Programowanie sieciowe w Javie Michał Kuciapski m.kuciapski@univ.gda.pl

Bazy danych

Bazy danych Metody dostępu

JDBC JDBC (Java Database Connectivity) jest interfejsem(sterownikiem) niskiego poziomu języka Java przeznaczony do bezpośredniego wykonywania poleceń SQL (Structured Query Language). JDBC jest odpowiedzialny za: tworzenie połączenia z bazą danych wysłanie polecenia (poleceń) SQL przetwarzanie otrzymanych wyników

ODBC ODBC (Open DataBase Connectivity) jest interfejsem Microsoftu umożliwiającym również korzystanie z baz danych, co wiąże się jednak z szeregiem nieodgodności: specyficzność i ograniczenie metod programowania, konieczność ręcznego konfigurowania parametrów połączenia na każdej platformie. Dla ułatwienia programowania dostępu do baz z połączeniami ODBC utworzony został most JDBC-ODBC automatycznie …

DBMS DBMS (DataBase Management System) jest systemem zarządzania bazami danych, którego rolą jest: tworzenie struktury bazy, wypełnianie bazy danych, usuwanie, aktualizacja rekordów, nadawanie praw dostępu, itp. DBMS najczęściej instalowany jest najczęściej wraz z instalacją sterowników.

Bazy danych Połączenia

Sterowniki Sterowniki, są pakietami zawierającymi implementację deklarowanych klas, atrybutów i metod związanych z obsługą dostępu i zarządzania bazą danych odnośnie: inicjowania i zamykania połączeń wykonywania zapytań (interfejs Statement) zwracania i przetwarzania wyników zapytań (interfejs ResultSet) Sterowniki muszą występować po stronie dokonującej połączenie z bazą danych a w przypadku appletów sterownik musi być zainstalowany na serwerze WWW tam, skąd pochodzi applet.

Sterowniki Dla połączenia z bazą danych konieczne jest zainstalowanie odpowiedniego dla niej sterownika. Dokonuje się tego poprzez: program instalacyjny rejestracje klasy lub pakietu Klasę lub pakiet sterownika rejestrujemy poprzez umieszczenie go w odpowiednim podkatalogu jdk oraz podanie nazwy jako parametru metody statycznej Class.forName() – np. dla MySQLa Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")

Koncepcja Utworzenie połączenia z bazą danych polega utworzeniu odpowiedniego obiektu klasy Connection. W tym celu stosuje się jedną z przeciążonych statycznych metod getConnection klasy DriverManager. Każda metoda getConnection zawiera jako argument adres URL dostępu do bazy - jdbc:sterownik:lokalizacja

Koncepcja c.d. jdbc:sterownik:lokalizacja, gdzie: jdbc – element stały określa nazwę protokołu sterownik – określa nazwę sterownika lub mechanizmu połączenia, np.: odbc, mysql lokalizacja – opis lokalizacji bazy danych w postaci //host:port/ścieżka Przykłady: jdbc:odbc:baza_testowa jdbc:mysql://bsvc.univ.gda.pl:4000/baza_testowa

Tworzenie połączenia Połączenie dokonywane jest za pomocą metody statycznej getConnection() klasy DriverManager: Connection getConnection(String url) Connection getConnection(String url, String info) Connection getConnection(String url, String użytkownik, String hasło) Aby móc skorzystać ze statycznej metody getConnection() należy zaimportować klasy pakietu java.sql.*. Ponadto wymaga ona obsłużenia błędu SQLException.

Przykład import java.sql.*; public class BazaPoloczenie { public static void main(String args[]){ try{ Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); System.out.println("Połączenie za pomocą wyłącznie url"); Connection poloczenie1 = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/firmatest?user=root&password=p@ssw0rd"); System.out.println("Połączenie za pomocą: url, loginu i hasła"); Connection poloczenie2 = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/firmatest","root","p@ssw0rd");

Przykład c.d. } catch(ClassNotFoundException e) { System.out.println("Brak klasy: " + e.getMessage()); catch(SQLException e) System.out.println("Błąd połączenia: " + e.getMessage());

