PROGRAMA

1
PROGRAMAÇÃO DISTRIBUÍDA EM JAVAVerão/2001

• Aula 10
• API JDBC
• 09.02.2001
• Luciano Silva
• e-mail lucianos_at_ime.usp.br

1
2
Tópicos da Aula 10

• API JDBC
• Arquitetura das camadas JDBC
• Classes principais de java.sql
• Abertura e fechamento de conexões
• Consulta simples
• Métodos para acessos a dados de registros
• Consultas parametrizadas
• Stored Procedures
• Transações

3
API JDBC (I)

• A API JDBC (Java Database Connectivity)
  disponibiliza para aplicações Java uma interface
  para acessar bancos de dados baseados em SQL.
• Do ponto de vista das aplicações, o programador
  somente precisa se preocupar com detalhes de alto
  nível com o servidor de banco de dados.

4
API JDBC (II)

• A API JDBC funciona num nível denominado call
  level ( nível de chamada ). Isto significa que
  as aplicações invocam consultas SQL, estas são
  passadas para o servidor de BD, executadas e
  resultados são devolvidos para a aplicação.

5
API JDBC (III)

• O único trabalho da aplicação é
• 1. Abrir conexão com o servidor de BD
• 2. Construir uma consulta SQL ou chamada para
  stored procedure usando classes da API
• 3. Solicitar a execução
• 4. Receber e utilizar os dados
• 5. Fechar a conexão

6
API JDBC (IV)

• Todos os detalhes de comunicação de baixo nível
  com o servidor de BD é feito através de classes
  especiais chamadas driver classes, ou
  simplesmente, drivers.
• Existe uma grande variedade de drivers já
  disponibilizados para JDBC. Existe, ainda, a
  possibilidade de se construir novos drivers a
  partir de classes e interfaces da API.

7
Por que usar JDBC ?

• 1. Facilidade de manutenção
• 2.Conectividade com ampla gama de servidores de
  BD
• 3. Portabilidade
• 4. Prototipação rápida

8
Cenários de uso de JDBC

• Existe uma série de sistemas, principalmente
  aqueles implementados em Java e em C/C, onde o
  uso de JBDC está se tornando constante. Com Java,
  constrói-se interfaces portáveis para os clientes
  e são incorporados nestas interfaces mecanismos
  para acesso bastante simplificado a banco de
  dados.

9
Cenário (I) - Applets
10
Cenário (II) - Aplicações Desktop
11
Cenário (III) - Aplicações Multi-tier
12
Arquitetura JDBC
13
Estrutura da API JDBC

• As classes da API JDBC utilizadas pelas
  aplicações estão concentradas em dois pacotes
• java.sql.
• javax.sql.

14
Algumas classes básicas do pacote java.sql

• Existem quatro classes abstratas básicas muito
  utilizadas
• DriverManager
• Connection
• Statement
• ResultSet

15
Relação entre as classes
16
Classe DriverManager

• Esta classe é responsável por
• manipular o carregamento de drivers
• providenciar suporte para criação de novas
  conexões

17
Classe Connection

• Representa uma conexão com um banco de dados
  particular.
• A partir de Connection pode-se
• criar consultas
• criar consultas parametrizadas
• criar chamadas para stored procedures
• encerrar uma conexão

18
Classe Statement

• Age como um container para executar uma consulta
  SQL para uma determinada conexão.
• Para consultas mais complicadas ( consultas
  parametrizadas) ou invocação de stored
  procedures, são utilizadas classes mais
  específicas que Statement ( PreparedStatement e
  CallableStatement).

19
Classe ResultSet

• Controla o acesso aos registros resultantes de
  uma consulta via Statement, PreparedStatement ou
  CallableStatement.
• Possui métodos para navegar nos registros de
  resultados, como também consultar dados destes
  registros.

20
Outras classes e interfaces do pacotes

• No pacote java.sql. existe uma série de outras
  classes, interfaces e subpacotes que permitem,
  por exemplo, construir classes do tipo driver
  para acesso específico.

21
Abrindo conexões (I)

• Existe uma série de detalhes envolvidos na
  abertura de conexão com um servidor de BD que
  devem ser providenciados pela aplicação.
• Para estas providências, geralmente são
  utilizadas as classes Drivermanager(java.sql) e
  Class(java.lang).

