JDBC 底层原理

概述

JDBC(Java DataBase Connectivity)是Java和数据库之间的一个桥梁,是一个「规范」而不是一个实现,能够执行SQL语句。JDBC由一组用Java语言编写的类和接口组成。各种不同类型的数据库都有相应的实现,注意:本文中的代码都是针对MySQL数据库实现的。

先看一个案例:

```java
public class JdbcDemo {
    public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mblog";
    public static final String USER = "root";
    public static final String PASSWORD = "123456";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
        Statement stmt = conn.createStatement();
        ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT id, name, age FROM m_user where id =1");
        while (rs.next()) {
            System.out.println("name: " + rs.getString("name") + " :年龄" + rs.getInt("age"));
        }
    }
}
```

JDBC 步骤如下:

  1. 数据库驱动:Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
  2. 获取链接:Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
  3. 创建Statement或者PreparedStatement对象: Statement stmt = conn.createStatement();
  4. 执行sql数据库查询:ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT id, name, age FROM m_user where id =1");
  5. 解析结果集:System.out.println("name: "+rs.getString("name")+" :年龄"+rs.getInt("age"));
  6. 最后就是各种资源的关闭。

数据库驱动

安装好数据库之后,应用程序是不能直接使用数据库的,必须要通过相应的数据库驱动程序,通过驱动程序去和数据库打交道。其实也就是数据库厂商的JDBC接口实现,即对Connection等接口的实现类的jar文件。

Driver接口:此接口是提供给数据库厂商实现的。比如说MySQL的,需要依赖对应的jar包

MySQL数据库对应的实现驱动实现类:

```java
package com.mysql.cj.jdbc;
import java.sql.SQLException;

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
    static {
        try {
            //注册驱动
            java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
        } catch (SQLException E) {
            throw new RuntimeException("Can't register driver!");
        }
    }

    public Driver() throws SQLException {
    }
}
```

DriverManager是rt.jar包下的类,(rt=runtime),把程序需要驱动类注册进去。

```java
//DriverManager类中的方法
public static synchronized void registerDriver(java.sql.Driver driver,DriverAction da)throws SQLException{
        /* Register the driver if it has not already been added to our list */
        if(driver!=null){
            registeredDrivers.addIfAbsent(new DriverInfo(driver,da));
        }else{
        // This is for compatibility with the original DriverManager
            throw new NullPointerException();
        }
        println("registerDriver: "+driver);
}
```

类似的,可以加载其它厂商的驱动

  • Oracle驱动:Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");

  • Sql Server驱动:Class.forName("com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver");

获取链接

看起来只有这一行代码

Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);

深入聊聊这行代码,到底底层是怎么连接数据库的?

方法三个参数:链接地址,用户名和密码。

```java
public static Connection getConnection(String url,String user, String password) throws SQLException {
        java.util.Properties info = new java.util.Properties();
        if (user != null) {
            info.put("user", user);
        }
        if (password != null) {
            info.put("password", password);
        }
        return (getConnection(url, info, Reflection.getCallerClass()));
}
```

获取连接的关键代码aDriver.driver.connect(url,info); 这个方法是每个数据库驱动自己的实现的。

```java
// Worker method called by the public getConnection() methods.
private static Connection getConnection(String url,java.util.Properties info,Class caller)throws SQLException{
        ClassLoader callerCL = caller != null ? caller.getClassLoader() : null;
        SQLException reason = null;
        //遍历气门注册的数据库驱动
        for(DriverInfo aDriver:registeredDrivers){
            try{
                //获取连接
                Connection con = aDriver.driver.connect(url,info);
                if(con!=null){
                    // Success!
                    println("getConnection returning "+aDriver.driver.getClass().getName());
                    return(con);
                }
            }catch(SQLException ex){
                if(reason==null){
                    reason=ex;
                }
            }
        }
}
```

获取连接的关键代码aDriver.driver.connect(url,info); 这个方法是每个数据库驱动自己的实现的。

```java
package com.mysql.cj.jdbc;

public class NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
    @Override
    public java.sql.Connection connect(String url, Properties info) throws SQLException {
        //部分无关键要的代码省略
        //...

        //下面是重点
        //ConnectionUrl从这个类名应该能猜到还不到真正连接的,只是创建一个连接Url相关信息封装。
        ConnectionUrl conStr = ConnectionUrl.getConnectionUrlInstance(url, info);
        switch (conStr.getType()) {
            //SINGLE_CONNECTION("jdbc:mysql:", HostsCardinality.SINGLE), //
            case SINGLE_CONNECTION:
                //这里就是获取一个实例,连接就在这里面产生的
                return com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl.getInstance(conStr.getMainHost());
            case LOADBALANCE_CONNECTION:
                return LoadBalancedConnectionProxy.createProxyInstance((LoadbalanceConnectionUrl) conStr);
            case FAILOVER_CONNECTION:
                return FailoverConnectionProxy.createProxyInstance(conStr);
            case REPLICATION_CONNECTION:
                return ReplicationConnectionProxy.createProxyInstance((ReplicationConnectionUrl) conStr);
            default:
                return null;
        }
    }
}


public static JdbcConnection getInstance(HostInfo hostInfo) throws SQLException {
        return new ConnectionImpl(hostInfo);
}
```

