zastosowanie obiektowych baz danych na przykładzie db4o

Wstp Informacje o db4o Podstawy db4o Cykl ycia obiektw Db4oUtil Zapytania Podsumowanie

Zastosowanie obiektowych baz danych naprzykadzie db4o.

Marcin [email protected]

15 marca 2010

Marcin Stachniuk Zastosowanie obiektowych baz danych na przykadzie db4o. 1/51


Plan prezentacji

1 Wstp

2 Informacje o db4o

3 Podstawy db4o

4 Cykl ycia obiektw

5 Db4oUtil

6 Zapytania

7 Podsumowanie



Troch historii

Troch historii...



Zalety relacyjnych baz danych

Popularno

Szeroko stosowane w rozwizaniach komercyjnych

Niezaleno od wykorzystywanego jzyka programowania

Moliwoci optymalizacji

atwo projektowania

Autoryzacja dostpu



Wady relacyjnych baz danych

Niezgodno impedancji

Schemat struktury danych gubi znaczn cz semantykidanych

Konieczno budowania skomplikowanych zapyta SQL

Konieczno zatrudniania administratora bazy danych

Brak zoonych obiektw

Rozproszenie danych w wielu tablicach

Nietrzymanie si standardw

Konieczno mapowania obiektowo-relacyjnego



Problem mapowania obiektowo relacyjnego (ORM)

Architektura wielowarstwowa




Architektura wielowarstwowa



Rozwizanie problemu

Jak uatwi sobie ycie?

Wykorzysta obiektow baz danych!



Plan prezentacji

1 Wstp

2 Informacje o db4o

3 Podstawy db4o

4 Cykl ycia obiektw

5 Db4oUtil

6 Zapytania

7 Podsumowanie



Podstawy db4o

www.db4o.com



Charakterystyka db4o

Czym jest db4o?

Obiektowa baza danych open-source

Dwie licencje: darmowa i komercyjna

Natywna implementacja dla jzykw Java i .NET

Dua spoeczno (60000 zarejestrowanych developerw)

Ponad milion cigni




Firmy korzystajce z db4o:

BMW BoeingBosch IBMIntel RicohSeagate INDRA SistemasMerrill Lynch PostbankMacrix Software Mandala ITEastern Data Riege Software InternationalDie Mobilanten ITAnyplacePragmatyxs ElectrabelJuvander TradeWeaponLong Island Housing Services MR ControlsNovator Clarity MedicalSyft Technologies Arum Systems




Dla kogo db4o?

Mae i rednie projekty (studenckie projekty!!!)

Nowe niskobudetowe projekty

Gdzie nie ma narzuconej technologii wykorzystywanej bazydanych

Baza moe dziaa na pliku dyskowym (podobnie jak: SQLite)

Brak koniecznoci stawiania osobnego serwera bazodanowego(ale oczywicie mona)

wietnie si nadaje do aplikacji typu standalone



Plan prezentacji

1 Wstp

2 Informacje o db4o

3 Podstawy db4o

4 Cykl ycia obiektw

5 Db4oUtil

6 Zapytania

7 Podsumowanie



Pierwsze kroki

Zanim zaczniemy programowa:

cignicie db4o

Podpicie JARa do projektu



Pierwsza klasa cz.1

1 public class User {23 private String name;4 private String surname;56 public String getName() {7 return name;8 }910 public void setName(String name) {11 this.name = name;12 }



Pierwsza klasa cz.2

1 public String getSurname() {2 return surname;3 }45 public void setSurname(String surname) {6 this.surname = surname;7 }89 @Override10 public String toString() {11 return name + + surname;12 }



Zapisywanie obiektu w bazie danych

1 public void save() {2 // Otwarcie poczenia z baz3 ObjectContainer db = Db4o.openFile(baza.yap);4 try {5 // zapis6 db.store(this);7 System.out.println(Zapisano: +this.toString());8 } finally {9 // zamknicie poczenia10 db.close();11 }12 }1314 public static void main(String [] args) {15 User user = new User();16 user.setName(Jan);17 user.setSurname(Kowalski);18 user.save();19 }

User.java (wersja 1)Marcin Stachniuk Zastosowanie obiektowych baz danych na przykadzie db4o. 20/51

Userv1.java/*

*Tochangethistemplate,chooseTools|Templates

*andopenthetemplateintheeditor.

