Java泛型与数据库应用实例详解

什么是Java泛型？

Java泛型是Java SE 5中引入的一项语言特性，它提供了一种编写泛化代码的方法，能够提高代码的通用性和复用性，从而提高了代码的可维护性和可扩展性。

Java泛型的语法

Java泛型使用尖括号<>来规定类型参数，语法格式如下：

public class GenericClass<T1, T2, ..., Tn>{
    //泛型类或者接口体
}

泛型类或者接口体可以包含泛型方法，泛型方法的语法格式如下：

public <T> R methodName(T arg1, arg2, ..., argn){
    //泛型方法体
}

Java泛型应用于数据库操作

Java的数据库操作通常需要使用JDBC(Java DataBase Connectivity)的API，JDBC API提供了一组接口和类，可以访问各种不同类型的数据库。在使用JDBC实现数据库操作的时候，需要考虑以下几个问题：

如何获取数据库连接？
如何进行SQL操作？
如何释放数据库连接？

下面将分别讲解这三个问题。

如何获取数据库连接？

Java数据库连接通常需要使用DataSource或DriverManager两种方式获取连接，具体介绍如下：

使用DataSource获取数据库连接

DataSource是Java EE规范中定义的接口，提供了获取数据库连接和释放数据库连接的方法。DataSource编码如下：

// 加载配置文件获取DataSource
DataSource ds = (DataSource)
                new InitialContext().lookup("java:comp/env/jdbc/myDataSource");
// 获取Connection对象
Connection conn = ds.getConnection();

这种方式最大的优点是可以方便地进行数据库连接池配置，提高了数据库连接的复用性和扩展性。

使用DriverManager获取数据库连接

DriverManager是JDBC API提供的一个类，它提供了获取数据库连接的静态方法。DriverManager编码如下：

// 加载数据库驱动
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
// 获取数据库连接
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);

这种方式最大的优点是简单方便，便于单独测试和调试。

如何进行SQL操作？

JDBC API提供了大量的接口和类，用于进行SQL操作。以下是使用JDBC API实现数据库插入和查询操作的示例代码：

数据库插入操作

Connection conn = null;
PreparedStatement stmt = null;
try{
    // 获取数据库连接
    conn = getConnection();
    // SQL语句
    String sql = "insert into user(name, age) values(?, ?)";
    // 创建PreparedStatement对象
    stmt = conn.prepareStatement(sql);
    // 设置参数值
    stmt.setString(1, "张三");
    stmt.setInt(2, 20);
    // 执行SQL语句
    int num = stmt.executeUpdate();
    System.out.println("插入" + num + "条记录");
} catch (SQLException e){
    e.printStackTrace();
} finally {
    // 释放资源
    try{
        if(stmt != null){
            stmt.close();
        }
        if(conn != null){
            conn.close();
        }
    } catch(SQLException e){
        e.printStackTrace();
    }
}

数据库查询操作

Connection conn = null;
PreparedStatement stmt = null;
ResultSet rs = null;
try{
    // 获取数据库连接
    conn = getConnection();
    // SQL语句
    String sql = "select * from user where age=?";
    // 创建PreparedStatement对象
    stmt = conn.prepareStatement(sql);
    // 设置参数值
    stmt.setInt(1, 20);
    // 执行SQL语句
    rs = stmt.executeQuery();
    // 处理结果集
    while(rs.next()){
        System.out.println(rs.getInt("id") + ":" + rs.getString("name"));
    }
} catch (SQLException e){
    e.printStackTrace();
} finally {
    // 释放资源
    try{
        if(rs != null){
            rs.close();
        }
        if(stmt != null){
            stmt.close();
        }
        if(conn != null){
            conn.close();
        }
    } catch(SQLException e){
        e.printStackTrace();
    }
}

如何释放数据库连接？

JDBC连接是一种稀缺的资源，连接不当会导致系统性能下降。释放数据库连接的方式有两种：

自动释放

JDBC连接池可以根据一定的策略来自动回收链接，释放连接资源。可以使用数据库连接池工具来实现该功能。

手动释放

手动释放数据库连接的方式是在使用完数据库连接后，显式地将连接对象、Statement对象、ResultSet对象的引用置为空，表示不再使用该资源。示例代码如下：

Connection conn = null;
PreparedStatement stmt = null;
ResultSet rs = null;
try{
    // 获取数据库连接
    conn = getConnection();
    // SQL语句
    String sql = "select * from user where age=?";
    // 创建PreparedStatement对象
    stmt = conn.prepareStatement(sql);
    // 设置参数值
    stmt.setInt(1, 20);
    // 执行SQL语句
    rs = stmt.executeQuery();
    // 处理结果集
    while(rs.next()){
        System.out.println(rs.getInt("id") + ":" + rs.getString("name"));
    }
} catch (SQLException e){
    e.printStackTrace();
} finally {
    // 释放资源
    try{
        if(rs != null){
            rs.close();
            rs = null;
        }
        if(stmt != null){
            stmt.close();
            stmt = null;
        }
        if(conn != null){
            conn.close();
            conn = null;
        }
    } catch(SQLException e){
        e.printStackTrace();
    }
}

