Java面向对象程序设计 课件 项目 7 从学生管理系统走进 Java 数据库连接

项目七从学生管理系统走进Java数据库连接Java面向对象程序设计项目引导案例某院校学生人数逐渐增加，对学生信息的维护难度也逐渐增加，原先传统手工记录的方式既费时耗力又容易出错，这时，开发一个学生管理系统就显得尤为迫切，通过学生管理系统维护学生的基本信息，操作简单又不易出错，是管理学生信息的重要工具。项目背景项目引导案例本项目作为编程学习的经典项目，目的是通过开发一个学生管理系统，实现学生信息的存储、删除、查询、修改和等功能，提高管理效率和数据准确性。对初学者更好地掌握Java编程语言具有多方面的重要价值。在完成项目的过程中，学习者不仅能巩固之前章节的所学知识，还能学会如何使用JDBC、ApacheDbUtils操作关系型数据库，为后续更复杂的技术学习奠定坚实基础。JDBCApacheDbUtilsMySQL任务一MySQL的安装与JDBC的使用

Java面向对象程序设计职业能力目标01任务描述与要求02知识储备03任务实施04AI赋能任务实施05熟练掌握MySQL的下载、安装；熟练掌握JDBC操作数据库的方法。掌握MySQL的基本操作；掌握JDBC的常用API。职业能力目标01知识目标技能目标职业能力目标01任务描述与要求02知识储备03任务实施04AI赋能任务实施05本任务聚焦于开发一个简易版的学生管理系统，项目中通过JDBC操作MySQL数据库，实现对学生信息的增删改查等基本操作，通过完成该项目，学员可以掌握JDBC的基本操作步骤，为后续学习打下坚实的基础。任务描述任务要求完成MySQL的下载和安装；完成创建任务中使用的数据库与数据表；完成使用JDBC开发学生管理系统的任务。任务描述与要求02职业能力目标01任务描述与要求02知识储备03任务实施04AI赋能任务实施0503知识储备1Maven的使用2MySQL基础1JDBC简介和常用API31MySQL简介2MySQL的发展历程033MySQL基本操作MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQLAB公司开发，属于Oracle旗下产品。MySQL是最流行的关系型数据库管理系统之一，在WEB应用方面，MySQL是最好的RDBMS(RelationalDatabaseManagementSystem，关系数据库管理系统)应用软件之一。03

MySQL简介1MySQL简介2MySQL的发展历程033MySQL基本操作03

MySQL的发展历程MySQL作为全球最流行的开源关系型数据库管理系统之一，自1995年诞生以来经历了丰富的发展历程。以下将从MySQL的版本演进与技术里程碑的角度介绍MySQL的发展历程。版本发布时间重大改进与特性1.01995仅供内部使用的初始版本3.11.11996首个公开版本，支持基础SQL3.231999集成BerkeleyDB存储引擎，奠定可插拔架构基础4.02002引入InnoDB存储引擎，支持事务5.02005支持存储过程、触发器、视图、游标等高级特性5.12008事件调度器、基于行的复制、分区表5.52010InnoDB成为默认引擎，性能显著提升5.72015JSON支持、GIS增强、优化器改进8.02018窗口函数、CTE、原子DDL、JSON增强1MySQL简介2MySQL的发展历程033MySQL基本操作SQL（StructuredQueryLanguage，结构化查询语言）是用于管理和操作关系型数据库的标准编程语言，广泛应用于数据查询、插入、更新、删除及数据库结构管理等场景。03MySQL基本操作（1）进入MySQL环境

如果要在命令行模式（例如Windows中的DOS）下操作MySQL，则必须首先进入MySQL环

境，打开DOS命令行，输入以下命令敲回车后输入密码，即可进入MySQL环境。命令如下：mysql-hMySQL服务器地址-u用户名-p03MySQL基本操作（2）创建数据库createdatabase数据库名称[defaultcharacterset'utf8'];创建一个名为school_db的数据库，并指定数据库的编码为‘utf8’。如图创建一个名为school_db的数据库：（3）进入指定名称的数据库