*/

packagedb4otutorial;

importcom.db4o.Db4o;

importcom.db4o.ObjectContainer;

/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassUser{

privateStringname;

privateStringsurname;

publicStringgetName(){

returnname;

}

publicvoidsetName(Stringname){

this.name=name;

}

publicStringgetSurname(){

returnsurname;

}

publicvoidsetSurname(Stringsurname){

this.surname=surname;

}

@Override

publicStringtoString(){

returnname+""+surname;

}

publicvoidsave(){

//Otwarciepoczeniazbaz

ObjectContainerdb=Db4o.openFile("baza.yap");

try{

db.store(this);//zapis

System.out.println("Zapisano:"+this.toString());

}finally{

db.close();//zamkniciepoczenia

}

}

publicstaticvoidmain(String[]args){

Useruser=newUser();

user.setName("Jan");

user.setSurname("Kowalski");

user.save();

}

}//endofclassUser

Klasa User i zapisywanie w bazie danych


Wywietlanie wszystkich obiektw z bazy danych

1 public static void showAllUsers() {2 ObjectContainer db = Db4o.openFile(baza.yap);3 try {4 ObjectSet userSet = db.queryByExample(User.class);5 //ObjectSet userSet = db.query(User.class);6 for(User u : userSet) {7 System.out.println(Odczytano: +u);8 }9 } finally {10 db.close();11 }12 }

User.java (wersja 2)


Userv2.java/*



*/




importcom.db4o.ObjectSet;

/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassUser{

privateStringname;



returnname;

}


this.name=name;

}


returnsurname;

}



}

@Override



}

publicvoidsave(){



try{



}finally{

db.close();//zamkniciepoczenia

}

}

publicstaticvoidshowAllUsers(){


try{

ObjectSetuserSet=db.queryByExample(User.class);

//ObjectSetuserSet=db.query(User.class);

for(Useru:userSet){

System.out.println("Odczytano:"+u);

}

}finally{

db.close();

}

}


//Useruser=newUser();

//user.setName("Jan");

//user.setSurname("Kowalski");

//user.save();

User.showAllUsers();

}

}//endofclassUser

Klasa User i wyswietlanie wszystkich rekordw z bazy danych


Zapytania poprzez QueryByExample

1 public static void showAllByName(String name) {2 ObjectContainer db = Db4o.openFile(baza.yap);3 try {4 User user = new User();5 user.setName(name);6 ObjectSet userSet = db.queryByExample(user);7 for(User u : userSet) {8 System.out.println(Znaleziono: +u);9 }10 } finally {11 db.close();12 }13 }



Userv3.java/*



*/





/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassUser{

privateStringname;



returnname;

}


this.name=name;

}


returnsurname;

}



}

@Override



}

publicvoidsave(){



try{



}finally{

db.close();

}

}



try{



for(Useru:userSet){


}

}finally{

db.close();

}

}

publicstaticvoidshowAllByName(Stringname){


try{

Useruser=newUser();

user.setName(name);

ObjectSetuserSet=db.queryByExample(user);

for(Useru:userSet){

System.out.println("Znaleziono:"+u);

}

}finally{

db.close();

}

}


System.out.println("PoszukajmyJana:");

showAllByName("Jan");

System.out.println("Wszyscy:");

showAllUsers();

}

}//endofclassUser

Klasa User i przykadow zapytanie poprzez QueryByExample


Zapytania poprzez QueryByExample

Jak dziaa QueryByExample?

