Ueb11 - oth

Datenbanken
11. Übung
Aufgabe: Emdedded SQL mit Java SQLJ
Lösungsschritte:
SQLJ1 Einführung: Einbettungsprinzip
-
Einbettung von statischen SQL-Anweisungen direkt in den Java-Quelltext
Statisch bedeutet: Die Anweisungen sind zur Übersetzungszeit definiert und können während
der Abarbeitung des Programms nicht geändert werden.
Vorübersetzung des erweiterten Quelltextes in "echten" Java Code durch den Präcompiler
(Translator)
SQLJ in Oracle
Übersetzen: Quelldateien mit der Extension .sqlj werden dem SQLJ-Übersetzer übergeben. Dieser
sucht nach den Zeilen mit #sql ab und ersetzt sie durch gültigen Java-Code, der mit Hilfe von JDBC
die notwendigen Operationen durchführt. (SQLJ definiert keine eigene Datenbankschnittstelle,
sondern ist nur als Aufsatz auf die bereits bestehende JDBC-API zu sehen, die Verbindung zur
Datenbank erfolgt mit dem verfügbaren JDBC-Treiber.) Darüber hinaus kann der SQLJ-Übersetzer die
Syntax der eingebetteten SQL-Anweisungen überprüfen und bereits beim Kompilieren Aussagen über
fehlerhafte SQL-Anweisungen machen. Prinzipiell besteht auch die Möglichkeit eine Verbindung zur
Darstellung während der Übersetzung herzustellen, damit Namen der Tabellen und Spalten in SQLAnweisungen überprüft werden können.
Der SQLJ-Translator
-
übersetzt ein gegebenes SQLJ-Programm in ein Java Programm ohne SQL-Klauseln. Die
SQLJ-Quelltexte werden mit dem Kommandozeilenprogramm sqlj kompiliert.
es werden SQLJ-Profile angelegt, die Informationen über die eingebetteten SQL-Operationen
beinhalten.
sqlj optionen dateien
optionen: Eine durch Leerzeilen getrennte Liste von Parametern
dateien: Eine oder mehrere Dateien, die kompiliert werden sollen. Der Platzhalter * kann bei den
Dateien verwendet werden.
Der SQLJ-Translator kann die Syntax der SQL-Anweisungen direkt beim Kompilieren überprüfen.
Dazu setzt man bspw. den folgenden Kommandozeilenbefehl ab:
sqlj –user=xyz12345/xyz12345 –url= jdbc:oracle:thin:@rfhs8012:1523:ora10g
Nach dem Kompilieren übersetzt ein Java-Compiler die generierten Java-Dateien in Java-Byte-Code.
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Der SQLJ-Standard wurde von Compaq, IBM, Informix, Micro Focus, Micosoft, Oracle, Sun und Sybase
entwickelt
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Abb.1 : Schematischer Ablauf beim Einbinden von Embedded SQL in Java-Anwendungen
Festlegen
der
Verbindungsdaten
mit
der
Klasse
Oracle.
Über
die
Klasse
oracle.sqlj.runtime.Oracle kann ein Verbindungskontext initialisiert werden. Dazu werden die
Verbindungsdaten in einer externen Datei ("connect.properties") im Property-Format von Java
festgelegt.
sqlj.url=jdbc:oracle:thin:@rfhs8012:1523:ora10g
sqlj.user=xyz12345
sqlj.password=xyz12345
Damit die SQLJ-Umgebung diese Verbindungsdaten nutzt, ist im Java-Quelltext die Methode
connect() der Klasse oracle.sqlj.runtime.Oracle aufzurufen: void connect(Class
class, String propertyFile).
