1.1 什麼是 JDBCTM？
JDBCTM 是一種用於執行 SQL 語句的 JavaTM API（有意思的是，JDBC 本身是個商標名而不是一個縮寫字；然而，JDBC常被認為是代表 “Java 數據庫連接 (Java Database Connectivity)”）。它由一組用 Java 編程語言編寫的類和接口組成。JDBC 為工具/數據庫開發人員提供了一個標准的 API，使他們能夠用純Java API 來編寫數據庫應用程序。
有了 JDBC，向各種關系數據庫發送 SQL 語句就是一件很容易的事。換言之，有了JDBC API，就不必為訪問 Sybase 數據庫專門寫一個程序，為訪問 Oracle 數據庫又專門寫一個程序，為訪問Informix 數據庫又寫另一個程序，等等。您只需用 JDBC API 寫一個程序就夠了，它可向相應數據庫發送 SQL 語句。而且，使用 Java 編程語言編寫的應用程序，就無須去憂慮要為不同的平台編寫不同的應用程序。將 Java 和 JDBC 結合起來將使程序員只須寫一遍程序就可讓它在任何平台上運行。
Java 具有堅固、安全、易於使用、易於理解和可從網絡上自動下載等特性，是編寫數據庫應用程序的傑出語言。所需要的只是 Java 應用程序與各種不同數據庫之間進行對話的方法。而 JDBC 正是作為此種用途的機制。
JDBC 擴展了 Java 的功能。例如，用 Java 和 JDBC API 可以發布含有 applet的網頁，而該 applet 使用的信息可能來自遠程數據庫。企業也可以用 JDBC 通過Intranet 將所有職員連到一個或多個內部數據庫中（即使這些職員所用的計算機有 Windows、 Macintosh 和 UNIX 等各種不同的操作系統）。隨著越來越多的程序員開始使用 Java 編程語言，對從 Java中便捷地訪問數據庫的要求也在日益增加。
MIS 管理員們都喜歡 Java 和 JDBC 的結合，因為它使信息傳播變得容易和經濟。企業可繼續使用它們安裝好的數據庫，並能便捷地存取信息，即使這些信息是儲存在不同數據庫管理系統上。新程序的開發期很短。安裝和版本控制將大為簡化。程序員可只編寫一遍應用程序或只更新一次，然後將它放到服務器上，隨後任何人就都可得到最新版本的應用程序。對於商務上的銷售信息服務， Java 和 JDBC 可為外部客戶提供獲取信息更新的更好方法。
1.1.1 JDBC 的用途是什麼？
簡單地說，JDBC 可做三件事：
與數據庫建立連接，
發送 SQL 語句，
處理結果。
下列代碼段給出了以上三步的基本示例：
Connection con = DriverManager.getConnection ("jdbc:odbc:wombat", "login", "password");
Statement stmt = con.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT a, b, c FROM Table1");
while (rs.next())
System.out.println(rs.getString("a") + " " + rs.getString("b") + " " + rs.getString("c"));
1.1.2 JDBC 是一種低級 API ，是高級 API 的基礎
JDBC 是個“低級”接口，也就是說，它用於直接調用 SQL 命令。在這方面它的功能極佳，並比其它的數據庫連接 API 易於使用，但它同時也被設計為一種基礎接口，在它之上可以建立高級接口和工具。
高級接口是“對用戶友好的”接口，它使用的是一種更易理解和更為方便的 API，這種 API 在幕後被轉換為諸如 JDBC 這樣的低級接口。在編寫本文時，正在開發兩種基於 JDBC 的高級 API：
