Folien - Fakultät Informatik Uni Stuttgart

© Holger Röder
Winter 2008/2009
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Java: Kapitel 8
Datenbankzugriff mit JDBC
Programmentwicklung WS 2008/2009
Holger Röder
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Überblick über Kapitel 8
„ Einführung in SQL und JDBC
„ Verbindung zur Datenbank
„ Einfache SQL-Anweisungen
† Datenbankabfragen
† Datenbankänderungen
„ Weiterführende Themen
† Prepared Statements
† SQL-Ausnahmen
† Transaktionen
„ Java DB
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Structured Query Language (SQL)
„ SQL ist eine weit verbreitete Datenbanksprache zur Erzeugung,
Änderung und Abfrage von Daten in relationalen Datenbanken.
„ Beispiel: Tabelle erzeugen
CREATE TABLE person (vorname VARCHAR(30),
nachname VARCHAR(30), alterJahre INTEGER)
vorname
nachname alterJahre
Leonie
Lehmann
22
Gustav
Graf
46
„ Einfügen in die Datenbank
INSERT INTO person (vorname, nachname, alterJahre)
VALUES ('Leonie', 'Lehmann', 22)
INSERT INTO person VALUES ('Gustav', 'Graf', 46)
„ Abfrage
SELECT * FROM person WHERE alterJahre < 30
liefert 1 Eintrag
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Java Database Connectivity (JDBC)
„ Seit Java 1.1 existiert mit Java Database Connectivity (JDBC) eine
einheitliche Datenbankschnittstelle für Java-Programme.
„ JDBC ist eine Schnittstelle zwischen der (in aller Regel relationalen)
Datenbank und der Anwendung, die auf sie zugreifen will.
„ JDBC stellt ein Call Level Interface dar:
† SQL-Befehle werden in der Anwendung als normale
Zeichenketten behandelt und als Parameter spezieller Methoden
an die Datenbank übermittelt.
† Die Rückgabewerte der Methoden (Daten, Statuscodes) werden
dann von der Anwendung ausgewertet und weiterverarbeitet.
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JDBC-Treiber
„ Der jeweilige JDBC-Treiber ist datenbankspezifisch. Für alle relevanten
SQL-Datenbanken stehen JDBC-Treiber zur Verfügung.
gleiche
JavaProgrammierAnwendung
schnittstelle
MySQL JDBCTreiber
MySQL-Datenbank
Oracle JDBCTreiber
Oracle-Datenbank
„ Die passende JDBC-Treiberbibliothek muss
(typischerweise als .jar-Archiv) im
Klassenpfad (classpath) vorhanden sein.
„ Das Paket java.sql enthält die
JDK-Klassen für den JDBC-Zugriff.
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JDBC-Treiber laden
„ Bis einschließlich Java 5 muss vor dem Verbindungsaufbau der zur
Datenbank passende JDBC-Treiber geladen werden. Dies kann über die
Klasse Class erfolgen.
Klassenname
† MySQL:
muss bekannt
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
sein.
† Apache Derby/Java DB (Embedded Mode):
Class.forName("org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver");
† Oracle 8i:
Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
„ Ab Java 6 (mit JDBC 4.0) entfällt das explizite Laden des JDBCTreibers. Beim ersten Verbindungsaufbau zur Datenbank wird der
Treiber automatisch gesucht und geladen.
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Verbindungsaufbau zur Datenbank
„ Mit der statischen Methode getConnection() der Klasse
DriverManager kann eine Verbindung zur Datenbank hergestellt
werden:
Connection c = DriverManager.getConnection("jdbc:derby:TestDB");
...
c.close(); // Verbindung schließen
Connection-String
Connection-Objekt repräsentiert
die Verbindung zur DB
„ Connection-String: "jdbc:Treiber:DB-spezifische Teile"
„ Variante von getConnection() mit Angabe von Benutzername und
Passwort:
Connection c = DriverManager.getConnection(
"jdbc:oracle:oci:@OracleTest", "user", "password");
Connection-String
für Oracle-Datenbank
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Einfache SQL-Abfragen
„ Abfragen und Änderungen der Datenbank erfolge über StatementObjekte (Objekte, die die Schnittstelle Statement implementieren).
„ createStatement() liefert ein einfaches, nicht parametrisierbares
Statement-Objekt zurück.
„ SQL-Abfragen (SELECT) können über executeQuery() ausgeführt
werden und liefern ein ResultSet-Objekt mit dem Ergebnis zurück.
... // ggf. JDBC-Treiber laden, Connection-Objekt c holen
Statement s = c.createStatement();
Statement-Objekt holen
String sql = "SELECT vorname, name, id " +
"FROM mitarbeiter " +
SQL-Abfrage ausführen
"WHERE vorname = 'Carla'";
ResultSet result = s.executeQuery(sql);
Über Ergebnis iterieren
while (result.next()) {
String vorname = result.getString(1);
getXXX(spalte)
String nachname = result.getString(2);
liefert entsprechenden
Spaltenwert
int id = result.getInt(3);
System.out.format("%s %s (id=%d)%n", vorname, nachname, id);
}
result.close(); // Result-Objekt schließen
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Einfache SQL-Änderungen
„ Änderungen an der Datenbank (INSERT, DELETE, UPDATE) werden
über die Methode executeUpdate() durchgeführt.
...