In dem folgenden Quelltext wird über die Klasse Oracle eine einfache Verbindung zur Datenbank
hergestellt
import java.sql.*;
import oracle.sqlj.runtime.Oracle;
public class HalloWelt
{
public static void main(String args[]) throws Exception
{
java.sql.Date current_date;
try
{
// Verbindung zur Datenbank
Oracle.connect(HalloWelt.class,"connect.properties");
// Bestimme das aktuelle Datum aus der Datenbank
#sql { SELECT sysdate INTO :current_date FROM dual };
// Ergebnis ausgeben
System.out.println("Hallo Welt am " + current_date);
}
catch (SQLException e)
{ System.out.println("SQLException " + e); }
finally {
try { Oracle.close(); }
catch (SQLException e)
{ System.err.println("SQLException " + e); }
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}
}
}
Verbindungskontexte mit DefaultContext. Einen Verbindungskontext, der innerhalb eines SQLJBlocks genutzt werden kann, erstellt man über die Klasse sqlj.runtime.refDefaultContext.
Einen DefaultContext legt man mit Hilfe einer gewöhnlichen JDBC-Verbindung, also mit einem Objekt
vom
Typ
java.sql.Connection
über
folgenden
Konstruktor
an:
DefaultContext(java.sql.Connection conn) (conn: Die Datenbankverbindung, die durch
diesen Kontext verwendet werden soll). Alternativ können dem Konstruktor auch die
Verebindungsdaten übergeben werden. Die Klasse Defaultkontext stellt dann intern eine Verbindung
anhand der übergebenen Daten her:
DefaultContext(java.lang.String
url,
java.lang.String
user,
java.lang.String password, boolean autoCommit2)
Mit der statischen Methode setDefaultContext() wird der Defaultkontext bei der SQLJImplementierung
als
standardmäßig
genutzte
Verbindung
registriert:
DefaultContext.setDefaultContext(DefaultContext context). Alle darauf folgenden
SQLJ-Blöcke nutzen dann die im Parameter context gekapselte Verbindung.
Wurden mehrere Verbindungskontexte angelegt, dann kann bei einem SQLJ-Block festgelegt werden,
welchen Kontext dieser verwenden soll: #sql [Kontextname] SQLJ-Anweisung
Ausführen und Auswerten über Anfragen. Ein SQLJ-Block wird grundsätzlich als Anweisung
interpretiert, die über die zuvor definierte SQLJ-Anweisung ausgeführt wird.
#sql { SQL-Anweisung };
SQL-Anweisung: eine beliebige, gültige SQL-Anweisung
Eine Abfrage mit mehreren Datensätzen als Ergebnis erfordert in der Regel eine Schleife und
spezielle Methoden der Auswertung der Ergebnismenge. In der JDBC kann man über ResultSet ein
solches mehrere Zeilen umfassendes Ergebnis gut auswerten. SQLJ definiert dazu so genannte
Iteratoren.
Abfrage der Anzahl der geänderten Datensätze: Über die Klasse ExecutionContext, die nach einer
SQLJ-Anweisung aus der DML implizit intialisiert wird, kann festgestellt werden, wie viele Datensätze
von einer Änderung betroffen sind. Eine Referenz auf den aktuellen ExecutionContext erhält man von
der Klasse DefaultContext, und zwar über deren Methode getExecutionContext. Die Anzahl
der geänderten Datensätze erhält man dort über die Methode getUpdateCount.
Datenaustausch über Host-Variablen: Der Datenaustausch zwischen SQL- und Java-Code erfolgt
über Host-Variablen (und Iteratoren). Host-Variablen bieten Zugriff auf Ergebnisse von SelectAnweisungen, die nur eine Zeile als Ergebnis liefern, darüber hinaus können sie Parameter für
beliebig andere SQL-Anweisungen setzen. Es handelt sich um Variablen der jeweiligen Host-Sprache,
( d.h. Java), die in SQL-Anweisungen auftreten können. In SQL-Anweisungen werden Host-Variablen
durch eine Doppelpunkt >>:<< gekennzeichnet. Host-Variablen können in beiden Richtungen des
Datenaustauschs eingesetzt werden, d.h. zur Übergabe von Java-Werten an:
-
die SQL-Anweisung: (IN), Standardform
oder als Ergebnisse: OUT
bzw. in beide Richtungen gleichzeitig: (INOUT)
#sql { INSERT INTO kunden
VALUES (:IN (++kundenNR), :IN nachname, :IN sysdate) };
Eie SQL-Klausel kann auch Werte zurückliefern, wie z.B. beim Aufruf einer gespeicherten Funktion:
#sql Variable = { VALUES( Funktionsaufruf };
Variable: Eine Hostvariable passenden Typs, die den Rückgabewert aufnehmen soll.