一種用於 Java 的嵌入式 SQL。至少已經有一個提供者計劃編寫它。DBMS 實現SQL：一種專門設計來與數據庫聯合使用的語言。JDBC 要求 SQL 語句必須作為 String 傳給 Java 方法。相反，嵌入式 SQL預處理器允許程序員將 SQL 語句直接與Java 混在一起使用。例如，可在 SQL 語句中使用 Java 變量，用以接受或提供SQL 值。然後，嵌入式 SQL 預處理器將通過 JDBC 調用把這種 Java/SQL 的混合物轉換為Java。關系數據庫表到 Java 類的直接映射。JavaSoft 和其它提供者都聲稱要實現該API。在這種“對象/關系”映射中，表中的每行對應於類的一個實例，而每列的值對應於該實例的一個屬性。於是，程序員可直接對 Java 對象進行操作；存取數據所需的 SQL 調用將在“掩蓋下”自動生成。此外還可提供更復雜的映射，例如將多個表中的行結合進一個 Java 類中。
隨著人們對 JDBC 的興趣日益增漲，越來越多的開發人員一直在使用基於 JDBC 的工具，以使程序的編寫更加容易。程序員也一直在編寫力圖使最終用戶對數據庫的訪問變得更為簡單的應用程序。例如，應用程序可提供一個選擇數據庫任務的菜單。任務被選定後，應用程序將給出提示及空白供填寫執行選定任務所需的信息。所需信息輸入後，應用程序將自動調用所需的SQL 命令。在這樣一種程序的協助下，即使用戶根本不懂 SQL 的語法，也可以執行數據庫任務。
1.1.3 JDBC 與 ODBC 和其它 API 的比較
目前，Microsoft 的 ODBC（開放式數據庫連接）API 可能是使用最廣的、用於訪問關系數據庫的編程接口。它能在幾乎所有平台上連接幾乎所有的數據庫。為什麼Java 不使用 ODBC？
對這個問題的回答是：Java 可以使用 ODBC，但最好是在 JDBC 的幫助下以JDBC-ODBC 橋的形式使用，這一點我們稍後再說。現在的問題已變成：“為什麼需要 JDBC”？ 回答如下：ODBC 不適合直接在 Java 中使用，因為它使用 C 語言接口。從 Java 調用本地 C 代碼在安全性、實現、堅固性和程序的自動移植性方面都有許多缺點。
從 ODBC API 到 Java API 的字面翻譯是不可取的。例如，Java 沒有指針，而 ODBC 卻對指針用得很廣泛（包括很容易出錯的指針 "void *"）。您可以將 JDBC 想象成被轉換為面向對象接口的 ODBC，而面向對象的接口對 Java 程序員來說較易於接收。ODBC 很難學。它把簡單和高級功能混在一起，而且即使對於簡單的查詢，其選項也極為復雜。相反，JDBC 盡量保證簡單功能的簡便性，而同時在必要時允許使用高級功能。啟用“純 Java ”機制需要象 JDBC 這樣的 Java API。如果使用 ODBC，就必須手動地將 ODBC 驅動程序管理器和驅動程序安裝在每台客戶機上。如果完全用 Java 編寫 JDBC 驅動程序則 JDBC 代碼在所有 Java 平台上（從網絡計算機到大型機）都可以自動安裝、移植並保證安全性。
總之，JDBC API 對於基本的 SQL 抽象和概念是一種自然的 Java 接口。它建立在 ODBC 上而不是從零開始。因此，熟悉ODBC 的程序員將發現 JDBC 很容易使用。JDBC 保留了 ODBC 的基本設計特征；事實上，兩種接口都基於 X/Open SQL CLI（調用級接口）。它們之間最大的區別在於：JDBC 以 Java 風格與優點為基礎並進行優化，因此更加易於使用。
最近，Microsoft 又引進了 ODBC 之外的新 API： RDO、 ADO 和 OLE DB。這些設計在許多方面與 JDBC 是相同的，即它們都是面向對象的數據庫接口且基於可在ODBC 上實現的類。但在這些接口中，我們未看見有特別的功能使我們要轉而選擇它們來替代 ODBC，尤其是在 ODBC 驅動程序已建立起較為完善的市場的情況下。它們最多也就是在 ODBC 上加了一種裝飾而已。這並不是說 JDBC 不需要從其最初的版本再發展了；然而，我們覺得大部份的新功能應歸入諸如前一節中所述的對象/關系映射和嵌入式 SQL 這樣的高級 API。
1.1.4 兩層模型和三層模型
JDBC API 既支持數據庫訪問的兩層模型，同時也支持三層模型。
在兩層模型中，Java applet 或應用程序將直接與數據庫進行對話。這將需要一個 JDBC 驅動程序來與所訪問的特定數據庫管理系統進行通訊。用戶的 SQL 語句被送往數據庫中，而其結果將被送回給用戶。數據庫可以位於另一台計算機上，用戶通過網絡連接到上面。這就叫做客戶機/服務器配置，其中用戶的計算機為客戶機，提供數據庫的計算機為服務器。網絡可以是 Intranet（它可將公司職員連接起來），也可以是 Internet。
在三層模型中，命令先是被發送到服務的“中間層”，然後由它將 SQL 語句發送給數據庫。數據庫對 SQL 語句進行處理並將結果送回到中間層，中間層再將結果送回給用戶。MIS 主管們都發現三層模型很吸引人，因為可用中間層來控制對公司數據的訪問和可作的的更新的種類。中間層的另一個好處是，用戶可以利用易於使用的高級API，而中間層將把它轉換為相應的低級調用。最後，許多情況下三層結構可提供一些性能上的好處。
到目前為止，中間層通常都用 C 或 C++ 這類語言來編寫，這些語言執行速度較快。然而，隨著最優化編譯器（它把 Java字節代碼轉換為高效的特定於機器的代碼）的引入，用 Java 來實現中間層將變得越來越實際。這將是一個很大的進步，它使人們可以充分利用 Java 的諸多優點（如堅固、多線程和安全等特征）。JDBC對於從 Java 的中間層來訪問數據庫非常重要。
1.1.5 SQL 的一致性
結構化查詢語言 (SQL) 是訪問關系數據庫的標准語言。困難之處在於：雖然大多數的 DBMS （數據庫管理系統）對其基本功能都使用了標准形式的 SQL，但它們卻不符合最近為更高級的功能定義的標准SQL 語法或語義。例如，並非所有的數據庫都支持儲存程序或外部連接，那些支持這一功能的數據庫又相互不一致。人們希望 SQL 中真正標准的那部份能夠進行擴展以包括越來越多的功能。但同時 JDBC API 又必須支持現有的 SQL。
JDBC API 解決這個問題的一種方法是允許將任何查詢字符串一直傳到所涉及的DBMS 驅動程序上。這意味著應用程序可以使用任意多的 SQL 功能，但它必須冒這樣的風險：有可能在某些 DBMS 上出錯。事實上，應用程序查詢甚至不一定要是SQL，或者說它可以是個為特定的 DBMS 設計的 SQL 的專用派生物（例如，文檔或圖象查）。
JDBC 處理 SQL 一致性問題的第二種方法是提供 ODBC 風格的轉義子句。這將在4.1.5 節“語句對象中的 SQL 轉義語法”中討論。
轉義語法為幾個常見的 SQL 分歧提供了一種標准的 JDBC 語法。例如，對日期文字和已儲存過程的調用都有轉義語法。
對於復雜的應用程序，JDBC 用第三種方法來處理 SQL 的一致性問題。它利用DatabaseMetaData 接口來提供關於 DBMS 的描述性信息，從而使應用程序能適應每個 DBMS 的要求和功能。
由於 JDBC API 將用作開發高級數據庫訪問工具和 API 的基礎 API，因此它還必須注意其所有上層建築的一致性。“符合JDBC 標准TM" 代表用戶可依賴的 JDBC 功能的標准級別。要使用這一說明，驅動程序至少必須支持 ANSI SQL-2 EntryLevel（ANSI SQL-2 代表美國國家標准局 1992 年所采用的標准。Entry Level 代表SQL 功能的特定清單）。驅動程序開發人員可用 JDBC API 所帶的測試工具包來確定他們的驅動程序是否符合這些標准。
“符合 JDBC 標准TM” 表示提供者的 JDBC 實現已經通過了 JavaSoft 提供的一致性測試。這些一致性測試將檢查 JDBCAPI 中定義的所有類和方法是否都存在，並盡可能地檢查程序是否具有 SQL Entry Level 功能。當然，這些測試並不完全，而且 JavaSoft 目前也無意對各提供者的實現進行標級。但這種一致性定義的確可對JDBC 實現提供一定的可信度。隨著越來越多的數據庫提供者、連接提供者、Internet 提供者和應用程序編程員對 JDBC API 的接受，JDBC 也正迅速成為 Java數據庫訪問的標准。
1.2 JDBC 產品
在編寫本文時，有幾個基於 JDBC 的產品已開發完畢或正在開發中。當然，本節中的信息將很快成為過時信息。因此，有關最新的信息，請查閱 JDBC 的網站，可通過從以下 URL 開始浏覽找到：
http://java.sun.com/products/jdbc
1.2.1 JavaSoft 框架
JavaSoft 提供三種 JDBC 產品組件，它們是 Java 開發工具包 (JDK) 的組成部份：JDBC 驅動程序管理器，JDBC 驅動程序測試工具包，和JDBC-ODBC 橋。
JDBC 驅動程序管理器是 JDBC 體系結構的支柱。它實際上很小，也很簡單；其主要作用是把 Java 應用程序連接到正確的JDBC 驅動程序上，然後即退出。
JDBC 驅動程序測試工具包為使 JDBC 驅動程序運行您的程序提供一定的可信度。只有通過 JDBC 驅動程序測試包的驅動程序才被認為是符合 JDBC 標准TM 的。
JDBC-ODBC 橋使 ODBC 驅動程序可被用作 JDBC 驅動程序。它的實現為 JDBC 的快速發展提供了一條途徑，其長遠目標提供一種訪問某些不常見的 DBMS（如果對這些不常見的 DBMS 未實現 JDBC） 的方法。
1.2.2 JDBC 驅動程序的類型
我們目前所知曉的 JDBC 驅動程序可分為以下四個種類：
JDBC-ODBC 橋加 ODBC 驅動程序：JavaSoft 橋產品利用 ODBC 驅動程序提供 JDBC 訪問。注意，必須將 ODBC 二進制代碼（許多情況下還包括數據庫客戶機代碼）加載到使用該驅動程序的每個客戶機上。因此，這種類型的驅動程序最適合於企業網（這種網絡上客戶機的安裝不是主要問題），或者是用 Java 編寫的三層結構的應用程序服務器代碼。
本地 API - 部份用 Java 來編寫的驅動程序： 這種類型的驅動程序把客戶機 API 上的 JDBC 調用轉換為 Oracle、Sybase、Informix、DB2 或其它 DBMS 的調用。注意，象橋驅動程序一樣，這種類型的驅動程序要求將某些二進制代碼加載到每台客戶。
JDBC 網絡純 Java 驅動程序：這種驅動程序將 JDBC 轉換為與 DBMS 無關的網絡協議，之後這種協議又被某個服務器轉換為一種 DBMS 協議。這種網絡服務器中間件能夠將它的純 Java 客戶機連接到多種不同的數據庫上。所用的具體協議取決於提供者。通常，這是最為靈活的 JDBC 驅動程序。有可能所有這種解決方案的提供者都提供適合於 Intranet 用的產品。為了使這些產品也支持 Internet 訪問，它們必須處理 Web 所提出的安全性、通過防火牆的訪問等方面的額外要求。幾家提供者正將 JDBC 驅動程序加到他們現有的數據庫中間件產品中。
本地協議純 Java 驅動程序：這種類型的驅動程序將 JDBC 調用直接轉換為DBMS 所使用的網絡協議。這將允許從客戶機機器上直接調用 DBMS 服務器，是 Intranet 訪問的一個很實用的解決方法。由於許多這樣的協議都是專用的，因此數據庫提供者自己將是主要來源，有幾家提供者已在著手做這件事了。最後，我們預計第 3、4 類驅動程序將成為從 JDBC 訪問數據庫的首選方法。第1、2 類驅動程序在直接的純 Java 驅動程序還沒有上市前將會作為過渡方案來使用。對第 1、2 類驅動程序可能會有一些變種，這些變種要求有連接器，但通常這些是更加不可取的解決方案。第 3、4 類驅動程序提供了 Java 的所有優點，包括自動安裝（例如，通過使用 JDBC 驅動程序的 applet applet來下載該驅動程序）。
