1

1. JDBC

● podstawy,

● transakcje.

2. Mapowanie relacyjno obiektowe.

● Hibernate,

● przykład.

Java i bazy danych

2

Java Database Connectivity (JDBC) to specyfkacja określająca zbiór

klas i interfejsów napisanych w Javie, które mogą być wykorzystane

przez programistów tworzących oprogramowanie korzystające z baz

danych. Implementacja JDBC jest dostarczany przez producentów baz

danych. Jedną z ważniejszych zalet takiego rozwiązania jest ukrycie

przed programistą kwestii technicznych dotyczących komunikacji

z bazą danych. Dzięki temu ten sam program napisany w Javie może

współpracować z różnymi systemami baz danych.

http://docs.oracle.com/javase/tutorial/jdbc/index.html

JDBC - wprowadzenie

3

// zaladowanie klasy z driverem. opcjonalne stworzenie obiektu driveraClass.forName("com.mysql.jdbc.Driver").newInstance();

// utworzenie obiektu java.sql.ConnectionConnection con = DriverManager.getConnection(

"jdbc:mysql://localhost/test?user=monty&password=");

Nazwa klasy ze sterownikiem jak również postać argumentu metody

getConnection() jest uzależniona od używanego RDBMS'a i opisana

w jego dokumentacji (tutaj przykład dla MySQL).

Alternatywa: źródło danych DataSource i usługa JNDI:

Context ctx = new InitialContext();DataSource ds = (DataSource)ctx.lookup("jdbc/MojaDB");Connection con = ds.getConnection("monty", "");

JDBC – połączenie

4

Statement stmt = con.createStatement();

Obiekt java.sql.Statement reprezentuje polecenie. Istnieją jego

rozszerzenia, reprezentujące polecenie z argumentami

(PreparedStatement) czy też wywołanie procedury bazodanowej

(CallableStatement).

JDBC – polecenie

5

Statement stmt = con.createStatement();

Obiekt java.sql.Statement reprezentuje polecenie. Istnieją jego

rozszerzenia, reprezentujące polecenie z argumentami

(PreparedStatement) czy też wywołanie procedury bazodanowej

(CallableStatement).

JDBC – polecenie

6

ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM tabela");

Obiekt java.sql.ResultSet umożliwia dostęp do wyników zapytania

(typu SELECT) wysłanego do bazy danych.

while (rs.next()) {

System.out.println(rs.getString("kolumna1"));}

W ramach jednego polecenia (java.sql.Statement) można wykonać

wiele zapytań różnorodnego typu (SELECT, UPDATE, DELETE, ...).

Dostęp do statusu realizacji zapytań (błędy, ilość zmienionych

danych, wygenerowane klucze automatyczne) jest dostępny za

pomocą instancji java.sql.Statement.

JDBC – zapytanie

7

rs.close()

stmt.close();

con.close();

Używane obiekty, jeśli nie będą już wykorzystywane, należy zwalniać

metodą close(). Metody dostępu do baz danych mogą zwracać

wyjątek (java.sql.SQLException), który musi zostać odpowiednio

obsłużony.

JDBC – zwolnienie zasobów

8

JDBC – modele komunikacji

aplikacjaaplikacja

baza danychbaza danych

JDBCJDBC

protokółbazy danych

klient

serwer

aplikacja, applet lub

przeglądarka WWW

aplikacja, applet lub

przeglądarka WWW

serwer aplikacjiserwer aplikacji

JDBCJDBC

baza danychbaza danych

HTTP, RMI, CORBA lub inne wywołanie

protokółbazy danych

klient - GUI

serwer

logika biznesowa

9

Transakcje to zbiór operacji zgrupowanych w jednym lub wielu

obiektach Statement. Aby zakończyć transakcję należy wywołać

metodę commit() na rzecz obiektu Connection. Domyślnie metoda

commit() jest wywoływana po zakończeniu wykonywania zapytań

w ramach jednego obiektu Statement. Aby to zmienić należy użyć

metody setAutoCommit(false). Do anulowania zmian wprowadzonych

przez niezatwierdzoną transakcję służy metoda rollback().

JDBC – transakcje

10

Zwykle w systemy baz danych realizują jednocześnie wiele

transakcji. Aby zapewnić kontrolę nad tym procesem wprowadzono

tzw. poziomy izolacji, poprzez które określa się zasady równoległej

realizacji kilku transakcji. JDBC przewiduje pięć poziomów izolacji:

● TRANSACTION_NONE – brak transakcji.

● TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED – dopuszcza odczyt danych przed

wywołaniem metody commit().

● TRANSACTION_READ_COMMITTED – inne transakcje nie mogą odczytywać

zmienionych wierszy przed wywołaniem metody commit() (dirty

reads).