Funktionsaufruf: Der Aufruf der gespeicherten Funktion mit Parametern, etc.
Bsp.: Abfrage des aktuellen Datums auf dem Oracle-Server über die Funktion SYSDATE.
java.sql.Date datum;
Falls alle SQL-Anweisungen direkt als eine isolierte Transaktion ausgeführt werden sollen, dann ist true zu
übergeben. Falls die Transaktionssteuerung übernommen werden soll, ist false zu übergeben.
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#sql datum = { VALUES(SYSDATE)) };
System.out.println(datum);
Gespeicherte Prozeduren werden in SQLJ durch das vorangestellte Schlüsselwort CALL aufgerufen
werden: #sql { CALL proc(Parameterliste) };. Diesen Prozeduren können IN-, OUT-,
INOUT-Parameter übergeben werden.
Datenaustausch über Iteratoren: beim Zugriff auf mehrzeilige Ergebnismengen kommen Iteratoren
zum Einsatz3. SQLJ bietet zwei Arten von Iteratoren an: benannte Iteratoren (Named Iterator mit
Zugriff auf das Ergebnis über Methoden, die die Namen der Tabellenspalten tragen) und PositionsIteratoren. Ein Iterator definiert man allgemein über einen SQLJ-Block in folgendem Format:
#sql
[modifikatoren]
iterator
iteratorname
[implements
interface]
(parameterliste)
Alle von der SQLJ-Implementierung generierten Iteratoren erfüllen die Vorgaben der Schnittstelle
sqlj.runtime.ResultSetIterator. Programmierer haben u.a. Zugriff auf folgenden Methoden:
close()
scließt einen Iterator bzw. die darunter liegende Ergebnismenge
isClosed()
Die Methode liefert true, falls die darunterliegende Ergenismenge geschlossen wurde.
getResultSet()
Über diese Methode kann man eine Referenz auf das dem Iterator zugrundeliegende Abfrageergebnis
in Form eines java.sql.ResultSet erhalten.
next()
Der Cursor der Ergebnismenge wechselt zum nächsten Datensatz. Die Methode liefert true, wenn
ein weiterer Datensatz in der Ergebnismenge vorhanden ist, bzw. false, wenn der Iterator bereits
beim letzten Datensatz angelegt ist.
endFetch()
Diese Methode liefert true, nachdem die letzte Zeile erreicht wurde.
Benannte. Iteratoren. Der Iterator wird in einem SQLJ-Block deklariert. Nach dem Namen des Iterators
(z.B. angestellte) folgt eine Liste der über den Iterator abzufragenden Attribute, inklusive des
bevorzugten Datentyps. Der SQLJ-Translator generiert beim Kompilieren eine Java-Klasse, die die
Vorgaben der Deklaration und der im Paket sqlj.runtime definierten Interfaces erfüllt. Ein benannter
Iterator definiert seine Parameter namentlich
Die Attributnamen des Iterators müssen identisch mit den Namen der Spalten des AbfrageErgebnisses sein. Die Reihenfolge der Spalten bei der Abfrage oder bei der Iterator-Deklaration ist
egal, die Verknüpfung erfolgt nur über die Namen.
Bsp.: AngSchemaDemo.sqlj
import java.sql.SQLException;
import oracle.sqlj.runtime.Oracle;
#sql iterator Angestellte (String name, String abt_id);
class AngSchemaDemo
{
public static void main(String[] args) throws SQLException
{
Oracle.connect(AngSchemaDemo.class, "connect.properties");
Angestellte ang;
#sql ang = { SELECT name, abt_id FROM angestellte };
while (ang.next())
{
System.out.println("Angestellte: " + ang.name() + " (" +
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Die Verarbeitung von Anfrageergebnissen mit Hilfe von Host-Ausdrücken ist nur auf wenige SQL-Konstrukte
beschränkt, wie die SELECT ... INTO Klausel oder den Aufruf von gespeicherten Prozeduren.
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ang.abt_id() + ")");
}
}
}
Positions-Iteratoren. Die Definition von Positions-Iteratoren legt nur die Datentypen fest, nicht jedoch
die Namen. Die Reihenfolge bei der Definition des Iterators muß in diesem Fall mit der
Spaltenreihenfolge in der SQL-Abfrage übereinstimmen. Unbenannte Iteratoren werden durch ihre
Position bestimmt. Der Datenzugriff weicht auch vom benannten Iterator ab. Via Fetch-Anweisung
lassen sich die aktuellen Werte des Iterators in Host-Variablen einlesen: #SQL { FETCH :positer
INTO : ..., : ... };
import java.sql.SQLException;
import oracle.sqlj.runtime.Oracle;
// Deklaration des Iterators
#sql iterator AngIter (String, String, String);
class AngPosIterDemo
{
public static void main(String[] args) throws SQLException
{
// Connect herstellen
Oracle.connect(AngPosIterDemo.class, "connect.properties");
// Host-Variable
String angID
= "";;
String angName
= "";;
String angGebdatum = "";
// Variable auf Iterator definieren
AngIter angPosIter;
// Abfrage durchfuehren
#sql angPosIter = { SELECT ang_id, name, gebdatum FROM angestellte };
// Ergebnis ausgeben
while (true)
{
#sql { FETCH :angPosIter INTO :angID, :angName, :angGebdatum };
if (angPosIter.endFetch()) break;
System.out.println(angID + ", " + angName + ", " + angGebdatum);
}
angPosIter.close();
}
}
Iteratoren über eigenes Interface verwenden. Die Syntax der Iterator-Deklaration ermöglicht es, über
das Schlüsselwort interface ein eigenes Java-Interface für den Iterator zu verwenden.
Kontexte: Eine Verbindung wird in SQLJ grundsätzlich durch einen Verbindungskontext, eine Instanz
der Klasse sqlj.runtime.ConnectionContext repräsentiert. Der Verbindungskontext spezifiziert
die Datenbank mit den assoziierten Schemata und die Verbindungsinformationen. Die
Verbindungsinformationen bestehen aus: Benutzername, Passwort, Auto-Commit-Modus: #SQL
[Kontextname] SQLJ-Anweisung.
Kontextname: Der Name der Variablen des Verbindungskontextes im Java-Quelltext
SQLJ-Anweisung: Ein gültige SQLJ-Anweisung
Bsp.: Verwendung verschiedener Verbindungskontexte in einem SQLJ-Programm
Transaktionssteuerung mit SQLJ. Eine Transaktion ist eine Folge von SQL- und PL/SQLAnweisungen, die nach dem Prinzip alles oder nichts ausgeführt werden, d.h. Falls eine der
Anweisungen scheitert, die Transaktion also nicht ordentlich beendet wird, werden alle Anweisungen
dieser Transaktion wieder rückgängig gemacht.