实例一：使用Java泛型批量插入数据

假设有一个用户实体类User，包含id、name、age三个属性。现在需要将一批用户信息插入数据库，可以使用Java泛型来实现。

public class JdbcUtil {

    //加载数据库驱动（使用MySQL数据库）
    private static final String DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";

    //数据库连接信息
    private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?" + "useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false";
    private static final String USERNAME = "root";
    private static final String PASSWORD = "mypassword";

    /**
     * 批量插入数据
     * @param sql 插入数据的SQL语句
     * @param dataList 数据列表
     * @return 插入成功的行数
     */
    public static <T> int batchInsert(String sql, List<T> dataList) throws SQLException {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement stmt = null;
        int result = 0;
        try {
            conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
            stmt = conn.prepareStatement(sql);
            for (T data : dataList) {
                if (data != null) {
                    setPreparedStatementParameters(stmt, data);
                    stmt.addBatch();
                }
            }
            int[] rows = stmt.executeBatch();
            for (int i : rows) {
                if (i > 0) {
                    result++;
                }
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            closeConnection(conn, stmt, null);
        }
        return result;
    }

    /**
     * 设置PreparedStatement对象的参数值
     * @param stmt PreparedStatement对象
     * @param data 数据对象
     */
    private static <T> void setPreparedStatementParameters(PreparedStatement stmt, T data) throws SQLException {
        if (data instanceof User) {
            User user = (User) data;
            stmt.setString(1, user.getName());
            stmt.setInt(2, user.getAge());
        }
        //其他数据类型类似
    }

    /**
     * 关闭数据库连接和相关资源
     */
    private static void closeConnection(Connection conn, Statement stmt, ResultSet rs) {
        try {
            if (stmt != null) {
                stmt.close();
            }
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
            if (rs != null) {
                rs.close();
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

实例二：使用Java泛型查询数据

假设有一个用户实体类User，包含id、name、age三个属性，现在需要根据用户id查询用户信息，可以使用Java泛型来实现。

public class JdbcUtil {

    //加载数据库驱动（使用MySQL数据库）
    private static final String DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";

    //数据库连接信息
    private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?" + "useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false";
    private static final String USERNAME = "root";
    private static final String PASSWORD = "mypassword";

    /**
     * 根据ID查找数据
     * @param sql 查询数据的SQL语句
     * @param clazz 被查询的对象类型
     * @param id ID
     * @return 查找到的数据
     */
    public static <T> T selectById(String sql, Class<T> clazz, int id) throws SQLException {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement stmt = null;
        ResultSet rs = null;
        T result = null;
        try {
            conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
            stmt = conn.prepareStatement(sql);
            stmt.setInt(1, id);
            rs = stmt.executeQuery();
            if (rs.next()) {
                result = clazz.newInstance();
                ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
                int columnCount = rsmd.getColumnCount();
                for (int i = 1; i <= columnCount; i++) {
                    String columnName = rsmd.getColumnLabel(i);
                    Object columnValue = rs.getObject(columnName);
                    setFieldValue(result, columnName, columnValue);
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            closeConnection(conn, stmt, rs);
        }
        return result;
    }

    /**
     * 设置对象属性的值
     * @param obj 对象
     * @param fieldName 属性名
     * @param fieldValue 属性值
     */
    private static <T> void setFieldValue(T obj, String fieldName, Object fieldValue) throws Exception {
        Field field = obj.getClass().getDeclaredField(fieldName);
        field.setAccessible(true);
        field.set(obj, fieldValue);
    }

    /**
     * 关闭数据库连接和相关资源
     */
    private static void closeConnection(Connection conn, Statement stmt, ResultSet rs) {
        try {
            if (stmt != null) {
                stmt.close();
            }
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
            if (rs != null) {
                rs.close();
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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Java泛型与数据库应用实例详解

Java泛型与数据库应用实例详解

什么是Java泛型？

Java泛型的语法

Java泛型应用于数据库操作

如何获取数据库连接？

使用DataSource获取数据库连接

使用DriverManager获取数据库连接

如何进行SQL操作？

数据库插入操作

数据库查询操作

如何释放数据库连接？

自动释放

手动释放

实例一：使用Java泛型批量插入数据

实例二：使用Java泛型查询数据

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