要想使用某个数据库，则必须先进入该数据库。命令为：use数据库名称;03MySQL基本操作（4）创建表的SQL：createtable表名称(字段名1数据类型约束,字段名2数据类型约束,字段名3数据类型约束,[其他字段…]);（5）添加记录的SQL：insertinto表名称(字段A,字段B...)values(值A,值B...);03MySQL基本操作（6）查询记录的SQLselect字段名1,字段名2,...from表名称[where条件];可以根据需要查询表中指定的字段，如果查询字段使用星号*代替，则代表查询所有字段，方括号[]中的where是可选项，表示查询符合条件的记录。例如，分别查询的是school表中的所有学校和地址在上海的学校，星号*代表查询所有字段：03MySQL基本操作（7）修改记录的SQLupdate表名称set字段名1=修改的值1[,字段名2=修改的值2...][where条件];例如，修改id为3的学校名称为’上海交大’，然后再查寻：03MySQL基本操作（8）删除记录的SQLdeletefrom表名称[where条件];例如，删除所有地址在上海的学校，然后查询，发现地址在上海的学校已经被删除了：03知识储备1Maven的使用2MySQL基础1JDBC简介和常用API3Maven是一个能管理下载第三方依赖包的软件，我们可以将它集成在IDEA中，后续在使用JDBC等模块需要导入依赖时，便可以使用Maven进行依赖导入。我们本次安装的是maven的3.6.0版本。首先我们找到Maven的3.6.0版本安装包apache-maven-3.6.0-bin.zip，直接解压即可。解压完成之后找到settings.xml文件，修改配置文件的内容。注意，涉及到的路径尽量都选择英文且无空格的路径。03Maven的使用(1)修改本地仓库

找到<localRepository></localRepository>标签，在里面添加一个Windows的路径，后续下载的依赖包都会放在这个路径下。(2)修改远程仓库

找到<mirrors></mirrors>标签，可以添加远程仓库。可以让我们后续下载从国内地址下载，减少网络环境的影响。03Maven的使用2<mirrors><mirror> <id>aliyunmaven</id> <mirrorOf>*</mirrorOf> <name>阿里云公共仓库</name> <url></url></mirror>

其他远程仓库省略……</mirrors>以添加阿里云仓库为例，其他远程仓库的添加方法类似03Maven的使用(3)配置环境变量保存配置文件内容之后，我们可以配置环境变量，在系统变量的PATH中添加好Maven的bin目录即可。配置完成后，可以在Windows的cmd命令行中输入mvn--version，如果提示版本信息，说明环境已经没问题。(4)IDEA中集成Maven打开IDEA，再创建新项目时可以选择NewProject-Java-Buildsystem，选择Maven项目进行创建。在项目中，我们找到File-->Settings-->Build,Execution,Deployment-->BuildTools-->Maven，配置里面的如下三项。Mavenhomepath家目录：选择Maven安装路径。Usersettingsfile用户配置文件：选择Maven中的settings.xml文件。Localrepository本地仓库：选择我们配置文件中配置的本地仓库地址即可。配置成功之后我们就可以在项目的pom.xml中导入相关依赖，完成第三方包的导入。03知识储备1Maven的使用2MySQL基础1JDBC简介和常用API31JDBC简介2JDBC的常用API03JDBC（JavaDatabaseConnectivity）是Java平台连接和操作关系型数据库的标准API，通过统一的接口实现SQL查询、事务管理、结果集处理等核心功能。通过JDBC使得Java应用可以无缝对接多种数据库（如MySQL、Oracle等），无需针对不同数据库重写底层逻辑，显著提升开发效率和代码可维护性。如图所示为JDBC在编程应用中的作用。03JDBC简介1JDBC简介2JDBC的常用API03通过使用JDBC的API完成操作关系型数据库的目的，如下表JDBC常用API介绍所示。03JDBC的常用API核心类/接口关键方法功能描述‌DriverManagergetConnection(url,user,password)建立数据库连接,管理JDBC驱动程序ConnectioncreateStatement()

prepareStatement(sql)

setAutoCommit(false)管理数据库会话，支持事务控制和语句创建StatementexecuteQuery(sql)

