使用Java開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用程序1單元4學生管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫操作任務1建立數(shù)據(jù)庫及表任務2利用JDBC訪問數(shù)據(jù)庫任務3完善登錄功能任務4向數(shù)據(jù)庫添加學生信息任務5從數(shù)據(jù)庫中刪除學生信息任務6修改數(shù)據(jù)庫中的學生信息2任務1建立數(shù)據(jù)庫及表4.1.1知識準備4.1.2工作過程34.1.1知識準備1.數(shù)據(jù)庫概念數(shù)據(jù)庫是現(xiàn)代信息系統(tǒng)的核心技術。我們知道，信息系統(tǒng)中有大量需要持久存儲、重復使用的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)庫技術就是管理數(shù)據(jù)的工具，其管理的數(shù)據(jù)具有最小冗余度和較高的數(shù)據(jù)與程序的獨立性，而且數(shù)據(jù)庫能保證數(shù)據(jù)的安全性，維護數(shù)據(jù)的一致性。常用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有Oracle、Sybase、DB2、SQLServer、MySQL、Access等。我們使用SQLServer作為學習Java數(shù)據(jù)庫編程技術的平臺。在關系數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫由一張張表組成，表又有多個字段。一個表中可以存儲多條記錄，類似于我們平常見到的表格，以行和列的形式來表示數(shù)據(jù)。表和表之間還可以有關聯(lián)關系。42.SQL語言SQL是一種數(shù)據(jù)庫查詢和編程語言，所有的主流數(shù)據(jù)庫都可以使用SQL進行操作。我們想在Java編程環(huán)境中操作數(shù)據(jù)庫，也需要使用SQL語句。根據(jù)使用功能，SQL語言主要有數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)定義兩大類。本節(jié)子先介紹數(shù)據(jù)定義語句，數(shù)據(jù)操作語句在后面的子任務中再講解。常用的數(shù)據(jù)定義語句是drop和create。（1）drop語句格式刪除數(shù)據(jù)庫：drop數(shù)據(jù)庫名刪除表：drop表名（2）create語句格式新建數(shù)據(jù)庫：create數(shù)據(jù)庫名新建表：createtable表名（字段名1數(shù)據(jù)類型，字段名2數(shù)據(jù)類型，…）新建表時要指定字段類型，常用的類型有：5char(size)：定長字符串，size是字符串的最大長度varchar：變長字符串int：整型float：實型datetime：日期時間型3.數(shù)據(jù)庫表的設計分析學生管理系統(tǒng)，其主要功能是對學生基本信息和成績信息進行管理，共需要建6張表，分別為用戶表、學院表、班級表、學生表、課程表、成績表。由于時間的原因，課堂上主要以學生信息的操作為例進行系統(tǒng)開發(fā)，因此主要介紹前4張表。（1）用戶表：記錄用戶信息，包括用戶名、密碼、用戶類型，如表4.1所示。6字段名稱數(shù)據(jù)類型字段大小是否主鍵字段說明UserNamevarchar20是用戶名稱Passwordvarchar20否用戶密碼UserTypechar10否用戶類型表4.1用戶表（UserInfo）7表4.2院系表（Department）字段名稱數(shù)據(jù)類型字段大小是否主鍵字段說明DeptIdchar12是院系號DeptNamevarchar30否院系名稱建立該表的SQL語句如下：CreatetableDepartment(DeptIdchar(12)primarykey，DeptNamevarchar(30)notnull)（3）班級表：記錄班級信息，包含班號、班名、所屬學院號3個字段，如表4.3所示。8表4.3班級表（Class）字段名稱數(shù)據(jù)類型字段大小是否主鍵字段說明ClassIdchar12是班級號ClassNamevarchar30否班級名稱DeptIdchar12是所屬院系號建立該表的SQL語句如下：CreatetableClass(ClassIdchar(12)primarykey，ClassNamevarchar(30)notnull，DeptIdchar(12)notnull)，constraintClass_fkforeignkey(DeptId)referencesDepartment(DeptId)（4）學生表：記錄學生的基本信息，包括學生的學號、姓名、性別等，如表4.4所示。