Oracle, Java und XML

JDBC
Rudolf Jansen
Freiberuflicher Entwickler und Autor
http://www.rudolf-jansen.de
[email protected]
DOAG - SIG Development 8.11.2005
© 2005, Rudolf Jansen
Agenda
JDBC-Treiberauswahl
Oracle 10g-Treiber
JDBC 4.0: Ein Ausblick
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JDBC
• Java DataBase Connectivity
• Zugriff auf DB über Java-API-Funktionen
• Abbildung auf konkrete Datenbank
durch JDBC-Treiber
 Portabilität (theoretisch)
PreparedStatement pStmt = conn.prepareStatement(
"select prs_nr, prs_vorname, prs_nachname from person where prs_nr = ?");
for( int i = 1; i<=3; i++ ){
// Parameter setzen
pStmt.setInt(1, i);
// Statement ausfuehren
resSet = pStmt.executeQuery();
// Ergebnis ausgeben
....
}
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JDBC-Treibertypen
 Typ 1 (JDBC-ODBC-Brücke)
 Zugriff über ODBC (OpenDataBaseConnectivity)-Treiber.
 Voraussetzung: Existenz eines ODBC-Treiber
auf dem Clientrechner.
Typ 2 (Native Treiber)
 Umwandlung in herstellerspezifische Anfragen
(bei Oracle OCI)
 Voraussetzung: Existenz nativer Bibliotheken
auf dem Clientrechner.
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JDBC-Treibertypen
 Typ 3
 Umwandlung in herstellerunabhängiges Netzprotokoll.
 Voraussetzung: Datenbankhersteller unterstützt
dieses Protokoll.
 Typ 4 (Thin-Treiber)
 Umwandlung in herstellerspezifisches Netzprotokoll
auf Basis von Java Sockets.
 basieren vollständig auf Java
 Vorteil: keine spezielle Software auf Clientseite nötig
 Einsatz bei Applets
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Oracle-JDBC-Treiber
 OCI-Treiber (clientseitig)
 Zugriff über OCI-Bibliotheken (C-Routinen)
 Thin-Driver (clientseitig)
 100 % Java
 Zugriff über SQL*Net-Protokoll (Basis TCP/IP)
 Thin-Driver (serverseitig)
 Zugriff aus in der Datenbank laufenden Anwendungen
auf andere Datenbanken
 KPRB Treiber (serverseitig)
 Zugriff aus in der Datenbank laufenden Anwendungen
 Zugriff aus C-Routinen im selben Adressraum wie
die SQL-Engine (Performancevorteile)
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Oracle-JDBC-Treiber
JDBCNativeTreiber
SQLEngine
JDBCThinTreiber
KPRBTreiber
JDBC-ThinTreiber
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Oracle-JDBC-Treiber
• Thin versus OCI
• Vorteile OCI
– höherer Funktionsumfang
(insbesondere bei Einsatz spezieller Oracle-Features)
– schneller (?)
• Nachteil OCI:
– erfordert bis einschl. 9i Oracle-Client-Installation
auf jedem Client-Rechner
• Oracle 10g:
– „Instant Client“-Paket
– otn.oracle.com/tech/oci/instantclient/instantclient.html
– Aufnahme der Dateien in den CLASSPATH genügt
– keine Client-Installation mehr nötig
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JDBC-Treiber
• nicht jeder JDBC-Treiber unterstützt alle
JDBC-Features
• JDBC-Klasse DatabaseMetaData zur Abfrage der
unterstützten Funktionen, z.B.
