Grundlagen von Datenbanken SS 2010 Kapitel 8: Datenbank-Einbettung in Programmiersprachen Prof. Dr. Stefan Böttcher Universität Paderborn

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1 Grundlagen von Datenbanken SS 2010 Kapitel 8: Datenbank-Einbettung in Programmiersprachen Prof. Dr. Stefan Böttcher Universität Paderborn Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 1

2 Java Database Connectivity (JDBC) Paket von Java-Klassen zum DB-Zugriff mit SQL vom Ziel-DBMS unabhängige API Standard seit Java 1.1 Java-Programm JDBC: API Treibermanager Treiber Zieldatenbanksystem Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 2

3 Java-Interfaces von JDBC SQLDriver : Treiber für ein Ziel-DBMS oder ODBC SQLDriverManager : registriert Treiber Connection : Für Verbindungen Statement : für Statement-Objekt, z.b. Query ResultSet : für Ergebnismenge Die Klassen zu diesen Interfaces werden von DB-Herstellern implementiert JDBC-ODBC-Brücke wird von SUN mitgeliefert Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 3

4 Access - Datenbank anschließen unter ODBC 2. ODBC- Name hinzufügen 1. DB da 3. OK wählen Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 4

5 MySQL- Datenbank anschließen unter ODBC 1. DB da 2. ODBC- Name hinzufügen 3. Server, User, Passwort eingeben und danach DB auswählen 4. OK wählen Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 5

6 Datenbank anschließen unter ODBC ODBC, Excel/Access und 64-Bit Betriebssysteme (z.b. Windows 7, Windows Vista) 64-Bit ODBC-Treiber für Access und Excel werden erst mit Office 2010 geliefert Workaround 32-Bit ODBC-Datenquellen-Administrator aufrufen c:\windows\syswow64\odbcad32.exe 32-Bit Java-Version verwenden Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 6

7 Datenbankzugriffe mit JDBC Treiber laden Class c = Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); Verbindung herstellen con = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:odbc2access"); Statement-Objekte definieren Statement stmt = con.createstatement() ; Datenbank zugreifen, z.b. einfügen stmt.executeupdate( insert into Liefert values( IBM, pc500, 2500,6) ); Statement und Verbindung zum DBMS schließen stmt.close( ) ; con.close( ) ; Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 7

8 Datenbank-Anfragen mit JDBC Class c = Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); con = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:odbc2access"); Statement stmt = con.createstatement() ; Datenbankanfrage stellen ResultSet rsliefert = stmt.executequery( select * from Liefert where Teil = pc500 ); while ( rsliefert.next( ) ) // hole nächstes Tupel aus Result-Set { ausgabe += rsliefert.getstring( "Lieferant" ) ; // ggf. weitere Spalten ausgeben } stmt.close( ) ; con.close( ) ; Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 8

9 Datenbank anlegen mit JDBC-Programm import java.sql.*; public class dbinit { public static void main( String[] args ) { String ergebnis = "" ; try { Class c = Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); // Treiber für ODBC Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:odbc2access"); try { ergebnis = makedb( con ) ; // : :DB-Name unter ODBC System.out.println( ergebnis ) ; } finally { con.close( ) ; } } catch (Exception e) { System.out.println( e ) ; } } // main zuende public static String makedb( Connection con ) { String ausgabe="" ; // String zum Sammeln der Ausgabe try { Statement stmt = con.createstatement() ; stmt.executeupdate( "create table Liefert( Lieferant char(10), Teil char(10), Preis int, Lieferzeit int ) " ); stmt.executeupdate( "Insert into Liefert values('vobis ','pc400',1700,3)" ); stmt.close( ); // Statement schließen ausgabe += "\ndatenbank initialisiert.\n" ; } catch (Exception e) { ausgabe += "\n" + "Fehler: " + e ; } return ausgabe ; } // makedb zuende } // class dbinit zuende Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 9

10 Datenbank lesen mit JDBC-Programm (1) import java.sql.*; public class dbselect { public static void main( String[] args ) { String ergebnis = "" ; try { Class c = Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); // Treiber für ODBC Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:odbc2access"); try { ergebnis = selecttab( con, "2200" ) ; // : :DB-Name unter ODBC System.out.println( ergebnis ) ; } finally { con.close( ) ; } } catch (Exception e) { System.out.println( e ) ; } } // main zuende // es folgt noch : public static String selecttab( Connection con, String limit ) { // berechne die richtige Ausgabe siehe nächste Folie } // Funktion selecttab zuende } // class dbselect zuende Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 10