9表4.4學生表（Student）字段名稱數(shù)據(jù)類型字段大小是否主鍵字段說明StuIdchar12是學號StuNamevarchar20否姓名StuSexchar1否性別Birthdaydatetime否出生日期Addressvarchar60否家庭住址ClassIdchar12否所屬班號DeptIdchar12否所屬院系號10建立該表的SQL語句如下：CreatetableStudent(StuIdchar(12)primarykey，StuNamevarchar(20)notnull，StuSexchar(1)notnull，Birthdaydatetime，Addressvarchar(60)，ClassIdchar(12)notnull，DeptIdchar(12)notnull)，constraintStudent_fk1foreignkey(ClassId)referencesClass(ClassId)，constraintStudent_fk2foreignkey(DeptId)referencesDepartment(DeptId)114.1.2工作過程假定計算機上已經(jīng)安裝了SQLServer2005數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，并且設置SQLServer身份驗證方式下的登錄名為sa，密碼為sa。建立數(shù)據(jù)庫及表的步驟如下：（1）啟動SQLServer2005選擇【開始】→【所有程序】→【MicrosoftSQLServer2005】→【SQLServerManagementStudio】，在彈出的“連接到服務器”對話框中輸入正確的登錄信息，如圖4.1所示。然后單擊“連接”按鈕，就會啟動SQLServer2005數(shù)據(jù)庫服務器。（2）建立數(shù)據(jù)庫在界面左側的對象資源管理器中，選擇“數(shù)據(jù)庫”，右擊選擇“新建數(shù)據(jù)庫”，如圖4.2所示，在彈出“新建數(shù)據(jù)庫”對話框中，在數(shù)據(jù)庫名稱一項中輸入StuDB，單擊“確定”按鈕，則新建了一個數(shù)據(jù)庫。12圖4.1啟動SQLServer200513圖4.2新建數(shù)據(jù)庫圖4.3新建用戶表14（3）建立數(shù)據(jù)庫表選擇新建的StuDB數(shù)據(jù)庫，單擊其前面的“+”按鈕，選擇“表”，右擊選擇“新建表”，則彈出新建表的表格。在表中輸入列名，選擇類型，是否為空信息，然后在下一行單擊繼續(xù)輸入下一列信息，直到輸入表中的全部列信息。單擊保存按鈕，輸入表名UserInfo，最后單擊“確定”按鈕。這樣我們就在新建的數(shù)據(jù)庫StuDB中建立一張表UserInfo，如圖4.3。（4）參考上面建表操作和前面所述的表說明，依次建立院系表、班級表和學生表。（5）為了便于數(shù)據(jù)操作，給每個表中都輸入一些測試數(shù)據(jù)。15任務2利用JDBC訪問數(shù)據(jù)庫4.2.1知識準備4.2.2工作過程164.2.1知識準備1.JDBC簡介JDBC是Java數(shù)據(jù)庫連接（JavaDataBaseConnectivit）技術的簡稱，利用JDBC技術可以很方便地使用SQL語言操作各種數(shù)據(jù)庫。JDK中提供JDBC功能的主要是java.sql包和javax.sql包。（1）JDBC數(shù)據(jù)庫驅(qū)動數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序是連接不同數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品時，處理相關數(shù)據(jù)庫的低層操作的代碼。不同的數(shù)據(jù)庫使用不同的驅(qū)動程序，通常由數(shù)據(jù)庫廠商提供。SQLServer2005的驅(qū)動程序是一個壓縮文件sqljdbc.jar，可以從微軟官方網(wǎng)站上下載。（2）JDBCDriverManagerSun公司提供JDBCDriverManager類，它能夠管理各種不同的JDBC驅(qū)動。17（3）JDBCAPIJDBCAPI由Sun公司提供，提供了Java應用程序與各種不同數(shù)據(jù)庫交互的標準接口，如Connection（連接）接口、Statement接口、PreparedStatement接口、ResultSet（結果集）接口等。開發(fā)者使用這些JDBC接口進行各類數(shù)據(jù)庫操作。2.JDBC基本編程模式開發(fā)一個JDBC程序，有以下基本步驟：（1）把JDBC驅(qū)動類裝載入Java虛擬機中。通過調(diào)用Class.forName()方法，可以把給定的JDBC驅(qū)動類裝載到Java虛擬機中。如果系統(tǒng)中不存在給定的類，則會引發(fā)異常，異常類型為ClassNotFoundException。代碼示例：Class.forName(“JDBC驅(qū)動類的名稱”);1819（4）發(fā)送SQL語句，并得到結果。SQL操作語句可歸為兩大類，一類是增、刪、改，返回的是整數(shù)，其值是受影響行數(shù)另一類是查詢，返回的是結果集。Statement的executeUpdate()方法，可以將增刪改的SQL語句傳遞給它所連接的數(shù)據(jù)庫，返回受影響行數(shù)。