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JDBC开发流程 JDBC(Java Database Connectivity,java数据库连接)是一种用于执行SQL语句的Java API,可以为多种关系数据库提供统一访问接口,应用程序可基于它操作数据。 GaussDB (DWS)库提供了对JDBC 4.0特性的支持,需要使用JDK1.6及以上版本编译程序代码,不支持JDBC桥接ODBC方式。JDBC开发应用程序的具体流程如下: 图1 采用JDBC开发应用程序的流程 表1 JDBC开发流程 步骤 描述 加载驱动 下载JDBC驱动并在程序中编译和加载。 连接数据库 通过JDBC驱动连接数据库。 执行SQL语句 应用程序通过执行SQL语句来操作数据库的数据。 处理结果集 不同类型的结果集有各自的应用场景,应用程序需要根据实际情况选择相应的结果集类型。 关闭连接 在使用数据库连接完成相应的数据操作后,需要关闭数据库连接。 父主题: 基于JDBC开发
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JDBC接口参考 JDBC接口是一套提供给用户的API方法,本节将对部分常用接口做具体描述,若涉及其他接口可参考JDK1.8(软件包)/JDBC 4.2中相关内容。 java.sql.Connection java.sql.CallableStatement java.sql.DatabaseMetaData java.sql.Driver java.sql.PreparedStatement java.sql.ResultSet java.sql.ResultSetMetaData java.sql.Statement javax.sql.ConnectionPoolDataSource javax.sql.DataSource javax.sql.PooledConnection javax.naming.Context javax.naming.spi.InitialContextFactory CopyManager PGReplicationConnection PGReplicationStream ChainedStreamBuilder ChainedCommonStreamBuilder PGobject 父主题: 基于JDBC开发
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loginTimeout 作用:控制与数据库建连时间,其中时间包括connectTimeout和socketTimeoutInConnecting,超过阈值则退出。计算方式为:loginTimeout=(connectTimeout+连接认证时间+初始化语句执行时间)*节点数量,默认值为0。 建议:配置后每次建连都会开启一个异步线程,在连接数较多的情况可能会导致客户端压力增大,可以根据业务酌情调整,建议配置为max(connectTimeout, socketTimeoutInConnecting) * 节点数。 此参数设置后对于多IP而言,时间是尝试连接IP的时间,可能会出现因为设置的值较小导致后面的IP无法连接的问题。例如设置了三个IP,如果loginTimeout为5s,但前两个IP建连总共用了5s,第三个IP会无法进行连接。 当CPU、内存、I/O负载中的任意一项接近100%时,会出现连接慢的现象,可能会导致连接时间超过阈值的问题,可通过以下方式进行问题排查: 登录连接慢的物理机或通过管理工具查询资源负载:可通过top命令等确认CPU使用率;通过free命令确认内存使用情况;通过iostat命令确认I/O负载;此外还可以通过cm_agent中的监控日志,以及数据库运维平台中的监测记录进行检查。 针对短时间内大量慢查询导致的峰值负载场景,可通过[数据库服务器的端口号+1]端口连接,查询pg_stat_activity视图;针对慢查询,可以使用系统函数pg_terminate_backend(pid int)进行查杀会话。 针对业务量长期超负载情况(即无明显慢查询,或慢查询查杀后但新的查询依然会变成慢查询),应考虑降低业务负载、增加数据库资源的方式进行优化。
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fetchsize 原理:fetchsize在设置为n时,数据库服务器端在执行查询后,调用者在执行resultset.next()的时候,JDBC会先与服务器端进行通信,取n条数据到JDBC的客户端中,然后返回第一条给调用者。当调用者取到第n+1条数据的时候,会再次到数据库服务端去取数据。 作用:避免了数据库同时把所有结果全部传输到客户端,导致客户端的内存资源不足。 建议:建议根据自身的业务查询数据数量和客户端机器内存情况来配置此参数,设置fetchsize时要关闭自动提交(autocommit=false)模式,否则会导致fetchsize无法生效。
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prepareThreshold 作用:默认值为5,如果一个会话连续多次执行同一个SQL,在达到prepareThreshold次数以上时,JDBC将不再对这个SQL发送parse命令,会将其缓存起来,提升执行速度。 建议:默认值为5,根据业务需要进行调整。 不建议通过JDBC,并且使用prepareStatement的方式执行涉及密码的语句(例如:CREATE USER user_name WITH PASSWORD '********';),原因是执行达到prepareThreshold指定次数时,数据库将SQL语句进行缓存,基于安全因素不会将密码进行缓存,该prepareStatement再次执行时会报错(Password must contain at least 8 characters.)。
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socketTimeout 作用:控制套接字操作超时阈值,如果业务语句执行或者从网络读取数据流超过此阈值,连接中断(即语句超过规定时间执行,没有数据返回的时候)。 建议:该参数限制单条SQL最长的执行时间,单语句执行超过该值则会超时报错退出,建议根据业务特征进行配置,如果未配置,默认为0,即不会超时。如果不配置该参数,在数据库进程异常情况下,会导致客户端出现长时间等待,建议根据业务可以接受的SQL执行时间进行配置。
