🗊Презентация Java database connectivity (JDBC)

Java database connectivity

Содержание Что такое JDBC Модели доступа к БД Компоненты JDBC Типы драйверов Использование JDBC Загрузка драйвера базы данных Установка связи с БД Выполнение sql-запросов Statement ResultSet PreparedStatement CallableStatement Batch-команды Закрытие ResultSet. Statement и Connection Connection Pool Data Access Object (DAO) Транзакции и точки сохранения Метаданные

Что такое JDBC

Что такое JDBC JDBC - это прикладной программный интерфейс (API) Java для выполнения SQL-запросов. JDBC предоставляет стандартный API для разработчиков, использующих базы данных.

Что такое JDBC Основные интерфейсы и классы JDBC

Что такое JDBC Использование JDBC API избавляет от необходимости для каждой СУБД (Informix, Oracle и т.д.) писать свое приложение. Достаточно написать одну единственную программу, использующую JDBC API, и эта программа сможет отсылать SQL-запросы к требуемой БД.

Что такое JDBC

Модели доступа к БД

Модели доступа к БД В двухзвенной модели приложение или апплет на языке Java обращается непосредсвенно к БД. В этом случае JDBC-драйвер "умеет" общаться с соответствующей СУБД. SQL-запросы отсылаются в СУБД, а результаты отсылаются обратно к пользователю.

Модели доступа к БД В трехзвенной модели команды поступают в т.н. сервис среднего звена, который отсылает SQL-выражения в БД. БД обрабатывает SQL, отсылая запросы в этот самый сервис, который затем возвращает результат конечному пользователю.

Типы драйверов

Типы драйверов Компоненты JDBC Driver Manager предоставляет средства для управления набором драйверов баз данных предназначен для выбора базы данных и создания соединения с БД. Драйвер обеспечивает реализацию общих интерфейсов для конкретной СУБД и конкретных протоколов Соединение (Connection) Сессия между приложением и драйвером базы данных

Типы драйверов Компоненты JDBC Запрос SQL запрос на выборку или изменение данных Результат Логическое множество строк и столбцов таблицы базы данных Метаданные Сведения о полученном результате и об используемой базе данных

Типы драйверов Типы драйверов Мост JDBC-ODBC + драйвер ODBC Нативный-API / частичный Java драйвер Сетевой протокол / «чистый» Java драйвер Нативный протокол / «чистый» Java драйвер

Типы драйверов Мост JDBC-ODBC Драйверы 1-го типа транслируют все вызовы JDBC в вызовы ODBC (Open Database Connectivity), с пересылкой всех данных в ODBC драйвер.

Типы драйверов Нативный-API/частичный Java драйвер JDBC драйвер 2-го типа - нативный-API/частичный Java драйвер – переводит вызовы JDBC в вызовы специфичные к СУБД таких как например SQL Server, Informix, Oracle или Sybase.

Типы драйверов Сетевой протокол/«чистый» Java драйвер JDBC драйвер 3 типа – сетевой протокол/«чистый» Java драйвер – использует трехуровневую архитектуру, где вызовы JDBC посылаются на сервер приложений, далее этот сервер транслирует вызовы (явно или косвенно) в вызовы специфичного к СУБД нативного интерфейса для дальнейшего обращения к базе данных.

Типы драйверов Нативный протокол/«чистый» Java драйвер Нативный протокол/«чистый» Java драйвер (JDBC драйвер 4-го типа) конвертирует вызовы JDBC в специфический протокол вендора СУБД, так что клиентские приложения могут напрямую обращаться с сервером базы данных.

Использование JDBC

Использование JDBC Последовательность действий: Загрузка класса драйвера базы данных. Установка соединения с БД. Создание объекта для передачи запросов. Выполнение запроса. Обработка результатов выполнения запроса. Закрытие соединения.

Загрузка драйвера базы данных

Загрузка драйвера базы данных Загрузка класса драйвера базы данных: в общем виде: для MySQL: для JDBC-ODBC bridge (ex. MS Access) :

Загрузка драйвера базы данных В общем драйверы JDBC можно зарегистрировать с помощью системных свойств Java или в программе на Java. Регистрация с помощью системных свойств: Регистрация в программе на Java:

Загрузка драйвера базы данных Пользователь может пропустить этот управляющий уровень JDBC и вызывать непосредственно методы класса Driver для открытия соединения. Это может быть нужным в тех редких случаях, когда два или более драйвера могут обслужить заданный URL, но пользователь хочет выбрать конкретный из них.

