JDBC 学习笔记（二）—— 大数据+存储过程+批处理+事务管理

本文目录:

      1、使用JDBC处理大数据 

      2、使用JDBC处理大文本 

      3、使用JDBC处理二进制数据 

      4、Oracle中大数据处理 

      5、使用JDBC进行批处理 

      6、采用Statement.addBatch(sql)方式实现批处理的优缺点

      7、实现批处理的第二种方式：PreparedStatement.addBatch() 

      8、采用PreparedStatement.addBatch()实现批处理的优缺点

      9、获得MySQL数据库自动生成的主键 

      10、JDBC调用存储过程 

      11、事务的概念

      12、JDBC控制事务语句 

      13、事务的四大特性(ACID) 

      14、事务的隔离级别 

      15、事务的隔离性可避免问题—— 脏读： 

      16、事务的隔离性可避免问题—— 不可重复读 

      17、事务的隔离性可避免问题—— 虚读(幻读) 

      18、事务隔离性的设置语句 

      19、在MySQL客户端窗口界面演示事务的四种隔离级别

1、使用JDBC处理大数据 

    在实际开发中，程序需要把大文本或二进制数据保存到数据库。 

    基本概念：大数据也称之为LOB(Large Objects)，LOB又分为：clob和blob 

        （a）clob用于存储大文本。（mysql 中采用Text） 

        （b）blob用于存储二进制数据，例如图像、声音、二进制文等。 

    对MySQL而言只有blob，而没有clob，mysql存储大文本采用的是Text，其体系中的Text和blob分别又分为： 

           （a）Text ——TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT和LONGTEXT 

           （b）blob ——TINYBLOB、BLOB、MEDIUMBLOB和LONGBLOB

2、使用JDBC处理大文本 

    (1) 保存数据—— 对于MySQL中的Text类型，可调用如下方法设置： 

            PreparedStatement.setCharacterStream(i, reader, length); 

            //注意length长度须设置，并且设置为int型 

    (2) 获取数据—— 对于MySQL中的Text类型，可调用如下方法获取： 

            (a) reader = resultSet. getCharacterStream(i); 

            (b) reader = resultSet.getClob(i).getCharacterStream(); 

            (c) string s = resultSet.getString(i);  

 Demo样例：

public class Demo1 { 
  /**读写大文本 
   create table testclob
   (
         id varchar(40) primary key,
         resume text
   ); 

   */ 

  @Test
  public void insert() throws SQLException, FileNotFoundException{ 
        Connection conn = null;
        PreparedStatement st = null;
        ResultSet rs = null;
        try{               
              conn = JdbcUtils.getConnection();
              String sql = "insert into testclob(id,resume) values(?,?)";
              st = conn.prepareStatement(sql);
              st.setString(1, "1");
              File file = new File("src/1.txt");
              FileReader reader = new FileReader(file);
              st.setCharacterStream(2, reader, (int) file.length());
              int num = st.executeUpdate();
              if(num>0){
                        System.out.println("插入成功！！");
              }
        }finally{
              JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
  }

3、使用JDBC处理二进制数据 

    (1) 保存数据—— 对于MySQL中的BLOB类型，可调用如下方法设置： 

            PreparedStatement. setBinaryStream(i , inputStream, length);   

     (2) 获取数据—— 对MySQL中的BLOB类型，可调用如下方法获取： 

           (a)  InputStream in  = resultSet.getBinaryStream(i); 

           (b) InputStream in  = resultSet.getBlob(i).getBinaryStream();      