Wyszukuje obiekty, ktre maj te same pola co ustawionyprzykad

Dla pl ustawionych na null dopasowuje dowolne wartoci

Zwraca ObjectSet poszukiwanych obiektw



Modyfikacja obiektw

1 public static void changeAllNames(String oldName, String newName) {2 ObjectContainer db = Db4o.openFile(baza.yap);3 try {4 User user = new User();5 user.setName(oldName);6 ObjectSet userSet = db.queryByExample(user);7 for(User u : userSet) {8 u.setName(newName);9 db.store(u);10 }11 } finally {12 db.close();13 }14 }



Userv4.java/*



*/





/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassUser{

privateStringname;



returnname;

}


this.name=name;

}


returnsurname;

}



}

@Override



}

publicvoidsave(){



try{



}finally{

db.close();

}

}



try{



for(Useru:userSet){


}

}finally{

db.close();

}

}



try{

Useruser=newUser();

user.setName(name);


for(Useru:userSet){


}

}finally{

db.close();

}

}

publicstaticvoidchangeAllNames(StringoldName,StringnewName){


try{

Useruser=newUser();

user.setName(oldName);


for(Useru:userSet){

u.setName(newName);

db.store(u);

}

}finally{

db.close();

}

}


System.out.println("Przedzmianimion:");

showAllUsers();

System.out.println("Zmiana");

changeAllNames("Jan","Piotr");

System.out.println("Wszyscy:");

showAllUsers();

}

}//endofclassUser

Klasa User i modyfikacja obiektw w bazie danych


Usuwanie obiektw

1 public static void deleteAllByNames(String name) {2 ObjectContainer db = Db4o.openFile(baza.yap);3 try {4 User user = new User();5 user.setName(name);6 ObjectSet userSet = db.queryByExample(user);7 for(User u : userSet) {8 db.delete(u);9 }10 } finally {11 db.close();12 }13 }



Userv5.java/*



*/





/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassUser{

privateStringname;



returnname;

}


this.name=name;

}


returnsurname;

}



}

@Override



}

publicvoidsave(){



try{



}finally{

db.close();

}

}



try{



for(Useru:userSet){


}

}finally{

db.close();

}

}



try{

Useruser=newUser();

user.setName(name);


for(Useru:userSet){


}

}finally{

db.close();

}

}

publicstaticvoidchangeAllNames(StringoldName,StringnewName){


try{

Useruser=newUser();

user.setName(oldName);


for(Useru:userSet){

u.setName(newName);

db.store(u);

}

}finally{

db.close();

}

}

publicstaticvoiddeleteAllByNames(Stringname){


try{

Useruser=newUser();

user.setName(name);


for(Useru:userSet){

db.delete(u);

}

}finally{

db.close();

}

}


System.out.println("Napocztku:");

showAllUsers();

System.out.println("UsuwamyPiotrw");

deleteAllByNames("Piotr");

System.out.println("Po:");

showAllUsers();

}

}//endofclassUser

Klasa User i usuwanie obiektw z bazy danych


Plan prezentacji

1 Wstp

2 Informacje o db4o

3 Podstawy db4o

4 Cykl ycia obiektw

5 Db4oUtil

6 Zapytania

7 Podsumowanie



Cykl ycia obiektw



Problem zerwanego poczenia

Aby zmodyfikowa obiekt, naley pobra go z bazy, zmodyfikowa izachowa, a wszystko to w ramach jednego poczenia z baz.Warto wic podtrzymywa poczenie (przynajmniej przez jakiczas).

Rozwizanie: Wykorzysta Db4oUtil.

Db4oUtil.java


Db4oUtil.java




importcom.db4o.ObjectServer;

publicclassDb4oUtil{

privatestaticStringdatabaseFilename="db4o.yap";

privatestaticfinalintPORT=0;

privatestaticObjectServerobjectServer;

privatestaticfinalThreadLocaldbThreadLocal=newThreadLocal();

publicstaticObjectContainergetObjectContainer(){

ObjectContaineroc=(ObjectContainer)dbThreadLocal.get();

if(oc==null||oc.ext().isClosed()){

oc=getObjectServer().openClient();

dbThreadLocal.set(oc);

}

returnoc;

}

publicstaticvoidcloseObjectContainer(){

ObjectContaineroc=(ObjectContainer)dbThreadLocal.get();

dbThreadLocal.set(null);

if(oc!=null)oc.close();

}

privatesynchronizedstaticObjectServergetObjectServer(){

if(objectServer==null){

objectServer=getObjectServerForFilename(databaseFilename,PORT);

}

returnobjectServer;

}

publicstaticvoidshutdown(){

if(objectServer!=null){

objectServer.close();

