Datenbanken 1 für Mediennformatiker WS ODBC, JDBC und SQLJ: Datenbank-Anbindung an Anwendungsprogramme

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1 Datenbanken 1 für Mediennformatiker WS ODBC, JDBC und SQLJ: Datenbank-Anbindung an Anwendungsprogramme

2 Der letzte Schritt Diese grafische Oberfläche mit der Ebay-Datenbank verbinden...

3 Anwendungen mit Datenbanken GUI GUI GUI ODBC Anwendungs- Programm- ODBC Programm- Pakete Anwendungs- Programm- Programm- Pakete Prozedurale SQL-Erweiterungen Embedded SQL

4 Programmierung und Datenbanken Embedded SQL: Programm auf dem Client Verbindung zur DB SQL-Befehle werden "geschickt" Standardtechnik ODBC / JDBC Moderner: SQLJ Prozedurale Erweiterungen Ausführung der Prozeduren im DBMS SQL/PSM bzw. PL/SQL Embedded Java SQLJ

5 Was ist ODBC? Open Data Base Connectivity generische Programmierschnittstelle (API) zur Interaktion mit einer (beliebigen) SQL-Datenbank ODBC: Microsoft-Entwicklung Normierung als CLI/SQL Implementierungen heißen ODBC-Treiber Von praktisch allen relationalen DBMS implementiert ("ODBC-Datenbanken") Treiber Bestandteil von Windows ab Windows 2000/NT Funktioniert als Vermittlungsschicht zwischen DBMS und Anwendungsprogramm: Herstellung und Verwaltung der DB-Verbindung "Versand" von SQL-Anweisungen (incl. Datenkonvertierung) "Empfang" von SQL-Ergebnissen und Fehlermeldungen Anwendung ODBC DBMS

6 Was ist JDBC Java-API, das das ODBC-Verfahren auf Java abbildet, also ODBC mit Java als Schnittstellensprache JDBC-Treiber ist realisiert in Form von Java-Bibliotheken Einfachste Implementierung JDBC-ODBC-Bridge: Abbildung auf ODBC Die meisten DBMS bieten auch spezifische Treiber an performanter (Später mehr über Treiber-Typen)

7 JDBC: "Telefonieren mit der Datenbank" Telefonieren: Verbindung aufbauen URL mit Port und SID, User und Passwort Kommunizieren SQL-Anweisungen versenden und Ergebnisse empfangen Verbindung beenden "Roaming" Anbieter registrieren und auswählen Treiber laden und bei der Klasse DriverManager registrieren Telefonieren

8 Arbeitsweise mit JDBC 1. Treiber-Bibliothek laden 2. Verbindung zum Datenbank-Server herstellen 3. SQL-Anweisung(en) in ein Ausführungs-Objekt packen 4. Ausführungsobjekt ausführen 5. Ergebnis-Objekt lesen und verarbeiten 6. Vorgang beliebig wiederholen 7. irgendwann Verbindung beenden

9 Die JDBC-Spezifikation

10 Das JDBC-API Hinweis: Erweiterungen ab JDBC 3.0 in javax.sql

11 DB-Interaktionen Connection connection; // Verbindung zur Datenbank herstellen // und in connection speichern typischerweise im Konstruktor, s.u. Statement stmt; ResultSet result; try { stmt = connection.createstatement(); String sql = "create table newtab "+ "(id number primary key," + " name varchar2(10), vorname varchar2(10))"; int changes = stmt.executeupdate(sql); // für DDL, DML sql = "Insert into newtab values(100, 'Hansen', 'Hans'); int numchanges = stmt.executeupdate(sql); // für DDL, DML sql = "Select * from newtab;"; result = stmt.executequery(sql); // für QL stmt.close(); // wichtig, sonst bleibt der DB Cursor offen } catch (SQLException ex) { ex.printstacktrace(); }

12 Arbeiten mit dem ResultSet while (result.next()) // zeilenweise abarbeiten System.out.println("" + result.getint(1) +'\t' + result.getstring(2) + '\t' + result.getstring("vorname") + '\n');

13 Arbeiten mit Metadaten ResultSetMetaData meta = result.getmetadata(); int numspalten = meta.getcolumncount(); String [] spaltennamen = new String[numSpalten]; for (int i=0; i<numspalten; i++) { spaltennamen[i] = meta.getcolumnname(i+1); System.out.print(spaltenNamen[i]+'\t'); } System.out.println(); /* entsprechend getcolumndisplaysize, getcolumntype... */

14 Vorkompilierte Statements PreparedStatement: parametriesierbar vorkompiliert public String[] nachnamen(string Vorname) { try { String query = "select name, vorname"+ "from newtab where vorname =?"; PreparedStatement prepsql = connection.preparestatement(query); query.setstring(1, Vorname); ResultSet result = prepsql.executequery(); return result.getarray("name"); } catch (SQLException e) {e.printstacktrace()); }

