Java数据库连接的基础概念
在Java应用程序中，数据库连接是实现数据持久化的核心环节，无论是企业级应用还是小型项目，都需要通过Java与数据库交互，完成数据的增删改查操作，Java数据库连接（JDBC，Java Database Connectivity）是Java提供的用于执行SQL语句的API，它定义了客户端如何访问数据库的标准流程，通过JDBC，开发者可以使用统一的接口操作不同的数据库（如MySQL、Oracle、PostgreSQL等），而无需关心底层数据库的实现细节。
要建立Java数据库连接，通常需要以下几个关键步骤：加载驱动、获取连接、创建执行对象、执行SQL语句、处理结果集，最后关闭资源，正确管理数据库连接资源尤为重要，因为未关闭的连接可能导致数据库连接池耗尽，进而影响系统性能。
准备工作：驱动与依赖配置
在开始编写连接代码之前，需要确保正确配置数据库驱动和依赖，不同的数据库需要对应的JDBC驱动，例如MySQL数据库需要mysql-connector-java，Oracle数据库需要ojdbc等，以MySQL为例，驱动的获取方式主要有两种：
-
手动下载驱动JAR包：从MySQL官网下载对应版本的JDBC驱动，并将其添加到项目的类路径（Classpath）中，在传统Java项目中，可以将JAR包放入
lib目录；在Maven或Gradle项目中，则通过依赖管理工具自动下载。 -
使用Maven/Gradle依赖：在Maven项目的
pom.xml文件中添加以下依赖：<dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> <version>8.0.28</version> </dependency>Gradle项目则在
build.gradle中添加：implementation 'mysql:mysql-connector-java:8.0.28'
配置完成后，确保项目能够正确识别驱动类，对于MySQL 8.0及以上版本，驱动类为com.mysql.cj.jdbc.Driver；旧版本则为com.mysql.jdbc.Driver。
建立连接的核心步骤
加载JDBC驱动
通过Class.forName()方法显式加载驱动类，这一步在JDBC 4.0之后（Java 6及以上）可以省略，因为驱动会自动注册，但为了兼容性和明确性，建议保留该步骤：
Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
获取数据库连接
使用DriverManager.getConnection()方法建立连接，该方法需要三个参数：数据库URL、用户名和密码。
- 数据库URL：格式为
jdbc:mysql://主机名:端口号/数据库名?参数，本地MySQL的URL为：String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/testdb?useSSL=false&serverTimezone=UTC";
useSSL=false表示禁用SSL（测试环境可用），serverTimezone=UTC设置时区。 - 用户名和密码：根据数据库配置填写，
String username = "root"; String password = "password";
获取连接的代码如下：
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
创建执行对象
获取连接后，可以通过connection对象创建Statement或PreparedStatement，用于执行SQL语句。Statement用于执行静态SQL，而PreparedStatement支持参数化查询，能有效防止SQL注入，推荐优先使用：
PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM users WHERE id = ?");
preparedStatement.setInt(1, 1); // 设置参数
执行SQL并处理结果
通过executeQuery()（查询）或executeUpdate()（增删改）执行SQL，并通过ResultSet处理查询结果：
ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();
while (resultSet.next()) {
String name = resultSet.getString("name");
System.out.println("Name: " + name);
}
关闭资源
为确保连接资源被释放，需按顺序关闭ResultSet、Statement和Connection，建议使用try-with-resources语句（Java 7及以上）自动关闭资源，避免资源泄漏：
try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM users");
ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery()) {
while (resultSet.next()) {
System.out.println(resultSet.getString("name"));
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
连接池的使用：优化性能
在频繁数据库操作的场景下，直接使用DriverManager获取连接会导致性能瓶颈和资源浪费，连接池（Connection Pool）是更优的选择，连接池通过复用现有连接，减少连接创建和销毁的开销，提高系统响应速度。
常用连接池技术
- HikariCP：高性能、轻量级的连接池，是目前Spring Boot的默认连接池。
- Druid：阿里巴巴开源的连接池，内置监控和防SQL注入功能。
- C3P0：老牌连接池，但性能和稳定性略逊于HikariCP。
HikariCP配置示例
首先添加HikariCP依赖（Maven）：
<dependency>
<groupId>com.zaxxer</groupId>
<artifactId>HikariCP</artifactId>
<version>5.0.1</version>
</dependency>
然后配置连接池并获取连接：
HikariConfig config = new HikariConfig();
config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/testdb");
config.setUsername("root");
config.setPassword("password");
config.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
config.setMaximumPoolSize(10); // 最大连接数
HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource(config);
Connection connection = dataSource.getConnection();
使用完毕后，关闭连接时会自动归还到连接池中，无需手动释放。
异常处理与最佳实践
异常处理
数据库操作可能抛出SQLException，需通过try-catch捕获并处理异常，避免程序崩溃。
try {
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
// 执行SQL操作
} catch (SQLException e) {
System.err.println("数据库连接失败: " + e.getMessage());
// 记录日志或重试逻辑
}
最佳实践
- 使用连接池：避免直接使用
DriverManager，优先选择HikariCP等高性能连接池。 - 参数化查询：始终使用
PreparedStatement防止SQL注入。 - 资源管理：使用
try-with-resources确保资源关闭。 - 配置外部化：将数据库URL、用户名、密码等敏感信息存储在配置文件中（如
application.properties），而非硬编码。
Java数据库连接是开发中不可或缺的技能，从基础的JDBC API到高级的连接池技术，开发者需根据项目需求选择合适的方案，通过正确加载驱动、管理连接资源、处理异常并优化性能，可以构建稳定高效的数据库交互模块，在实际开发中，结合框架（如Spring的JdbcTemplate或MyBatis）能进一步简化操作,但理解JDBC底层原理仍然是解决问题的基石。
