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@s_ya(saya en)

Javaからのデータベース操作基礎（初心者メモ）

Last updated at Posted at 2024-09-17

JDBCとは

javaプログラムとRDBMS（リレーショナルデータベース管理システム。MySQLなど）の仲介を行うプログラム部品のこと。
javaプログラムからDBへの接続、SQLの実行、データの取得などを行う手段を提供する。
javaプログラムがRDBMSを扱う際は、JDBCに含まれる「JDBC APIとJDBCドライバ」を介して行われる。

JDBC API

  • JDBC APIはJava標準ライブラリに含まれている
  • RDBMSを標準化された方法で操作が可能
  • パッケージ「java.sql」「javax.sql」に含まれるクラスを使用してDB接続、SQLの実行を行うことが可能

JDBCドライバ

  • RDBMSに接続して処理を実行する
  • Oracle、MySQLなどRDBMSごとに異なるJDBCドライバが存在しており、各RDBMSの開発元が提供している

JDBCAPIとJDBCドライバで分かれている理由

JDBCはjavaプログラムからDBを操作する上でRDBMSの違いを吸収する役割をしている。
例えば、RDBMSがMySQLの場合、MySQL用のJDBCドライバになる。
そうする事で、javaプログラムの標準的なデータベース操作を変更せずにRDBMSを変更できることとなる。

JDBCの利点

  • 異なるRDBMSに対して標準化された方法で操作可能
  • プログラムを変更せずにRDBMSの変更に対応できる
    （JDBCドライバの変更）

※MySQLのJDBCドライバは、MySQL Connector/Jを使用する

開発環境構築

JavaでのDB利用

DB基本

DBeaver,MySQL Connector/J→SQL→MySQL

Java

Java,MySQL Connector/J→SQL→MySQL

PleiadesにJava(JDK)とeclipseが含まれており、JDBCAPIを含むJava標準ライブラリを含む。

【流れ】

  1. MySQLのインストール
  2. JDBCドライバのインストール
  3. DBeaverのインストール
  4. 管理者アカウント(root)で接続
  5. スキーマ（DB）作成
  6. ユーザ作成
  7. アクセス権限付与（ユーザがDBへのアクセスを可能とする）
  8. ユーザアカウントで接続
  9. テーブル作成・制約作成
  10. レコード追加

MySQL基礎メモ

DBが存在する場合は削除

DROP DATABASE IF EXSIS DB名

データベース作成(5)

CREATE DATABASE データベース名;

DB照合順序を指定する：COLLATE

CREATE DATABASE データベース名 COLLATE 照合順序;

例えば、よく見かける「COLLATE utf8_general_ci」という場合。文字コードは「utf8」で、言語は多言語を示す「general」、文字列の比較方法は大文字と小文字が区別されない 「ci」であるということを意味します。

※参照
MySQLの文字コード（characterset）と照合順序（collation）についてとその設定

CREATE DATABASE データベース名 CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8mb4_general_ci;

上記SQL解説

  • CHARACTER SET utf8
    文字コードをutf8に設定
  • COLLATE utf8mb4_general_ci
    照合順序を設定
    照合順序（collation）とは、データベース内のデータの文字同士を比較するときのルールのこと。
    この設定により、「大文字のA」と「小文字のa」、「全角のア」と「半角のｱ」を区別するかどうかなどの挙動が変わってきます。

MySQLの文字コードのutf8は1～3バイトまでの対応となっており、絵文字などが保存できません。
絵文字などを保存するには、MySQLの文字コードをutf8mb4にしなければなりません。
これからMySQLサーバーを新しく構築する際には、MySQLの文字コードはutf8mb4にしておくことが良いかと思います。

DBユーザ作成(6)

CREATE USER IF NOT EXISTS shop_user IDENTIFIED BY 'pass';
  • CREATE USER IF NOT EXISTS ユーザ名
    ユーザーがまだ存在しない場合にのみ作成するという意味のステートメント
  • INDENTIFIED BY
    パスワードの割り当て

権限付与(7)

GRANT ALL PRIVILEGES ON pc_shop_db.* TO shop_user;
  • GRANT ALL PRIVILEGES ON データベース名.* TO ユーザ名
    ONで指定したデータベースの全テーブルに対して、TOで指定したユーザーにフルアクセス権を付与する