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示例3 常用数据类型使用示例 // 前置操作。 String createsql = "create table if not exists t_bit(col_bit bit, col_bit1 int)"; Statement stmt = conn.createStatement(); stmt.execute(createsql); stmt.close(); // bit类型使用示例,注意此处bit类型取值范围[0,1]。 Statement st = conn.createStatement(); String sqlstr = "create or replace function fun_1()\n" + "returns bit AS $$\n" + "select col_bit from t_bit limit 1;\n" + "$$\n" + "LANGUAGE SQL;"; st.execute(sqlstr); CallableStatement c = conn.prepareCall("{ ? = call fun_1() }"); // 注册输出类型,位串类型。 c.registerOutParameter(1, Types.BIT); c.execute(); // 使用Boolean类型获取结果。 System.out.println(c.getBoolean(1)); // float8类型使用示例。 st.execute("create table if not exists t_float(col1 float8,col2 int)"); PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement("insert into t_float values(?)"); pstm.setDouble(1,123456.123); pstm.execute(); pstm.close(); // 函数返回值为float8的使用示例。 st.execute("create or replace function func_float() " + "return float8 " + "as declare " + "var1 float8; " + "begin " + " select col1 into var1 from t_float limit 1; " + " return var1; " + "end;"); CallableStatement cs = conn.prepareCall("{? = call func_float()}"); cs.registerOutParameter(1,Types.DOUBLE); cs.execute(); System.out.println(cs.getDouble(1)); st.close();
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示例4 数据库连接监控功能使用示例 此示例将演示如何使用JDBC驱动的连接监控功能。 // 以下用例以gaussdbjdbc.jar为例。 // 认证用的用户名和密码直接写到代码中有很大的安全风险,建议在配置文件或者环境变量中存放(密码应密文存放,使用时解密),确保安全。 // 本示例以用户名和密码保存在环境变量中为例,运行本示例前请先在本地环境中设置环境变量(环境变量名称请根据自身情况进行设置)EXAMPLE_USERNAME_ENV和EXAMPLE_PASSWORD_ENV。 import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement; public class DBMonitorTest { // 创建数据库连接。 public static void main(String[] args){ String driver = "com.huawei.gaussdb.jdbc.Driver"; String username = System.getenv("EXAMPLE_USERNAME_ENV"); String passwd = System.getenv("EXAMPLE_PASSWORD_ENV"); String sourceURL = "jdbc:gaussdb://$ip:$port/database?dbMonitor=true&loggerLevel=debug&loggerFile=dbMonitor.log"; try { // 加载数据库驱动。 Class.forName(driver).newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } Connection conn = null; Statement statement = null; try { // 创建数据库连接。 conn = DriverManager.getConnection(sourceURL, username, passwd); // 创建表。 statement = conn.createStatement(); String createTableQuery = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS mytable (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50))"; statement.executeUpdate(createTableQuery); // 插入数据。 String insertQuery = "INSERT INTO mytable (id, name) VALUES (1, 'John')"; statement.executeUpdate(insertQuery); // 查询数据。 String selectQuery = "SELECT * FROM mytable "; ResultSet resultSet = statement.executeQuery(selectQuery); while (resultSet.next()) { int id = resultSet.getInt("id"); String name = resultSet.getString("name"); System.out.println("id: " + id + ", name: " + name); } // 删除表。 String dropTableQuery = "DROP TABLE IF EXISTS mytable"; statement.executeUpdate(dropTableQuery); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (statement != null) { statement.close(); } if (conn != null) { conn.close(); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } try { Thread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } } } 在日志文件dbMonitor.log中可以看到输出的连接监控信息,具体包括: Nov 23, 2023 10:30:54 AM com.huawei.gaussdb.jdbc.qos.DataProcess saveQosResult FINE: { "Destination host:port" : "localhost:8000",--服务器的IP和端口。 "Delay" : "1.00 ms",--网络时延。 "Jitter" : "0.04ms",--网络抖动。 "Loss" : "0%",--网络丢包率。 "DownloadSpeed" : "0.395Mbps",--网络下行速率。 "UpLoadSpeed" : "0.498Mbps"--网络下行速率。 } Nov 23, 2023 10:30:56 AM com.huawei.gaussdb.jdbc.CollectDBData saveCollectResult FINE: { "openCount": "1",--应用开启数据库连接的次数。 "closeCount": "1",--应用关闭数据库连接的次数。 "abortedCount": "0",--连接异常断开的次数。 "visitCount": "12",--应用对数据库的访问量。 "cpuUsage": "20.39%",--客户端机器CPU的使用率。 "memoryUsage": "98.32%"--客户端机器内存的使用率。 }
