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Autor: Mathias Lother Status: Entwurf OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITÄT MAGDEBURG FAKULTÄT FÜR INFORMATIK Seite 1 Sonntag, 26. Juni 2022 Java und Datenbanken Java und Datenbanken JDBC Konzepte Realisierung von Zugriffen

Autor: Mathias Lother Status: Entwurf OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITÄT MAGDEBURG FAKULTÄT FÜR INFORMATIK Seite 1 Samstag, 18. Januar 2014 Java und Datenbanken

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Seite 1Dienstag, 11. April 2023

Java und DatenbankenJava und Datenbanken

JDBC

Konzepte

Realisierung von Zugriffen

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Seite 2Dienstag, 11. April 2023

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Gliederung -- Gliederung -

Einführung in JDBC JDBC-Architektur

2-Schichten-Modell vs. 3-Schichten-Modell JDBC und ODBC JDBC Treiber und -typen

Package SQL Manipulation von Tabellen JDBC-Erweiterungen Zusammenfassung

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Seite 3Dienstag, 11. April 2023

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Einführung in JDBC -- Einführung in JDBC -

Java Database Connectivity Interface (JDBC) ist Handelsmarke der Firma Sun Microsystems ist vollständig in Java implementiert stellt API zur Verfügung, um SQL-Datenbankabfragen zu

realisieren fordert hierbei KEINE Voraussetzungen an die benutzte

Datenbank, d.h. Java-Applikationen können unabhängig von der verwendeten Datenbank erstellt werden

Anwendung JDBC-API

Informix

DB2

Sybase

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Seite 4Dienstag, 11. April 2023

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Gliederung -- Gliederung -

Einführung in JDBC JDBC-Architektur

2-Schichten-Modell vs. 3-Schichten-Modell JDBC und ODBC JDBC Treiber und -typen

Package SQL Manipulation von Tabellen JDBC-Erweiterungen Zusammenfassung

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Seite 5Dienstag, 11. April 2023

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Architektur -- JDBC-Architektur -

Zwei-Schichten-Modell vs. Drei-Schichten-Modell

Java-AnwendungClient

JDBC-Treiber

DBMS-spezifischesProtokoll

DBMSDatenbank-Server

Java-Anwendung Client

Socket, RMI, CORBA, etc.

AnwendungsserverServermaschine

JDBC-Treiber

DBMS-spezifischesProtokoll

DBMS Datenbankserver

Zusätzliche Schicht als Komponentenadapter Treiber lokal bei Server Treiber muss NICHT netzwerkfähig sein Mittlere Schicht

ermöglicht Kontrolle von DB-Zugriffen stellt DB-Operationen für komfortable Nutzung im API zur Verfügung

Client-Server-Architektur Treiber wird über das Netz geladen Treiber muss netzwerkfähig sein Web- & DB-Server auf gleicher Maschine hohe Rechenleistung erforderlich

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Seite 6Dienstag, 11. April 2023

JDBC und ODBC Open Database Connectivity (ODBC) ist ein weit verbreitetes und

akzeptiertes API zum Zugriff auf relationale DB (RDBMS) Erstellung von Anwendungen, die ODBC nutzen, ist an keine

Programmiersprache gebunden Funktionen des ODBC-API werden durch Treiber bereitgestellt Aufruf dieser Treiberfunktionen unabhängig von verwendeter DB

ODBC-API wurde von MS in C entwickelt, d.h.ODBC-API bietet selbst KEINE geeignete Schnittstelle zw. Java

und Datenbanken ABER: im JDBC-Paket ist eine ODBC-JDBC-Brücke (ein spezieller

Treiber) enthalten Sowohl JDBC als auch ODBC verwenden SQL

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Architektur -- JDBC-Architektur -

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Seite 7Dienstag, 11. April 2023

JDBC-Treiber die eigentliche Funktionalität der JDBC liegt im vorhandenen

JDBC-Treiber JDBC-Treiber wird über den JDBC-Treiber-Manager verwaltet Kernstück hierbei ist das Interface java.sql.Driver, das auch auf

java.sql.Connection (Verbindungsaufbau), java.sql.Statement (SQL-Anfrage) und java.sql.ResultSet (Ergebnisse) zugreift

es gibt 4 Treibertypen: Typ-1 und Typ-2 sind NICHT netzwerkfähig Typ-3 und Typ-4 verwenden Netzwerkprotokoll

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Architektur -- JDBC-Architektur -

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Seite 8Dienstag, 11. April 2023

