JDBC中PreparedStatement详解及应用场景介绍

前言

在Java中，当需要向数据库中执行SQL语句并传递参数时，我们通常会使用PreparedStatement接口。PreparedStatement继承自Statement接口，用于预编译SQL语句并执行参数化查询，这样可以提高执行效率并防止SQL注入攻击。

1、PreparedStatement介绍

PreparedStatement是Java JDBC API的一部分，它提供了一种更有效率和安全的方式来向SQL语句传递参数。PreparedStatement允许我们执行带有动态参数的SQL语句，这些参数可以在执行SQL语句之前预编译，从而提高执行效率。PreparedStatement对象可以通过Connection对象创建，并接受一条SQL语句作为参数。

PreparedStatement接口中定义了一系列用于设置参数的方法，包括setInt、setString、setDate等等，这些方法用于指定预编译的SQL语句中的参数值。PreparedStatement还提供了一种用于执行查询的方法executeQuery()，以及用于执行非查询的方法executeUpdate()。

2、与Statement相比，PreparedStatement有以下优点：

1.更高的执行效率

当需要执行多次相同的SQL语句时，PreparedStatement能够将SQL语句预编译，从而提高执行效率。PreparedStatement对象在创建时，会将SQL语句编译成一种可重用的二进制格式，当调用execute()方法时，直接传递参数即可执行SQL语句，这比Statement每次都需要解析SQL语句要更加高效。

2.防止SQL注入攻击

使用Statement执行动态SQL语句时，需要将参数值拼接到SQL语句中，这样容易受到SQL注入攻击。而PreparedStatement通过参数化查询的方式，将参数值作为参数传递给SQL语句，从而避免了SQL注入攻击。

3.增加了代码的可读性

PreparedStatement的代码更加简洁明了，可以使代码更易于理解和维护。

3、PreparedStatement的应用场景

PreparedStatement适用于执行需要传递参数的SQL语句，特别是当需要执行多次相同的SQL语句时，PreparedStatement能够大大提高执行效率。下面是PreparedStatement的一些常见应用场景：

通用的增、删、改操作，可以直接调用此方法

public void update(String sql,Object ... args){Connection conn = null;PreparedStatement ps = null;try {//1.获取数据库的连接conn = JDBCUtils.getConnection();//2.获取PreparedStatement的实例 (或：预编译sql语句)ps = conn.prepareStatement(sql);//3.填充占位符for(int i = 0;i < args.length;i++){ps.setObject(i + 1, args[i]);}//4.执行sql语句ps.execute();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally{//5.关闭资源JDBCUtils.closeResource(conn, ps);}}

1）增加表数据：

String sql = "update students set grade = ? where id = ?";update(sql,4,90);

2）更新表数据：

String sql = "update students set grade = ? where id = ?";update(sql,4,90);

3） 删除表数据：

String sql = "delete from students where id = ?";update(sql,4);

4、使用PreparedStatement实现查询操作

首先我们需要学习一种思想：

ORM思想(object relational mapping)
一个数据表对应一个java类
表中的一条记录对应java类的一个对象
表中的一个字段对应java类的一个属性

我们首先新建一个students类，内容如下：

public class Students {private int id;private String name;private int grade; public Students() {} public Students(int id, String name, int grade) {this.id = id;this.name = name;this.grade = grade;} public int getId() {return id;} public void setId(int id) {this.id = id;} public String getName() {return name;} public void setName(String name) {this.name = name;} public int getGrade() {return grade;} public void setGrade(int grade) {this.grade = grade;} @Overridepublic String toString() {return id+","+name+","+grade;}}

1）单条数据的查询

// 通用的针对于不同表的查询:返回一个对象 (version 1.0)public  T getInstance(Class clazz, String sql, Object... args) { Connection conn = null;PreparedStatement ps = null;ResultSet rs = null;try {// 1.获取数据库连接conn = JDBCUtils.getConnection(); // 2.预编译sql语句，得到PreparedStatement对象ps = conn.prepareStatement(sql); // 3.填充占位符for (int i = 0; i < args.length; i++) {ps.setObject(i + 1, args[i]);} // 4.执行executeQuery(),得到结果集：ResultSetrs = ps.executeQuery(); // 5.得到结果集的元数据：ResultSetMetaDataResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData(); // 6.1通过ResultSetMetaData得到columnCount,columnLabel；通过ResultSet得到列值int columnCount = rsmd.getColumnCount();if (rs.next()) {T t = clazz.newInstance();for (int i = 0; i < columnCount; i++) {// 遍历每一个列 // 获取列值Object columnVal = rs.getObject(i + 1);// 获取列的别名:列的别名，使用类的属性名充当String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);// 6.2使用反射，给对象的相应属性赋值Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);field.setAccessible(true);field.set(t, columnVal); }return t;}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 7.关闭资源JDBCUtils.closeResource(conn, ps, rs);}return null;}

调用上面的方法，实现查询单条记录：

String sql = "select * from students where id = ?";Students s = getInstance(Students.class,sql,3);System.out.println(s);