JDBC – poziomy izolacji

11

● TRANSACTION_REPEATABLE_READ – dodatkowo chroni przed sytuacją gdy

transakcja odczytuje wiersz, druga transakcja go zmienia a pierwsza

ponownie go odczytuje otrzymując inne dane (non-repetable reads).

● TRANSACTION_SERIALIZABLE – dodatkowo chroni przed sytuacją, gdy

jedna transakcja odczytuje zbiór wierszy spełniający kryteria zawarte

w warunku WHERE, następnie druga transakcja wstawia wiersz

spełniający ten warunek, po czym pierwsza transakcja ponownie

odczytuje zbiór wierszy dostając nowy rekord (phantom-read).

Poziomy izolacji ustawia się metodą setTransactionIsolation()

wywołaną na rzecz obiektu klasy Connection.

JDBC – poziomy izolacji

12

Obiekt Savepoint (JDBC 3.0) umożliwia częściowe odwrócenie

(rollback) transakcji zamiast całkowitego. Do utworzenia tego

obiektu służy metoda setSavepoint().

Statement stmt = con.createStatement();int rows = stmt.executeUpdate("INSERT INTO AUTHORS VALUES " + "(LAST, FIRST, HOME) 'TOLSTOY', 'LEO', 'RUSSIA'");Savepoint save1 = con.setSavepoint("SAVEPOINT_1");int rows = stmt.executeUpdate("INSERT INTO AUTHORS VALUES " + "(LAST, FIRST, HOME) 'MELVOY', 'HAROLD', 'FOOLAND'");...con.rollback(save1);...con.commit();

JDBC – etapy transakcji

13

Mapowanie relacyjno-obiektowe (ORM) umożliwia zastąpienie

bezpośrednich operacji na bazie danych operacjami na obiektach

javy, reprezentującymi te dane. Operacje bazodanowe, związane z

np. z wyszukiwaniem czy aktualizacją tych obiektów odbywają się

(pół)automatycznie. Najpopularniejszą implementację takiego

mapowania dla języka Java udostępnia biblioteka Hibernate (

http://www.hibernate.org).

Mapowanie relacyjno-obiektowe

14

ORM - przykład

ordersorders

odr_id

odr_date

contractorscontractors

con_id

con_name

con_address

1:N

15

srcdata

Contractor.javaContractorManager.javaContractor.hbm.xmlOrder.javaOrderManager.javaOrder.hbm.xml

utilHibernateUtil.java

Example.javahibermate.cfg.xmllog4j.properties

ORM struktura rzykładu

16

package data;import java.util.HashSet;import java.util.Set;

public class Contractor {private int id;private String name;private String address;private Set orders = new HashSet();

public Contractor(){ // pusty konstruktor

}

public void setId(int id) {this.id = id;

}

public int getId() {return this.id;

}

ORM – Contractor.java

17

public void setName(String name) {this.name = name;

}public String getName() {

return this.name;}

public void setAddress(String address) {this.address = address;

}public String getAddress() {

return this.address;}

public void setOrders(Set orders) {this.orders = orders;

}public Set getOrders() {

return this.orders;}

}

ORM – Contractor.java

18

<?xml version="1.0"?><!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN" "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd"><hibernate-mapping>

<class name="data.Contractor" table="contractors"><id name="id" column="con_id">

<generator class="native"/></id><property name="name" column="con_name"/><property name="address" column="con_address"/>

<set name="orders" inverse="true"><key column="con_id"/><one-to-many class="data.Order"/>

</set>

</class></hibernate-mapping>

ORM – Contractor.hbm.xml

19

...public class Order {

private int id;private Date date;private Contractor contractor;

public Order(){ // pusty konstruktor }

public void setId(int id) {this.id = id;

}

public int getId() {return this.id;

}...}

ORM – Order.java

20

...<hibernate-mapping>

<class name="data.Order" table="orders"><id name="id" column="odr_id">

<generator class="native"/></id><property name="date" type="date" column="odr_date"/>

<many-to-one name="contractor" column="con_id"class="data.Contractor" />

</class></hibernate-mapping>

ORM – Order.hbm.xml

21

public class ContractorManager {

public void create(String sName, String sAddress) {Session session = HibernateUtil.getSessionFactory().

getCurrentSession();session.beginTransaction();Contractor c = new Contractor();c.setName(sName);c.setAddress(sAddress);session.save(c);session.getTransaction().commit();

}public Contractor load(int id) {

Session session = HibernateUtil.getSessionFactory().getCurrentSession();

session.beginTransaction();Contractor c = (Contractor) session.load(

Contractor.class, new Integer(id));session.getTransaction().commit();return c;