Statement的executeQurey()方法，可以將查詢的SQL語句傳遞給它所連接的數(shù)據(jù)庫，并返回類型為ResultSet的對象，它包含執(zhí)行SQL查詢的結果。代碼示例：inti=stmt.execute(“insertintoTable1values(“1”,“2”,“3”);//執(zhí)行插入語句ResultSetrs=stmt.executeQuery(“SELECTa，b，cFROMTable1”);//執(zhí)行查詢語句（5）處理結果。2021異常是在程序的運行過程中所發(fā)生的不正常的事件，它會中斷正在運行的程序。例如，數(shù)據(jù)庫連接失敗就會產(chǎn)生異常。Java語言使用異常處理機制為程序提供了錯誤處理的能力。Java使用try-catch-finally塊捕獲并處理異常，語法形式為：try{//可能發(fā)生異常的代碼}catch（異常類型e）{//對異常進行處理的代碼}finally{//總要被執(zhí)行的代碼}22當try塊中的代碼發(fā)生異常時，會產(chǎn)生異常。異常是一類特殊的對象，當異常對象的類型與catch后的異常類型匹配時，則可以捕獲到異常，此時catch塊中的異常處理代碼執(zhí)行。而finally中的代碼無論是否發(fā)生異常都會執(zhí)行。234.2.2工作過程（1）在MyEclipse中打開StudentManager項目，加載JDBC驅(qū)動程序的jar包。學生管理系統(tǒng)用的數(shù)據(jù)庫是SQLServer2005，驅(qū)動程序是sqljdbc.jar。首先將sqljdbc.jar復制到項目中，然后在PackageExplorer中選中StudentManager項目節(jié)點，右擊設置JavaBuildPath，點擊Libraries標簽頁，單擊“AddJARs”按鈕，選擇添加項目內(nèi)的jar文件到類路徑，則可以把jar包引入工程。（2）設計StuManager項目的目錄結構，前面已經(jīng)建了view包，界面類放在其中。在再項目下建立dao包和entity包，dao包中放數(shù)據(jù)庫操作類，entity包中放實體類。（3）新建BaseDao類，負責數(shù)據(jù)庫的連接與關閉。24數(shù)據(jù)庫的連接與關閉代碼在每個例子中都是有共同之處的。我們把這些共同的東西抽象出來，封裝成類，可以實現(xiàn)代碼復用。新建BaseDao類，完成數(shù)據(jù)庫的連接與關閉功能，。今后在連接和關閉數(shù)據(jù)庫時，可以直接應用該類，類代碼如下。252622 if(dbConnection!=null&&(!dbConnection.isClosed())){23 dbConnection.close();24 }25 }catch(SQLExceptionsqlEx){26 sqlEx.printStackTrace();27 }28 }29 publicstaticvoidcloseStatement(PreparedStatementpStatement)//關閉語句29 {30 try{31 if(pStatement!=null){2732 pStatement.close();33 pStatement=null;34 }35 }catch(SQLExceptione){36 e.printStackTrace();37 }38 }39 }40 publicstaticvoidcloseResultSet(ResultSetres)//關閉結果集41 {42 try{43 if(res!=null){44 res.close();45 res=null;2846 }47 }catch(SQLExceptione){48 e.printStackTrace();49 }50 } 29法。在右鍵菜單中選擇“source”→“GenerateConstructorusingFields”，可以自動生成帶參數(shù)的構造方法。在右鍵菜單中選擇“source”→“GenerateConstructorsfromSuperclass”，可以自動生成帶無參數(shù)的構造方法。UserInfo類的代碼如下：303125 }26 publicStringgetUserType(){27 returnuserType;28 }29 publicvoidsetUserType(StringuserTypee){30 this.userType=userType;31 }32 }（4）新建UserDao類，包含插入新用戶的方法intinsertUser(UserInfouser1)1 packagedao;2 importjava.sql.*;3 importjava.util.*;3233343 UserInfouser1=newUserInfo(“admin”，”123456”，”管理員”);3 flag=UserDao.insertUser(user1);4 if(flag==1)5 System.out.println(“插入成功”);6 else7 System.out.println(“插入失敗”);8 }9 }35圖4.4測試結果36任務3完善登錄功能

