3. Datenbankzugriff (JDBC) Grundlagen der Programmierung II (Java)

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1 3. Datenbankzugriff (JDBC) Grundlagen der Programmierung II (Java) Prof. Dr. Bernhard Humm Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences Sommersemester 2006

2 Übersicht Grundlagen der Programmierung II Einordnung in den Kontext der Vorlesung Anwendungsentwicklung (Referenzarchitektur, Softwarekategorien) Anwendungs-Komponenten (Anwendungskern) Datenbankzugriff (JDBC) Graphische Benutzeroberflächen (Swing, JSF) Client- / Serverkommunikation (RMI) Berechtigungsverwaltung Application Server (EJB) Erweiterte Konzepte (Reflection, Threads, Design Patterns, ) Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 2

3 Agenda SQL JDBC MySQL Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester Seite 3

4 SQL (Structured Query Language): Datenbanktabellen vs. Java-Klassen Tabellenname Klassenname cd customer - address: Address - category: String - firstname: String - surname: String entity::customer AbstractEntity + Customer(EntityManager, String, String, Address, String) + getaddress() : Address + getcategory() : String + getfirstname() : String + getsurname() : String Spalte SQL-Typ Attribut Typ Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 4

5 Datenbankzeilen vs. Java-Objekte Zeile Objekt Bernhard Humm: Customer firstname: Bernhard surname: Humm category: Professor address: Friedberg Spaltenwert Variablenwert Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 5

6 Primärschlüssel Spalte mit eindeutigen Werten Dient der eindeutigen Identifikation von Zeilen Primärschlüssel kann auch aus mehreren Spalten zusammengesetzt sein Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 6

7 CREATE TABLE Statement (DDL) vs. class Statement (Java) Data Definition Language Table structure for customer CREATE TABLE `customer` ( `id` varchar(255) NOT NULL, `firstname` varchar(255) default NULL, `surname` varchar(255) default NULL, `category` varchar(255) default NULL, `address` varchar(255) default NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1; public class Customer { private String surname = null; private String firstname = null; private Address address = null; private CustomerType type = null; private CustomerStatus status = null; // Relation Customer2Loan private List <Loan> loans; // Constructor + Instance methods } Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 7

8 SQL-Syntax zum Ändern von Datenstrukturen CREATE TABLE TabName (ColName DataType [DEFAULT ConstExpr] [ColName DataType [DEFAULT ConstExpr]]...) ALTER TABLE TabName ADD (ColName DataType [ColName DataType]...) CREATE [UNIQUE] INDEX IndexName ON TabName (ColName [ASC DESC] [, ColName [ASC DESC]]...) DROP TABLE TabName DROP INDEX IndexName Legt eine neue Tabelle an Ändert eine existierende Tabelle Erstellt einen Index Löscht eine Tabelle Löscht einen Index Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 8

9 Bezeichnung CHAR(n) VARCHAR(n) SMALLINT INTEGER REAL FLOAT DECIMAL(n,m) DATE Bedeutung Zeichenkette der (festen) Länge n. Zeichenkette variabler Länge mit max. n Zeichen. 16-Bit-Ganzzahl mit Vorzeichen. 32-Bit-Ganzzahl mit Vorzeichen. Fließkommazahl mit etwa 7 signifikanten Stellen. Fließkommazahl mit etwa 15 signifikanten Stellen. Auch als DOUBLE oder DOUBLE PRECISION bezeichnet. Festkommazahl mit n Stellen, davon m Nachkommastellen. Ähnlich NUMERIC. Datum (evtl. mit Uhrzeit). Verwandte Typen sind TIME und TIMESTAMP. SQL- Datentypen Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 9

10 INSERT Statement (SQL) vs. new Statement (Java) Records INSERT INTO `customer` VALUES ('100', 'Fritz', 'Huber', 'Student', 'Darmstadt'); INSERT INTO `customer` VALUES ('101', 'Bernhard', 'Humm', 'Professor', 'Friedberg'); Customer c1 = new Customer ( Fritz, Huber, Student, Darmstadt ); Customer c2 = new Customer(); c2.setfirstname( Fritz ); c2.setsurname( Huber ); Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 10