11 Datenbank lesen mit JDBC-Programm (2) import java.sql.*; public class dbselect { public static void main( String[] args ) { } public static String selecttab( Connection con, String limit ) { String ausgabe="" ; // String zum Sammeln der Ausgabe try { Statement stmt = con.createstatement() ; ResultSet rsliefert = stmt.executequery( "SELECT * FROM Liefert WHERE Preis < " + limit ) ; // Strings in SQL müssten zusätzlich in einfache Hochkommas: // "SELECT * FROM Liefert WHERE Teil = '" + limit + "'" ) ; ausgabe += "\n\nliefert:\n( Lieferant Teil Preis Lieferzeit )" ; while (rsliefert.next()) // hole nächstes Tupel aus Result-Set { ausgabe += "\n" + rsliefert.getstring("lieferant") + " " + rsliefert.getstring("teil") + " " + rsliefert.getint("preis") + " " + rsliefert.getint("lieferzeit") ; } rsliefert.close() ; stmt.close() ; // ResultSet schließen, Statement schließen } catch (Exception e) { ausgabe += "\nfehler bei Anfrage an die Datenbank:\n" + e ; } return ausgabe ; } // Funktion selecttab zuende } // class dbselect zuende Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 11

12 Datenbankschema lesen import java.sql.*; public class dbinf { public static void main( String[] args ) { String ergebnis = "" ; try { Class c = Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:odbc2access"); ergebnis = accessdb( con ) ; System.out.println( ergebnis ) ; } catch (Exception e) { System.out.println( e ) ; } } public static String accessdb( Connection con ) { String ausgabe="" ; // String zum Sammeln der Ausgabe try { DatabaseMetaData md = con.getmetadata(); final String[ ] tabellen = {"TABLE"}; // Hilfsvariable ResultSet tablesnames = md.gettables( null, null, null, tabellen ); while (tablesnames.next()) { String tablename = new String(tablesNames.getString(3)); ausgabe += tablename + "\n" ; } } catch (Exception e) { ausgabe += e ; } return ausgabe; } // accessdb zuende } // class dbinf zuende Metadaten der Datenbank lesen Tabellennamen der Datenbank lesen Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 12

13 Tabelle komplett lesen import java.sql.*; public class dbtab { // Main-Funktion wie in den anderen Programmen, jedoch Aufruf: // ergebnis = accesstab( con, "Auftrag" ) ; public static String accesstab( Connection con, String tabelle ) { int spalte; String ausgabe="" ; // String zum Sammeln der Ausgabe try { Statement stmt = con.createstatement(); ResultSet rs = stmt.executequery("select * from " + tabelle); ResultSetMetaData rsmd= rs.getmetadata(); int spaltenanzahl = rsmd.getcolumncount(); for( spalte=1 ; spalte <= spaltenanzahl ; spalte++ ) { ausgabe += rsmd.getcolumnlabel( spalte ) + "\t\t" ; } ausgabe += "\n \n" ; while (rs.next()) { for( spalte=1 ; spalte <= spaltenanzahl ; spalte++ ) { ausgabe += rs.getstring(spalte) + "\t" ; } ausgabe += "\n" ; } } catch (Exception e) { ausgabe += e ; } return ausgabe; } // accesstab } // class dbtab zuende Metadaten der Tabelle lesen Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 13

14 Zugriff auf Oracle-Datenbanken Treiber laden Class c = Class.forName("oracle.jdbc.OracleDriver"); Verbindung herstellen // Treiber für Oracle Connection con = DriverManager.getConnection( "oracle_login", "oracle_passwort " ); Internetadresse Port Datenbank Alles weitere wie für Access: Statement-Objekt definieren, Datenbank zugreifen, Statement und Verbindung zum DBMS schließen Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 14