2）多条数据的查询

public  List getForList(Class clazz, String sql, Object... args){Connection conn = null;PreparedStatement ps = null;ResultSet rs = null;try {//1.获取数据库连接conn = JDBCUtils.getConnection();//2.预编译sql语句，得到preparedStatement对象ps = conn.prepareStatement(sql);//3.填充占位符for (int i = 0; i < args.length; i++) {ps.setObject(i+1,args[i]);}//4.执行executeQuery(),得到结果集：resultsetrs = ps.executeQuery();//5.获取结果集的元数据ResultSetMetaDataResultSetMetaData rsmd =rs.getMetaData();//6.通过获取ResultSetMetaData结果集的列数int columnCount = rsmd.getColumnCount();//7.创建集合对象ArrayList list = new ArrayList(); while (rs.next()){T t = clazz.newInstance();//处理结果集一行数据中的每一个列for (int i = 0; i < columnCount; i++) {Object value = rs.getObject(i+1); //获取每个列的别名getColumnLabel---针对于表的字段名和类的属性名不同String columnName = rsmd.getColumnLabel(i+1); //给s对象指定的某个属性，赋值为valueField field = clazz.getDeclaredField(columnName);field.setAccessible(true);field.set(t,value);}list.add(t);}return list;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {JDBCUtils.closeResource(conn,ps,rs);}return null;}

调用上面的方法，实现查询多条记录：

String sql = "select * from students";List list = getForList(Students.class,sql);list.forEach(System.out::println);

PreparedStatement的注意事项

1.SQL注入攻击

虽然PreparedStatement可以有效地防止SQL注入攻击，但是在设置参数时也要注意一些细节。例如，在使用setString()方法设置字符串类型的参数时，应该使用单引号将字符串括起来。否则，可能会造成SQL语句语法错误。

PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM users WHERE username = ?"); pstmt.setString(1, "张三"); //正确方式 pstmt.setString(1, 张三); //错误方式

2.资源的释放

与Statement一样，使用完PreparedStatement对象后，我们也需要手动关闭对象以释放资源，防止资源泄露。

关闭PreparedStatement对象可以调用PreparedStatement对象的close()方法。

下面是一个使用PreparedStatement的示例代码：

public void queryUsersByName(String name) throws SQLException {Connection conn = null;PreparedStatement pstmt = null;ResultSet rs = null;try {conn = getConnection();String sql = "SELECT * FROM users WHERE name = ?";pstmt = conn.prepareStatement(sql);pstmt.setString(1, name);rs = pstmt.executeQuery();while (rs.next()) {// 处理结果集}} finally {// 释放资源if (rs != null) {rs.close();}if (pstmt != null) {pstmt.close();}if (conn != null) {conn.close();}}}

在finally块中，我们按照ResultSet、PreparedStatement、Connection的顺序关闭对象。使用try-finally块可以确保即使在处理过程中出现异常，也能够及时关闭对象以释放资源。

3.批处理操作

批处理是指一次向数据库发送多条 SQL 语句进行执行的操作，可以有效提高数据库操作效率。在使用 Statement 执行批处理时，需要在 SQL 语句中使用分号（;）来分隔多个 SQL 语句，但是在使用 PreparedStatement 执行批处理时，只需要在多次调用 addBatch() 方法时，传入不同的 SQL 语句即可。

以下是一个 PreparedStatement 批处理的示例：

String sql = "INSERT INTO users(name, age) VALUES(?,?)";PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);for(int i=0; i<10; i++){ps.setString(1, "user"+i);ps.setInt(2, i);ps.addBatch();}int[] result = ps.executeBatch();

4.数据库事务

事务是指一组操作，要么全部执行成功，要么全部执行失败。在数据库操作中，事务通常用于保证数据的一致性和完整性，一旦某个操作失败，整个事务将回滚到最初状态，所有操作都将失效。

在使用 PreparedStatement 进行数据库操作时，可以结合事务来保证数据的一致性和完整性。在 JDBC 中，事务的使用可以通过 Connection 对象来实现，其核心方法如下：

• setAutoCommit(boolean autoCommit): 设置是否自动提交事务，默认值为 true，即自动提交。
• commit(): 手动提交事务。
• rollback(): 回滚事务。

以下是一个 PreparedStatement 结合事务的示例：

Connection conn = null;PreparedStatement ps = null;try{conn = getConnection();// 关闭自动提交，开启事务conn.setAutoCommit(false);String sql = "INSERT INTO users(name, age) VALUES(?,?)";ps = conn.prepareStatement(sql);ps.setString(1, "user1");ps.setInt(2, 20);ps.executeUpdate();ps.setString(1, "user2");ps.setInt(2, 30);ps.executeUpdate();// 手动提交事务conn.commit();}catch(SQLException e){// 回滚事务if(conn != null){try{conn.rollback();}catch(SQLException ex){ex.printStackTrace();}}e.printStackTrace();}finally{JdbcUtils.release(conn, ps, null);}

总结

PreparedStatement 是一种高效、安全、易用的数据库操作方式，具有多种优点，如可防止 SQL 注入攻击、支持参数化查询、可以重复使用等。在实际开发中，建议优先选择使用 PreparedStatement 进行数据库操作。

如果还有其他问题或需要进一步了解 PreparedStatement，可以查阅 JDK API 文档或者其他相关资料。