Tworzenie obiektów poleceń Bazy danych Tworzenie obiektów poleceń

Wykorzystywane interfejsy W celu wysłania polecenia SQL należy stworzyć jeden z typów obiektów: Statement stanowi kontener dla wykonywanych poleceń SQL i umożliwia wysyłanie poleceń SQL nie zawierających parametrów PreparedStatement używany jest do wykonywania przygotowanych poleceń SQL, zawierających jedno lub więcej pól parametrów, oznaczanych znakiem "?" CallableStatement jest wykorzystywany do tworzenia odwołań do przechowywanych w bazie danych procedur

Tworzenie interfejsów W celu utworzenia obiektu dla wykonywania poleceń należy wywołać w zależności od typu tworzonego obiektu jedną z metod statycznych dla obiektu klasy Connection: createStatement() – dla utworzenia obiektu klasy Statement prepareStatement() - dla utworzenia obiektu klasy PreparedStatement prepareCall() - dla utworzenia obiektu klasy CallableStatement

Definiowanie typów wywoływania poleceń Metoda createStatement posiada 3 przeciążenia: Statement createStatement() – tworzy obiekt klasy Statement dla przesyłania zapytań SQL do bazy Statement createStatement(int resultSetType, int resultSetConcurrency) – tworzy obiekt klasy Statement, dla którego generowane wyniki zapytań będą mieć odpowiedni format oraz modyfikowalność Statement createStatement(int resultSetType, int resultSetConcurrency, int resultSetHoldability) – tworzy obiekt klasy Statement, dla którego generowane wyniki zapytań będą mieć odpowiedni format, modyfikowalność oraz zachowania kursora

Wartości parametrów tworzenia obiektów poleceń Dla resultSetType: ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY - kursor może poruszać się wyłącznie do przodu ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE - kursor może się swobodnie poruszać i nie jest wrażliwy na zmiany dokonywane przez inne kursory ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE - kursor może się swobodnie poruszać i jest wrażliwy na zmiany dokonywane przez inne kursory

Wartości parametrów tworzenia obiektów poleceń c.d. Dla resultSetConcurrency ResultSet.CONCUR_READ_ONLY – zwrócone wartości pól rekordów mogą być wyłącznie odczytywane ResultSet.CONCUR_UPDATABLE -zwrócone wartości pól rekordów mogą być zmieniane i aktualizowane dla bazy Dla resultSetHoldability: ResultSet.HOLD_CURSORS_OVER_COMMIT – obiekt klasy ResultSet reprezentujący zwrócone dane w wyniku zapytania po wykonaniu metody Connection.commit nie ma zostać zamknięty ResultSet.CLOSE_CURSORS_AT_COMMIT - – obiekt klasy ResultSet reprezentujący zwrócone dane w wyniku zapytania po wykonaniu metody Connection.commit ma zostać zamknięty

Przykład import java.sql.*; public class BazaPoloczenie { public static void main(String args[]){ try{ Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); System.out.println("Połączenie za pomocą wyłącznie url"); Connection poloczenie1 = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/firmatest?user=root&password=p@ssw0rd"); System.out.println("Tworzenie obiektu połączenia"); Statement polecenie = poloczenie.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);

Metody wykonywania poleceń Do podstawowych metod wykonywania poleceń należą: executeQuery() – umożliwia wywoływanie poleceń typu select i zwraca wynik zapytania jako obiekt ResultSet executeUpdate() - umożliwia wywoływanie poleceń typu: insert , update , create , drop , alter i zwraca liczbę zmienionych wierszy execute() - przygotowana do obsługi poleceń zwracających większą ilość zbiorów danych (obiektów klasy ResultSet) W przypadku obiektu PreparedStatement wyrażenie SQL musi być odpowiednio przygotowane – obiekt zawiera prekompilowane wyrażenie SQL. Wymaga to podania wartości parametrów za pomocą metod set.