executeUpdate(sql)执行静态SQL语句，返回结果集或影响行数PreparedStatementexecuteQuery()执行预编译SQL语句，返回结果集ResultSetnext()遍历和读取查询结果职业能力目标01任务描述与要求02知识储备03任务实施04AI赋能任务实施05MySQL的安装204任务实施MySQL数据库的下载1数据库创建345环境准备使用JDBC开发学生管理系统6系统测试MySQL数据库的下载04教材选择的MySQL版本是8.3.0,是主流的一个版本。请读者在官网下载软件安装包,如图所示，单击图中的第一个文件后的Download按钮进行下载：MySQL的安装204任务实施MySQL数据库的下载1数据库创建345环境准备使用JDBC开发学生管理系统6系统测试MySQL的安装04安装MySQL时，双击mysql-8.3.0-winx64.msi安装文件，进入MySQL欢迎界面，开始进行安装，详细安装步骤见教材。需要注意的是：在安装过程中配置的MySQL默认端口为3306。MySQL的安装04在安装的过程中MySQL默认会创建一个超级用户root，需要设置root的密码：MySQL的安装04安装并配置完成后的界面如图，点击Finish即可。MySQL的安装04安装完成后，进行MySQL环境变量的配置：打开环境变量，在Path系统环境变量中添加MySQL根目录下的bin目录。点击确定后可在命令行中进行MySQL连接测试。配置Path环境变量测试连接MySQL的安装204任务实施MySQL数据库的下载1数据库创建345环境准备使用JDBC开发学生管理系统6系统测试数据库创建04本节通过实现一个学生管理系统来讲解如何通过JDBC进行数据库开发。首先通过命令行进入MySQL环境，创建一个名为mydb的数据库，如下图所示：然后进入mydb数据库，在该数据库中创建学生表，如图所示：MySQL的安装204任务实施MySQL数据库的下载1数据库创建345环境准备使用JDBC开发学生管理系统6系统测试环境准备04(1)打开IDEA,创建一个Maven项目，项目名称为StudentSystemProject，项目创建成功后的结构如图所示。环境准备04(2)在pom.xml中添加MySQLJDBC驱动依赖，如图所示：MySQL的安装204任务实施MySQL数据库的下载1数据库创建345环境准备使用JDBC开发学生管理系统6系统测试使用JDBC开发学生管理系统04publicclassStudent{privateintid;privateStringname;privateintage;privateStringemail;（构造方法、属性对应的get、set方法、toString()方法省略）}1.创建一个学生实体类创建聊天客户端04publicbooleanaddStudent(Studentstudent){Stringsql="INSERTINTOstudents(name,age,email)VALUES(?,?,?)";//创建连接try(Connectionconn=DBUtils.getConnection();//创建PreparedStatement对象PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql)){//填充占位符pstmt.setString(1,student.getName());pstmt.setInt(2,student.getAge());pstmt.setString(3,student.getEmail());//执行操作introwsAffected=pstmt.executeUpdate();returnrowsAffected>0;}catch(SQLExceptione){e.printStackTrace();returnfalse;}2.在工具类DBUtils中编写添加学生的方法addStudent创建聊天客户端04publicStudentgetStudentById(intid){Stringsql="SELECTid,name,age,emailFROMstudentsWHEREid=?";try(Connectionconn=DBUtils.getConnection();PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql)){pstmt.setInt(1,id);//填充占位符try(ResultSetrs=pstmt.executeQuery()){if(rs.next()){returnnewStudent(rs.getInt("id"),rs.getString("name"),rs.getInt("age"),rs.getString("email"));}}}catch(SQLExceptione){e.printStackTrace();}returnnull;}3.编写根据ID查询学生的方法创建聊天客户端04publicList<Student>getAllStudents(){List<Student>students=newArrayList<>();Stringsql="SELECTid,name,age,emailFROMstudents";try(Connectionconn=DBUtils.getConnection();PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql);ResultSetrs=pstmt.executeQuery()){while(rs.next()){Studentstudent=newStudent(//将结果集的内容填充到Student对象中rs.getInt("id"),rs.getString("name"),rs.getInt("age"),rs.getString("email"));students.add(student);}}catch(SQLExceptione){e.printStackTrace();}returnstudents;}4.编写查询所有学生的方法创建聊天客户端04publicclassStudentManagementSystem{privatestaticfinalDBUtilsdbUtils=newDBUtils();privatestaticfinalScannerscanner=newScanner(System.in);publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("===欢迎使用学生管理系统===");while(true){showMenu();intchoice=getChoice();switch(choice){case1:addStudent();break;case2:deleteStudent();break;(其余部分省略...)}}5.编写学生管理系统的主程序MySQL的安装204任务实施MySQL数据库的下载1数据库创建345环境准备使用JDBC开发学生管理系统6系统测试系统测试041.右键运行学生管理主程序，出现学生管理系统界面，进入学生管理系统界面2.选择1添加学生操作系统测试043.查看数据库中的表，发现新增加了一条记录职业能力目标01任务描述与要求02知识储备03任务实施04AI赋能任务实施05AI赋能任务实施05选择适合项目的数据库产品是一个关键决策，会影响项目的性能、可扩展性和维护成本。然而，每种数据库产品都有其自身的优势和局限性，以关系型数据库为例进行说明，目前最常用的关系型数据库产品是MySQL和Oracle，但是究竟哪种数据库产品才更适合当前的项目，是要进行综合考量的，这里以豆包为例，通过提问豆包”MySQL与Oracle在项目使用中该如何选择”这个问题，帮我们找到参考答案，通过AI分析,得到MySQL与Oracle在项目中选择的“黄金法则”：选MySQL的情况：中小型项目+预算有限+业务逻辑简单（高并发读为主）+团队熟悉开源技术+云原生/分布式需求。选Oracle的情况：大型企业级项目+核心业务（高可靠性要求）+复杂事务/海量数据+预算充足+需商业支持/合规性要求。谢谢大家学习项目七从学生管理系统走进Java数据库连接Java面向对象程序设计任务二事务与ApacheDbUtils在项目中的应用