JDBC-Treiber Typ-1 JDBC-ODBC-Bridge nativer ODBC-Treiber lokal beim

Client installiert lediglich lokale Datenquellen können

angesprochen werden

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Architektur -- JDBC-Architektur -

Java- Anwendung

JDBC-Treiber-Manager

JDBC-ODBC-Bridge-Treiber

Native Interface (DLL)

ODBC-Treiber-Manager

ODBC-Treiber

Datenbankbibliothek

DBMS

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Seite 9Dienstag, 11. April 2023

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Architektur -- JDBC-Architektur -

Java- Anwendung

JDBC-Treiber-Manager

Native Java-Treiber

Native Interface (DLL)

Datenbankbibliothek

DBMS

JDBC-Treiber Typ-2 Native API Partly Java Driver Treiber muss lokal beim Client

installiert werden, was i.d.R. durch vorab geladene Treiber sichergestellt wird

der im Typ-1 in nativem Code implementierte ODBC-Treiber wird durch einen herstellerabhängigen Treiber (Informix, DB2) ersetzt

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Architektur -- JDBC-Architektur -

Java- Anwendung

JDBC-Treiber-Manager

Java-Treiber

Middleware

ODBC-Treiber-Manager

ODBC-Treiber

Datenbankbibliothek

DBMS

JDBC-Treiber Typ-3 JDBC Net Pure Java Driver Anfragen werden in DB-unabh.

Netzwerkprotokoll übersetzt keinerlei Installationen beim

Client notwendig universelle Treiber vom Server

ladbar tatsächliche Treiber wird auf

Server ausgeführt

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Architektur -- JDBC-Architektur -

Java- Anwendung

JDBC-Treiber-Manager

Java-Treiber

Datenbankbibliothek

DBMS

JDBC-Treiber Typ-4 Native Protokoll Pure Java Driver Verwendung nur von Java-Treibern Treibertyp muss vom DB-Hersteller

entwickelt werden (Kosten!) portabelste und effektivste Lösung Wahrung der Plattformunabhängigkeit

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Betrachtungen zu den JDBC-Treibern Treibertypen 3 und 4

sind eher zu empfehlen als Typen 1 und 2, da hierbei der Datenbankzugriff über das Internet möglich wird

sind jedoch nicht für alle Datenbanken erhältlich Treibertyp 1 ist am leichtesten zu realisieren, da Java die JDBC-

ODBC-Bridge direkt anbietet Verfügbarkeiten:

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Architektur -- JDBC-Architektur -

Firma Treibertyp DBMSIBM 2, 3 IBM DB-2 Universal Version 5.2

IBM DB-2 Connect Version 5.2Imaginary 4 MSQL (Freeware)Intersolv 3 DB-2, Ingres, Informix, Oracle MS SQL-ServerKonasoft Inc. 3 Oracle, MS SQL-Server, Sybase

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Gliederung -- Gliederung -

Einführung in JDBC JDBC-Architektur

2-Schichten-Modell vs. 3-Schichten-Modell JDBC und ODBC JDBC Treiber und -typen

Package SQL Manipulation von Tabellen JDBC-Erweiterungen Zusammenfassung

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Package SQL -- Package SQL -

Package java.sql realisiert die eigentliche JDBC-Funktionalität in Java ist standardmäßig Teil der Java-Bibliothek 16 Interfaces:

Array, Blob, CallableStatement, Clob, Connection, DatabaseMetaData, Driver, PreparedStatement, Ref, ResultSet, ResultSetMetaData, SQLData, SQLInput, SQLOutput, Statement, Struct

6 allgemeine Klassen: Date, DriverManager, DriverPropertyInfo, Time, Timestamp, Types

4 Exceptions BatchUpdateException, DataTruncation, SQLException, SQLWarning

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Package SQL -- Package SQL -

SQL und Java-Datentypen nicht alle in SQL definierten Datentypen werden von beliebigen

Datenbanksystemen unterstützt (tw. Unterschiede in Bezeichnung) JDBC stellt Datentypen zur Verfügung, um einen einheitlichen

Datenzugriff zu gewährleisten Methoden setxxx(), getxxx() und registerOutParameter()

ermöglichen Konvertierung von JDBC- zu Java-Datentypen Konvertierung & Abbildung, Beispiele:

BIG INT (SQL-Datentyp) getLong() (Java-Methode) float (Java-Datentyp) REAL (JDBC-Datentyp) CHAR (JDBC-Datentyp) String (Java-Datentyp)

