Лекции 2025. Java. Белая / Ответы на билеты. Java

Naming and Directory Interface).

В автономных приложениях или с использованием фреймворков

(например, Spring): может быть сконфигурирован программно или через конфигурационные файлы. Популярные реализации

с пулом соединений включают HikariCP, Apache Commons DBCP, C3P0.

Получение соединения из :

Когда вы вызываете на соединении, полученном из пула через , соединение обычно не закрывается физически, а возвращается обратно в пул для переиспользования.

Общие шаги для установления соединения:

1.Убедитесь, что JDBC-драйвер доступен: JAR-файл драйвера должен быть в classpath.

2.Соберите необходимую информацию: JDBC URL, имя пользователя, пароль.

3.Используйте или

для получения объекта .

4.Обработайте : Операция подключения может выбросить , если что-то пойдет не так (неправильный URL, неверные учетные данные, сервер БД недоступен, драйвер не найден и т.д.).

5.Всегда закрывайте : После завершения работы с базой данных соединение должно быть закрыто в блоке или с помощью (так как реализует ), чтобы освободить ресурсы.

Для большинства новых приложений, особенно тех, что работают в многопользовательской или серверной среде, использование с пулом соединений является стандартом де-факто из-за преимуществ в производительности и управлении ресурсами. больше подходит для простых утилит, тестовых программ или очень небольших приложений.

82. Какие уровни изоляции транзакций поддерживаются в JDBC?

Уровни изоляции транзакций определяют, насколько одна транзакция изолирована от изменений, производимых другими параллельно выполняющимися транзакциями. JDBC позволяет устанавливать уровни изоляции для соединений с базой данных, если СУБД их поддерживает.

JDBC определяет следующие стандартные уровни изоляции транзакций (соответствующие уровням, определенным в стандарте SQL). Они представлены как статические константы в интерфейсе :

1. (Уровень 0):

Транзакции не поддерживаются. Этот уровень обычно указывает, что драйвер или СУБД не поддерживает транзакции. Его использование не рекомендуется.

2. (Уровень 1 - "Грязное чтение"):

Разрешены:

"Грязное чтение" (Dirty Reads): Транзакция A может читать данные, которые были изменены транзакцией B, но еще не зафиксированы (не committed) транзакцией B. Если транзакция B затем откатывается

(), то транзакция A прочитала "грязные", недействительные данные.

"Неповторяющееся чтение" (Non-Repeatable Reads): (См. ниже) "Фантомное чтение" (Phantom Reads): (См. ниже)

Предотвращает: Ничего из перечисленных проблем параллелизма.

Использование: Редко используется из-за высокого риска чтения некорректных данных. Может быть оправдан в ситуациях, где приблизительные данные допустимы, а производительность критична.

3. (Уровень 2 - "Чтение зафиксированных данных"):

Разрешены:

"Неповторяющееся чтение" (Non-Repeatable Reads): Транзакция A

читает строку. Затем транзакция B изменяет или удаляет эту строку и фиксирует изменения. Если транзакция A снова читает ту же строку, она увидит измененные данные или обнаружит, что строка удалена. Таким образом, повторное чтение той же строки в рамках одной транзакции A может дать разные результаты.

"Фантомное чтение" (Phantom Reads): (См. ниже)

Предотвращает:

"Грязное чтение" (Dirty Reads): Транзакция может читать только те данные, которые были зафиксированы другими транзакциями.

Использование: Это уровень изоляции по умолчанию для многих популярных СУБД (например, PostgreSQL, SQL Server, Oracle). Обеспечивает хороший баланс между согласованностью данных и производительностью.

4. (Уровень 3 - "Повторяемое чтение"):

Разрешены:

"Фантомное чтение" (Phantom Reads): Транзакция A выполняет запрос с определенным условием (например, ). Затем транзакция B вставляет новые строки, удовлетворяющие этому условию, и фиксирует изменения. Если транзакция A повторяет свой запрос, она увидит новые "фантомные" строки, которые не существовали при первом выполнении запроса.

Предотвращает:

"Грязное чтение" (Dirty Reads).

"Неповторяющееся чтение" (Non-Repeatable Reads): Если транзакция читает строку, она будет видеть те же данные в этой строке при повторных чтениях, даже если другие транзакции изменяют и фиксируют эту строку. СУБД обычно достигают этого с помощью блокировок строк или версионирования (MVCC).

Использование: Используется, когда важно, чтобы данные, прочитанные в начале транзакции, оставались неизменными на протяжении всей транзакции. Уровень по умолчанию для MySQL (с InnoDB).

5. (Уровень 4 - "Сериализуемый"):

Разрешены: Никакие из перечисленных проблем параллелизма.

Предотвращает:

"Грязное чтение" (Dirty Reads).

"Неповторяющееся чтение" (Non-Repeatable Reads).

"Фантомное чтение" (Phantom Reads).

Поведение: Этот уровень обеспечивает наивысшую степень изоляции. Транзакции выполняются так, как будто они выполняются последовательно (одна за другой), даже если на самом деле они могут выполняться параллельно. СУБД обычно достигают этого с помощью строгих блокировок (например, блокировок диапазона ключей или предикатных блокировок) или других техник.