 Demo样例：

public class Demo2 {
  /*
   create table testblob
   (
     id varchar(40) primary key,
     image blob
   ); 
   */  
  @Test
  public void insert() throws SQLException, FileNotFoundException{
    Connection conn = null;
    PreparedStatement st = null;
    ResultSet rs = null;
    try{
      conn = JdbcUtils.getConnection();
      String sql = "insert into testblob(id,image) values(?,?)";
      st = conn.prepareStatement(sql);
      st.setString(1, "1");
      File file = new File("src/1.jpg");
      FileInputStream in = new FileInputStream(file);
      st.setBinaryStream(2, in, (int) file.length());
      st.executeUpdate();
    }finally{
      JdbcUtils.release(conn, st, rs);
    }
  }
  @Test
  public void read() throws SQLException, IOException{
    Connection conn = null;
    PreparedStatement st = null;
    ResultSet rs = null;
    try{
      conn = JdbcUtils.getConnection();
      String sql = "select id,image from testblob where id='1'";
      rs = conn.prepareStatement(sql).executeQuery();
      if(rs.next()){
        InputStream in = rs.getBinaryStream("image");
        OutputStream out = new FileOutputStream("c:\1.jpg");;
        try {
          int len = 0;
          byte buffer[] = new byte[1024];
          while ((len = in.read(buffer)) > 0) {
            out.write(buffer, 0, len);
          }
        } finally {
          if (in != null)
            in.close();
          if (out != null)
            out.close();
        }
      }
    }finally{
      JdbcUtils.release(conn, st, rs);
    }
  }
}

4、Oracle中大数据处理

        Oracle定义了一个BLOB字段用于保存二进制数据，但这个字段并不能存放真正的二进制数据，只能向这个字段存一个指针，然后把数据放到指针所指向的Oracle的LOB段中， LOB段是在数据库内部表的一部分。 

        因而在操作Oracle的Blob之前，必须获得指针（定位器）才能进行Blob数据的读取和写入。 

        如何获得表中的Blob指针呢？ 可以先使用insert语句向表中插入一个空的blob（调用oracle的函数empty_blob()  ），这将创建一个blob的指针，然后再把这个empty的blob的指针查询出来，这样就可得到BLOB对象，从而读写blob数据了。 

    Oracle中LOB类型的处理步骤 

    (1)  插入空blob ——  insert into test(id,image) values(?,empty_blob()); 

    (2)  获得blob的cursor ——  select image from test where id= ? for update;   

                                           Blob b = rs.getBlob(“image”); 

        注意:  须加for update，锁定该行，直至该行被修改完毕，保证不产生并发冲突。 

    (3)  利用 io，和获取到的cursor往数据库读写数据

        注意：以上操作需开启事务。 

    备注：本文关于Oracle中LOB类型数据处理的操作仅供参考，详细内容参见 有关Oracle的博文。

5、使用JDBC进行批处理 

    业务场景：当需要向数据库发送一批SQL语句执行时，应避免向数据库一条条的发送执行，而应采用JDBC的批处理机制，以提升执行效率。 

    实现批处理有两种方式， 

            第一种方式： Statement.addBatch(sql) （其实是将sql语句 放在了一个 list 集合中。） 

            第二种方式：  PreparedStatement.addBatch() （其实是将sql语句 放在了一个 list 集合中。） 

    执行批处理SQL语句 

            executeBatch()方法：执行批处理命令 

            clearBatch()方法：清除批处理命令（实际上是清除 List集合中的SQL语句，否则会造成内存溢出。） 

 Demo样例：第一种方式：Statement.addBatch(sql)

 @Test
 public void test1() throws SQLException{
            Connection conn = null;
            Statement st = null;
            ResultSet rs = null;
            try {
                    conn = JdbcUtil.getConnection();
                    String sql1 = "insert into user(name,password,email,birthday)  values('kkk','123','abc@sina.com','1978-08-08')";
                    String sql2 = "update user set password='123456' where id=3";
                    st = conn.createStatement();
                    st.addBatch(sql1);  //把SQL语句加入到批命令中
                    st.addBatch(sql2);  //把SQL语句加入到批命令中
                    st.executeBatch();
                    st.clearBatch();
            } finally{
                 JdbcUtil.free(conn, st, rs);
            }
 }

6、采用Statement.addBatch(sql)方式实现批处理的优缺点 

        优点：可以向数据库发送多条不同的ＳＱＬ语句。 

        缺点：SQL语句没有预编译。当向数据库发送多条语句相同，但仅参数不同的SQL语句时，需重复写上很多条SQL语句。 

            例如： 

               Insert into user(name,password) values(‘aa’,’111’); 

               Insert into user(name,password) values(‘bb’,’222’); 

               Insert into user(name,password) values(‘cc’,’333’); 

               Insert into user(name,password) values(‘dd’,’444’);

7、实现批处理的第二种方式：PreparedStatement.addBatch()  

 Demo样例：第二种 方式

 @Test
 public void test2() throws SQLException{
        conn = JdbcUtil.getConnection();
        String sql = "insert into user(name,password,email,birthday) values(?,?,?,?)";
        st = conn.prepareStatement(sql);
        for(int i=0;i<50000;i++){
                st.setString(1, "aaa" + i);
                st.setString(2, "123" + i);
                st.setString(3, "aaa" + i + "@sina.com");
                st.setDate(4,new Date(1980, 10, 10));
                st.addBatch();
                if(i%1000==0){ //为防止(list集合)内存溢出：设定每累加1000条数据就向数据库发送一次
                        st.executeBatch();
                        st.clearBatch();
                }
        }
        st.executeBatch(); //当剩余的条数小于1000条时就不会被发送到数据库，所以此处要在发送一次。
｝

8、采用PreparedStatement.addBatch()实现批处理的优缺点 

    优点：发送的是预编译后的SQL语句，执行效率高。 

    缺点：只能应用在SQL语句相同，但参数不同的批处理中。因此此种形式的批处理经常用于在同一个表中批量插入数据，或批量更新表的数据。

9、获得MySQL数据库自动生成的主键 

    示例： 

        Connection conn = JdbcUtil.getConnection();  

        String sql = "insert into user(name,password,email,birthday)  values('abc','123','abc@sina.com','1978-08-08')"; 

        //重载函数：返回生成的自动主键 

        PreparedStatement st = conn.prepareStatement(sql,Statement.RETURN_GENERATED_KEYS );

        st.executeUpdate(); 

        ResultSet rs = st.getGeneratedKeys();  //得到插入行的主键 

        if(rs.next()) 

             System.out.println(rs.getObject(1)); 

    注：此参数仅对insert操作有效。 

 Demo样例： 

public class Demo4 { 
  /**
   获取自动生成的主键
   create table test
   (
         id int primary key auto_increment,
         name varchar(40)
   ); 
   */

  public static void main(String[] args) throws SQLException { 
        Connection conn = null;
        PreparedStatement st = null;
        ResultSet rs = null; 
        try{
              conn = JdbcUtils.getConnection();
              String sql = "insert into test(name) values('aaa')";
              st = conn.prepareStatement(sql,Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
              st.executeUpdate();
              rs = st.getGeneratedKeys();
              if(rs.next()){
                    System.out.println(rs.getInt(1));
              } 
        }finally{
              JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
  } 
}

10、JDBC调用存储过程 

　　编写存储过程（参看mysql文档） 

　　本文重在JDBC对存储过程的调用，关于其知识内容，将在《Oracle数据库知识》博文中详细介绍 

　　 存储过程Demo样例： 

　　CREATE PROCEDURE demoSp (IN inputParam VARCHAR(255) ,INOUT  inOutParam varchar(255) ) 

      BEGIN 

             SELECT CONCAT ( 'ZYXW---- ', inputParam ) into  inOutParam ;

      END 

在Java中，JDBC对存储过程的调用 (这才是本文重点)： 

    (1) 得到CallableStatement，并调用存储过程： 

            CallableStatement cStmt = conn.prepareCall("{call demoSp(?, ?)}");      

    (2) 设置参数，注册返回值，得到输出 

            cStmt.setString(1, "abcdefg"); 

            cStmt.registerOutParameter(2, Types.VARCHAR);    //类型参数值参见JDK中：java.sql.Types 

            cStmt.execute();

            System.out.println(cStmt.getString(2)); 

小常识：“存储过程”在金融证券 行业中应用的非常广泛，并且将会保密其表结构和字段，完全使用公开的存储过程来实现表数据的调用。 

Demo样例：

public class Demo5 { 
              /**
               调用存储过程
               * @throws SQLException 
               */
              public static void main(String[] args) throws SQLException {
                    Connection conn = null;
                    CallableStatement  st = null;
                    ResultSet rs = null;
                    try{
                          conn = JdbcUtils.getConnection();
                          st = conn.prepareCall("{call demoSp(?,?)}");
                          st.setString(1, "aaaaa");
                          st.registerOutParameter(2, Types.VARCHAR);
                          st.execute();
                          System.out.println(st.getString(2));
                    }finally{
                          JdbcUtils.release(conn, st, rs);
                    }
              } 
    }

11、事务的概念 

        事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要么全部都成功，要么全部不成功。 

        例如：A——B转帐，对应于如下两条sql语句 

                 update from account set money=money+100 where name=‘b’; 

                 update from account set money=money-100 where name=‘a’; 

        数据库默认事务是自动提交的，也就是发一条sql它就执行一条。如果想多条sql放在一个事务中执行，则需要使用如下语句。 

        数据库开启事务命令 

        start transaction  开启事务 

        Rollback  回滚事务 

        Commit   提交事务 

        Demo： 

            Start transaction
                …
                …
            commit 

Demo样例：

public static void main(String[] args) throws SQLException { 
        Connection conn = null;
        PreparedStatement st = null;
        ResultSet rs = null;
        try{
              conn = JdbcUtils.getConnection();
              conn.setAutoCommit(false);    //start transaction;  开启事务
              String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'";
              String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'";
              st = conn.prepareStatement(sql1);
              st.executeUpdate();
              int x = 1/0;    // 人为制造异常，验证事务
              st = conn.prepareStatement(sql2);
              st.executeUpdate();
              conn.commit();    // Commit提交事务
        }finally{
              JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        } 
  }

12、JDBC控制事务语句 

    当Jdbc程序向数据库获得一个Connection对象时，默认情况下这个Connection对象会自动向数据库提交在它上面发送的SQL语句。若想关闭这种默认提交方式，让多条SQL在一个事务中执行，可使用下列语句： 

    (1) JDBC控制事务语句

        Connection.setAutoCommit(false);     //相当于 start transaction 

        Connection.rollback();     //相当于  rollback 

        Connection.commit();     //相当于   commit 

    (2) 设置事务回滚点 

        Savepoint sp = conn.setSavepoint(); 

        Conn.rollback(sp);    // 会滚到指定的位置，该位置之前的操作任然有效执行，因为需要被提交 

        Conn.commit();   //回滚后必须要提交 

Demo样例：事务回滚点——演示银行转帐案例

public static void main(String[] args) throws SQLException { 
        Connection conn = null;
        PreparedStatement st = null;
        ResultSet rs = null;
        Savepoint sp = null;
        try{
              conn = JdbcUtils.getConnection();   //mysql repeatable read
              conn.setAutoCommit(false);    //start transaction;
              String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'";
              String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'";
              String sql3 = "update account set money=money+100 where name='ccc'";
              st = conn.prepareStatement(sql1);
              st.executeUpdate();
              sp = conn.setSavepoint();
              st = conn.prepareStatement(sql2);
              st.executeUpdate();
              int x = 1/0
              st = conn.prepareStatement(sql3);
              st.executeUpdate();
              conn.commit();
        }catch (Exception e) {
              e.printStackTrace();
              conn.rollback(sp);
              conn.commit();  //手动回滚后，一定要记得提交事务
        }finally{

              JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
  }

13、事务的四大特性(ACID) 

    (1) 原子性（Atomicity） 原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。 

    (2) 一致性（Consistency） 事务前后，数据的完整性必须保持一致。 

    (3) 隔离性（Isolation） 事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。 

    (4) 持久性（Durability） 持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

14、事务的隔离级别 

        多个线程开启各自事务操作数据库中数据时，数据库系统要负责隔离操作，以保证各个线程在获取数据时的准确性。 

        如果不考虑隔离性，可能会引发问题：脏读、不可重复读、虚读(幻读) 。 

15、事务的隔离性可避免问题—— 脏读： 

    脏读： 指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。【针对同一个业务操作】 

     这是非常危险的，假设Ａ向Ｂ转帐货款100元，对应sql语句如下所示 

     (1) update account set money=money+100 while name=‘b’;   

     (2) update account set money=money-100 while name=‘a’;  

     当第1条sql执行完，第2条还没执行(A未提交时)，如果此时Ｂ查询自己的帐户，就会发现自己多了100元钱。如果A等B走后再回滚，B就会损失100元。

16、事务的隔离性可避免问题—— 不可重复读 

　　不可重复读：在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。【针对同一行数据】 

　　不可重复读和脏读的区别：脏读是读取前一事务未提交的脏数据，不可重复读是重新读取了前一事务已提交的数据。 

      例如银行想查询A帐户余额，第一次查询A帐户为200元，此时A向帐户存了100元并提交了，银行接着又进行了一次查询，此时A帐户为300元了。银行两次查询不一致，可能就会很困惑，不知道哪次查询是准的。