ConnectionImpl构造方法里有调用createNewIO方法:

```java
@Override
public void createNewIO(boolean isForReconnect){
    synchronized (getConnectionMutex()){
        try{
            if(!this.autoReconnect.getValue()){
                connectOneTryOnly(isForReconnect);
                return;
            }
            connectWithRetries(isForReconnect);
        }catch(SQLException ex){
        }
    }
}

private void connectOneTryOnly(boolean isForReconnect)throws SQLException{
        Exception connectionNotEstablishedBecause=null;
        JdbcConnection c=getProxy();
        //又看到熟悉的connet方法,
        //其中,这里的session是NativeSession
        this.session.connect(this.origHostInfo,this.user,this.password,this.database,DriverManager.getLoginTimeout()*1000,c);
        this.session.setQueryInterceptors(this.queryInterceptors);
 }

 public void connect(HostInfo hi,String user,String password,String database,int loginTimeout,TransactionEventHandler transactionManager)throws IOException{
        SocketConnection socketConnection=new NativeSocketConnection();
        //看到socket连接了,后续就是socket的连接数据库的过程了
        socketConnection.connect(this.hostInfo.getHost(),this.hostInfo.getPort(),this.propertySet,getExceptionInterceptor(),this.log,loginTimeout);
        this.protocol.connect(user,password,database);this.protocol.getServerSession().setErrorMessageEncoding(this.protocol.getAuthenticationProvider().getEncodingForHandshake());
}
```

com.mysql.cj.protocol.a.NativeSocketConnection#connect

```java
@Override
public void connect(String hostName, int portNumber, PropertySet propSet, ExceptionInterceptor excInterceptor, Log log, int loginTimeout) {
    this·mysqlSocket = this.socketFactory.connect(this.host, this.port, propSet, loginTimeout);
    //...
}
```

这里的socketFactory是StandardSocketFactory。所以也就是调用的是StandardSocketFactory的connect方法:

```java
public T connect(String hostname, int portNumber, PropertySet pset, int loginTimeout) throws IOException {
    this.rawSocket = createSocket(pset);
    this.rawSocket.connect(sockAddr, getRealTimeout(connectTimeout));
}
protected Socket createSocket(PropertySet props) {
    return new Socket();
}
```

总结

数据库驱动依赖SPI类加载机制

获取连接是通过socket与数据库取得连接的

文章整理自互联网,只做测试使用。发布者:Lomu,转转请注明出处:https://www.it1024doc.com/5013.html

赞 (0)
LomuLomu
上一篇 2024 年 12 月 31 日
下一篇 2024 年 12 月 31 日

相关推荐

  • MySQL for update skip locked 与 for update nowait

    理论(下方有实操) for update skip locked 官方文档:https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-locking-reads.html#innodb-locking-reads-for-update 语法:select语句后跟 for update skip locked 作用:目标对象…

    未分类 2024 年 12 月 28 日
    91500
  • 双非二本,毕业一年多培训无果,拿到大厂 Offer

    大家好,我是R哥。 今天给大家分享一个逆袭的真实故事,本文的主人公小明(化名),小明是一名 2023 届往届生 ,毕业后因为种种原因,整整空档了一年多 。 小明的情况让我看了不禁感叹:“唉,这兄弟怎么搞啊的?这么年轻就躺平了? ”,毕竟,大家都知道,互联网行业的就业压力一年比一年大,稍微掉队,就可能被甩在后头,更别说还没就业就有这么长的空窗期。 然后,他选择…

    2025 年 1 月 16 日
    78600
  • Redis 8.0重磅登场:全面开源与性能飞跃

    各位技术爱好者,我是技术观察员T哥。近日,Redis团队带来一个激动人心的公告:Redis 8.0版本正式亮相! 这次升级不仅是简单的版本更新,更代表着重要的战略转变——官方宣布恢复完全开源模式!可能有人会疑惑:Redis不是一直开源的吗?事实并非如此。自Redis 7.4版本起,其核心授权协议已经变更:Redis 7.4实际上采用了SSPLv1(受限开源)…

    2025 年 5 月 12 日
    68700
  • 详解:促销系统整体规划

    大家好,我是汤师爷~ 今天聊聊促销系统整体规划。 各类促销活动的系统流程,可以抽象为3大阶段: B端促销活动管理:商家运营人员在后台系统中配置和管理促销活动,包括设定活动基本信息、使用规则、选择适用商品等核心功能。 C端促销活动参与:消费者在前台系统中浏览和参与促销活动,并在下单时获得相应的价格优惠或其他权益。 促销效果分析:通过促销活动的数据采集和分析功能…

    2025 年 1 月 10 日
    71200
  • Java Druid 面试题

    Druid连接池在项目中有哪些优势? 性能优越:Druid采用了高效的连接管理机制,可以快速地创建和回收数据库连接,减少了连接的创建和销毁带来的性能开销。 监控与统计:Druid提供了详细的监控信息,包括连接池的状态、SQL执行的统计信息等,这有助于性能调优和问题诊断。 SQL日志记录:Druid内置了SQL执行日志记录功能,可以记录所有SQL语句的执行情况…

    未分类 2025 年 1 月 10 日
    75000

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

联系我们

400-800-8888

在线咨询: QQ交谈

邮件:admin@example.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

关注微信