※参照
MySQlのホスト名とは？
MySQLのホスト名とは、MySQLデータベースが稼働しているサーバーの名前のことを指します。サーバー名、データベースサーバー名とも呼ばれます。

テーブルとデータ作成は割愛（SQL入門ドリルで別途復習する）

eclipseでJDBC（mySQL）ドライバ設定

eclipseで新規プロジェクトを作成
→プロジェクト名を右クリック
→ビルドパス
→ビルドパスの構成
→ライブラリタブを選択
→モジュールパスを選択し、右側の「外部JARを追加」を押下
→C:\Program Files (x86)\MySQL\Connector J 8.0\mysql-connector-java-8.0.26を開く
→適用して閉じる

DB操作の流れ

1.　接続
2. SQLステートメント準備
3. SQLステートメント実行
4. 結果の利用
5. 切断

【1.接続】

接続を表すオブジェクトを取得
Connection con
= DriverManager.getConnection(...);

【2.SQLステートメント準備】

ユーザの入力によりsql文の条件を決めたい場合は、悪意のあるsql実行を防ぐためにもプレースホルダー（?）が使えるPreparedStatement（プリコンパイルされたsql文を示すオブジェクト）を使用する。
また、ステートメント準備段階でsql構文のチェックを行ってくれるため、処理効率が上がる。
使い方に関しては別途サイトを参照。

Statement stmt
=con.createStatement();

【3.SQLステートメント実行】

ResultSet res
= stmt.executeQuery(sql);

【4.結果の利用】

ResultSetオブジェクトを使用する

【5.切断】

接続を切断する
try-with-resourcesにて自動切断

try(リソース解放が必要なオブジェクトの初期化){
}catch(例外クラス e){
~~~
}
  • Java7から導入された機能で、javaが自動的にリソース解放を行う構文
  • try()内で、リソース解放が必要なオブジェクトの初期化を行う
  • AutoClosableインターフェース又はClosableインターフェースを実装したオブジェクトの初期化のみ、try()内に書ける
    (java.io.Closeableを実装するすべてのオブジェクトを含む、java.lang.AutoCloseableを実装するすべてのオブジェクトをリソースとして使用できます。)
  • この構文を抜けるときに、リソースの解放を行うclose()メソッドが自動的に呼ばれる

※参照
try-with-resourcesとAutoCloseable
AutoCloseableとCloseableについて
AutoCloseableは例外発生時にExceptionをスローするが、CloseableはIOExceptionをスローする。

補足
IOExceptionの方がより具体的なエラーについて処理できる。
Exceptionだと「具体的にどんなエラーが起きたのか」がわからないが、IOExceptionだと「入出力でエラーが起きた」というのがすぐにわかる。らしい

【SELECT実行】
例
DB操作の流れ1~3はtry-with-resourcesのtryの中に記載する

String sql = "SELECt user_id, user_name, birth_day FROM m_user ";
try(Connection con DriverManager.getConnection(url,user,password);
    Statement stmt = con.createStatement();
        ResultSet res = stmt.executeQuery(sql) ) {
    ~~
} catch (SQLException e){
    System.out.println("\nエラーが発生しました。");
}

【next()メソッド】

  • 次の行があればカーソルを進める
  • 戻り値は、次の行があればtrue、なければfalse
    【結果データの取得】
    現在のカーソル行から所定のメソッドでデータを取得する
  • getString("フィールド名")、getInt("フィールド名")などのメソッドを呼び出してデータ取得
// 取得例
String name = res.getString("user_name");
ResultSetのデータ取得メソッド抜粋
メソッド 取得値のデータ型
getString("フィールド名") String
getInt("フィールド名") int
getDouble("フィールド名") double
getDate("フィールド名") java.sql.Date

その他～eclipse便利機能～

  • ctrl + Shift + O
    必要なクラスを自動インポート
  • ctrl + F11
    前回の実行の再実行
  • ctrl + {
    ソースの表示を左右に分割

～参照サイト～
PreparedStatementを利用したデータベースアクセスの基本構文

【Scanner】.next()と.nextLine()の違いと、初心者向けのScannerの解説

formatメソッド

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