第1章 Java和数据库Java是一种简单的、面向对象的、分布式的、解释的 、安全的、可移植性的、性能优异的多线程语言。它以其 强大的跨平台性、安全性、面向对象、简单性、健壮性和 自动内存管理，在网络编程语言中占据了无可比拟的优势 。在使用Java进行开发时，往往需要使用数据库来存储数 据。第1章 Java和数据库数据库（Database）在程序中扮演着重要角色。大部分 实用的应用程序都会使用数据库来存储信息。数据的存储被 称为持久化（Persistence）。第1章 Java和数据库数据库与应用程序相互独立，数据库负责持久化数 据，应用程序负责业务逻辑。大型的商业应用中，经常以 一台计算机或者一个计算机集群运行数据库软件，另一个 计算机或者另一个计算机集群运行应用程序。运行数据库 软件的计算机也被称为数据库服务器。1.1 Java概述Java以其强大的跨平台性、安全性、面向对象、简单性 、健壮性和自动内存管理，在网络编程语言中占据了无可比 拟的优势。1.1.1 跨平台性随着硬件和操作系统越来越多样化，编程语言的跨平台 性越来越重要。一门语言的跨平台性的优劣体现了该语言程 序跨平台运行时需要修改代码的工作量。Java是一门完全垮 平台的语言，它的程序垮平台运行时，对程序本身不需要进 行任何修改，真正做到了“一次编写，到处运行”。1.1.2 面向对象面向对象的语言很多，Java是一门纯粹的面向对象语言 。面向对象是一个非常抽象的思想。Java面向对象的三大特 征是：继承、封装和多态。Java从设计之初就是按照面向对 象语言来设计的。1.1.3 安全性网络的发展给人们带来了很多便捷，但是随之而来的安 全问题也成为一个麻烦。Java作为一种新出现的语言，安全 性是它非常主要的特性。Java在安全性上考虑和设计，首先 Java是一门强类型语言，其中定义的每一个数据都有一个严 格固定的数据类型，当数据进行传递时，要进行数据类型匹 配，任何不能匹配的结果都会报错。其次，在Java中对指针 进行了屏蔽，从而不能直接对内存进行操作，大大提高了内 存的安全。1.1.4 简单性Java是一门面向对象的语言，它通过提供最基本的方法 来完成指定的任务，开发者只需要知道一些概念就能编写出 一些程序。Java程序相对较小，其代码能够在小机器上运行 。Java中放弃了C+语言中难理解和令人混淆的功能。例如 ，C+语言中的运算符重载、多重继承等。1.1.5 健壮性和自动内存管理Java在编译和运行程序时，都要对可能出现的问题 进行检查，以消除错误的产生。在编译过程时出现的错 误叫编译异常，运行过程出现的错误叫运行异常。Java的自动内存管理是Java健壮性的体现。内存管 理是很多应用程序内的关键因素，垃圾回收机制是Java 内存管理的一个体现。1.2 Java的开发和运行环境开发和运行Java应用程序需要一定的开发环境和一些工 具。这一节将讲解如何安装JDK和配置环境变量，同时还会 详细解说Tomcat服务器的安装和配置。Tomcat服务器是用 来部署Web构成的，是JSP开发中最常用的Web服务器。1.3 数据库概述数据库（Database）在程序中扮演着重要角色。大部分 实用的应用程序都会使用数据库来存储信息。数据的存储被 称为持久化（Persistence）。1.3 数据库概述数据库与应用程序相互独立，数据库负责持久化数 据，应用程序负责业务逻辑。大型的商业应用中，经常以 一台计算机或者一个计算机集群运行数据库软件，另一个 计算机或者另一个计算机集群运行应用程序。运行数据库 软件的计算机也被称为数据库服务器。1.3.1 关系型数据关系型数据库以行和列的形式存储数据，以便于用户理 解。这一系列的行和列被称为表，一组表组成了数据库。用 户用查询(Query)来检索数据库中的数据。一个Query是一个 用于指定数据库中行和列的SELECT语句。关系型数据库通 常包含下列组件：1.3.1 关系型数据客户端应用程序(Client) 数据库服务器(Server) 数据库(Database)1.3.1 关系型数据本书介绍的数据库开发是关系型数据库开发。所以对关 系型数据库概念要有个了解。客户端应用程序和数据库服务 端的关系是：客户端应用程序用SQL语句来向服务器端发送 请求，服务端接受到请求后进行处理，把处理的结果返回给 客户端应用程序。1.3.2 数据库模型数据库结构的基础是数据模型。