15 Generische Statements DDL, DML oder QL Statements werden oft dynamisch zusammengesetzt. manchmal unklar, ob Create, Update, Select... try { boolean isquery = stmt.execute(sql); if (isquery) result = stmt.getresultset(); else int updatecount = stmt.getupdatecount(); } catch (SQLExeption e) { e.printstacktrace(); }

16 Aufruf von Stored Procedures CallableStatement Aufruf eines PL/SQL-Blocks mithilfe eines CallableStatement Der Block kann auch der Aufruf einer Stored Procedure sein. try { CallableStatement s1 = connection.preparecall ( "Begin If Select(count(*) from?) <?" + "Then Truncate Table?;" + " End;" ); s1.setstring(1, "newtab"); s1.setint(2, 2); s1.setstring(3, "newtab"); s1.execute(); } catch (SQLException e) { e.printstacktrace(); }

17 Aufruf von Stored Procedures CallableStatement Aufruf einer Stored Procedure Ausgabeparameter müssen registriert werden try { CallableStatement s2 = connection.preparecall ( "{ call StoredProc1 (?,?) }"); s2.setdouble(1, 42.43); // IN-Parameter s2.registeroutparameter(1, java.sql.types.float); // auch OUT-Par. s2.registeroutputparameter(2, java.sql.types.varchar); // OUT-Par. s2.execute(); double res1 = s2.getdouble(1); String res2 = s2.getstring(2); } catch (SQLException e) { e.printstacktrace(); }

18 JDBC-Treiber-Typen Quelle: Jeckle, Liste der verfügbaren Treiber unter

19 DB-Verbindungen: 1. Treiber laden 1. JDBC-Treiber laden und bei der Klasse DriverManager registrieren (3 von 4-5 Möglichkeiten) Class.forName ("sun.jdbc.odbc.jdbcodbcdriver"); DriverManager.registerDriver (new oracle.jdbc.driver.oracledriver()); Driver driver = new com.mysql.jdbc.driver(); //Connector/J Die Klasse DriverManager verwaltet alle geladenen Treiber, so dass ein Programm zu mehreren verschiedenen Datenbanken Verbindungen aufbauen kann. DriverManager Wichtig: Die Treiberklassen müssen im Classpath sein! Also ggf. herunterladen und in das lib/ext-verzeichnis des jdk kopieren, oder irgendwohin kopieren und Classpath setzen!

20 DB-Verbindung: Datenbank spezifizieren und Verbindung(en) aufbauen 2. Datenbank-URL spezifizieren String db1_url = "jdbc:odbc:jdbc_test"; // jdbc_test muss als lokale Datenquelle // im Betriebssystem registriert sein // s.a. String db2_url = // direkte Verbindung zum DB-Server String db3_url = 3. Connect zur Datenbank ausführen Connection my_con1 = DriverManager.getConnection(db_url1, "spielwiese","student"); Connection my_con2 = DriverManager.getConnection(db_url2, "ebay", args[0]); // (Kennwort muss beim Programmaufruf uebergeben werden)

21 ... und los geht's

22 Implikationen für Internet-DB Kriterien: Ladezeit Datenstrom Verbindungsdauer Server-Belastung Ausführliche Diskussion in:

23 Was ist SQLJ? SQLJ ist eine SQL-Einbindung in eine Programmiersprache auf höherer Ebene. Syntax: SQL-Anweisungen beginnen mit #sql und sind in { } eingeschlossen. public String findbook (String isbn) throws SQLException { String title; #sql { Select title into :title From book Where isbn = :isbn }; return title; }

24 ...und was bringt SQLJ? SQLJ ist embedded SQL mit SQL-Precompiler auf dem Client entwickel- und ausführbar Fehleranalyse während der Entwicklung dafür keine dynamischer SQL-Aufbau benutzt JDBC für die DB-Verbindung SQLJ ist eine prozedurale SQL-Erweiterung auf dem DBMS entwickel- und ausführbar als Stored Procedures im DD registriebar.

25 Flexible Codeverteilung GUI SQLJ-Anwendungs- Programm (JDBC) SQLJ-Programm- Pakete

26 Literatur und Links Bücher: Aktuell, verstehbar und gründlich: Gunter Saake, Kai-Uwe Sattler, Datenbanken und Java, Heidelberg 2003 Technisch detailliert: Elio Bonazzi, Glenn Stokol, Oracle und Java, Münschen 2002 JDBC-Links Aktuelle Version ist JDBC 4.0 J2SE 5.0-Spezifikation bezieht sich noch auf JDBC 2.0 Seit der Definition von JDBC sind viele nützliche Lernhilfen veröffentlicht worden: Gutes, aber altes Tutorial (ca. 8 h): Kommentare dazu (Korrekturen!): JDBC 4.0:

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