4.3.1知識準備4.3.2工作過程374.3.1知識準備1.如何實現(xiàn)登錄驗證登錄模塊是所有系統(tǒng)的必備功能，在前面第3章的任務中，我們已經(jīng)創(chuàng)建了登錄窗體，并實現(xiàn)了窗體按鈕的單擊事件，但是，當時用于進行用戶驗證的用戶名、密碼、身份類型是固定的，而在實際信息系統(tǒng)中，用戶信息是存儲在數(shù)據(jù)庫中，因此需要判斷用戶輸入的登錄信息是否與數(shù)據(jù)庫中的信息匹配。進行登錄驗證的基本思路是：（1）從登錄界面中獲取用戶輸入。（2）查詢數(shù)據(jù)庫，判斷用戶表中是否有該用戶。（3）根據(jù)判斷結果進行窗體跳轉(zhuǎn)。382.SELECT語句要進行查詢操作，需要用到Select語句。Select語句的作用就是查詢存儲于數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)。select語句的常用格式如下：select字段1[，字段2，…]from表名[where選擇條件][orderby排序條件]其中：①位于select關鍵詞之后的字段名是指定作為查詢結果返回的列表，用戶可以按照自己的需要選擇任意字段，還可以使用通配符“*”來表示表格中的所有字段。②位于from關鍵詞之后的表名是要進行查詢操作的表格名稱，可以是一張表，也可以是多張表。③where子句是可選項，用于指定從表中查詢數(shù)據(jù)的條件，從而決定哪些行將被作為查詢結果返回或顯示。39④orderby子句也是可選項，用于指定對輸出結果進行排序的列名，默認是按升序排列，如果需要按降序排列，則在其排序字段后使用關鍵字desc。例如：查詢所有男學生的學號和姓名，按年齡從大到小的順序排列，則SQL語句為selectstuNo，stuNameformstudentwherestuSex=’男’orderbyBirthday404.3.1知識準備（1）在UserDao類中添加方法checkValid（UserInfouser），用于進行用戶驗證。該方法返回布爾型值，如果為真，則表示是合法用戶，否則不是合法用戶。方法代碼如下：1 publicstaticbooleancheckValid(UserInfouser1)2 {3 Connectionconn=null;4 Statementstmt=null;5 ResultSetrs=null;6 booleanvalid=false;try{

conn=BaseDao.getConnection();41421 importentity.UserInfo;2 importdao.UserDao;（2）在登錄界面loginFrame類的其它import語句后面，添加兩個導入語句：（3）修改登錄界面的“確定”按鈕的單擊事件代碼。434419 } 20 }21 });（4）運行登錄界面，輸入前面添加成功的用戶信息，測試登錄驗證是否有效。45任務4向數(shù)據(jù)庫添加學生信息4.4.1知識準備4.4.2工作過程464.4.1知識準備1.INSERT語句insert語句的作用是插入一行數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫表中，insert語句的常用格式如下：insertinto表名[(列名表)]values（對應列值表）其中：①表名是要插入數(shù)據(jù)的表名。②列名表是一個可選項，用于指定要插入數(shù)據(jù)值的列名的列表。③對應列值表是按照表定義或者列名表所規(guī)定的次序的列值表。insert語句的用法舉例：插入一個用戶名為zhangsan，密碼為zhang123，用戶類型為學生的用戶到表UserInfo中，則使用的SQL語句為：insertintoUserInfovalues(‘zhangsan’，‘zhang123’，‘學生’);472.List接口和ArrayList類Java提供集合框架，存儲對象數(shù)據(jù)。ArrayList可簡單理解為可變大小的數(shù)組，ArrayList類實現(xiàn)了List接口。ArrayListList的常用方法:ArrayList()：構造方法，創(chuàng)建ArrayList對象add()：添加對象到集合中size()：返回集合的長度，即集合中對象的個數(shù)代碼示例：ArrayListlist=newArrayList()；list.add(“北京”);list.add(“天津”);for(inti=0;i<list.size();i++)//循環(huán)輸出集合中的對象{Strings=(String)list.get(i);System.out.println(s);}484.4.2工作過程（1）在entity包下，創(chuàng)建院系實體類Department，定義屬性deptId、deptName。從右鍵菜單中選擇source，添加無參和有參構造方法，以及getter/setter方法。屬性變量如下：1 privateStringdeptId;2 privateStringdeptName;（2）創(chuàng)建班級實體類Class，包含屬性classId、className、deptId，并生成所需方法。