11 SQL-Syntax zum Ändern von Daten INSERT INTO TabName [( ColName [,ColName] )] VALUES (Expr [,Expr]...) UPDATE TabName SET ColName = {Expr NULL} [,ColName = {Expr NULL}]... [WHERE SearchCond] DELETE FROM TabName [WHERE SearchCond] Fügt eine neue Zeile in die Tabelle ein Ändert Spaltenwerte einer existierenden Zeile Löscht eine Zeile einer Tabelle Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 11

12 SELECT Statement (SQL) vs. find Methoden (Java) public Customer findcustomerbyname(string name) { for (Entity e : getentities()) { } if (e.getsurname().equals(name)) return e; } return null; Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 12

13 Syntax SELECT Statement (SQL) ColList: Angabe der Spalten, die interessieren SELECT [ALL DISTINCT] ColList FROM TabName [,TabName]... [WHERE SearchCond] [GROUP BY ColName [,ColName]...] [HAVING SearchCond] [UNION SubQuery] [ORDER BY ColName [ASC DESC] [,ColName [ASC DESC]]...] ALL / *: alle Spaltenwerte DISTINCT: nur unterschiedliche Zeilenwerte WHERE: Angabe von Bedingungen GROUP BY / HAVING: Kreuztabellen UNION: Vereinigung ORDER BY: Sortierung Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 13

14 Agenda SQL JDBC MySQL Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester Seite 14

15 Wirkungsweise von JDBC Anwendungsprogramm JDBC java.sql.* JDBC-Treiber JDBC (Java Database Connectivity): Call-level Interface auf eine Datenbank Interfaces, Klassen und Exceptions in java.sql, zum Beispiel Connection, Statement, ResultSet JDBC-Treiber implementiert die JDBC-Interfaces und stellt Zugriff auf konkretes DBMS (Datenbank- Management-System) her Datenbank Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 15

16 Laden des JDBC-Treibers try { Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver").newInstance(); } catch (Exception ex) { // TODO error handling } Der DriverManager (java.sql) verwaltet JDBC-Treiber Der JDBC-Treiber muss dem DriverManager bekannt gemacht werden (Registration) Einfachste Form: über Instanziierung Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 16

17 Öffnen einer Verbindung (Connection) try { Connection conn = DriverManager.getConnection( "jdbc:mysql://localhost/library?user=library&password=library"); catch (SQLException ex) { // handle any errors System.out.println("SQLException: " + ex.getmessage()); System.out.println("SQLState: " + ex.getsqlstate()); System.out.println("VendorError: " + ex.geterrorcode()); } Connection repräsentiert eine DB-Verbindung (Session) SQL-Anweisungen (Statements) können nur im Kontext einer Session ausgeführt werden Angaben: DB URL, User Name, Password Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 17

18 Erzeugen von Anweisungsobjekten (Statement) try { Statement stmt = conn.createstatement(); // do something with the statement: stmt.execute( ) } finally { if (stmt!= null) { try { stmt.close(); } catch (SQLException sqlex) { stmt = null; } } } Ein Statement repräsentiert einen SQL-Befehl Statements können ausgeführt werden: zum Beispiel CREATE TABLE, INSERT, UPDATE und SELECT Statements Alle Ressourcen nach der Verwendung schließen (finally) Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 18

19 Datenbankabfragen: Ausführen von Statements Statement stmt = conn.createstatement(); ResultSet rs = stmt.executequery("select * FROM Customer"); while (rs.next()) { System.out.println(rs.getString( name")); } Ausführen von CREATE TABLE, INSERT, UPDATE, DELETE Statements mit executeupdate Übergeben wird ein SQL-String Ausführen von SELECT-Statements mittels executequery Rückgabewert: ResultSet Iterieren über Ergebnisse mittels next() Zugriff auf Spaltenwerte mittels get (String columnname) Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 19

20 Agenda SQL JDBC MySQL Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester Seite 20

21 Als DBMS verwenden wir MySQL Populäre Open-Source Datenbank Dual Licensing: höhere Service- Levels bei kommerzieller Lizenz Diverse Frontends, zum Beispiel WinMySQL ( open source), MySQLFront ( kommerziell), Navicat ( kommerziell) Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences. Fachbereich Informatik. Prof. Dr. Bernhard Humm. Sommersemester 2006., , Seite 21

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