String sql1 = "DELETE " +
"FROM mitarbeiter " +
"WHERE vorname = 'Carla'";
int result1 = s.executeUpdate(sql1);
Änderung durchführen:
executeUpdate()
liefert als Rückgabewert
die Zahl der geänderten
Zeilen zurück.
String sql2 = "INSERT INTO mitarbeiter (vorname, nachname)" +
"VALUES ('Sarah', 'Schmidt')";
int result2 = s.executeUpdate(sql2);
String sql3 = "UPDATE mitarbeiter " +
"SET vorname='Sandra' " +
"WHERE vorname = 'Sarah' AND nachname = 'Schmidt'";
int result3 = s.executeUpdate(sql3);
...
s.close(); // Statement schließen
c.close(); // Verbindung schließen
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Prepared Statements
„ Parametrisierte SQL-Anweisungen werden Prepared Statements
Platzhalter ?
genannt.
„ Prepared Statements werden zunächst mit Platzhaltern definiert:
PreparedStatement p = c.prepareStatement(
"INSERT INTO ankunft (vorname, nachname, zeit) VALUES (?, ?, ?)");
„ Vor der Ausführung des Prepared Statements werden die Platzhalter
dann durch konkreten Werte ersetzt:
setXXX(n, wert) setzt konkreten
p.setString(1, "Emil");
Wert für n-ten Platzhalter
p.setString(2, "Erler");
p.setTime(3, new Time(Calendar.getInstance().getTimeInMillis()));
p.executeUpdate();
„ Vorteile von Prepared Statements
† Übersichtlichkeit, Wiederverwendbarkeit, Sicherheit
† Bequeme Angabe verschiedener Datenformate: setString(),
setInt(), setDate(), setBlob() etc.
† Datenbank-Performance
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Ausnahmebehandlung
„ Tritt im Zusammenhang mit dem Datenbankzugriff ein Fehler auf, wird
eine Ausnahme vom Typ SQLException (oder einer Unterklasse)
geworfen.
„ Typische „Auslöser“ einer SQLException:
† Keine Verbindung zur Datenbank möglich
† Fehlerhafte SQL-Syntax
„ Methoden:
† getErrorCode() – liefert den herstellerspezifischen Fehlercode
† getSQLState() – liefert den SQL-Zustandscode
† getNextException() – SQLExceptions können verkettet
werden; diese Methode liefert das nächste SQLException-Objekt
zurück (oder null)
try {
c = DriverManager.getConnection("jdbc:derby:TestDB");
} catch (SQLException e) {
System.err.println("Keine Verbindung zur Datenbank möglich");
System.err.println("Fehlercode: " + e.getErrorCode());
}
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Transaktionen
„ Standardmäßig wird jede einzelne SQL-Anweisung als separate
Transaktion angesehen und sofort ausgeführt (Auto-Commit-Modus).
„ Häufig sollen jedoch mehrere aufeinander folgende Datenbankanweisungen zusammengefasst als eine Transaktion ausgeführt
werden („ganz oder gar nicht“).
Connection c = ...
Auto-Commit-Modus abschalten
c.setAutoCommit(false);
Statement s = c.createStatement();
Programmentwicklung
// Typisches Transaktionsbeispiel:
// Banküberweisung von Konto A nach Konto B
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int kontostandA = kontostandA – 500;
int kontostandB = kontostandB + 500;
s.executeUpdate("UPDATE konto " +
"SET kontostand = " + kontostandA + " WHERE kontoname = 'A'");
s.executeUpdate("UPDATE konto " +
"SET kontostand = " + kontostandB + " WHERE kontoname = 'B'");
c.commit();
Transaktion "committen" (SQL-Anweisungen ausführen)
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Java DB / Apache Derby
„ Java DB ist eine leichtgewichtige relationale Datenbank und
Bestandteil von Java 6.
„ Java DB ist die von Sun unterstützte Variante der Open-SourceSoftware Apache Derby.
„ Eigenschaften:
† 100% in Java implementiert
† Geringer Speicherbedarf (.jar nur ~2 MB)
† Embedded-Modus, direkte Einbettung in die Java-Applikation
Programmentwicklung
„ http://db.apache.org/derby
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Einbindung von Java DB in ein Java-Projekt
„ Einbindung der Derby-Bibliothek in ein Java-Projekt in Eclipse:
† Menü Project Æ Properties Æ Abschnitt Java Build Path
Æ Button Add External JARs…
† Bibliothek derby.jar im Pfad [derby-dir]/lib einbinden
† Die Bibliothek derby.jar ist Teil des JDK; alternativ ist sie unter
http://db.apache.org/derby/derby_downloads.html verfügbar.
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Java DB und JDBC
Stammverzeichnis für
DB-Dateien setzen
System.setProperty("derby.system.home", "C:/pe/db");
// Java 5: Class.forName("org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver");
Connection c = DriverManager.getConnection(
"jdbc:derby:TestDB;create=true");
create=true: DB wird erzeugt,
wenn sie noch nicht existiert
Statement s = c.createStatement();
// Tabelle person anlegen
s.executeUpdate("CREATE TABLE person " +
"(vorname VARCHAR(30), nachname VARCHAR(30)");
// Neuen Eintrag in Tabelle person einfügen
s.executeUpdate("INSERT INTO person (vorname, nachname)" +
"VALUES ('Sarah', 'Schmidt')");
c.close();
„ Die Derby-Datenbank wird implizit gestartet, wenn eine Verbindung
hergestellt wird. Die Datenbank wird im angegebenen Pfad gespeichert.
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