Установление связи с БД

Установление связи с БД Объект Connection представляет собой соединение с БД. Сессия соединения включает в себя выполняемые SQL-запросы и возвращаемые через соединение результаты. Приложение может открыть одно или более соединений с одной или несколькими БД. Класс DriverManager содержит список зарегистрированных классов Driver и обеспечивает управление ими, и при вызове метода getConnection он проверяет каждый драйвер и ищет среди них тот, который "умеет" соединятся с БД, указанной в URL. Метод connect() драйвера использует этот URL для установления соединения.

Установление связи с БД Вызов метода стандартный способ получения соединения Методу передается строка, содержащая "URL". Класс DriverManager пытается найти драйвер, который может соединиться к БД с помощью данного URL.

Установление связи с БД

Установление связи с БД JDBC-URL (Uniform Resource Locator) Стандартный синтаксис JDBC URL: jdbc - протокол. Протокол, используемый в JDBC-URL - всегда jdbc. <subprotocol> (подпротокол) - это имя драйвера или имя механизма соединения с БД. <subname> (подимя) - это идентификатор БД.

Установление связи с БД Разработчик драйвера резервирует имя подпротокола в JDBC-URL. Когда класс DriverManager "показывает" это имя своему списку зарегистрированных драйверов, и тот драйвер, который отвечает за этот подпротокол, должен "откликнуться" и установит соединение с БД. Например, odbc зарезервирован за мостом JDBC-ODBC. Кто-нибудь другой, например, Miracle Corporation, может зарегистрировать в качестве подпротокола "miracle" для jdbc-драйвера, который соединяется с СУБД Miracle. При этом никто другой уже не сможет использовать это имя.

Выполнение sql-запросов

Выполнение SQL-запросов В JDBC есть три класса для отправления SQL-запросов в БД и три метода в интерфейсе Connection определяют экземпляры этих классов: Statement - создается методом createStatement. Объект Statement используется при простых SQL-запросах. PreparedStatement - создается методом prepareStatement. Подготовленные sql-запросы. CallableStatement - создается методом prepareCall. Объекты CallableStatement используются для выполнения т.н. хранимых процедур - именованных групп SQL-запросов, наподобие вызова подпрограммы.

Statement

Statement Метод createStatement используется для простых SQL-выражений (без параметров).

Statement

Statement

Statement Метод executeUpdate возвращает количество строк, полученных в результате выполнения SQL-команды. может применяться для выполнения команд INSERT, UPDATE и DELETE, а также команд определения данных CREATE TABLE и DROP TABLE. Для выполнения команды SELECT нужно использовать другой метод, а именно executeQuery. Существует также универсальный метод execute, который может применяться для выполнения произвольных SQL-команд, но он используется в основном для интерактивного создания запросов.

Resultset

ResultSet Метод executeQuery возвращает объект типа ResultSet с построчными результатами выполнения запроса. Для построчного анализа результатов выполнения запроса используется приведенный ниже цикл.

ResultSet При обработке отдельной строки нужно с помощью специальных методов получить содержимое каждого столбца. Для каждого типа данных языка Java предусмотрен отдельный метод извлечения данных, например getString и getDouble.

ResultSet Для организации прокрутки результатов выполнения запроса необходимо получить объект Statement с помощью приведенного ниже способа. Для предварительно подготовленного запроса нужно использовать следующий вызов. Для организации прокрутки результатов выполнения запроса без возможности редактирования данных можно использовать следующую команду.

ResultSet

ResultSet Методы интерфейса ResultSet

ResultSet Методы интерфейса ResultSet

ResultSet При попытке перемещения курсора за пределы имеющегося результата выполнения запроса он располагается либо после последней, либо перед первой записью в зависимости от направления перемещения.

ResultSet

ResultSet Методы updateXxx изменяют только отдельные значения в текущей строке в результатах выполнения запроса, а не в базе данных. Для обновления всех данных из отредактированной строки в базе данных нужно вызвать метод updateRow. Для отмены обновлений из данной строки в базе данных можно использовать метод cancelRowUpdates.

Prepared statement

PreparedStatement Метод prepareStatement используется для SQL-выражений с одним или более входным (IN-) параметром простых SQL-выражений, которые исполняются часто. Для компиляции SQL запроса, в котором отсутствуют конкретные значения, используется метод prepareStatement(String sql), возвращающий объект PreparedStatement. Подстановка реальных значений происходит с помощью методов setString(), setInt() и подобных им. Выполнение запроса производится методами executeUpdate(), executeQuery(). PreparedStatement - оператор предварительно откомпилирован, поэтому он выполняется быстрее обычных операторов ему соответствующих.

