JDBC.pdf

JDBC – opracował Marcin Budziński

Bielsko-Biała, 06-02-2006

1 MUZ, grupa G

JDBC - Obsługa baz danych w języku Java

JDBC (Java Database Conectiviti) jest interfejsem pozwalającym połączyć

aplikację Javy z zewnętrzną bazą danych za pomocą odpowiednich sterowników.

Dużą zaletą JDBC jest łatwość przejścia na inny system bazodanowy, co najczęściej

odbywa się bez zmian w kodzie aplikacji lub ze znikomą ich ilością. Polega to

zazwyczaj na zmianie sterownika JDBC na taki, który współpracuje z systemem

bazodanowym do którego chcemy mieć dostęp w aplikacji.

Samo JDBC jest olbrzymim krokiem naprzód w porównaniu z innymi technologiami

dostępu do baz danych. Mimo to, bardzo często wykorzystuje się ją jako bazę do

tworzenia jeszcze bardziej przyjaznych interfejsów przeznaczonych dla

konkretnych zastosowań. Taka, "zewnętrzna" a warstwa komunikuje się z

użytkownikiem w mniej skomplikowanym języku, tłumaczy zapytania na postać

zrozumiałą dla JDBC, a potem prezentuje otrzymane wyniki.

Typowy scenariusz korzystania z JDBC opiera się na trzech krokach.

1. Nawiązanie połączenia z bazą danych

2. Wysyłanie zapytania, ew. polecenia zmiany, dodania lub usunięcia informacji

z bazy.

3. Opracowanie wyników.

JDBC może stanowić podstawę do tworzenia interfejsów wyższego rzędu. Znane są

prace nad stworzeniem interfejsu mieszającego elementy SQL i Javy (np.

umieszczenie zmiennych Javy w SQL). Określony preprocesor wbudowanego w Javie

języka SQL tłumaczyłby stworzone rozkazy na rozkazy niskiego poziomu zgodnie z

JDBC. Inna wersja interfejsu wysokiego rzędu zakłada odwzorowanie tabel na klasy.

Każdy rekord staje się wówczas obiektem danej klasy. Tworzenie interfejsów

wyższego poziomu jest również istotne z punktu widzenia planowanego modelu

dostępu do bazy danych. Popularna dwu-warstwowa metoda dostępu (twotier) daje

bezpośredni dostęp do bazy danych (aplikacja/applet - baza danych) .

Oznacza to, że musimy znać format danych bazy by móc pobrać lub zmienić

informacje. W przypadku bardziej uniwersalnym dodaje się trzecią warstwę w

modelu dostępu do bazy (aplikacja/applet (GUI) - serwer - baza danych). W modelu

trzy punktowym stosuje się interfejs wyższego poziomu po to aby struktura dostępu

do bazy danych stanowiła pewną abstrakcję, co umożliwia tworzenie różnych

klientów bez potrzeby zagłębiania się w szczegóły protokołów wymiany danych z

bazą. Tak stworzona konstrukcja dostępu do bazy danych uwalnia klienta od

znajomości organizacji bazy danych, co za tym idzie możliwe są prawie dowolne

modyfikacje ustawień bazy danych np. kilka rozproszonych baz zamiast jednej.

Istnieją inne interfejsy dostępu do baz danych jak na przykład popularny Open

DataBase Connectivity firmy Microsoft.

Jednak korzystanie z ODBC przez programy Javy nie stanowi dobrego rozwiązania

ponieważ:

1. występuje różnica języków programowania - ODBC jest stworzony w C, a co

za tym idzie konieczna konwersja porzuca cechy języka Java, a często staje

się nie realizowalna ze względu na inne koncepcje np. problem wskaźników

Strona 1

JDBC – opracował Marcin Budziński

Bielsko-Biała, 06-02-2006

1 MUZ, grupa G

2. korzystanie z ODBC jest znacznie trudniejsze, a nauka pochłania zbyt dużo

czasu,

3. praca z ODBC wymaga ręcznych ustawień na wszystkich platformach

klientów, podczas gdy korzystanie z JDBC umożliwia automatyczne

wykorzystanie kodu JDBC na wszystkich platformach Javy począwszy od

komputerów sieciowych do superkomputerów.