Przykład polecenie.executeUpdate("insert into miasto(miasto,gmina,powiat,wojewodztwo) values('Tczew','Tczew','Tczewski','Pomorskie')"); PreparedStatement poleceniePS = poloczenie.prepareStatement( "insert into miasto(miasto,wojewodztwo) values(?,?)"); poleceniePS.setString(1,"Poznań"); poleceniePS.setString(2,"Wielkopolskie"); poleceniePS.executeUpdate();

Rezultaty i ich przetwarzanie Bazy danych Rezultaty i ich przetwarzanie

Koncepcja W wyniku zapytania typu executeQuery() jako wynik zwracany jest obiekt klasy ResultSet zawierający będące wynikiem zapytania rekordy. Możliwe jest wykonywanie szeregu operacji na obiekcie tej klasy: Przechodzenie kursorem pomiędzy rekordami i pobieranie wartości dla poszczególnych pól rekordu Dodawanie, usuwanie, aktualizowanie rekordów zarówno dla ResultSet jak i bazy danych – wyłącznie jeśli polecenie dla, którego został utworzony ResultSet było ustawione jako typ ResultSet.CONCUR_UPDATABLE

Metody nawigacji pomiędzy rekordami Metody służące przechodzeniu pomiędzy rekordami w ramach zwróconego jako wynik zapytania obiektu klasy ResultSet: previous() – powoduje przejście do rekordu poprzedniego next() – powoduje przejście do rekordu następnego first() – powoduje przejście do rekordu pierwszego last() – powoduje przejście do rekordu ostatniego absolute(int rekord) – powoduje przejście do wskazanego rekordu podanego jako parametr metody

Metody nawigacji pomiędzy rekordami c.d. W trakcie przechodzenia pomiędzy rekordami metodami previous() i next() konieczne jest sprawdzenie odpowiednio warunków: isFirst() – zwraca czy bieżący rekord jest pierwszym rekordem w ResultSet isLast() - zwraca czy bieżący rekord jest ostatnim rekordem w ResultSet

Metody informacyjne dla rekordów i ResultSet Najważniejsze metody służące pobieraniu informacji o rekordach i obiekcie klasy ResultSet: getRow()– zwraca indeks bieżącego rekordu refreshRow()– powoduje odświeżenie wartości wiersza zgodnie z aktualną wartością w bazie danych getMetaData()– zwraca metadane o definicji rekordu getType() – pobiera informacje o typie ResultSet getStatement() – pobiera tekst polecenia, które spowodowało utworzenie obiektu ResultSet findColumn(String nazwa)– umożliwia sprawdzenie występowania określonej kolumny

Pobieranie danych z ResultSet Dane z obiektu klasy ResultSet pobieramy za pomocą metody get z przyrostkiem typu danych podając jako parametr bądź indeks kolumny lub jej nazwę: String getString(int indeksKolumny) Float getFloat(String nazwaKolumny) Przykłady: jtxbImie.setText(rezultat. getString(2) ) ; jtxbPensja.setText(rezultat.getFloat("pensja").toString() );

Przykład Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); poloczenie = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/firmatest?user=root&password=p@ssw0rd"); zapytanie = poloczenie.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE, ResultSet.CONCUR_UPDATABLE); rezultat = zapytanie.executeQuery("select * from towar;"); rezultat.next(); wyswietlDane();

Przykład c.d. try { jtfSymbol.setText(rezultat.getString("symbol_towaru")); jtfNazwa.setText(rezultat.getString("nazwa_towaru")); jtfOpis.setText(rezultat.getString("opis_towaru")); jtfCena.setText(rezultat.getString("cena_towaru")); } catch(SQLException e) JFrame ramka = new JFrame(); JOptionPane.showMessageDialog(ramka, "Błąd wyświetlenia danych: " + e.getMessage(), "Błąd polecenia!", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);

Dodawanie rekordów Dodania rekordu możemy dokonać wyłącznie, jeśli parametr resultSetConcurency jest ustawiony na ResultSet.CONCUR_UPDATABLE. Procedura dodania rekordu: Przejście do specjalnego rekordu „wstawiania” za pomocą metody moveToInsertRow() Ustawienie wartości poszczególnych pól z pomocą metody update z przyrostkiem wskazującym typ wprowadzanych danych i parametrami indeks lub nazwa pola oraz wartość updateString(String nazwaKolumny, String wartość) updateFloat(int indeks, Float wartość)