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示例 示例1:连接数据库 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 //以下用例以gsjdbc4.jar为例。 //以下代码将获取数据库连接操作封装为一个接口,可通过给定用户名和密码来连接数据库。 public static Connection getConnect(String username, String passwd) { //驱动类。 String driver = "org.postgresql.Driver"; //数据库连接描述符。 String sourceURL = "jdbc:postgresql://$ip:$port/postgres"; Connection conn = null; try { //加载驱动。 Class.forName(driver); } catch( Exception e ) { e.printStackTrace(); return null; } try { //创建连接。 conn = DriverManager.getConnection(sourceURL, username, passwd); System.out.println("Connection succeed!"); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } return conn; } 示例2:使用Properties对象作为参数建立连接 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 // 以下代码将使用Properties对象作为参数建立连接 public static Connection getConnectUseProp(String username, String passwd) { //驱动类。 String driver = "org.postgresql.Driver"; //数据库连接描述符。 String sourceURL = "jdbc:postgresql://$ip:$port/postgres?autoBalance=true"; Connection conn = null; Properties info = new Properties(); try { //加载驱动。 Class.forName(driver); } catch( Exception e ) { e.printStackTrace(); return null; } try { info.setProperty("user", username); info.setProperty("password", passwd); //创建连接。 conn = DriverManager.getConnection(sourceURL, info); System.out.println("Connection succeed!"); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } return conn; } 常用参数详情请参见JDBC常用参数参考。
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示例 示例1:连接数据库 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 //以下代码将获取数据库连接操作封装为一个接口,可通过给定用户名和密码来连接数据库。 public static Connection getConnect(String username, String passwd) { //驱动类。 String driver = "org.postgresql.Driver"; //数据库连接描述符。 String sourceURL = "jdbc:postgresql://$ip:$port/postgres"; Connection conn = null; try { //加载驱动。 Class.forName(driver); } catch( Exception e ) { e.printStackTrace(); return null; } try { //创建连接。 conn = DriverManager.getConnection(sourceURL, username, passwd); System.out.println("Connection succeed!"); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } return conn; } 示例2:使用Properties对象作为参数建立连接 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 // 以下代码将使用Properties对象作为参数建立连接 public static Connection getConnectUseProp(String username, String passwd) { //驱动类。 String driver = "org.postgresql.Driver"; //数据库连接描述符。 String sourceURL = "jdbc:postgresql://$ip:$port/postgres"; Connection conn = null; Properties info = new Properties(); try { //加载驱动。 Class.forName(driver); } catch( Exception e ) { e.printStackTrace(); return null; } try { info.setProperty("user", username); info.setProperty("password", passwd); //创建连接。 conn = DriverManager.getConnection(sourceURL, info); System.out.println("Connection succeed!"); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } return conn; } 常用参数详情请参见JDBC常用参数参考。