- supportsSavepoints
- supportsStatementPooling
- supportsGetGeneratedKeys
• JDBC-Treiber-Auswahl:
http://industry.java.sun.com/products/jdbc/drivers
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JDBC-Treiber-Auswahl
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JDBC-Treiber
• Zu beachten:
Nicht jeder Datenbankserver unterstützt alle JDBC-Features
• Beispiel: Result Sets
• Ab JDBC 2.0: Scrollable ResultSets
– Auch Rückwärts-Sprünge, absolute und relative Sprünge
Connection.createStatement
(int resultSetType,
int resultSetConcurrency)
– ResultSet – Typen:
TYPE_FORWARD_ONLY
TYPE_SCROLL_INSENSITIVE
TYPE_SCROLL_SENSITIVE
– Oracle: Clientseitiger Cache (Ressourcen-aufwendig)
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Oracle 10g-JDBC-Treiber
Neue Features :
• Connection Caching
- Implicit Connection Cache
- Fast Connection Failover
• JDBC 3.0-Support mit Ausnahme von
- Verarbeitung automatisch erzeugter Schlüssel
- Result-Set Holdability
- Rückgabe mehrerer Result-Sets eines JDBC-Statements
• Verbesserung beim Einsatz des OCI-Treibers:
- „Instant Client“-Paket
- otn.oracle.com/tech/oci/instantclient/instantclient.html
- Aufnahme der Dateien in den CLASSPATH genügt
- keine Client-Installation mehr nötig
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JDBC-Connection-Cache
• J2EE-Anwendungen
– Connections werden nur kurz benötigt
– kein Schließen der Verbindung
– stattdessen Rückgabe in den Connection-Cache
– bisher: alle Connections im Cache mit
• der gleichen Datenbank und
• dem gleichen DB-User
Oracle 10g:
– Anforderung aus RAC-Architektur:
Fast Connection Failover
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Fast Connection Failover
• Ausfall eines Knotens
- Nachricht an den Connection-Pool
- Umkonfiguration aller im Pool befindlichen Connections
zu diesem Knoten
• Wiederanlauf eines Knotens
- Umkonfiguration zwecks Lastverteilung
OracleDataSource ds = new OracleDataSource();
ds.setUser(...);
...
ds.setConnectionCachingEnabled(true);
ds.setFastConnectionFailoverEnabled(true);
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Oracle JDBC-Erweiterungen
• zusätzliche Möglichkeiten
– Umgang mit Oracle-eigenen Datentypen
– Performancesteigerungen
• ABER: Portabilitätsverlust
• Package oracle.jdbc
– ersetzt ab Oracle 9i das bisherige Package oracle.jdbc.driver
– enthält u.a. folgende Klassen:
OracleCallableStatement
OracleConnection
OracleResultSet
OracleStatement
OracleTypes
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JDBC 4.0 – Ziele
 Anpassung an aktuellen SQL-Standard SQL 2003
(insbesondere XML-Anbindung)
 Integration aktueller JSRs (RowSets)
„Ease-Of-Development“
 „Enterprise Needs“
 Java 1.5 – Features (Annotations, Generics)
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JDBC 4.0 – J2SE 5 Features
Annotations:
 Codierung über Metadaten
 Toolgestützte Auswertung
 API-Zugriff
 Anwendungsgebiete:
- Codegenerierung (z.B. EJB, RMI)
- Informationen für andere Anwendungen
(z.B. Projektverwaltung)
 Beispiel: deprecated
class Test {
@Deprecated public void eineAlteMethode(){ … };
public void dieNeueMethode(){…};
}
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Datenbankzugriffe mit JDBC 4.0
 Kein „DriverManager“ mehr im Sourcecode
 Java kümmert sich selber um JDBC-Treiber-Management
 Verbindungsaufbau über
@Database-Annotation:
@Database(type=”Oracle”,
host=”localhost”,port=”4711”, user=”scott”,
password=”tiger”);
•
Benutzerdefinierte Klasse für selektierte Daten
class EmployeeResults {
public String name;
public String dept;
public Integer salary;
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}
Datenbankzugriffe mit JDBC 4.0