Использование: Используется, когда требуется максимальная согласованность данных и любая аномалия параллелизма недопустима. Однако это может значительно снизить производительность и увеличить вероятность взаимных блокировок из-за более агрессивного использования блокировок.

Как установить уровень изоляции в JDBC:

Используется метод интерфейса :

Важные моменты:

Поддержка СУБД: Не все СУБД поддерживают все уровни изоляции, или их реализация может иметь особенности. Если запрошенный уровень не поддерживается, драйвер может выбрать следующий более строгий поддерживаемый уровень или выбросить .

Уровень по умолчанию: Каждая СУБД имеет свой уровень изоляции по умолчанию. Его можно узнать через до явной установки.

Влияние на производительность и параллелизм: Более высокие (строгие)

уровни изоляции обеспечивают лучшую согласованность данных, но обычно снижают степень параллелизма и могут негативно сказаться на производительности из-за более активного использования блокировок.

Когда устанавливать: Уровень изоляции обычно устанавливается один раз после получения соединения и до начала каких-либо транзакционных операций (если

выключен). Изменение уровня изоляции во время активной транзакции может привести к ее немедленной фиксации (зависит от СУБД и драйвера).

Выбор правильного уровня изоляции — это компромисс между требованиями к согласованности данных, производительностью и степенью параллелизма приложения.

83. При помощи чего формируются запросы к базе данных?

В JDBC запросы к базе данных формируются и выполняются с использованием следующих основных интерфейсов:

1. :

Назначение: Используется для выполнения статических SQL-запросов

(запросов, которые не содержат параметров, подставляемых во время выполнения).

Формирование запроса: SQL-запрос передается в виде строки () непосредственно в методы выполнения .

Методы выполнения:

: Для -запросов.

: Для , , или DDL-

команд.

: Для любого типа SQL-запроса.

Пример:

Недостатки:

Уязвим для SQL-инъекций, если SQL-запрос формируется путем конкатенации строк с пользовательским вводом.

Менее производителен для повторяющихся запросов, так как СУБД должна каждый раз парсить и оптимизировать SQL-строку.

2. :

Назначение: Используется для выполнения параметризованных (предкомпилированных) SQL-запросов. Это предпочтительный способ для большинства SQL-операций.

Формирование запроса: SQL-запрос содержит плейсхолдеры (placeholders),

обычно обозначаемые знаком вопроса (), вместо конкретных значений. Сам SQL-запрос передается при создании объекта .

Установка параметров: Значения для плейсхолдеров устанавливаются с помощью методов (например, , , ) перед выполнением запроса. Параметры нумеруются, начиная с 1.

Методы выполнения:

: Для -запросов (параметры уже установлены).

: Для , , (параметры уже установлены).

: Для любого типа запроса.

Пример:

Преимущества:

Защита от SQL-инъекций: Параметры передаются отдельно от SQL-кода и обрабатываются драйвером как данные, а не как исполняемый SQL. Производительность: СУБД может предкомпилировать запрос один раз и затем эффективно выполнять его многократно с разными параметрами. Читаемость: Часто более читаемо, чем конкатенация строк для формирования SQL.

Пример (упрощенный, синтаксис вызова процедуры зависит от СУБД):

В итоге:

: для очень простых, одноразовых, непараметризованных запросов (использовать с осторожностью из-за SQL-инъекций).

: для большинства SQL-запросов, особенно если они выполняются многократно или содержат параметры. Это стандартный и

рекомендуемый выбор.

: для вызова хранимых процедур и функций.

Все эти интерфейсы предоставляют методы для формирования и выполнения SQLзапросов к базе данных через установленное JDBC .

84. Чем отличается Statement от PreparedStatement?

и — это два интерфейса в JDBC, используемые для выполнения SQL-запросов, но они имеют существенные различия в способе работы, производительности и безопасности. является

предпочтительным выбором в большинстве случаев.

Вот ключевые отличия:

Подробнее о ключевых отличиях:

1. Компиляция и Производительность:

: Каждый раз, когда вы вызываете

, СУБД должна заново проанализировать (разобрать) SQL-строку, проверить синтаксис, оптимизировать запрос и затем выполнить его. Если этот запрос выполняется много раз в цикле, это приводит к значительным накладным расходам.

: Когда вы создаете

, СУБД (или драйвер) может предкомпилировать этот SQL-шаблон. При последующих вызовах СУБД использует уже готовый план выполнения, просто подставляя новые значения параметров. Это значительно быстрее для повторяющихся запросов.

2. Безопасность (SQL-инъекции):

(уязвимый пример):

(безопасный пример):

обрабатывает переданные значения параметров как литералы данных, а не как исполняемый SQL-код, что исключает возможность внедрения вредоносных SQL-команд.

Когда может быть приемлем (редко):

Для выполнения SQL-запросов, которые выполняются только один раз за время жизни приложения.

Для DDL-операций (Data Definition Language, например, ,

), которые обычно не содержат пользовательских параметров и выполняются редко.

Если SQL-запрос генерируется полностью программно без использования какоголибо внешнего ввода, и вы уверены в его безопасности.

Вывод:

Всегда отдавайте предпочтение перед , особенно если:

SQL-запрос содержит параметры (значения, которые меняются). SQL-запрос выполняется многократно.

Параметры запроса формируются на основе пользовательского ввода или других внешних данных (критично для безопасности).