如何用Java高效实现数据库查询？

Java实现数据库查询涉及使用JDBC（Java Database Connectivity）API，该API允许Java程序与各种关系型数据库进行交互。通过加载相应的数据库驱动、建立连接、创建语句对象、执行查询并处理结果集，可以实现对数据库的增删改查操作。

1. JDBC简介

Java数据库连接（JDBC）是Java语言中用来规范客户端程序如何访问数据库的应用程序接口，提供了诸如查询和更新数据库中数据的方法。

2. 环境准备

确保已经安装了合适的JDBC驱动程序，对于MySQL数据库，需要下载并安装MySQL Connector/J。

添加JDBC驱动到项目的类路径中。

3. 建立数据库连接

要与数据库进行交互，首先需要建立一个连接，以下是一个简单的示例，展示如何使用JDBC连接到MySQL数据库：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
public class DatabaseConnection {
    private static final String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
    private static final String USER = "username";
    private static final String PASS = "password";
    public static void main(String[] args) {
        try (Connection connection = DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASS)) {
            System.out.println("Connected to the database!");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4. 执行查询

一旦建立了连接，就可以使用Statement或PreparedStatement对象来执行SQL查询，以下是一个简单示例，展示如何执行一个SELECT查询：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
public class DatabaseQuery {
    // ... [省略了数据库连接代码]
    public static void main(String[] args) {
        try (Connection connection = DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASS);
             Statement statement = connection.createStatement()) {
            String query = "SELECT * FROM users";
            ResultSet resultSet = statement.executeQuery(query);
            while (resultSet.next()) {
                int id = resultSet.getInt("id");
                String name = resultSet.getString("name");
                System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name);
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5. 关闭资源

在完成数据库操作后，务必关闭所有打开的资源，包括ResultSet、Statement和Connection，最佳实践是使用trywithresources语句，如前面的示例所示，这样Java会自动为你关闭这些资源。

6. 常见问题与解答

问题1: 如何处理SQL异常？

解答: SQL异常通常表示与数据库交互时发生的错误，当捕获到SQLException时，应该记录异常信息以便于调试，可以使用e.printStackTrace()方法打印堆栈跟踪，或者更详细地处理异常，例如通过日志记录工具记录错误消息。

问题2: 如何防止SQL注入攻击？

解答: SQL注入是一种安全漏洞，攻击者可以通过输入恶意的SQL代码来操纵数据库，为了防止SQL注入，应始终使用PreparedStatement而不是Statement。PreparedStatement允许你使用占位符来插入参数，从而确保参数不会被解释为SQL代码。

String query = "SELECT * FROM users WHERE username = ?";
PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(query);
preparedStatement.setString(1, userInput); // userInput是用户提供的输入
ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();

在这个例子中，即使用户输入包含恶意SQL代码，它也只会被当作普通的字符串处理，而不会作为SQL命令执行。