PreparedStatement

Callable statement

CallableStatement

CallableStatement В терминологии JDBC, хранимая процедура - последовательность команд SQL, хранимых в БД и доступных любому пользователю этой СУБД. Механизм создания и настройки хранимых процедур зависит от конкретной базы данных. Интерфейс CallableStatement обеспечивает выполнение хранимых процедур Объект CallableStatement содержит команду вызова хранимой процедуры, а не саму хранимую процедуру.

CallableStatement CallableStatement способен обрабатывать не только входные (IN) параметры, но и выходящие (OUT) и смешанные (INOUT) параметры. Тип выходного параметра должен быть зарегистрирован методом registerOutParameter(). После установки входных и выходных параметров вызываются методы execute(), executeQuery() или executeUpdate(). Метод prepareCall используется для вызова хранимой процедуры.

CallableStatement

Batch-команды

Batch-команды Механизм batch-команд позволяет запускать на исполнение в БД массив запросов SQL вместе, как одну единицу. Метод executeBatch() возвращает массив чисел, каждое из которых характеризует число строк, которые были изменены конкретным запросом из batch-команды.

Зактрытие resultset, statement и connection

Закрытие ResultSet, Statement и Connection По окончании использования необходимо последовательно вызвать метод close() для объектов ResultSet, Statement и Connection для освобождения ресурсов.

Conection Pool

Connection Pool

Connection Pool

Connection Pool

Connection Pool

Connection Pool

Connection Pool

Connection Pool

Connection Pool

Connection Pool

Data access object (DAO)

Data Access Object DAO управляет соединением с источником данных для получения и записи данных. Источником данных может быть реляционное хранилище (например, RDBMS), внешняя служба (например, B2B-биржа), репозиторий (LDAP-база данных), или бизнес-служба, обращение к которой осуществляется при помощи протокола CORBA Internet Inter-ORB Protocol (IIOP) или низкоуровневых сокетов. Использующие DAO бизнес-компоненты работают с более простым интерфейсом, предоставляемым объектом DAO своим клиентам. DAO полностью скрывает детали реализации источника данных от клиентов.

Data Access Object Data Access Object

Data Access Object Диаграмма последовательности действий паттерна Data Access Object

Data Access Object Диаграмма классов при применении стратегии Factory for Data Access Objects

Data Access Object Диаграмма последовательности действий для стратегии Factory for Data Access Objects, использующей Abstract Factory.

Транзакции и точки сохранения

Транзакции и точки сохранения Транзакция состоит из одного или более выражений (действий), которые поле выполнения либо все фиксируются (commit), либо все откатываются назад (rollback). Для работы с транзакциями используются методы commit() rollback() При вызове метода commit() или rollback() текущая транзакция заканчивается и начинается другая.

Транзакции и точки сохранения Каждое новое соединение по умолчанию находится в режиме автофиксации (auto-commit), что означает автоматическую фиксацию (commit) транзакции после каждого запроса. В этом случае транзакция состоит из одного запроса. Если auto-commit запрещен, транзакция не заканчивается вплоть до явного вызова commit или rollback, включая, таким образом, все выражения, выполненные с момента последнего вызова commit или rollback. В этом случае все SQL-запросы в транзакции фиксируются или откатываются группой. Метод фиксации commit делает окончательными все изменения в БД, проделанные SQL-выражением, и снимает также все блокировки, установленные транзакцией. Метод rollback проигнорирует, "отбракует" эти изменения.

Транзакции и точки сохранения

Транзакции и точки сохранения

метаданные

Метаданные В языке SQL данные о структуре базы данных и ее составных частей называются метаданными (metadata), чтобы их можно было отличить от основных данных. Существуют метаданные двух типов: для описания структуры базы данных и структуры результатов выполнения запроса. Доступ к этим дополнительным данным разработчики JDBC обеспечили через интерфейсы ResultSetMetaData и DatabaseMetaData.

Метаданные Интерфейс ResultSetMetaData позволяет узнать: Число колонок в результирующем наборе. Является ли NULL допустимым значением в колонке. Метку, используемую для заголовка колонки. Имя заданной колонки. Таблицу, служащую источником данных для данной колонки. Тип данных колонки.

Метаданные

Метаданные Получить объект DatabaseMetaData можно следующим образом: В результате из полученного объекта DatabaseMetaData можно извлечь: название и версию СУБД методами getDatabaseProductName(), getDatabaseProductVersion(), название и версию драйвера - методами getDriverName(), getDriverVersion(), имя драйвера JDBC – методом getDriverName(), имя пользователя БД – методом getUserName(), местонахождение источника данных – методом getURL()

Метаданные

Olga Smolyakova Java.SE.10 JDBC fundamentals