Java数据库连接（JDBC）是Java程序与各种数据库进行交互的标准接口。通过JDBC，开发者可以编写代码来执行SQL语句，实现数据的查询、插入、更新和删除等操作。本篇文章将深入探讨Java数据库连接的方法，以及如何优化内存使用。
一、JDBC基本概念
1. JDBC API：Java.sql包下的接口和类构成了JDBC API，如DriverManager、Connection、Statement、PreparedStatement和ResultSet等，它们提供了与数据库交互的一系列方法。
2. JDBC驱动：为了使Java程序能与特定的数据库通信，需要安装相应的JDBC驱动。常见的有JDBC-ODBC桥、纯Java驱动（Type 4）等。
二、JDBC连接数据库的步骤
1. 加载驱动：使用Class.forName()方法加载数据库驱动。
```java
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
```
2. 获取连接：通过DriverManager.getConnection()方法创建与数据库的连接。
```java
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
String user = "root";
String password = "password";
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
```
3. 创建Statement：用于执行SQL语句。
```java
Statement stmt = conn.createStatement();
```
4. 执行SQL：通过Statement对象的executeQuery()或executeUpdate()方法执行SQL。
```java
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM mytable");
```
5. 处理结果集：遍历ResultSet对象获取查询结果。
```java
while (rs.next()) {
int id = rs.getInt("id");
String name = rs.getString("name");
// ...
}
```
6. 关闭资源：确保在操作完成后关闭Statement、ResultSet和Connection，释放系统资源。
```java
stmt.close();
rs.close();
conn.close();
```
三、优化数据库连接
1. 连接池：为了避免频繁地创建和销毁连接，可以使用连接池（如C3P0、HikariCP、Apache DBCP等），它预先创建一定数量的连接供程序复用，提高性能并降低资源消耗。
2. PreparedStatement：相比Statement，PreparedStatement预编译SQL语句，执行效率更高，还能防止SQL注入攻击。
3. 使用try-with-resources：Java 7引入的新特性，可以自动关闭资源，避免手动关闭时出现未捕获的异常。
```java
try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
Statement stmt = conn.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
// ...
}
```
四、事务管理
1. Connection对象提供了开始、提交和回滚事务的方法，例如：
```java
conn.setAutoCommit(false); // 关闭自动提交
// 执行SQL操作
conn.commit(); // 提交事务
conn.rollback(); // 回滚事务
```
五、异常处理
在数据库操作中，需要对可能出现的SQLException进行捕获和处理，确保程序的健壮性。
总结，Java数据库连接主要依赖JDBC API，包括加载驱动、建立连接、执行SQL和关闭资源等步骤。为了优化内存使用，我们可以采用连接池、PreparedStatement以及合理的事务管理和异常处理策略。这些方法能够帮助开发者高效、安全地进行数据库操作。