}

}

privatestaticObjectServergetObjectServerForFilename(Stringyapfilename,intport){

ObjectServerobjectServerFromFile=Db4o.openServer(yapfilename,port);

returnobjectServerFromFile;

}

publicstaticStringgetDatabaseFilename(){

returndatabaseFilename;

}

publicstaticvoidsetDatabaseFilename(StringdatabaseFilename){

Db4oUtil.databaseFilename=databaseFilename;

}

}

Db4oUtil (aka. The Easiest Way to Get Started With Db4o)


Plan prezentacji

1 Wstp

2 Informacje o db4o

3 Podstawy db4o

4 Cykl ycia obiektw

5 Db4oUtil

6 Zapytania

7 Podsumowanie



Uycie Db4oUtil.java

Schemat postpowania z Db4oUtil.java:1 // ustawienie nazwy pliku2 Db4oUtil.setDatabaseFilename(baza.yap);34 // pobranie obiektu ObjectContainer5 ObjectContainer db = Db4oUtil.getObjectContainer();67 // Kolejne operacje...89 // Zamknicie ObjectContainer gdy koniec operacji10 Db4oUtil.closeObjectContainer();1112 // zamkniecie wszystkiego, przy koczeniu aplikacji13 Db4oUtil.shutdown();



Userv6.java/*



*/





importjava.util.List;

/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassUser{

privateStringname;



returnname;

}


this.name=name;

}


returnsurname;

}



}

@Override



}

publicvoidsave(ObjectContainerdb){

db.store(this);

}

privatestaticObjectSetloadAllUsers(ObjectContainerdb){

returndb.queryByExample(User.class);

}

publicvoiddelete(ObjectContainerdb){

db.delete(this);

}

publicstaticvoidshowUsers(Listlist){

for(Useru:list){

System.out.println(u);

}

}


//ustawienienazwypliku

Db4oUtil.setDatabaseFilename("baza.yap");

//pobranieobiektuObjectContainer

ObjectContainerdb=Db4oUtil.getObjectContainer();

System.out.println("Pobraniewszystkichuytkownikw");

ObjectSetusers=loadAllUsers(db);

System.out.println("Wyswietlenieuytkownikow:");

showUsers(users);

if(users.hasNext()){

Useru=users.next();

u.setName("Noweimie");

u.save(db);

System.out.println("Zmienionoimi");

}

if(users.hasNext()){

Useru=users.next();

u.delete(db);

System.out.println("usunietousera");

}

Useruser=newUser();

user.setName("Piotr");

user.setSurname("Nowak");

user.save(db);

System.out.println("Uytkownicypomodyfikacji");

showUsers(users);

//ZamknicieObjectContainergdykoniecoperacji

Db4oUtil.closeObjectContainer();

//zamknieciewszystkiego,przykoczeniuaplikacji

Db4oUtil.shutdown();

}

}//endofclassUser

Klasa User po refactoringu z wykorzystaniem Db4oUtil


Aktualizacja usuwanych obiektw

Gdy usuwamy obiekty z ObjectSet, to aby zaktualizowa zbir,trzeba ponownie wykona zapytanie, w celu aktualizacji zbioruobiektw.



Plan prezentacji

1 Wstp

2 Informacje o db4o

3 Podstawy db4o

4 Cykl ycia obiektw

5 Db4oUtil

6 Zapytania

7 Podsumowanie



Zaawansowane zapytania Native Queries

Zapytania poprzez Native Queries:

Rozszerzamy klas com.db4o.query.Predicate

Przeciamy metod: public boolean match(ExtentType et)

Wywoujemy: db.query(Predicate predicate);




Przykadowa implementacja Predicate:1 public class NamePredicate extends Predicate{23 private String name;45 public NamePredicate(String name) {6 this.name = name.toLowerCase();7 }89 @Override10 public boolean match(User user) {11 if(user.getName() != null) {12 return user.getName().toLowerCase().startsWith(name);13 }14 return false;15 }16 }

NamePredicate.java


NamePredicate.java/*



*/


importcom.db4o.query.Predicate;