17、事务的隔离性可避免问题—— 虚读(幻读) 

　　虚读(幻读) ：是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致。【针对整张表】 

　　如丙存款100元未提交，这时银行做报表统计account表中所有用户的总额为500元，然后丙提交了，这时银行再统计发现帐户为600元了，造成虚读同样会使银行不知所措，到底以哪个为准。  

      很多人认为这种情况就对了，无须困惑，当然是后面的为准。我们可以考虑这样一种情况，比如银行程序需要将查询结果分别输出到电脑屏幕和写到文件中，结果在一个事务中针对输出的目的地，进行的两次查询不一致，导致文件和屏幕中的结果不一致，银行工作人员就不知道以哪个为准了。

18、事务隔离性的设置语句 

    数据库共定义了四种隔离级别： 

            (1) Serializable：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。（串行化，近似于单线程操作。） 

            (2) Repeatable read：可避免脏读、不可重复读情况的发生。（可重复读） 

            (3) Read committed：可避免脏读情况发生（读已提交）。 

            (4) Read uncommitted：最低级别，以上情况均无法保证。(读未提交) 

         set   transaction isolation level 设置事务隔离级别 

         select @@tx_isolation  查询当前事务隔离级别 

Demo样例：Java中设定事务的隔离级别。

public static void main(String[] args) throws SQLException, InterruptedException {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement st = null;
        ResultSet rs = null;
        Savepoint sp = null;
        try{
              conn = JdbcUtils.getConnection();   //mysql repeatable read
              conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE);
              conn.setAutoCommit(false);    //start transaction;
              String sql = "select * from account";
              conn.prepareStatement(sql).executeQuery();
              Thread.sleep(1000*20);     // 等待另一个程序运行同样的代码以校验事务
              conn.commit();
        }finally{
              JdbcUtils.release(conn, st, rs);
        }
  }

 19、在MySQL客户端窗口界面掩饰事务的四种隔离级别。 

(1) 演示脏读发生  

a窗口 

set transaction isolation level read uncommitted; 

start transaction; 

select * from account; 

-------------发现a帐户是1000元，转到b窗口 

select * from account; 

-------------发现a帐户是1100元，发生了脏读（这个事务读取到了别的事务未提交的数据）  

b窗口 

start transaction; 

update account set money=money+100 where name='aaa'; 

-------------事务在不提交的情况下，转到a窗口进行查询  

(2) 避免脏读，并演示不可重复读问题的发生  

a窗口 

set transaction isolation level read committed; 

start transaction;

select * from account;

-------------发现a帐户是1000元，转到b窗口 

select * from account; 

-------------发现a帐户是1000元，这时我们发现read committed这种级别可以避免脏读 

-------------转到b窗口 

select * from account; 

-------------发现a帐户是1100元，这时就发生不可重复读（指这个事务读取到了别的事务提交的数据） 

b窗口 

start transaction; 

update account set money=money+100 where name='aaa'; 

-------------事务在不提交的情况下，转到a窗口进行查询 

commit; 

-------------转到a窗口 

(3)避免脏读、不可重复读，并演示虚读问题的发生  

a窗口 

set transaction isolation level repeatable read; 

start transaction; 

select * from account; 

--------------------发现a帐户是1000元，并且表的总纪录数是3条,这时转到b窗口

 select * from account 

--------------------发现a帐户是1000元，这说明repeatable read这种级别可避免脏读 

-------------------转到b窗口 

select * from account 

---------------------发现a帐户是1000元，这说明repeatable read这种级别还可以避免不可重复读 

---------------------转到b窗口 

select * from account 

---------------------发现表中可能会多出一条ddd的记录，这就发生了虚读，也就是在这个事务内读取了别的事务插入的数据（幻影数据） 

b窗口 

start transaction; 

update account set money=money+100 where name='aaa'; 

---------------------转到a窗口

commit;

---------------------转到a窗口 

start transaction; 

insert into account(name,money) values('ddd','1000'); 

commit; 

--------------------转到a窗口