1 privateStringclassId;2 privateStringclassName;3 privateStringdeptId;49（3）創(chuàng)建學生實體類Student，包含8個屬性，屬性變量如下：1 privateStringstuId;2 privateStringstuName;3 privateStringstuSex;4 privateDatebirthday;5 privateStringphone;6 privateStringaddress;7 privateStringdeptId;8 privateStringclassId;（4）創(chuàng)建DeptDao類，添加方法getAllDept()方法，功能是獲取所有的院系名稱。501 packagedao;2 importjava.sql.*;3 importjava.util.List;4 importjava.util.ArrayList;5 importentity.Department;6 publicclassDeptDao{7 publicstaticListgetAllDept()8 { 9 Listlist=newArrayList();10 Connectionconn=null;11 Statementstmt=null;12 ResultSetrs=null;13 Stringsql=null;515227 }28 returnlist;29 }30 }（5）創(chuàng)建ClassDao類，添加方法getClassByDeptName(StringdeptName)方法，功能是根據(jù)給定的院系名稱得到所在院系的所有班級名稱。1 packagedao;2 importjava.sql.*;3 importjava.util.List;4 importjava.util.ArrayList;5 importentity.Class;6 publicclassClassDao{7 publicstaticListgetClassByDeptName(StringdeptName)535421 }22 }catch(SQLExceptionse){23 se.printStackTrace();24 }finally{25 BaseDao.closeConnection(conn);26 }27 returnlist;28 }}（6）在學生信息編輯類AddStu中導入需要的類，修改getCmbDept()方法，實現(xiàn)動態(tài)添加院系和班級，代碼如下：1 privateJComboBoxgetCmbDept(){2 if(cmbDept==null){3 Listlist=DeptDao.getAllDept();4 cmbDept=newJComboBox();555 cmbDept.addItem(“==請選擇==“);6 for(inti=0;i<list.size();i++)7 {8 cmbDept.addItem(((Department)list.get(i)).getDeptName());//添加院系選項9 }10 cmbDept.setBounds(newRectangle(115，214，136，26));11 cmbDept.addItemListener(newjava.awt.event.ItemListener(){12 publicvoiditemStateChanged(java.awt.event.ItemEvente){13 Stringname=cmbDept.getSelectedItem().toString();//獲取所選院系名稱5614Listlist=ClassDao.getClassByDeptName(name);//獲取班級列表15 jComboBoxClass.removeAllItems();16 for(inti=0;i<list.size();i++) {17jComboBoxClass.addItem((String)list.get(i));//添加班級選項18 }19 }20 });21 }22 returncmbDept;23 }（7）DeptDao類中寫方法getDeptIdbyDeptName()，根據(jù)系部名稱獲取系部ID，代碼如下：575814 }15 }catch(SQLExceptionse){16 se.printStackTrace();17 }finally{18 BaseDao.closeConnection(conn);19 }20 returndeptId;21 }（8）ClassDao類中寫方法getClassIdbyClassName()，根據(jù)班級名稱獲取班級ID，代碼如下：1 publicstaticStringgetClassIdbyClassName(StringclassName) {2 StringclassId=null;3 Connectionconn=null;596017 se.printStackTrace();18 }finally{19 BaseDao.closeConnection(conn);20 }21 returnclassId;22 }（9）創(chuàng)建StuDao類，增加方法insertStudent()，功能是插入一個學生信息。