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Gliederung -- Gliederung -

Einführung in JDBC JDBC-Architektur

2-Schichten-Modell vs. 3-Schichten-Modell JDBC und ODBC JDBC Treiber und -typen

Package SQL Manipulation von Tabellen JDBC-Erweiterungen Zusammenfassung

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Tabellenmanipulation -- Tabellenmanipulation -

JDBC-API Programmierer kann mit Hilfe des APIs Objekte und Methoden

definieren, um Datenbankzugriffe zu realisieren Zugriff auch als Stapeloperation (Batch) möglich

Art und Weise des DB-Zugriffs Laden eines geeigneten JDBC-Treibers Herstellung der Datenbankanbindung Erstellung eines Statementobjekts und Weitergabe der

auszuführenden Anweisungen über das Anweisungsobjekt an das darunter liegende DBMS

Rückgabe der Funktionen in Form von Ergebnisdatensätzen Schließen der Verbindung zur Datenbank

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Tabellenmanipulation -- Tabellenmanipulation -

Laden eines JDBC-Treibers Code: class.forName(“meinTreiber“) Instanz des Treibers wird dynamisch erzeugt und automatisch beim

Treibermanager-Objekt registriert

Verbindung zu Datenbanken Code: Connectino mein_con = DriverManager.getConnection(db_url,

userID, passwd);

Generierung und Ausführung von Statements Statementobjekt wird benötigt Code: Statement mein_stmt = mein_con.createStatement(); Anfragen durch die Methoden executeQuery(), executeUpdate(),

executeBatch(), execute()

Code: Resultset mein_result = mein_stmt.executeQuery(“Select * FROM Spieler”)

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Tabellenmanipulation -- Tabellenmanipulation -

Rückgabe von Ergebnissen Code:

SELECT Gespielt, Nachname FROM Spieler

String name = mein_result.getString(“Name”)

int anzahlSpiele = mein_result.getInt(“Gespielt”)

ResultSet.next

Schließen einer Verbindung Code: mein_con.close()

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Gliederung -- Gliederung -

Einführung in JDBC JDBC-Architektur

2-Schichten-Modell vs. 3-Schichten-Modell JDBC und ODBC JDBC Treiber und -typen

Package SQL Manipulation von Tabellen JDBC-Erweiterungen Zusammenfassung

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Seite 21Dienstag, 11. April 2023

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Erweiterungen -- JDBC-Erweiterungen -

Java Naming and Directory Interface (JNDI) explizite Angabe eines Treibers und einer URL zur Anbindung an

DBMS schafft Abhängigkeiten, diese sollten vermieden werden JNDI legt logische Namen für DBs und Treiber fest Anwendung erhält ein DataSource-Ojekt mit Hilfe von JNDI können DataSource-Objekte ausgetauscht

werden, ohne dass der Code verändert werden muss

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Seite 22Dienstag, 11. April 2023

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Erweiterungen -- JDBC-Erweiterungen -

Connection Pooling (Verbindungszusammenschluss) ist Teil von javax.sql Verwaltung der physikalischen Verbindungen zum DBMS im Cache Bei Anforderung einer Verbindung zum DBMS durch Java wird im

Cache nach einem PooledConnection-Objekt gesucht, ist keins vorhanden, wird dieses erzeugt

Erzeugung des Objektes ist für Java transparent JNDI übergibt JDBC-Implementation (mit Connection Pooling)

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- JDBC-Erweiterungen -- JDBC-Erweiterungen -

Distributed Transaction Support (Unterstützung verteilter Transaktionen) Transaktion = Bündelung von mehreren Datenbank-Operationen JDBC kann so das standardmäßige Two-Phase-Commit- Protokoll

nutzen Vereinfachung

des Einsatzes von JDBC im Zusammenhang mit Enterprise-JavaBeans des Transaktions--Managements in verteilten Systemen

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Seite 24Dienstag, 11. April 2023

Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Gliederung -- Gliederung -

Einführung in JDBC JDBC-Architektur

2-Schichten-Modell vs. 3-Schichten-Modell JDBC und ODBC JDBC Treiber und -typen

Package SQL Manipulation von Tabellen JDBC-Erweiterungen Zusammenfassung

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Java und DatenbankenJava und Datenbanken- Zusammenfassung -- Zusammenfassung -

JDBC ist standardisiertes Interface, das auch direkt SQL-Anweisungen ausführen kann

Vorteile von JDBC Plattformunabhängigkeit Einfache Portierbarkeit Einfache Programmierbarkeit Erweiterbarkeit

Nachteile von JDBC schlechte Leistung der Datenbankzugriffe