/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassNamePredicateextendsPredicate{

privateStringname;

publicNamePredicate(Stringname){

this.name=name.toLowerCase();

}

@Override

publicbooleanmatch(Useruser){

if(user.getName()!=null){

returnuser.getName().toLowerCase().startsWith(name);

}

returnfalse;

}

}

Klasa NamePredicate



Uycie predykatu:1 System.out.println(Wyszukuje wszystkich Janw i jankw);2 ObjectSet users = db.query(new NamePredicate(Jan));34 System.out.println(Znaleziono:);5 showUsers(users);



Userv7.java/*



*/






/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassUser{

privateStringname;



returnname;

}


this.name=name;

}


returnsurname;

}



}

@Override



}


db.store(this);

}



}


db.delete(this);

}


for(Useru:list){


}

}






Useruser=newUser();



user.save(db);

user=newUser();

user.setName("janek");


user.save(db);

System.out.println("WyszukujewszystkichJanwijankw");

ObjectSetusers=db.query(newNamePredicate("Jan"));

System.out.println("Znaklezono:");

showUsers(users);

System.out.println("Wszystkierekordywbazie:");

users=loadAllUsers(db);

showUsers(users);





}

}//endofclassUser

Klasa User pokazujaca dziaanie Native Queries


Podsumowanie Native Queries

Charakterystyka Native Queries:

atwo implementacji

Czasochonne i zasoboerne

Konieczno przejrzenia wszystkich obiektw z bazy danych

Jedyne jzyk Java i pomysowo programisty ograniczaskomplikowanie zapytania

Wolniejsze ni SODA



Sortowanie wynikw

Implementacja Comparator

Wywoanie: db.query(Predicate predicate, Comparatorcomparator)



Sortowanie wynikw

Uycie Comparatora cz. 1:1 public class UserComparator implements Comparator{23 public int compare(User u1, User u2) {4 String surname1 = u1.getSurname();5 String surname2 = u2.getSurname();6 if(surname1 == null || surname2 == null) {7 if(surname1 == null && surname2 != null) {8 return -1;9 } else if(surname1 != null && surname2 == null) {10 return 1;11 } else {12 return compareNames(u1, u2);13 }14 } else {15 if(surname1.equalsIgnoreCase(surname2)) {16 return compareNames(u1, u2);17 } else {18 return surname1.compareToIgnoreCase(surname2);19 }20 }21 }



Sortowanie wynikw

1 private int compareNames(User u1, User u2) {2 String name1 = u1.getName();3 String name2 = u2.getName();4 if(name1 == null || name2 == null) {5 if(name1 == null && name2 != null) {6 return -1;7 } else if(name1 != null && name2 == null) {8 return 1;9 } else {10 return 0;11 }12 } else {13 if(name1.equalsIgnoreCase(name2)) {14 return 0;15 } else {16 return name1.compareToIgnoreCase(name2);17 }18 }19 }

UserComparator.javaMarcin Stachniuk Zastosowanie obiektowych baz danych na przykadzie db4o. 44/51

UserComparator.java/*



*/


importjava.util.Comparator;

/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassUserComparatorimplementsComparator{

publicintcompare(Useru1,Useru2){

Stringsurname1=u1.getSurname();

Stringsurname2=u2.getSurname();

if(surname1==null||surname2==null){

if(surname1==null&&surname2!=null){

return-1;

}elseif(surname1!=null&&surname2==null){

return1;

}else{

returncompareNames(u1,u2);

}

}else{

if(surname1.equalsIgnoreCase(surname2)){

returncompareNames(u1,u2);

}else{

returnsurname1.compareToIgnoreCase(surname2);

}

}

}

privateintcompareNames(Useru1,Useru2){

Stringname1=u1.getName();

Stringname2=u2.getName();

if(name1==null||name2==null){

if(name1==null&&name2!=null){

return-1;

}elseif(name1!=null&&name2==null){

return1;

}else{

return0;

}

}else{

if(name1.equalsIgnoreCase(name2)){

return0;

}else{

returnname1.compareToIgnoreCase(name2);