}}

ORM – ContractorManager.java

22

package util;

import org.hibernate.SessionFactory;import org.hibernate.cfg.Configuration;

public class HibernateUtil {private static final SessionFactory sessionFactory;static {

try {// inicjalizacja na podstawie konfiguracji z pliku// hibernate.cfg.xmlsessionFactory = new Configuration().configure().

buildSessionFactory();} catch (Throwable ex) {

System.err.println("failure " + ex);throw new ExceptionInInitializerError(ex);

}}public static SessionFactory getSessionFactory() {

return sessionFactory; }}

ORM – HibernateUtil.java

23

srcdata

Contractor.javaContractorManager.javaContractor.hbm.xmlOrder.javaOrderManager.javaOrder.hbm.xml

utilHibernateUtil.java

Example.javahibermate.cfg.xmllog4j.properties

ORM - struktura rzykładu

24

public class Example {public static void main(String[] args) {

ContractorManager cm = new ContractorManager();if (args[0].equals("create")) {

Contractor c1, c2;cm.create("Adam", "Lesna 11/3");cm.create("Tomasz", "Zielona 123/65");cm.create("Pawel", "Krotka 6");c1 = cm.load(1);c2 = cm.load(2);OrderManager om = new OrderManager();om.create(c1);om.create(c2);om.create(c1);

}

ORM - Example.java

25

else if (args[0].equals("print")) {Order o;Session session = HibernateUtil.getSessionFactory()

.GetCurrentSession();session.beginTransaction();List l = session.createQuery("from Contractor").list();for (int i = 0; i < l.size(); i++) {

Contractor c = (Contractor) l.get(i);System.out.println("Contractor:");System.out.println(c.getId() + ", " + c.getName()) + ", "

+ c.getAddress());for (Iterator it=c.getOrders().iterator(); it.hasNext();){

o = (Order) it.next();System.out.println("Order:"+o.getId()+", "+o.getDate());

}}session.getTransaction().commit();

}HibernateUtil.getSessionFactory().close();

}}

ORM - Example.java

26

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?><!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN" "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-configuration-3.0.dtd">

<hibernate-configuration><session-factory>

<property name="connection.driver_class">com.mysql.jdbc.Driver

</property><property name="connection.url">

jdbc:mysql://localhost/example</property><property name="connection.username"></property><property name="connection.password"></property><property name="connection.pool_size">1</property>

ORM - Hibernate.cfg.xml

27

<property name="dialect">org.hibernate.dialect.MySQLDialect

</property><property name="current_session_context_class">

thread</property><property name="cache.provider_class">

org.hibernate.cache.NoCacheProvider</property>

<property name="show_sql">true</property><property name="hbm2ddl.auto">create</property><mapping resource="data/Contractor.hbm.xml"/><mapping resource="data/Order.hbm.xml"/>

</session-factory></hibernate-configuration>

ORM - Hibernate.cfg.xml

28

Niezbędne biblioteki:

antlr.jarasm.jarasm-attrs.jarscglib.jarcommons-collections.jarcommons-logging.jardom4j.jarhibernate3.jarjta.jarlog4j.jarmysql-connector (http://dev.mysql.com/downloads/connector/j/)

Pierwsze uruchomienie programu spowoduje utworzenie

odpowiednich tabel:

java -cp [biblioteki] Example create

ORM - uruchomienie

29

Drugie uruchomienie programu: z pliku hibernate.cfg.xml usuwamy element:

<property name="hbm2ddl.auto">create</property>

java -cp [biblioteki] Example print

Hibernate: select contractor0_.con_id as con1_0_, contractor0_.con_name as con2_0_, contractor0_.con_address as con3_0_ from contractors contractor0_Contractor:1, Adam, Lesna 11/3Hibernate: select orders0_.con_id as con3_1_, orders0_.odr_id as odr1_1_, orders0_.odr_id as odr1_1_0_, orders0_.odr_date as odr2_1_0_, orders0_.con_id as con3_1_0_ from orders orders0_ where orders0_.con_id=?Order: 3, 2006-04-11Order: 1, 2006-04-11Contractor:...

ORM - uruchomienie

30

Podsumowanie

Dostęp do baz danych jest możliwy poprzez interfejs JDBC. Aby z niego

skorzystać, należy pobrać sterownik (bibliotekę jar) dostarczony przez

producenta RDBMS implementującą ten inferfejs. Takie rozwiązanie

zapewnia możliwie dużą niezależność aplikacji od konkretego RDBMS.

Mapowanie relacyjno-obiektowe jest powszechnie wykorzystywane

w aplikacjach klasy enterprise. Przy realizacji dużych projektów,

znacznie upraszcza ono architekturę aplikacji, dodatkowo oddzielając ją

od RDBMS.