W okresie wprowadzania języka Java oraz sterowników JDBC stworzono (JavaSoft)

mosty JDBC-ODBC, będące rozwiązaniem dla tych, którzy korzystają z baz danych

nie posiadających innych, "czystych" sterowników JDBC

Typy sterowników JDBC

• Typ I – Most JDBC-ODBC

– umożliwia połączenie z każdą bazą danych, dla której istnieje

sterownik ODBC

• Typ II – Sterownik napisany częściowo w Javie, wykorzystujący biblioteki klienta

bazy danych

– efektywne rozwiązanie

– wymaga preinstalowanego oprogramowania klienta bazy danych

• Typ III – Uniwersalny sterownik w czystej Javie, z obsługą specyficznych baz

danych w warstwie pośredniej

– najbardziej elastyczna architektura

• Typ IV – Sterownik w czystej Javie, komunikujący się bezpośrednio z serwerem

bazy danych

– nie wymaga bibliotek klienta bazy danych

– odpowiedni dla dostępu do bazy danych z apletów

Sterowniki JDBC Oracle

• JDBC Thin (typ IV)

– w 100% napisany w czystej Javie

– może być pobrany przez sieć wraz z apletem Java

• JDBC OCI (typ II)

– wykonuje wywołania OCI do “fabrycznego” sterownika,

preinstalowanego po stronie klienta

– wykorzystywany wyłącznie w aplikacjach języka Java

• Server-side internal driver

– wykorzystywany przez aplikacje Java uruchamiane wewnątrz serwera

Oracle (np. Java Stored Procedures)

• Server-side Thin driver

– wykorzystywany przez aplikacje Java uruchamiane wewnątrz serwera

Oracle do nawiązywania połączeń z innymi serwerami

Strona 2

JDBC – opracował Marcin Budziński

Bielsko-Biała, 06-02-2006

1 MUZ, grupa G

Architektura JDBC

1. Utworzenie połączenia z bazą danych

Stworzenie połączenia z bazą danych polega utworzeniu obiektu Connection. W tym

celu stosuje się jedną ze statycznych metod DriverManager.getConnection(). Każda

metoda getConnection() zawiera jako argument adres URL dostępu do bazy danych.

Adres ten definiowany jest poprzez trzy człony:

jdbc:<subprotocol>:<subname>.

Pierwszy element adresu jest stały i nosi nazwę jdbc. Określa on typ protokołu.

Kolejny element stanowi nazwa sterownika lub mechanizmu połączenia do bazy

danych. Przykładowo mogą to być nazwy: msql - sterownik dla bazy mSQL, odbc -

mechanizm dla sterowników typu ODBC. Ostatna część adresu zawiera opis

konieczny do zlokalizowania bazy danych. Element ten zależy od sterownika czy

mechanizmu połączeń i może zawierać dodatkowe rozszerzenia zgodnie z

koncepcją przyjętą przez twórcę sterownika. Standardowo omawiana część adresu

wygląda następująco:

/ //hostname:port/subsubname.

Przykładowe pełne adresy url mogą wyglądać następująco:

jdbc:odbc:biomed,jdbc:msql://athens.imaginary.com:4333/db_test

Jedna z metod getConnection() umożliwia dodatkowo przesłanie nazwy

użytkownika i hasła dostępu do bazy danych:

Strona 3

JDBC – opracował Marcin Budziński

Bielsko-Biała, 06-02-2006

1 MUZ, grupa G

getConnection(String u url,String u user,String p password).

Połączenie byłoby niemożliwe bez istnienia sterowników. Zarządzaniem

sterownikami, które zarejestrowały się za pomocą metody

DriverManager.registerDriver() zajmuje się klasa DriverManager (np. metody

getDriver(), getDrivers()). Klasy sterowników powinny zawierać kod statyczny

(stanic{}), który w wyniku ładowania tych klas stwarza obiekt danej klasy

automatycznie rejestrującej się za pomocą metody DriverManager.registerDriver().

Ładowanie sterownika (a więc jego rejestracja) odbywa się najczęściej poprzez

wykorzystanie metody Class.forName(). Ta metoda ładowania sterownika nie zależy

od ustawień zewnętrznych (konfiguracji sterowników) i ma charakter dynamiczny.