Eine Transaktion beginnt automatisch mit dem ersten SQLJ-Block, der eine SQL-Anweisung an die
Datenbank sendet, und endet mit einem SQLJ-Block mit der Anweisung COMMIT ( #sql { COMMIT
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}; ). Falls nach einem Abbruch einer Transaktion alle Änderungen, die bisher in der Transaktion
vorgenommen wurden, widerrufen werden sollen, geschieht dies über ROLLBACK ( #sql {
ROLLBACK }; )
Transaktionssicherheit festlegen. Die Einstellungen zur Transaktionssicherheit legen fest, wie
parallel ablaufende Transaktionen voneinander "isoliert" werden: #sql { SET TRANSACTION [
Zugriffsmodus ] [,] [ISOLATION LEVEL Isolationsstufe ] };
Zugriffsmodus: read only oder read write. Legt fest, welche Art von SQL-Anweisungen in einer
Transaktion erlaubt sind. Standardmäßig ist auf read write eingestellt.
Isolationsstufe: read committed oder serializable. Oracle nutzt standardmäßig die
Einstellung read committed. Während einer Transaktion können dann allerdings nicht
wiederholbare Lesevorgänge auftreten, d.h.: Falls in einer längeren Transaktion zweimal die gleiche
SELECT-Anweisung ausgeführt wurde, und die betroffenen Datensätze in der Zwischenzeit von einer
anderen Transaktion verändert wurden, dann erhält man zwei verschiedenen Ergebnisse. Das erste
Ergebnis ist also nocht wiederholbar. Die Isolationsstufe serializable sorgt hingegen durch
entsprechende Sperren und Zwischenspeicher dafür, dass man die Daten nur in dem Zustand erhält,
der am Anfang der Transaktion galt.
Bsp.: Experimente mit Einstellungen zur Transaktionssicherheit
import oracle.sqlj.runtime.Oracle;
import sqlj.runtime.ref.DefaultContext;
public class ExpTransSicher
{
public static void main(String args[])
{
try {
DefaultContext trans1 = Oracle.connect(ExpTransSicher.class,
"connect.properties");
DefaultContext trans2 = new DefaultContext(
"jdbc:oracle:thin:@rfhs8012:1523:ora10g",
"saj39122","saj39122",
false);
DefaultContext.setDefaultContext(trans1);
/* Der folgende Block ist nur dann zu aktivieren, falls der
nicht wiederholbare Lesevorgang vermieden werden soll
#sql [trans1] {
SET TRANSACTION read write
ISOLATION LEVEL serializable
};
*/
String vorname = null, phantom = null;
// Den Namen erstmals lesen
#sql [trans1] {
SELECT name INTO :vorname
FROM angestellte
WHERE ang_id = 'A1'
};
System.out.println("[trans1]: Name '" + vorname + "'");
// Veraenderung vom Namen in einer 2. Verbindung
#sql [trans2] {
UPDATE angestellte
SET name = 'Phantom'
WHERE ang_id = 'A1'
};
// Die Transaktion beenden
#sql [trans2] { COMMIT };
// Mit trans1 zum 2. Mal den Namen erfragen
#sql [trans1] {
SELECT name INTO :phantom
FROM angestellte
WHERE ang_id = 'A1'
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};
System.out.println("[trans1]: Name jetzt '" + phantom + "'");
// Auf den alten Namen zuruecksetzen
#sql [trans2] {
UPDATE angestellte
SET name = 'Fritz'
WHERE ang_id = 'A1'
};
// Speichern
#sql [trans2] { COMMIT };
// Mal wieder mit trans1 den Namen lesen
#sql [trans1] {
SELECT name INTO :phantom
FROM angestellte
WHERE ang_id = 'A1'
};
System.out.println("[trans1]: Name jetzt '" + phantom + "'");
}
catch(Exception e) { e.printStackTrace(); }
}
}
connect.properties
AngPosIterDemo.sqlj
AngSchemaDemo.sqljj
HalloWelt.sqlj
InfoAbtDemo.sqlj
Macheverbindung.sqlj
MultiSchemaDemo.sqlj
SelectSQLJDemo.sqlj
ExpTransSicher.sqlj
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