• Interface-Definition für Abfragen und DML
interface EmployeeQueries {
@Query(SQL="SELECT * FROM EMPLOYEE")
EmployeeResults getAllEmployees();
@Query(SQL="SELECT * FROM EMPLOYEE
WHERE salary > { sal } ") EmployeeResults
getManagers(int sal);
@Update(SQL="UPDATE EMPLOYEE SET salary = {
sal } WHERE name = { name } ”) int changeSalary(int sal,
String name);
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Datenbankzugriffe mit JDBC 4.0
 Einsatz der QueryFactory
AllQueries aq = QueryFactory.create (AllQueries.class);
 QueryFactory „verarbeitet“ @Query- und @UpdateAnnotations, d.h. „generiert“ die Datenbankzugriffe
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Datenbankzugriffe mit JDBC 4.0
 Datenbankzugriff über benutzerdefinierte Klasse
EmployeeResults (und Generics-Erweiterung aus J2SE 5)
DataSet<EmployeeResults> rows = aq.getAllEmployees();
for (EmployeeResults elem: rows) {
System.out.println(elem.name);
System.out.println(elem.dept);
System.out.println(elem.salary);
}
EmployeeResults newEmp = new EmployeeResults();
newEmp.name = “Bill Gates”;
newEmp.dept = “Consulting”;
newEmp.salary = new Integer(10000);
rows.insert(newEmp);
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JDBC 4.0 – XML-Erweiterungen
Neue XML-Features in SQL:2003
 Nativer XML-Datentyp
Beispiel (Oracle):
create table person (
prs_nr number,
prs_data XMLTYPE
);
 SQL/XML-Funktionen
© 2005, Rudolf Jansen
JDBC 4.0 – XML-Datentyp
Statement stmt = con.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery(
„select <XMLSpalte> from tabelle …“);
while(rs.next())
{
XMLType xmlSpalte = (XMLType) rs.getObject(1);
org.w3c.dom.Document doc=xmlSpalte.getDOM();
…
}
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JDBC 4.0 – SQL/XML-Funktionen
Aus SQLX-Standard
 xmlagg()
 xmlattributes()
 xmlconcat()
 xmlelement()
 xmlforest()
Ziel: Generierung einer XML-Darstellung
aus relational gespeicherten Daten
© 2005, Rudolf Jansen
JDBC 4.0 – SQL/XML-Funktionen
Beispiel: Relationale Tabelle person_rel
create table person_rel (
prs_id NUMBER;
prs_vorname VARCHAR2(100);
prs_nachname VARCHAR2(100);
);
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JDBC 4.0 – SQL/XML-Funktionen
Select XMLELEMENT(
„Person“,
XMLATTRIBUTES( prs_id AS „ID“),
XMLFOREST( prs_vorname, prs_nachname )
)
from person_rel;
<Person ID=„1“>
<PRS_VORNAME>Willi</PRS_VORNAME>
<PRS_NACHNAME>Schmitz</PRS_NACHNAME>
</Person>
<Person ID=„2“>
<PRS_VORNAME>Peter</PRS_VORNAME>
<PRS_NACHNAME>Meier</PRS_NACHNAME>
</Person>
2 Zeilen ausgewählt
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JDBC 4.0 – SQL/XML-Funktionen
Statement stmt = con.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery(
„Select XMLELEMENT(
„Person“,
XMLATTRIBUTES( prs_id AS „ID“),
XMLFOREST( prs_vorname,
prs_nachname )
) from person_rel“);
while(rs.next())
{
XMLType xmlSpalte = (XMLType) rs.getObject(1);
org.w3c.dom.Document doc=xmlSpalte.getDOM();
…
}
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JDBC 4.0 – Weitere Features
Zusatzfunktionen für Connections:
- „Connection.isValid()“
- „Connection.setClientInfo()“
für Systemmonitoring (wer benutzt welche Ressourcen)
- „Connection.setName()“
für exakteren Zugriff aus ConnectionPool auf eine
bestimmte Connection
© 2005, Rudolf Jansen
Literatur
• JDBC 3.0-Spezifikation:
http://java.sun.com/products/jdbc/download.html#corespec30
• JDBC 4.0 Early Draft (JSR 221):
http://jcp.org/en/jsr/detail?id=221
• „Java Persistenz-Strategien:
Datenzugriff in Enterprise-Anwendungen:
JDO, JCA, EJB, JDBC, XML“
Andreas Holubek, Rudolf Jansen,
Robert Munsky, Eberhard Wolff
Software&Support Verlag
400 Seiten
© 2005, Rudolf Jansen