Java面向对象程序设计职业能力目标01任务描述与要求02知识储备03任务实施04AI赋能任务实施05熟练掌握ApacheDbUtils工具包的使用；熟练掌握数据库事务在项目中的应用。掌握ApacheDbUtils工具包；掌握数据库事务。职业能力目标01知识目标技能目标职业能力目标01任务描述与要求02知识储备03任务实施04AI赋能任务实施05本任务要求开发一个学生管理系统，在任务中要求使用ApacheDbUtils工具包进行数据库操作，为避免多用户操作时可能出现的数据一致性问题，加入了数据库事务的操作。任务描述任务要求完成ApacheDbUtils工具包的导入；完成创建任务中使用的数据库与数据表；完成使用ApacheDbUtils开发学生管理系统的任务。任务描述与要求02职业能力目标01任务描述与要求02知识储备03任务实施04AI赋能任务实施0503知识储备1ApacheDbUtils工具包介绍2数据库事务11数据库事务简介2数据库事务的特性03数据库事务（Transaction）是指一个业务操作由多个步骤组成，这些步骤要么全部成功，要么全部失败。数据库事务是保证数据一致性和完整性的核心机制。例如：在金融领域对数据准确性要求极高，事务是防止资金异常的关键保障。用户A向用户B转账1000元，需执行“扣除A账户1000元”和“增加B账户1000元”两个操作。若中途系统故障，事务可回滚至初始状态，避免“A扣款但B未到账”或“B到账但A未扣款”的资金漏洞。03数据库事务简介1数据库事务简介2数据库事务的特性0303数据库事务的特性数据库事务（Transaction）是数据库管理系统中一组不可分割的操作集合，其核心通过ACID特性保证数据的一致性和可靠性。ACID是四个关键特性的缩写：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。以下是对每个特性的详细解析。（1）原子性（Atomicity）：“要么全做，要么全不做”

原子性是事务最核心的特性，它确保事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚，不存在“部分成功、部分失败”的中间状态。03数据库事务的特性（2）一致性（Consistency）：事务执行前后数据“合规”

一致性指事务执行前后，数据库中的数据必须从一个合法的状态转换到另一个合法的状态，符合所有预设的业务规则和约束（如主键唯一、外键关联、数据格式校验等）。（3）隔离性（Isolation）：并发事务“互不干扰”