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JDBC开发流程 JDBC(Java Database Connectivity,java数据库连接)是一种用于执行SQL语句的Java API,可以为多种关系数据库提供统一访问接口,应用程序可基于它操作数据。 GaussDB(DWS)库提供了对JDBC 4.0特性的支持,需要使用JDK1.6及以上版本编译程序代码,不支持JDBC桥接ODBC方式。JDBC开发应用程序的具体流程如下: 图1 采用JDBC开发应用程序的流程 表1 JDBC开发流程 步骤 描述 加载驱动 下载JDBC驱动并在程序中编译和加载。 连接数据库 通过JDBC驱动连接数据库。 执行SQL语句 应用程序通过执行SQL语句来操作数据库的数据。 处理结果集 不同类型的结果集有各自的应用场景,应用程序需要根据实际情况选择相应的结果集类型。 关闭连接 在使用数据库连接完成相应的数据操作后,需要关闭数据库连接。 父主题: 基于JDBC开发
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CopyManager CopyManager是GaussDB(DWS) JDBC驱动中提供的一个API接口类,用于批量向GaussDB(DWS)集群中导入数据。 CopyManager的继承关系 CopyManager类位于org.postgresql.copy Package中,继承自java.lang.Object类,该类的声明如下: public class CopyManager extends Object 构造方法 public CopyManager(BaseConnection connection) throws SQLException 常用方法 表14 CopyManager常用方法 返回值 方法 描述 throws CopyIn copyIn(String sql) - SQLException long copyIn(String sql, InputStream from) 使用COPY FROM STDIN从InputStream中快速向数据库中的表加载数据。 SQLException,IOException long copyIn(String sql, InputStream from, int bufferSize) 使用COPY FROM STDIN从InputStream中快速向数据库中的表加载数据。 SQLException,IOException long copyIn(String sql, Reader from) 使用COPY FROM STDIN从Reader中快速向数据库中的表加载数据。 SQLException,IOException long copyIn(String sql, Reader from, int bufferSize) 使用COPY FROM STDIN从Reader中快速向数据库中的表加载数据。 SQLException,IOException CopyOut copyOut(String sql) - SQLException long copyOut(String sql, OutputStream to) 将一个COPY TO STDOUT的结果集从数据库发送到OutputStream类中。 SQLException,IOException long copyOut(String sql, Writer to) 将一个COPY TO STDOUT的结果集从数据库发送到Writer类中。 SQLException,IOException
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javax.naming.Context javax.naming.Context是连接配置的上下文接口。 表12 对javax.naming.Context的支持情况 方法名 返回值类型 支持JDBC 4 bind(Name name, Object obj) void Yes bind(String name, Object obj) void Yes lookup(Name name) Object Yes lookup(String name) Object Yes rebind(Name name, Object obj) void Yes rebind(String name, Object obj) void Yes rename(Name oldName, Name newName) void Yes rename(String oldName, String newName) void Yes unbind(Name name) void Yes unbind(String name) void Yes
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javax.sql.PooledConnection javax.sql.PooledConnection是由连接池创建的连接接口。 表11 对javax.sql.PooledConnection的支持情况 方法名 返回值类型 支持JDBC 4 addConnectionEventListener (ConnectionEventListener listener) void Yes close() void Yes getConnection() Connection Yes removeConnectionEventListener (ConnectionEventListener listener) void Yes addStatementEventListener (StatementEventListener listener) void Yes removeStatementEventListener (StatementEventListener listener) void Yes
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javax.sql.ConnectionPoolDataSource javax.sql.ConnectionPoolDataSource是数据源连接池接口。 表9 对javax.sql.ConnectionPoolDataSource的支持情况 方法名 返回值类型 支持JDBC 4 getLoginTimeout() int Yes getLogWriter() PrintWriter Yes getPooledConnection() PooledConnection Yes getPooledConnection(String user,String password) PooledConnection Yes setLoginTimeout(int seconds) void Yes setLogWriter(PrintWriter out) void Yes
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