代碼如下：1 publicstaticintinsertStudent(Studentstu){2 Connectionconn=null;3 Statementstmt=null;4 intflag=0;5 try{6 conn=BaseDao.getConnection();616218 flag=stmt.executeUpdate(sql);19 }catch(SQLExceptionse){20 se.printStackTrace();21 }finally{22 BaseDao.closeConnection(conn);23 }24 returnflag;25 }（10）為“確定”按鈕添加Action事件處理，根據(jù)輸入的信息，添加一個學生信息到數(shù)據(jù)庫中，代碼如下：1 Studentstu=newStudent();2 stu.setStuId(txtSno.getText());3 stu.setStuName(txtName.getText());4 stu.setStuSex(635 Datedate=null;6 try{ SimpleDateFormatsimpleDateFormat=newSimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd”);7 date=simpleDateFormat.parse(“txtBirthday.getText()”);//字符串轉(zhuǎn)化Date8 }catch(Exceptione){9 e.printStackTrace();10 }11 stu.setBirthday(date);12 stu.setPhone(txtPhone.getText());13 stu.setAddress(txtAddress.getText());14 stu.setDeptId(DeptDao.getDeptIdbyDeptName(cmbDept.getSelectedItem().toSting()));15 stu.setClassId(ClassDao.getClassIdbyClassName(cmbClass.getSelectedItem().toString()));6416 intnum=StuDao.insertStudent(stu);17 if(num>0)18JOptionPane.showMessageDialog(null，“添加成功”，“Message”，1);19 else20JOptionPane.showMessageDialog(null，“添加失敗”，“Message”，1);（11）運行程序，在學生信息編輯窗口中輸入學生信息，驗證插入是否成功。65任務5從數(shù)據(jù)庫中刪除學生信息5.5.1知識準備5.5.2工作過程665.5.1知識準備1.DELETE語句delete語句的作用是刪除數(shù)據(jù)庫表中滿足規(guī)定條件的記錄。delete語句的常用格式如下：deletefrom表名[where條件子句]其中：①表名是要刪除數(shù)據(jù)行的表名。②where后面的條件為刪除記錄的條件delete語句的用法舉例：刪除學號為S20080010的學生記錄SQL語句為：deletefromstudentwherestuNo=’S20080010’672.確認框確認框是用于顯示詢問信息的小窗口，一般有確定（confirm）、取消（cancel）等按鈕。例如，當我們要刪除一條記錄時，一般將會出現(xiàn)一個對話框，確認是否真的要這樣做。Swing中的JOptionPane類提供靜態(tài)方法showConfirmDialog()，用于創(chuàng)建確認框。方法格式：publicstaticintshowConfirmDialog(ComponentparentComponent，Objectmessage，Stringtitle，intoptionType)其中：parentComponent：父組件message：顯示的信息title：確認框的標題68optionType：確認框的選項類型例如：定義一個確認框，詢問“確定要刪除”的信息，代碼為：JOptionPane.showConfirmDialog(null，“確定要刪除”，“提示信息”，JOptionPane.OK_CANCEL_OPTION);與消息框的靜態(tài)方法不同的是，確認框的靜態(tài)方法有返回值，如表4.6所示。這樣就可以根據(jù)返回值判斷用戶執(zhí)行了什么操作。用戶點擊按鈕方法返回值用戶點擊按鈕方法返回值是YES_OPTION或0確認OK_OPTION或0否NO_OPTION或1未點擊，直接關閉CLOSED_OPTION或-1撤銷CANCEL_OPTION或2表4.6確認框靜態(tài)方法的返回值695.5.2工作過程（1）在stuDao類中添加刪除學生信息的方法，代碼如下：7010 if(flag==1)11 JOptionPane.showMessageDialog(null，“刪除成功”，“Message”，1);12 else13 JOptionPane.showMessageDialog(null，“刪除失敗”，“Message”，1);14 }catch(SQLExceptionse){15 se.printStackT