是应用到 SQL 的输入绑定；next() == true 才有有效行；getXXX 是结果到 Java 的读取映射

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PREPARED QUERY

ResultSet：用游标把集合交给应用逻辑

默认结果集游标从第一行之前开始，并按行向前移动；next() 返回布尔值

executeQuery→ResultSet→`next()==true`→getXXX(列名／从 1 开始的列号)→应用处理

Takeaway

只有移动到有效行后才能读取列；ResultSet 游标由 JDBC 结果对象管理，过程化 SQL 游标由数据库程序定义和使用

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RESULT SET

资源释放要在成功和失败路径都成立

频繁建连或忘记关闭都会拖累性能；try-with-resources 可覆盖异常路径

资源	关闭顺序	目的
`ResultSet`	第一层	释放结果集资源
语句对象	第二层	释放执行资源
`Connection`	最后一层	关闭或归还连接
连接池中的 `Connection`	`close()` 后交回池	避免反复建立物理连接

Takeaway

不能。资源通常按获取顺序的反向释放；池耗尽、连接泄漏和归还失败都需要监控

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RESOURCE SAFETY

MVC 把请求拆成三层职责

Controller 接收请求，Model 执行业务，View 呈现结果

用户请求经 Controller、Model 和 DAO/JDBC 访问数据库，再经 View 返回

01Controller：接收请求、解析参数并选择业务入口
02Model：执行业务规则，通过 DAO（内部可使用 JDBC）或 ORM 访问数据库
03View：把模型结果呈现给用户，不直接承担连接和业务判断

Takeaway

同一 Model 可以服务网页、接口或其他呈现方式

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MVC SEPARATION

教师回复路径体现 MVC 职责边界

教师回复一条课程评价时，Controller、Model、DAO 和 View 各自承担不同职责

01输入：Tno + TCno + Sno + Feedback
02控制：Controller 解析并检查参数，再调用 Model
03业务：Model 执行 replyFeedback，交给 DAO／JDBC 更新 ClassAssess
04呈现：View 展示更新后的评价和教师反馈

学生评价的对称路径是 `Sno+TCno+Assess→Controller→Model→DAO／JDBC→ClassAssess`

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FEEDBACK FLOW

DAO／ORM 减少业务代码中的数据库细节

DAO 和 ORM 降低重复和耦合，但不替代数据库判断

DAO

把 SQL/JDBC 访问封装成查询或更新方法

ORM

映射关系、列与业务对象，减少手写常规 CRUD SQL

`Model→DAO→JDBC→DBMS　或　Model→持久层／DAO→ORM→DBMS`

Takeaway

事务、权限、查询性能和数据语义仍需要开发者负责

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DAO AND ORM

连接池复用物理连接，但需要治理边界

在频繁或并发访问时可能减少连接建立开销；应用结束使用后把连接归还给池

方式	请求行为	性能影响
每次新建	建立、使用、关闭	连接开销反复发生
连接池	借用、使用、归还	复用物理连接
池治理	上限、超时、健康检查、回收	泄漏或耗尽需要监控

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CONNECTION POOL

用 JDBC 接口和 MVC 分层组织应用

可靠的数据库应用同时需要接口规范和结构解耦

JDBC

使用驱动／数据源、参数绑定、类型映射和资源释放

调用链

CallableStatement、ResultSet.next/getXXX

分层与实验

用 MVC、DAO／ORM 和连接池组织分层，并区分实验与迁移任务

Takeaway

实验 8.4 练 JDBC 连接与数据操纵；习题 8.4 讨论异构迁移；实验 8.5 承担综合应用

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RECAP

本节知识地图

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KNOWLEDGE MAP

本节问题

01固定 SQL、带输入 SQL、8.2 compGPA 各选哪种 JDBC API？?、setXXX、next()、getXXX 分别负责什么方向？
02JDBC 代码中未释放 ResultSet、语句或连接会有什么风险？资源应按什么顺序释放？
03execute() 后如何判断并取得 ResultSet、更新行数或过程输出？
04教师回复如何携带 Tno、TCno、Sno、Feedback 经过 Controller、Model、DAO／JDBC 和 View？
05实验 8.4 的 JDBC、习题 8.4 的异构迁移与实验 8.5 的综合应用分别有什么边界？

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