Przykładowe ładowanie sterownika o nazwie "oracle.db.Driver" wykonane jest

poprzez zastosowanie metody Class.forName("oracle.db.Driver"). Fragment kodu

obrazujący etap łączenia się z bazą danych ukazano poniżej:

String url = "jdbc:odbc:kurs";

//przykładowa nazwa drivera - slowo "kurs" jest nazwą zasobów

//definiowaną w ODBC dla bazy np. pliku tekstowego

String username = ""; //brak parametrów dostępu do pliku

tekstowego

String password = "";

try {

}

Connection c = null;

try {

c = DriverManager.getConnection (url, username, password);

//połączenie

} catch (Exception e) {

System.err.println("Wystapil problem z polaczeniem do

"+url);

}

Powyższy przykład zakłada rejestrację w ODBC bazy tekstowej o dostępie "kurs" i

wskazanie odpowiedniego katalogu.

Poniżej przedstawiono zasady tworzenia połączenia i wykorzystywania kodu

zdalnego (sterowniki) dla bazy danych „qabase” pracującej na serwerze Msql:

Class.forName("com.imaginary.sql.msql.MsqlDriver");

}catch (Exception e){

System.out.println("Błąd wczytywania sterowników");

return;

}

String URL = "jdbc:msql://biomed.eti.pg.gda.pl:1114/qabase";

String username ="msql";

Strona 4

Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");

//ładowanie sterownika - most JDBC-ODBC

} catch (Exception e) {

System.out.println("Blad ladowania sterownika

JDBC/ODBC.");

return;

try{

JDBC – opracował Marcin Budziński

Bielsko-Biała, 06-02-2006

1 MUZ, grupa G

con=DriverManager.getConnection(URL,username,password);

s=con.createStatement();

}catch (Exception e) {

System.err.println("Błąd połączenia z "+URL);

}

W przypadku apletu sterowniki (pakiet kodu) musi być zainstalowany na serwerze

WWW tam, skąd pochodzi aplet.

2. Wysłanie polecenia SQL

W celu wysłania polecenia SQL należy stworzyć obiekt Statement. Obiekt ten

stanowi kontener dla wykonywanych poleceń SQL. Wykorzystywane są dodatkowo

dwa kontenery: PreparedStatement oraz CallableStatement. Obiekt Statement jest

wykorzystywany do wysyłania prostych poleceń SQL nie zawierających parametrów,

obiekt PreparedStatement używany jest do wykonywania prekompilowanych

(przygotowanych - prepared) poleceń SQL zawierających jedno lub więcej pól

parametrów (oznaczanych znakiem "?"; tzw. parametry IN), natomiast obiekt

CallableStatement jest wykorzystywany do stworzenia odwołania (call) do

przechowywanych w bazie danych procedur. W celu stworzenia obiektu dla

opisanych wyżej interfejsów wykorzystuje się trzy odpowiednie metody interfejsu

Connection: createStatement() - dla interfejsu Statement, prepareStatement() –

dla interfejsu PreparedStatement oraz prepareCall() dla interfejsu

CallableStatement.

Przykładowy fragment kodu tworzący obiekt wyrażenia Statement może wyglądać

następująco:

c=DriverManager.getConnection(url,username,password);

//połączenie

Statements =c.createStatement();

//tworzymy obiekt wyrażenia

} catch(Exceptionee){

System.err.println("Wystąpił problem z polaczeniem do"+url);

}

Posiadając obiekt Statement można wykorzystać trzy podstawowe metody

umożliwiające wykonanie polecenia SQL. Pierwsza z metod executeQuery() jest

używana do wykonywania poleceń, których efekt daje pojedynczy zbiór rezultatów

ResultSet np. wyrażenie SELECT - wybierz. Drugą metodę executeUpdate()

wykorzystuje się przy wykonywaniu poleceń INSERT, UPDATE oraz DELETE a także

wyrażeń typu SQL DDL (Data Definition Language - język definicji danych) jak

CREATE TABLE i DROP TABLE. Efekt działania pierwszych trzech poleceń daje

modyfikację jednej lub więcej kolumn w zero i więcej wierszach tabeli. Zwracana

Strona 5

String password="";

s=null;

con=null;

try{

Connection c=null;

try{

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: