jdbc en embedded sql
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
programma’s verbinden met gegevensbanken Katrien Verbert [email protected]
inhoud
• benaderingen voor gegevensbankprogrammeren • ingebedde SQL • JDBC
2
gebruik van SQL
• Interactief – opdracht wordt aangeboden en onmiddellijk uitgevoerd
• Ingebed gebruik – SQL wordt gebruikt in een programma
3
programmeren met gegevensbanken
gebruikers applicaties gegevensbanken
SQL C/C++, Java, PHP, Perl...
4
benaderingen
1. inbedden SQL opdrachten in een programma • SQL opdrachten worden door een precompiler opgezocht • en omgevormd tot functie-aanroepen van de programmeertaal
2. gebruik van een bibliotheek met functies • die toegang verschaffen tot de gegevensbank • en resultaten beschikbaar stellen aan een programma in een API
3. een (nieuwe) programmeertaal ontwikkelen • die compatibel is met het gegevensmodel en query taal • vb: PL/SQL van Oracle
SQL/Host Language Interface
Func6on call SQL Library
host program
SQL stmt
DBMS
Fetch rows from the cursor
Table
Cursor While(…){ }
Impedance mismatch problem
[Kazuhiro Minami]
Impedance mismatch • verschillen tussen gegevensmodel en model van de programmeertaal
– CHAR, VARCHAR -- String – INTEGER -- int
• bindings voor verschillende programmeertalen
– definieert overeenkomsten van de attribuuttypes met de types in de programmeertaal – bindt resultaat van query (=verzameling van tuples) aan datastructuur van het
programma
7
typische interactie client/server model • het client programma opent een verbinding met de gegevensbankserver
– vereist meestal adres van machine met de server, – en login-naam en paswoord voor gegevensbank
• Interactie tussen het programma en de gegevensbank: – programma biedt queries, updates,… aan – server levert resultaten van de queries,…
• Programma sluit de verbinding met de gegevensbank
8
INGEBEDDE SQL
ingebedde SQL • SQL opdracht kan in een programma ingebed worden • een pre-compiler verwerkt de SQL opdrachten vóór de compilatie van
het programma: – SQL opdrachten worden vervangen door opdrachten (declaraties en
functie-aanroepen) in de programmeertaal • syntaxis verschilt wat naargelang van de programmeertaal
EXEC SQL < embedded SQL statement > END-‐EXEC
EXEC SQL < embedded SQL statement > ;
# SQL { < embedded SQL statement > } ; 10
ingebedde SQL – Connecteren met de gegevensbank:
• slechts één connectie kan actief zijn; • wijzigen van de actieve connectie:
– Verbinding beëindigen:
CONNECT TO < server name > AS < connec6on name > AUTHORIZATION < user account name and password > ;
DISCONNECT < connec6on name > ;
SET CONNECT < connec6on name > ;
11
Ingebed gebruik van SQL
• gemeenschappelijke variabelen – SQL opdrachten kunnen verwijzingen naar variabelen uit het
programma bevatten – dubbele punt (:) als prefix
• de gemeenschappelijke variabelen moeten gedeclareerd worden in een SQL declaratie sectie
12
ingebedde SQL • Eén tupel ophalen uit een gegevensbank
• Voorbeelden: – 1. Declaratie van variabelen (in C):
EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION; varchar dname[16], fname[16], lname[16], char ssn[10], bdate[11], sex[2], minit[2]; float salary, raise; int dno, dnumer; int SQLCODE ; char SQLSTATE[6]; EXEC SQL END DECLARE SECTION;
ingebedde SQL: voorbeeld
– Herhaal een aantal maal: lees het ssn van een werknemer en schrijf (op de uitvoer) gegevens van die werknemer
loop = 1; while (loop) { prompt(“Enter a social security number: “, ssn); EXEC SQL select Fname, Minit, Lname, Address, Salary into :fname, :minit, :lname, :address, :salary from EMPLOYEE where SSN = :ssn; if (SQLCODE == 0) printf(fname, minit, lname, address, salary) else printf(“social sec. numb. does not exist: “, ssn); prompt(“More s.s.numbers (enter 1 for Yes, 0 for No): “, loop) ; }
twee aanpakken
Host language + Embedded SQL
Preprocessor
Host language + Function calls
Host-‐language compiler
Object-code program
SQL library
CLI (Call-level interface)
SQLJ • SQL commando’s ingebed in Java
– SQLJ vertaler zet SQL commando’s om in Java, – commando’s worden uitgevoerd d.m.v. de JDBC interface – JDBC driver moet dus geïnstalleerd worden
• vereist: – importeren van verscheidene klassen
• JDBC en IO klassen • extra klassen
– connecteren met de gewenste gegevensbank • getConnection
16
SQLJ – importeren van de nodige klassen (vb. met Oracle)
– connectie maken
import java.sql.*; import java.io.*; import sqlj.runtime.*; import sqlj.runtime.ref.*; import oracle.sqlj.runtime.*; …
DefaultContext cntxt = oracle.getConnection(“<url name>”,
“<user name>”, “<pasword>”, true); DefaultContext.setDefaultContext(cntxt); …
SQLJ
– Voorbeeld 1: • lees het ssn van een werknemer en schrijf (op de uitvoer) gegevens van
die werknemer
ssn = readEntry(“Enter a social security number: “); try { #sql{select Fname, Minit, Lname, Address, Salary into :fname, :minit, :lname, :address, :salary from EMPLOYEE where Ssn = :ssn}; } catch (SQLException se) { System.out.println(“s.s.number does not exist: “+ ssn); return ; } System.out.println(fname + “ “ + minit + “ “ + lname + “ “
+ “ “ + salary)
18
dname = readEntry(“Enter the department name: “); try { #sql{select Dnumber into :dnumber from DEPARTMENT where Dname = :dname}; } catch (SQLException se) { System.out.println(“department does not exist:“ + dname); return; } System.out.println(“ information for department: “ + dname); #sql iterator Emp(String ssn, String fname, String minit, String lname, double salary); Emp e = null; #sql e = {select ssn, fname, minit, lname, salary from EMPLOYEE where Dno = :dnumber}; while (e.next()) { System,out.println(e.ssn + “ “ “ e.fname + “ “ +
e.minit + “ “ + e.lname + “ “ + e.salary); } ; e.close();
JDBC
JDBC
• Call function interface voor toegang vanuit Java • SQL statements worden dynamisch aangemaakt en
doorgegeven als string • Gebruikt API voor toegang tot DBMS
21
twee aanpakken
Host language + Embedded SQL
Preprocessor
Host language + Function calls
Host-‐language compiler
Object-code program
SQL library
JDBC
JDBC • gestandaardiseerde API (Application Programming Interface)
– geregistreerde naam door Sun Microsystems – Zou niet staan voor ‘Java DataBase Connectivity’
• JDBC driver = een implementatie van de functie-aanroepen die gespecificeerd zijn in de JDBC API
• DBMS leveranciers bieden JDBC drivers aan zodat het mogelijk wordt om gegevensbanken vanuit een Java programma aan te spreken
23
Copyright © 1997 Alex Chaffee
JDBC architectuur
Applica6on JDBC Driver
• Java code roept JDBC library aan • JDBC laadt een driver • Driver spreekt met een gegevensbank
24
JDBC Driver
• PostgreSQL: http://jdbc.postgresql.org/ • Oracle: zie Toledo
25
DriverManager klasse
• een programma kan connecteren met verschillende gegevensbanken
• de klasse DriverManager houdt bij welke drivers geïnstalleerd zijn
• enkele (statische) methodes van DriverManager zijn: – getDriver, registerDriver, deregisterDriver,…
26
stappen in JDBC gebruik
1. importeer het java.sql pakket 2. laad en registreer de driver 3. zorg voor passende variabelen in Java 4. maak een connectie met de gegevensbank 5. creëer een opdracht 6. voer de opdracht uit 7. haal het resultaat (of de resultaten) op 8. sluit de opdracht en de connectie
1. importeer het java.sql pakket
of
import java.sql.*;
import java.sql.Connection; import java.sql.SQLException; import java.sql.DriverManager; import java.sql.Driver; import java.sql.Statement; import java.sql.ResultSet; …
of
28
2. laad en registreer de driver
• dit gebeurt d.m.v. de klasse DriverManager • laden van een specifieke driver gebeurt door de
statische methode registerDriver() op te roepen
DriverManager.registerDriver (new oracle.jdbc.driver.OracleDriver());
DriverManager.registerDriver (new org.postgresql.Driver());
30
2. laad en registreer de driver
• alternatief: – gebruik de generieke Java functie om een klasse te laden
Vb: Class.forName(“oracle.jdbc.driver.OracleDriver”);
31
JDBC gebruik
3. zorg voor de passende variabelen in Java
public class Department { private String dname; private String dnumber; private String mgrssn; private String mgrstartdate; public Department(String dname, String dnumber, String mgrssn, String mgrstartdate) { setDname(dname); setDnumber(dnumber); setMgrssn(mgrssn); setMgrstartdate(mgrstartdate); } public String getDname() { return dname; } }
3. maak een connectie met de gegevensbank
• gebruik de statische methode getConnection() uit de klasse DriverManager om een connection object te maken
• twee schrijfwijzen – drie door komma’s gescheiden argumenten – een string als argument
Connection con = DriverManager.getConnection (url,”userName”,”password”);
35
• URL – jdbc:postgresql:database – jdbc:postgresql://host/database – jdbc:postgresql://host:port/database
• Voorbeeld:
Connection con = DriverManager.getConnection ("jdbc:postgresql:employee", "postgres", ”pwd");
4. maak een connectie met de gegevensbank
36
5. creëer een opdracht • Statement object
Statement stmt = con.createStatement();
vb: een tabel Department maken: Statement stmt = con.createStatement(); String creeer= “CREATE TABLE Department (“ + “ Dname Varchar(15) Not Null,”+ “ Dnumber Integer Not Null,”+ “ MgrSsn Char(9),”+ “ MgrStartDate DATE,”+ “ PRIMARY KEY (Dnumber),”+ “ UNIQUE (Dname)”+ “)”;
38
? : parameter,
7. voer de opdracht uit
• executeQuery • executeUpdate
try{ stmt.executeUpdate ("INSERT INTO DEPARTMENT VALUES (" +quotes(d.getDname())+", "+d.getDnumber()+", " +quotes(d.getMgrssn())+", " +getDate(d.getMgrstartdate())+") "); stmt.executeUpdate("COMMIT"); } catch(SQLException sqle){ stmt.executeUpdate("ROLLBACK"); throw new FailureNoticeException(sqle.getMessage()); } stmt.close();
40
Opdrachten
• ResultSet executeQuery(String sql_query) – Voert de query sql_query uit en geeft een ResultSet object
dat het resultaat van de query bevat.
• int executeUpdate(String sql_query) – Voert de query sql_query uit en geeft als resultaat het aantal
rijen dat werd toegevoegd/verwijderd/gewijzigd.
41
7. haal het resultaat (of de resultaten) op
• het resultaat wordt teruggegeven in een object van het type ResultSet
ResultSet rs = stmt.executeQuery ("SELECT dname, dnumber, mgrssn, mgrstartdate " + " FROM Department" + " WHERE dnumber = " + number ); if (!rs.next()) throw new FailureNoticeException ("Geen departement voldoet aan het zoekcriterium."); Department d = new Department(rs.getString("dname"), rs.getString("dnumber"), rs.getString("mgrssn"), rs.getString("mgrstartdate")); rs.close();
42
1, 2: attribuutposities, als alternatrief voor de attribuutnamen
binding van 1-ste parameter met ssn
JDBC gebruik
8. sluit de opdracht en de connectie
• (ook resultset(s) moeten worden afgesloten)
stmt.close(); con.close ();
44
JDBC: overzicht van acties
DriverManager
Connec6on
Statement
ResultSet
getConnection
createStatement
execute
45
Gebruik van ResultSets • navigatie in een ResultSet
• next() • previous() • first() • last() • …
• gegevens ophalen • getRow() • getString(int row) • getString(String attribuutnaam) • getLong(int row) • getDate(int row) • … • wasNull()
• andere operaties • close()
46
metadata – data die de structuur en de eigenschappen van de gegevens beschrijven – java.sql.ResultSetMetaData
• construct by calling getMetaData() of a ResultSet object • getColumnCount()
getColumnName(int i) getColumnSize(int i) getColumnType(int i) ...
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT a, b, c FROM TABLE2"); ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData(); int numberOfColumns = rsmd.getColumnCount();
47
java.sql.Statement
• meest gebruikt type opdracht – v.b. Connection con = …;
Statement stmt = con.createStatement();
• hoe worden SQL statements uitgevoerd? – de gebruiker voert een SQL opdracht in – het gevensbanksysteem ontleedt de opdracht – het gegevensbanksysteem controleert de syntaxis – het gegevensbanksysteem compileert de opdracht – het gegevensbanksysteem voert de opdracht uit
48
java.sql.PreparedStatement – gebruikt voor de uitvoering van dynamische SQL opdrachten
• IN parameters
Res PreparedStatement p = con.prepareStatement( "SELECT dname, dnumber, mgrssn, mgrstartdate " + " FROM Department" + " WHERE dnumber = ?" ); p.clearParameters(); p.setInt(1, 1); ResultSet rs=p.executeQuery();
49
java.sql.PreparedStatement – hoe worden SQL statements uitgevoerd?
• de gebruiker voert een SQL opdracht in • het gevensbanksysteem ontleedt de opdracht • het gegevensbanksysteem controleert de syntaxis • het gegevensbanksysteem compileert de opdracht • het gegevensbanksysteem voert de opdracht uit
– enkele de laatste stap moet herhaald worden voor “prepared statements”
• opdracht wordt opnieuw gebruikt met andere waarde voor de parameter – voorbeeld Connection con = …;
String query = “select * from department where id=?”; PreparedStatement pstmt = con.prepareStatement(query);
50
JDBC versus SQLJ
JDBC stmt = conn.prepareStatement( "INSERT INTO DSN8710.EMP " + "(EMPNO, FIRSTNME, MIDINIT,
LASTNAME, HIREDATE, SALARY) " + "VALUES (?, ?, ?, ?, CURRENT DATE, ?)"); stmt.setString(1, empno); stmt.setString(2, firstname); stmt.setString(3, midinit); stmt.setString(4, lastname); stmt.setBigDecimal(5, salary); stmt.executeUpdate(); stmt.close();
SQLJ
#sql [ctx] { INSERT INTO DSN8710.EMP (EMPNO, FIRSTNME, MIDINIT,
LASTNAME, HIREDATE, SALARY) VALUES (:empno, :firstname, :midinit, :lastname,
CURRENT DATE, :salary) };
51
SQLJ versus JDBC
SQLJSQLJ JDBCJDBC
SQL statementsSQL statements static dynamic
Strong typingStrong typing yes no
CheckingChecking static runtime only
SyntaxSyntax concise API
StandardStandard ANSI Sun
PortablePortable yes yes
Object supportObject support yes* yes*
Source: www.cs.manchester.ac.uk/~horrocks/cs2312/Lectures/PPT/jdbc.ppt
VRAGEN?