JavaFX程序怎么连接数据库并进行数据操作？

在现代桌面应用开发中，将用户界面（UI）与后端数据存储相结合是至关重要的一环，JavaFX作为构建富客户端应用的首选框架，其本身并不直接处理数据库连接，而是依赖于Java强大的数据库连接能力，即JDBC（Java Database Connectivity），实现JavaFX与数据库的连接，核心在于将UI逻辑与数据访问逻辑清晰地分离开来，从而构建出结构清晰、易于维护的应用程序。

准备工作

在开始编码之前，请确保您的开发环境已配置妥当,您需要：

1. JDK (Java Development Kit): JavaFX 11及更高版本需要单独的JDK。
2. IDE (Integrated Development Environment): 如IntelliJ IDEA或Eclipse，它们对Maven/Gradle和JavaFX提供了良好支持。
3. 数据库: 本示例将使用广泛使用的MySQL数据库，您也可以选择其他数据库，如PostgreSQL、SQLite等。
4. JDBC驱动: 这是Java程序与特定数据库通信的桥梁，对于MySQL，我们需要mysql-connector-java。

下表小编总结了核心技术栈：

技术栈	作用	示例
JavaFX	构建用户界面	Stage, Scene, TableView, Button
JDBC	Java数据库连接API	Connection, Statement, ResultSet
MySQL Driver	MySQL数据库的JDBC实现	mysql-connector-j-8.x.x.jar
Maven/Gradle	项目构建与依赖管理	pom.xml 或 build.gradle

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第一步：添加JDBC驱动依赖

使用Maven管理项目依赖是现代Java开发的标准实践，在您的pom.xml文件中，添加MySQL JDBC驱动的依赖项。

<dependencies>
    <!-- JavaFX 依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>org.openjfx</groupId>
        <artifactId>javafx-controls</artifactId>
        <version>21</version>
    </dependency>
    <!-- MySQL JDBC 驱动 -->
    <dependency>
        <groupId>com.mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
        <version>8.0.33</version>
    </dependency>
</dependencies>

Maven会自动下载并管理这个驱动,使其在您的项目中可用。

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第二步：创建数据库连接工具类

为了避免在代码中重复编写连接逻辑，最佳实践是创建一个专门的工具类来管理数据库连接，这个类通常负责加载驱动、提供获取连接的方法以及关闭连接。

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
public class DatabaseConnection {
    // 数据库连接信息（实际项目中应从配置文件读取）
    private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/your_database_name?useSSL=false&serverTimezone=UTC";
    private static final String USER = "your_username";
    private static final String PASSWORD = "your_password";
    // 获取数据库连接
    public static Connection getConnection() {
        try {
            return DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
        } catch (SQLException e) {
            // 更好的做法是使用日志框架记录错误
            throw new RuntimeException("无法连接到数据库！", e);
        }
    }
}

注意：请将your_database_name、your_username和your_password替换为您自己的数据库信息，在生产环境中，这些敏感信息绝不应硬编码在源代码中,而应通过外部配置文件进行管理。

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第三步：实现数据访问层（DAO）

数据访问对象（DAO）模式是将数据访问逻辑与业务逻辑分离的经典设计模式，我们创建一个UserDAO类，专门处理与users表相关的所有数据库操作。

定义一个与数据库表结构对应的Java实体类（POJO）：

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private String email;
    // 构造函数、Getters和Setters
    public User(int id, String name, String email) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.email = email;
    }
    // ... 省略getter和setter ...
}

创建UserDAO类,实现一个查询所有用户的方法：

import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class UserDAO {
    public List<User> getAllUsers() {
        List<User> users = new ArrayList<>();
        String sql = "SELECT id, name, email FROM users";
        try (Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
             ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {
            while (rs.next()) {
                int id = rs.getInt("id");
                String name = rs.getString("name");
                String email = rs.getString("email");
                users.add(new User(id, name, email));
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return users;
    }
}

这里使用了try-with-resources语句，它可以自动关闭Connection、PreparedStatement和ResultSet,是处理JDBC资源的推荐方式。

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第四步：在JavaFX控制器中集成数据

最后一步是在JavaFX的控制器中调用DAO层，获取数据并将其展示在UI组件上，例如TableView。

import javafx.collections.FXCollections;
import javafx.collections.ObservableList;
import javafx.fxml.FXML;
import javafx.fxml.Initializable;
import javafx.scene.control.TableView;
import java.net.URL;
import java.util.List;
import java.util.ResourceBundle;
public class UserController implements Initializable {
    @FXML
    private TableView<User> userTable;
    private UserDAO userDAO;
    @Override
    public void initialize(URL location, ResourceBundle resources) {
        userDAO = new UserDAO();
        // 从数据库加载数据
        List<User> userList = userDAO.getAllUsers();
        // 将List转换为ObservableList，以便UI能自动响应数据变化
        ObservableList<User> observableUserList = FXCollections.observableArrayList(userList);
        // 将数据设置到TableView
        userTable.setItems(observableUserList);
        // 此处还需要设置TableView的列，将它们与User对象的属性绑定
        // nameColumn.setCellValueFactory(new PropertyValueFactory<>("name"));
    }
}

通过这种方式，当控制器初始化时，它会自动从数据库查询所有用户数据，并将其填充到表格中，UI层（UserController）只负责展示，数据如何获取完全由UserDAO负责,实现了清晰的职责分离。

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相关问答 (FAQs)

问题1：为什么推荐使用DAO模式，而不是直接在JavaFX控制器的事件处理器（如按钮点击）中写数据库代码？

解答：推荐使用DAO模式主要是为了实现“关注点分离”，直接在控制器中编写数据库代码会导致UI逻辑与数据访问逻辑高度耦合,带来以下问题：

• 可维护性差：如果数据库结构或连接方式改变,需要修改所有包含数据库代码的控制器。
• 可重用性低：数据访问逻辑被锁定在特定的UI场景中,无法在其他地方复用。
• 难以测试：无法独立测试数据访问逻辑，必须依赖UI环境。
  DAO模式将数据访问封装在独立的类中，使得代码结构更清晰，更易于维护、复用和单元测试。

问题2：除了原生JDBC，还有没有更高级、更便捷的数据库操作方式？

解答：是的，原生JDBC虽然功能强大，但代码较为繁琐，需要手动管理资源和对象映射，在更复杂的项目中，开发者通常会使用ORM（Object-Relational Mapping）框架，如JPA（Java Persistence API）和它的主流实现Hibernate，ORM框架允许您以操作Java对象的方式来操作数据库记录，框架会自动处理SQL语句的生成和执行，极大地减少了样板代码，提高了开发效率,并使代码更加面向对象。