}

}

}

}

Klasa UserComparator sortujaca obiekty typu User



Uycie sortowania:1 Comparator comp = new UserComparator();2 System.out.println(Wyszukuje wszystkich Janw i jankw (posortowane));3 ObjectSet users = db.query(new NamePredicate(Jan), comp);45 System.out.println(Znaleziono:);6 showUsers(users);78 System.out.println(Odwrotne sortowanie:);9 comp = Collections.reverseOrder(new UserComparator());10 users = db.query(new NamePredicate(Jan), comp);1112 System.out.println(Znaleziono:);13 showUsers(users);



Userv8.java/*



*/





importjava.util.Collections;


/**

*

*@authorStaszek

*/

publicclassUser{

privateStringname;



returnname;

}


this.name=name;

}


returnsurname;

}



}

@Override



}


db.store(this);

}



}


db.delete(this);

}


for(Useru:list){


}

}






Useruser=newUser();



user.save(db);

user=newUser();

user.setName("janek");


user.save(db);

System.out.println("WyszukujewszystkichJanwijankw");

ObjectSetusers=db.query(newNamePredicate("Jan"),newUserComparator());

System.out.println("Znaleziono:");

showUsers(users);

System.out.println("Odwrotnesortowanie:");

users=db.query(newNamePredicate("Jan"),Collections.reverseOrder(newUserComparator()));

System.out.println("Znaleziono:");

showUsers(users);

System.out.println("Wszystkierekordywbazie:");

users=loadAllUsers(db);

showUsers(users);





}

}//endofclassUser

Klasa User pokazujaca dziaanie sortowania wynikw


Transakcje

Uycie transakcji:1 // zatwierdzenie transakcji2 db.commit();34 // wycofanie transakcji, a do ostatniego punktu zatwierdzenia5 db.rollback();



Plan prezentacji

1 Wstp

2 Informacje o db4o

3 Podstawy db4o

4 Cykl ycia obiektw

5 Db4oUtil

6 Zapytania

7 Podsumowanie



Czego si dzisiaj nauczylimy?

Czym jest obiektowa baza danych db4o i jak jej uywa.

Wykorzystanie narzdzia Db4oUtil.java

Zapisywanie, modyfikacja obiektw: db.store(...)

Usuwanie obiektw: db.delete(...)

Wyszukiwanie Query By Example: db.queryByExample(...)

Wyszukiwanie za pomoc NativeQuery: db.query(...)

Sortowanie wynikw: db.query(...) i Comparator

Transakcje db.commit(), db.rollback()



Wicej informacji

Strona projektu http://www.db4o.com/

Developer Community http://developer.db4o.com/

Object Manager 7.4 http://code.google.com/p/db4o-om/

db4o Tutorial for Javahttp://www.db4o.com/about/productinformation/resources/db4o-7.4-tutorial-java.pdf

Db4oUtil (aka. The Easiest Way to Get Started With Db4o)http://developer.db4o.com/Projects/useful_snippets/db4outil_aka._the_easiest_way_to_get_started_with_db4o.htmlhttp://www.spaceprogram.com/knowledge/2006/07/db4outil-aka-easiest-way-to-get.html

Najpopularniejsze imiona i nazwiska w Polsce w 2009 rokuhttp://www.mswia.gov.pl/portal.php?serwis=pl&dzial=87&id=3057&search=74623


http://www.db4o.com/http://developer.db4o.com/http://code.google.com/p/db4o-om/http://www.db4o.com/about/productinformation/resources/db4o-7.4-tutorial-java.pdfhttp://developer.db4o.com/Projects/useful_snippets/db4outil_aka._the_easiest_way_to_get_started_with_db4o.htmlhttp://developer.db4o.com/Projects/useful_snippets/db4outil_aka._the_easiest_way_to_get_started_with_db4o.htmlhttp://www.spaceprogram.com/knowledge/2006/07/db4outil-aka-easiest-way-to-get.htmlhttp://www.mswia.gov.pl/portal.php?serwis=pl&dzial=87&id=3057&search=74623


Pytania

Pytania?



Dzikuj

Dzikuj


WstepInformacje o db4oPodstawy db4oCykl zycia obiektwDb4oUtilZapytaniaPodsumowanie

zastosowanie obiektowych baz danych na przykładzie db4o

Technology