数据模型是描述数 据、数据联系、数据定义等概念工具的集合。数据模型 主要可以分为基于对象的逻辑模型、基于记录的逻辑模 型和物理模型三个部分。1.3.2 数据库模型一个数据库是由各个数据库表table组成；一个表 table是由行组成，表是行的集合；一个数据记录行是由列 组成，行是列的集合。 根据存储模型的不同，数据库主要分为网状数据库（ Network Database）、关系数据库（Relational Database ）、树状数据库 (Hierarchical Database)、面向对象数据 库（Object-Oriented Database）等。1.3.2 数据库模型目前商业应用中最主要的是关系数据库。Oracle、 DB2、Sybase、MS SQL Server、Informax、MySQL等都 是关系数据库。1.3.3 SQL、DDL与DML的概念关系数据库使用SQL（结构化查询语言，Structured Query Language）查询与操作数据库。SQL可以看作是一行 行的命令。程序与数据库交互数据时都是通过执行相应的 SQL语句来实现的。SQL不区分大小写。SQL又包括DDL与 DML。1.3.3 SQL、DDL与DML的概念DDL为数据定义语言（Data Definition Language）， 也就是涉及数据库结构、表结构的SQL语句，包括创建数据 库（CREATE DATABASE）、删除数据库（DROP DATABASE）、创建表（CREATE TABLE）、删除表（ DROP TABLE）等。1.3.3 SQL、DDL与DML的概念DML为数据操作语言（Data Manufacture Language），也 就是涉及数据的SQL语句，包括查询数据（SELECT语句）、插 入数据（INSERT语句）、删除数据（DELETE语句）、修改数 据（UPDATE语句）等。1.4 数据持久层在Java数据库开发中，常常会提到数据持久层这一概念 。Java EE的三层结构是表示层、业务逻辑层、数据持久层 ，即通常说的MVC模式。数据持久层的主要任务是负责数 据的存储。1.4.1 数据持久层的含义数据持久层是位于业务逻辑层和数据库之间，用于存储 数据的一个模块。把数据持久层单独作为J2EE体系的一个 层提出来的原因就是能够在对象关系数据库之间提供一个 成功的企业级映射解决方案，尽最大可能弥补这两种范例之 间的差异。1.4.1 数据持久层的含义其目的是通过持久层的框架将数据库存储从服务层中分 离出来。持久层框架有两种方向：直接自己编写JDBC等 SQL语句（如iBatis）；使用O/R Mapping技术实现的 Hibernate和JDO技术；当然还有JavaBean中的实体Bean技 术。1.4.2 数据持久层设计数据持久层的设计目标是为整个项目提供一个高层、统 一、安全和并发的数据持久机制。完成对各种数据进行持久 化的编程工作，并为系统业务逻辑层提供服务。1.4.2 数据持久层设计合理的数据持久层和设计能够简化数据增、删、改、查 等功能的开发过程，同时又不丧失多层结构的天然优势，继 承延续J2EE特有的可伸缩性和可扩展性。1.4.2 数据持久层设计O/R映射是数据持久层设计的主要课题，O/R映射是 Object/Relation映射，是对象和关系型数据库表之间的映射。 数据持久层框架的出现，大大完善了数据持久层的设计。1.4.2 数据持久层框架数据持久层框架是为了解决持久层设计而出现的。Java EE 开发中的持久层框架有很多，目前做的最好的还是Hibernate框 架，Hibernate框架是一个开源的数据持久层框架。Hibernate是 一种ORM框架，全称Object-Relative Database-Mapping，在 Java对象与关系数据库之间建立某种映射，以实现直接存取Java 对象（一般为POJO或者VO）。ORM框架是不同于MVC的另一 种思想的框架，使用范围也与MVC截然不同。关于Hibernate会 在后面的章节中做详细介绍。1.5 本章小结本章中对Java的特征做了简单介绍，同时演示了JDK的 安装过程、环境变量的配置过程以及Tomcat的安装，简单 介绍了关系型数据库的概念和数据库模型，演示了MySQL 数据库的安装过程以及MySQL客户端工具的安装和使用， 最后简单介绍了数据持久层的一些知识。