Dodawanie rekordów c.d. Procedura dodania rekordu c. d.: dodanie rekordu do ResultSet oraz bazy danych za pomocą metody insertRow() Przejście do bieżącego rekordu (czyt. rekordu w którym byliśmy przed przejściem do rekordu wstawiania) za pomocą metody moveToCurrentRow()

Dodawanie rekordów - przykład rezultat.moveToInsertRow(); rezultat.updateString("symbol_towaru",jtfSymbol.getText()); rezultat.updateString("nazwa_towaru",jtfNazwa.getText()); rezultat.updateString("opis_towaru",jtfOpis.getText()); rezultat.updateFloat("cena_towaru", Float.parseFloat(jtfCena.getText())); rezultat.insertRow(); rezultat.moveToCurrentRow(); nowyRekord = false;

Usuwanie rekordów Usunięcia rekordu możemy dokonać wyłącznie, jeśli parametr resultSetConcurency jest ustawiony na ResultSet.CONCUR_UPDATABLE. Procedura usunięcia rekordu: Wywołanie metody deleteRow() usuwającej rekord Przejście do rekordu poprzedniego

Usuwanie rekordów - przykład try { rezultat.deleteRow(); rezultat.previous(); wyswietlDane(); } catch(Exception e) JFrame ramka = new JFrame(); JOptionPane.showMessageDialog(ramka, "Błąd dla przycisku \"Usuń\": " + e.getMessage(), "Błąd polecenia!", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);

Aktualizowanie rekordów Aktualizacja rekordu jest możliwa wyłącznie, jeśli parametr resultSetConcurency jest ustawiony na ResultSet.CONCUR_UPDATABLE. Procedura aktualizacji rekordu: Ustawienie wartości poszczególnych pól z pomocą metody update z przyrostkiem wskazującym typ wprowadzanych danych i parametrami indeks lub nazwa pola oraz wartość updateString(String nazwaKolumny, String wartość) updateFloat(int indeks, Float wartość) Wywołanie metody updateRow()

Aktualizowanie rekordów - przykład if(rezultat.getString("symbol_towaru") != jtfSymbol.getText()) rezultat.updateString("symbol_towaru",jtfSymbol.getText()); if(rezultat.getString("nazwa_towaru") != jtfNazwa.getText()) rezultat.updateString("nazwa_towaru", jtfNazwa.getText()); rezultat.updateString("opis_towaru", jtfOpis.getText()); if(rezultat.getString("cena_towaru") != jtfCena.getText()) rezultat.updateFloat("cena_towaru", Float.parseFloat(jtfCena.getText())); rezultat.updateRow();

Bazy danych Transakcje

Koncepcja Transakcja składa się z jednego lub więcej poleceń, które zostały wywołane, wykonane i potwierdzone (Commit) lub odrzucone (RollBack). Transakcja stanowi więc jednostkową operację. Zarządzanie transakcją jest szczególnie ważne gdy chcemy wykonać naraz kilka operacji traktując je od strony logicznej jako jedną.

Procedura ustawienie pracy w stanie bez potwierdzania za pomocą połączenie.setAutoCommit(false), gdzie wartość domyślna ustawiona jest na automatyczne potwierdzanie, wykonanie wyrażeń SQL potwierdzenie wykonania operacji za pomocą połączenie.commit() , które powoduje, że zmiany spowodowane wyrażeniem SQL stają się stałe. w przypadku błędu można wysłać polecenie przerwania połączenie.rollback() powodujące odtworzenie stanu przed wykonaniem wyrażenia.

Przykład Connection poloczenie1 = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/firmatest?user=root&password=p@ssw0rd"); System.out.println("Tworzenie obiektu połączenia"); Statement polecenie = poloczenie.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,ResultSet.CONCUR_UPDATABLE); poloczenie.setAutoCommit(false);

Przykład c.d. polecenie.executeUpdate("insert into miasto values('Tczew','Tczew','Tczewski','Pomorskie')"); PreparedStatement poleceniePS = poloczenie.prepareStatement( "insert into miasto values(?,?,?,?)"); poleceniePS.setString(2,"Poznań"); poleceniePS.setString(5,"Wielkopolskie"); poleceniePS.executeUpdate(); poloczenie.commit(); catch(SQLException e) { poloczenie.rollback(); }