Dev Blog

JDBC і запити ​

JDBC: API, драйвер і з’єднання ​

JDBC – API платформи Java для доступу до реляційних БД. Інтерфейси Connection, PreparedStatement і ResultSet належать java.sql. Драйвер PostgreSQL реалізує ці інтерфейси та перетворює виклики на протокол сервера. Зміна драйвера не робить довільний SQL автоматично переносним між СКБД.

Рис. 14.5. Драйвер відділяє Java API від протоколу PostgreSQL

Додайте в Maven POM теми 13 залежність pgJDBC. Для програми на module path дескриптор має requires java.sql. У цій темі консольні приклади працюють на classpath, щоб увага залишалася на JDBC; JPMS повернеться у JavaFX-проєкті. https://jdbc.postgresql.org/documentation/.

xml
<dependency>
  <groupId>org.postgresql</groupId>
  <artifactId>postgresql</artifactId>
  <version>42.7.13</version>
</dependency>

Сучасний JDBC-драйвер реєструється автоматично через механізм сервісів, якщо JAR доступний під час виконання. Старий Class.forName("org.postgresql.Driver") зазвичай не потрібний. No suitable driver спочатку змушує перевірити runtime classpath і JDBC URL, а не додавати випадкові try/catch.

pgJDBC у Maven-залежностях застосунку

Рис. 14.6. pgJDBC у Maven-залежностях застосунку

Спільний клас конфігурації ​

У кожний окремий приклад цієї теми додайте наведений src/main/java/demo/Db.java. Він є повним спільним допоміжним класом, а не зовнішньою прихованою бібліотекою. Решту програм запускайте окремо, задаючи відповідний mainClass.

Налаштуйте DB_URL, DB_USER, DB_PASSWORD для дочірнього процесу запуску. URL має форму jdbc:postgresql://localhost:5432/library. Пароль не друкують у журналі й не додають до репозиторію.

java
package demo;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;

public final class Db {
    private Db() {}

    private static String required(String key) {
        String value = System.getenv(key);
        if (value == null || value.isBlank()) {
            throw new IllegalStateException("Missing " + key);
        }
        return value;
    }

    public static Connection open() throws SQLException {
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("user", required("DB_USER"));
        properties.setProperty("password", required("DB_PASSWORD"));
        properties.setProperty("connectTimeout", "5");
        properties.setProperty("socketTimeout", "10");
        return DriverManager.getConnection(required("DB_URL"),
            properties);
    }
}

Properties передає параметри окремо від URL. Ліміт очікування підключення й socket timeout допомагають уникнути нескінченного очікування мережі. Вони не замінюють предметної обробки помилки. Секрети середовища доступні процесу; не показуйте їх у звіті або скриншоті налаштувань запуску.

Приклад 1. Перше підключення ​

src/main/java/demo/ConnectMain.java:

java
package demo;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DatabaseMetaData;

public final class ConnectMain {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (Connection connection = Db.open()) {
            DatabaseMetaData metadata = connection.getMetaData();
            System.out.println(metadata.getDatabaseProductName());
            System.out.println(metadata.getDatabaseMajorVersion());
            System.out.println(metadata.getDriverVersion());
        }
    }
}

Для перевіреного сервера результат – назва PostgreSQL, основна версія 18 і версія драйвера 42.7.13. Номер драйвера й версія сервера незалежні. Якщо сервер має інший підтримуваний випуск, його метадані закономірно відрізнятимуться.

try-with-resources закриває Connection навіть при винятку. Порядок закриття вкладених ресурсів зворотний: ResultSet, Statement, Connection. Не повертайте відкритий ResultSet із методу, який одразу закриває його з’єднання.

Рис. 14.7. Короткий життєвий цикл JDBC-ресурсів

Параметри та результати запиту ​

executeQuery використовують для запиту з ResultSet, executeUpdate – для INSERT/UPDATE/DELETE та деяких DDL. Повернена кількість змінених рядків важлива: нуль при зміні за id означає відсутній запис або невиконану умову. execute потрібний, коли форма результату може відрізнятися.

Параметри PreparedStatement позначаються ? і нумеруються з одиниці. setString, setLong, setBigDecimal, setObject передають значення окремо від синтаксису SQL. Змінну назву стовпця або ASC/DESC не можна підставити як параметр значення: такі частини обирають із дозволеного списку.

Рис. 14.8. Значення параметра не стає частиною SQL-синтаксису

Небезпечна конкатенація може перетворити рядок користувача на умову SQL. У PreparedStatement той самий текст залишається одним значенням. Це правило діє також для «звичайних» назв з апострофом, які ламають ручне вставляння лапок. Для LIKE символи % та _ лишаються шаблонними; буквальний пошук потребує окремого екранування шаблону.

ResultSet спочатку стоїть перед першим рядком. Цикл while (rows.next()) переходить до кожного результату. Індекс стовпця теж починається з одиниці; назва або alias часто читабельніші. getInt для SQL NULL повертає нуль, тому за потреби перевіряють wasNull або читають nullable-тип через getObject. Не втрачайте відмінність між нулем і відсутністю.

Приклад 2. Каталог книг із JOIN ​

Програма створює власні тимчасові таблиці, додає два рядки та читає книги конкретного автора. Record Book містить звичайні дані, тому залишається придатним після закриття ResultSet.

java
package demo;

import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public final class CatalogMain {
    record Book(long id, String title, String author) {}

    static List<Book> find(Connection connection, String author)
            throws SQLException {
        String sql = """
            SELECT b.id, b.title, a.name AS author
            FROM j14_books b JOIN j14_authors a ON a.id=b.author_id
            WHERE a.name = ? ORDER BY b.id
            """;
        List<Book> books = new ArrayList<>();
        try (PreparedStatement query =
                connection.prepareStatement(sql)) {
            query.setString(1, author);
            try (ResultSet rows = query.executeQuery()) {
                while (rows.next()) {
                    books.add(new Book(rows.getLong("id"),
                        rows.getString("title"),
                        rows.getString("author")));
                }
            }
        }

        return List.copyOf(books);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (Connection connection = Db.open();
             Statement setup = connection.createStatement()) {
            setup.executeUpdate("""
                CREATE TEMP TABLE j14_authors (
                  id bigint PRIMARY KEY, name text NOT NULL)
                """);
            setup.executeUpdate("""
                CREATE TEMP TABLE j14_books (
                  id bigint PRIMARY KEY, title text NOT NULL,
                  author_id bigint REFERENCES j14_authors(id))
                """);
            setup.executeUpdate("""
                INSERT INTO j14_authors VALUES (1, 'Автор A')
                """);
            setup.executeUpdate("""
                INSERT INTO j14_books VALUES
                  (1, 'Весна', 1), (2, 'Літо', 1)
                """);
            find(connection, "Автор A").forEach(System.out::println);
            System.out.println("Невідомий: " +
                find(connection, "' OR '1'='1").size());
        }
    }
}
text
Book[id=1, title=Весна, author=Автор A]
Book[id=2, title=Літо, author=Автор A]
Невідомий: 0

Без ORDER BY порядок результату не гарантується. INNER JOIN повертає лише збіги, LEFT JOIN зберігає всі рядки лівої таблиці. Для звіту «автори без книг також» потрібний LEFT JOIN і COUNT ключа книги; COUNT(*) матиме інший зміст для штучного рядка з NULL справа.

Перевірка JOIN у SQL-консолі

Рис. 14.9. Перевірка JOIN у SQL-консолі