15 Zugriff auf Sybase-Datenbank (unter Unix) Treiber laden Class c = Class.forName( com.sybase.jdbc.sybdriver"); Verbindung herstellen con = DriverManager.getConnection ( "jdbc:sybase:tds:beethoven.uni-paderborn.de:4100/kunden", "userid", "password" ); Internetadresse Port Datenbank Alles weitere wie für Access: Statement-Objekt definieren, Datenbank zugreifen, Statement und Verbindung zum DBMS schließen Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 15

16 Zugriff auf MySQL-Datenbank Treiber laden Class c = Class.forName( com.mysql.jdbc.driver"); Verbindung herstellen con = DriverManager.getConnection ( "jdbc:mysql://beethoven.uni-paderborn.de:3306/kunden", "userid", "password" ); Internetadresse Port Datenbank Alles weitere wie für Access: Statement-Objekt definieren, Datenbank zugreifen, Statement und Verbindung zum DBMS schließen Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 16

17 Zugriff auf Excel-Tabellen Treiber laden Class c = Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); Verbindung herstellen con = DriverManager.getConnection( "jdbc:odbc:odbc2excel" );? Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 17

18 Zugriff auf Excel-Tabellen Untere rechte Ecke einer Excel-Tabelle für die ODBC- Verarbeitung bekannt machen Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 18

19 Beispielprogramme zu JDBC dbinit.java Datenbank-Initialisierung dbselect.java Selektion von Datenbankinhalten dbinf.java dbtab.java Information über das Datenbankschema lesen nutzt Metadaten der Datenbank Eine beliebige Tabelle ausgeben nutzt Metadaten der auszugebenden Tabelle exinit.java,, extab.java, orainit.java, sybinit.java dasselbe für Excel, Oracle und Sybase Quellcode in.zip-datei Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 19

20 Prepared Statements Statt Statement stmt = con.createstatement(); ResultSet rs = stmt.executequery( "select * from liefert where teil = '" + pc + "';") ; wird folgendes verwendet PreparedStatement pstmt = con.preparestatement( "select * from liefert where teil =?"); pstmt.setstring(1, pc); ResultSet rs = pstmt.executequery(); Vorteile: effizienter verarbeitbar durch DBMS verhindert SQL-Injection, d.h. Übergabe pc=" 'pc1' union select login, password from usertable" Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 20

21 Datenbank lesen mit Prepared Statements import java.sql.*; public class dbselectps { public static void main( String[] args ) { } public static String selecttab( Connection con, String limit ) { String ausgabe="" ; // String zum Sammeln der Ausgabe try { PreparedStatement pstmt = con.preparestatement( "SELECT * FROM Liefert WHERE Preis <? ) ; //? Gibt Parameter an pstmt.setstring(1, limit); ResultSet rsliefert = pstmt.executequery(); ausgabe += "\n\nliefert:\n( Lieferant Teil Preis Lieferzeit )" ; while (rsliefert.next()) // hole nächstes Tupel aus Result-Set { ausgabe += "\n" + rsliefert.getstring("lieferant") + " " + rsliefert.getstring("teil") + " " + rsliefert.getint("preis") + " " + rsliefert.getint("lieferzeit") ; } rsliefert.close() ; pstmt.close() ; // ResultSet schließen, Statement schließen } catch (Exception e) { ausgabe += "\nfehler bei Anfrage an die Datenbank:\n" + e ; } return ausgabe ; } // Funktion selecttab zuende } // class dbselectps zuende Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 21

22 Embedded SQL - Überblick alternative Einbettung von SQL in Gastsprache (z.b. C, C++, COBOL, Ada, Pascal) Standard seit 1992 Kommunikation mit der Gastsprache über besonders gekennzeichnete Variablen Precompiler übersetzt EXEC SQL-Befehle in die Gastsprache Vorteil: SQL-Syntax und Typverträglichkeit der Schnittstelle sind bereits zur Compilezeit prüfbar Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 22

23 Embedded SQL - Beispiel // zeige Durchschnittsbetrag aller Konten wenn es Konten gibt EXEC SQL select Count(KontoNr) into :Kontenanzahl from Konten if ( Kontenanzahl 0 ) Attribut der Relation Variable der Gastsprache Datenbankrelation { EXEC SQL select SUM(KontoStand) into :Summe from Konten } println(''durchschnittsbetrag ist :'', Summe / Kontenanzahl ) ; Grundlagen von Datenbanken - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher JDBC / Folie 23

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