JDBC (Java Database Connectivity) - 核心基础

这是 Java 官方提供的、最基础的数据库访问技术，它是一个 API（应用程序编程接口），而不是一个具体的实现，JDBC 提供了一套标准，允许 Java 程序与各种不同的数据库进行交互。

• 核心包: java.sql
• 扩展包 (用于高级功能，如连接池): javax.sql
• 工作原理:
  1. 加载并注册数据库驱动（现在通常由 JDBC 驱动自动完成）。
  2. 通过 DriverManager 获取数据库连接。
  3. 创建 Statement 或 PreparedStatement 对象来执行 SQL 语句。
  4. 执行查询，返回 ResultSet 结果集。
  5. 处理 ResultSet 中的数据。
  6. 关闭资源（连接、语句、结果集）。

特点:

• 优点: Java 标准库的一部分，无需额外依赖；几乎所有数据库都提供 JDBC 驱动；是所有其他数据库访问技术的基础。
• 缺点: 代码繁琐（需要手动管理连接、处理异常、关闭资源）；容易发生 SQL 注入（除非使用 PreparedStatement）。

示例代码片段:

// 使用 try-with-resources 自动管理资源
String sql = "SELECT id, name FROM users WHERE id = ?";
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
     PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
    pstmt.setInt(1, 101);
    ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
    if (rs.next()) {
        System.out.println("ID: " + rs.getInt("id") + ", Name: " + rs.getString("name"));
    }
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

ORM (Object-Relational Mapping) 框架 - 主流选择

ORM 框架将数据库中的表映射为 Java 对象，将 SQL 操作映射为对象的方法调用，从而让开发者可以用面向对象的方式操作数据库，而无需编写原生 SQL。

这是目前企业级应用开发中最主流、最高效的方式。

a) JPA (Java Persistence API) - 规范/标准

JPA 本身不是一个框架，而是一套由 Java EE（现为 Jakarta EE）制定的 规范，用于管理对象与关系型数据库之间的映射，它定义了标准的 API,但具体的实现由不同的厂商提供。

• 核心包: javax.persistence (旧版) 或 jakarta.persistence (新版)
• 常见实现框架:
  • Hibernate: 最流行、功能最强大的 JPA 实现。
  • EclipseLink: Oracle 提供的 JPA 实现。
  • OpenJPA: Apache 软件基金会提供的 JPA 实现。

特点:

• 优点: 标准化，代码可移植性强；通过注解或 XML 描述对象-关系映射；自动生成 SQL，提高开发效率；支持缓存、事务等高级功能。
• 缺点: 学习曲线较陡峭；对于复杂查询，性能可能不如手写 SQL；需要引入额外的依赖（如 Hibernate）。

示例代码片段 (使用 Hibernate):

// 定义实体类 (User.java)
@Entity
@Table(name = "users")
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String name;
    // getters and setters...
}
// 在代码中使用
User user = session.get(User.class, 1L); // session 是 Hibernate Session 对象
System.out.println("User Name: " + user.getName());

b) MyBatis - SQL 控制框架

MyBatis 是一个优秀的持久层框架，它支持自定义 SQL、存储过程以及高级映射，与 JPA 不同，MyBatis 更接近 SQL，它将 SQL 语句从 Java 代码中解耦，放在 XML 文件或注解中，让开发者对 SQL 有完全的控制权。

• 核心包: org.apache.ibatis
• 特点:
  • 优点: SQL 灵活性极高，易于优化；学习成本低（对于熟悉 SQL 的开发者）；性能优秀。
  • 缺点: 需要手动编写和维护 SQL；映射关系配置比 JPA 更繁琐。

示例代码片段:

// Mapper 接口
public interface UserMapper {
    @Select("SELECT id, name FROM users WHERE id = #{id}")
    User findById(Long id);
}
// 在代码中使用
SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);
    User user = mapper.findById(1L);
    System.out.println("User Name: " + user.getName());
} finally {
    session.close();
}

Spring Data JPA - 简化开发

这并不是一个全新的技术，而是 Spring 框架对 JPA 规范的二次封装和扩展,它的目标是极大地简化数据访问层的开发。

• 核心包: org.springframework.data.jpa.repository
• 特点:
  • 优点: 无需编写任何实现类（DAO/Repository），只需定义接口并继承 JpaRepository，Spring Data JPA 就会自动为你实现所有基础的 CRUD 方法（如 save(), findById(), findAll()）。
  • 通过方法名自动生成查询（方法名 findByNameAndAgeGreaterThan 会自动翻译成 WHERE name = ? AND age > ?）。
  • 与 Spring Boot 无缝集成,开箱即用。

示例代码片段:

// 定义 Repository 接口
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    // Spring Data JPA 会自动实现这个方法
    List<User> findByName(String name);
}
// 在 Service 或 Controller 中直接注入并使用
@Autowired
private UserRepository userRepository;
public User getUserByName(String name) {
    return userRepository.findByName(name).get(0); // 假设只有一个结果
}

其他数据库访问技术

除了上述主流技术,还有一些针对特定场景或数据库的技术：

• Spring JDBC / JDBCTemplate:

  • 这是 Spring 框架对原生 JDBC 的封装，它简化了 JDBC 的模板代码，提供了 JdbcTemplate 类，帮你处理资源管理、异常转换等，让你只需关注 SQL 和参数。
  • 特点: 比原生 JDBC 方便，但比 ORM 框架更底层，当你不想使用 ORM，但又想摆脱 JDBC 的繁琐时,这是一个很好的选择。

• NoSQL 数据库驱动:

  • 对于 MongoDB, Redis, Cassandra 等 NoSQL 数据库，它们通常提供自己专用的 Java 客户端库。
  • 例如:
    • MongoDB: mongodb-driver-sync
    • Redis: jedis 或 lettuce
    • Elasticsearch: elasticsearch-java-high-level-client

总结与选择建议

如何选择？

• 初学者或学习原理: 从 JDBC 开始,理解数据库连接和执行流程。
• 现代企业级应用开发 (特别是Spring/Spring Boot): Spring Data JPA 是不二之选，它结合了 JPA 的强大和 Spring 的便捷,能极大提升开发效率。
• 需要精细控制 SQL 或进行复杂查询: MyBatis 是更好的选择,它在灵活性和性能之间取得了很好的平衡。
• 使用 NoSQL 数据库: 直接使用该数据库官方提供的 Java 驱动。