22
Abrindo conexões (II)

• Detalhes que precisam ser providenciados
• 1. Especificar URL de acesso com protocolos de
  banco de dados adequados
• 2. Especificar parâmetros de conexão, tais como
  nome do usuário e senha
• 3. Registrar drivers para uso da aplicação

23
URL de acesso ao servidor de BD

• A sintaxe mais utilizada para acessar um servidor
  de banco de dados é a seguinte
• jdbcltsubprotocologtltsubnomegt
• onde subprotocolo significa o protocolo do driver
  e subnome geralmente indica servidor, porta e
  banco de dados.

24
Exemplos de URL de acesso

• jdbcodbcfred
• subprotocolo odbc
• fonte de dados fred
• jdbcdbnet//wombat356/fred
• subprotocolodbnet
• servidor wombat
• porta 356
• fonte de dados fred

25
Argumentos para URL de acesso

• Em algumas situações, parâmetros de conexão tais
  como usuário e senha são necessários. Neste caso,
  utiliza-se os nomes dos parâmetros juntamente com
  seus respectivos valores.
• Cada par parâmetro-valor é separado por um
  ponto-e-vírgula ()

26
Exemplos

• jdbcodbcwombatCacheSize20
• Parâmetro de tamanho de cache
• jdbcodbcqeoraUIDkghPWDfooey
• parâmetro UID ( Identificação )
• parâmetro PWD ( Senha )

27
Registro de drivers

• A camada de gerenciamento do JDBC precisa saber
  quais os drivers de banco de dados estão
  disponibilizados.
• A maneira mais simples de executar tal tarefa é
  carregar explicitamente os drivers a serem
  utilizados, valendo-se do método forName da
  classe Class ( pacote java.lang ).

28
Exemplo

• Para carregar, por exemplo, o driver chamado
  acme.db.Driver, utiliza-se
• Class.forName("acme.db.Driver")
• Para carregar, o driver da ponte JDBC-ODBC
  utiliza-se
• Class.forName(jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver")

29
Considerações sobre carregamento de drivers

• Os drivers são carregados antes de serem
  estabelecidas as conexões
• A priori, podem ser carregados quantos drivers
  forem necessários para a aplicação.

30
Considerações sobre carregamento de drivers

• Os drivers são carregados antes de serem
  estabelecidas as conexões
• A priori, podem ser carregados quantos drivers
  forem necessários para a aplicação.

31
Exemplo completo - Abertura/fechamento da conexão

• import java.net.URL
• import java.sql.
• class exemplo
• public static void main(String argv)
• try
• String url "jdbcodbcwombat"
• Class.forName(jdbc.odbc.JdbcOdbcDr
  iver)
• Connection con DriverManager.getConnection(ur
  l, "kgh", "")
• con.close()
• catch (Exception ex)
• ex.printStackTrace()

32
Executando consultas simples...

• Para se executar consultas simples são
  utilizados os seguintes passos
• 1. Cria-se um Statement com base na conexão
• 2. Chama-se o método executeQuery do Statement
  com a consulta SQL, devolvendo o resultado numa
  instância de ResultSet

33
Qual especificação do SQL pode-se utilizar?

• A priori, espera-se que o servidor de BD
  suporte, pelo menos, o padrão ANSI SQL 92, que é
  bastante abrangente para a maioria das
  aplicações.
• Se o servidor suporta construções específicas,
  tais como consultas com SQL temporal, a cláusula
  por ser enviada sem problemas como parâmetro do
  método executeQuery.

34
Exemplo consulta

• ...
• Connection con DriverManager.getConnection(
  url, "kgh", "")
• // Cria-se Statement com base na conexão con
• Statement stmt con.createStatement()
• // Executa-se a consulta dos campos a,b,c da
  table1
• ResultSet r stmt.executeQuery("SELECT a,
  b, c FROM
• 
  Table1")
• ...

35
Como navegar no resultado ?

• A partir do objeto ResultSet pode-se
• verificar se existem mais registros para serem
  lidos, com o método next()
• pode-se consultar os campos através de métodos
  específicos, que mapeam o tipo SQL para o tipo
  Java. Por exemplo, getString(campo) obtém um
  campo do tipo string.

36
Exemplo

• ...
• Connection con DriverManager.getConnection(
  url, "kgh", "")
• // Cria-se Statement com base na conexão con
• Statement stmt con.createStatement()
• // Executa-se a consulta dos campos a,b,c da
  table1
• ResultSet r stmt.executeQuery("SELECT a,
  b, c FROM
• 
  Table1")
• while (r.next())
• int i r.getInt("a")
• String s r.getString("b")
• byte b r.getBytes("c")
• System.out.println("ROW " i " "
  s " " b0)
• ...