隔离性用于解决多个事务同时操作同一批数据时的并发冲突问题，确保每个事务的执行过程“仿佛是独立进行的”，不受其他并发事务的干扰。。03数据库事务的特性（4）持久性（Durability）：事务结果“永久保存”

持久性指事务一旦提交成功，其对数据库的修改就会永久保存，即使后续发生系统崩溃、断电等故障，数据也不会丢失。03知识储备1ApacheDbUtils工具包介绍2数据库事务11主要优势2核心组件03ApacheDbUtils是Apache软件基金会旗下的一个轻量级Java数据库操作工具包，它简化了JDBC（JavaDatabaseConnectivity）编程的复杂性，减少了重复代码，同时保持了JDBC的灵活性。对于需要进行数据库操作的Java项目来说，ApacheDbUtils是一个高效且易用的选择。03主要优势ApacheDbUtils对JDBC进行了一个简单封装，它的主要优势有：（1）轻量级：体积小，无依赖其他框架。（2）易用性：API设计简洁，学习成本低。（3）灵活性：不强制绑定特定设计模式，可按需使用。（4）安全性：使JDBC调用处理更容易而不会发生资源泄漏并具有更简洁的代码。1主要优势2核心组件0303核心组件以下是ApacheDbUtils核心组件的表格说明：组件类名核心功能主要方法DbUtils数据库资源工具类，负责资源管理和事务辅助

close()/closeQuietly()：关闭资源loadDriver()：加载驱动

commit()/rollback()：事务处理QueryRunner数据库操作核心类，封装SQL执行逻辑update()：执行增删改

query()：执行查询

batch()：批处理操作ResultSetHandler结果集处理接口，定义结果集映射规则handle(ResultSetrs)：处理结果集职业能力目标01任务描述与要求02知识储备03任务实施04AI赋能任务实施05DbUtils工具库结合事务完成项目开发204任务实施引入ApacheDbUtils工具库1引入ApacheDbUtils工具库04新建一个Maven项目，并在Maven项目中的pom.xml文件中添加三个依赖库，分别是：MySQL驱动库、Druid数据库连接池、ApacheCommonsDbUtils库。如下所示：<dependencies><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>8.0.33</version><!--推荐使用较新版本--></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid</artifactId><version>1.2.6</version></dependency><dependency><groupId>commons-dbutils</groupId><artifactId>commons-dbutils</artifactId><version>1.7</version></dependency></dependencies>DbUtils工具库结合事务完成项目开发204任务实施引入ApacheDbUtils工具库1DbUtils工具库结合事务完成项目开发04首先进入MySQL命令行界面，创建student_db数据库、进入数据库、创建student表，如下图所示：DbUtils工具库结合事务完成项目开发04publicclassStudent{privateintid;privateStringname;privateIntegerage;privateStringgender;privateStringemail;privateStringphone;privateStringgrade;privateStringclassName//构造方法、set、get、toString方法省略}1.创建Student实体类DbUtils工具库结合事务完成项目开发04driverClassName=数据库驱动类url=数据库连接地址username=连接数据库使用的用户名password=密码//其他配置为可选配置，此处省略列出2.在resources文件夹下创建数据库连接信息属性文件perties3.创建DruidDataSourceUtil类，该类通过ApacheDbUtils工具类结合Druid连接池获取数据库连接对象DbUtils工具库结合事务完成项目开发04publicclassDruidDataSourceUtil{privatestaticDruidDataSourcedataSource;//druid连接池对象

static{try{initDataSource();}catch(Exceptione){thrownewRuntimeException("初始化数据库连接池失败",e);}}privatestaticvoidinitDataSource()throwsException{Propertiesprops=newProperties();InputStreamin=DruidDataSourceUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("perties");if(in==null){thrownewIOException("无法加载perties配置文件");}props.load(in);dataSource=(DruidDataSource)DruidDataSourceFactory.createDataSource(props);}}DbUtils工具库结合事务完成项目开发04publicclassTransactionManager{privatestaticfinalThreadLocal<Connection>CONNECTION_HOLDER=newThreadLocal<>();//提交事务

publicstaticvoidcommitTransaction()throwsSQLException{Connectionconn=CONNECTION_HOLDER.get();if(conn!=null&&!conn.isClosed()){