37
Objeto ResultSet revisitado

• A partir do objeto ResultSet pode-se
• verificar se existem mais registros para serem
  lidos, com o método next()
• pode-se consultar os campos através de métodos
  específicos, que mapeam o tipo SQL para o tipo
  Java. Por exemplo, getString(campo) obtém um
  campo do tipo string.

38
Exemplo

• ...
• Connection con DriverManager.getConnection(
  url, "kgh", "")
• // Cria-se Statement com base na conexão con
• Statement stmt con.createStatement()
• // Executa-se a consulta dos campos a,b,c da
  table1
• ResultSet r stmt.executeQuery("SELECT a,
  b, c FROM
• 
  Table1")
• while (r.next())
• int i r.getInt("a")
• String s r.getString("b")
• byte b r.getBytes("c")
• System.out.println("ROW " i " "
  s " " b0)
• ...

39
Métodos para obtenção dos dados

• O primeiro problema de se usar um objeto
  ResultSet é descobrir qual método utilizar para
  obter determinado campo do conjunto resultado da
  consulta.
• Para grande parte dos tipos de dados existem
  algumas possibilidades múltiplas para consulta,
  embora algumas sejam recomendadas.

40
Tabela de métodos por tipo (I)

x - funciona X -
recomendado
41
Tabela de métodos por tipo (II)

x - funciona X -
recomendado
42
Tabela de métodos por tipo (III)

x - funciona X -
recomendado
43
Obtenção de Large Objects (LOB)

• Em algumas situações, os métodos anteriores não
  são suficientes para obter grandes objetos numa
  linha, tais como objetos BLOB ( Binary Large
  Object) ou CLOB ( Character Large Object).
• Objetos ResultSet disponibilizam métodos de
  leitura de objetos de tal tipo, disponibilizando
  streams de entrada.

44
Métodos para leitura de LOB

• São disponibilizados três métodos
• getBinaryStream() para leitura de objetos
  binários
• getAsciiStream() para leitura de caracteres
  ASCII
• getUnicodeStream() para leitura de caracteres
  Unicode

45
Exemplo

• Statement stmt con.createStatement()
• ResultSet r stmt.executeQuery("SELECT x FROM
  Table2")
• byte buff new byte4096
• while (r.next())
• InputStream fin r.getAsciiStream(1)
• for ()
• int size fin.read(buff)
• if (size -1) // Se chegou no final
  do objeto
• break
• ... Processa parte do objeto lido em buff

46
Valores NULL (I)

• Valores de registros com NULL podem aparecer
  numa tabela de banco de dados.
• NULL é aplicado principalmente em
• quando o campo não se aplica ao registro
• quando o valor do campo para o registro é
  desconhecido

47
Valores NULL (II)

• Quando se invoca um método de obtenção do tipo
  get(campo) e o campo contém NULL, o resultado
  depende do método invocado
• null retornado por métodos que devolvem
  objetos Java (getString, getBigDecimal, getBytes,
  getDate, getTime, getTimestamp, getAsciiStream,
  getUnicodeStream , getBinaryStream , getObject)

48
Valores NULL (III)

• 0 retornado por métodos de devolvem valores
  numéricos (getByte, getShort, getInt, getLong,
  getFloat, and getDouble)
• false retornado pelo método de consulta de
  valores booleanos getBoolean.

49
Classe PreparedStatement (I)

• A classe PreparedStatement é uma classe derivada
  de Statement.
• Prepared Statement representa uma cláusula SQL de
  forma pré-compilada, cuja execução pode ser mais
  rápida que cláusulas SQL construídas com
  Statement.
• Cláusulas usadas constantemente geralmente são
  construídas com PreparedStatement ao invés de
  Statement.

50
Classe PreparedStatement (II)

• PreparedStatement é usada em duas situações
• deixar a cláusula SQL pré-compilada
• permitir a definição de parâmetros da consulta
  em tempo de execução ( consultas parametrizadas
  ). Os parâmetros de uma consulta recebem o nome
  técnico de parâmetros IN.

51
Classe PreparedStatement (III)

• A utilização de PreparedStament é análoga à da
  classe Statement
• 1. Com base em uma conexão, cria-se uma
  instância de PreparedStatement
• 2. Chama-se o método de execução adequado
• 3. Obtém-se os resultados em ResultSet, caso
  necessário

52
Consultas parametrizadas

• Para construir consultas parametrizadas,
  utiliza-se o sinal ? dentro da cláusula SQL usada
  na criação de PreparedStatement.
• Os parâmetros recebem uma numeração sequencial
  (1,2,3,...). O número associado a um parâmetro é
  utilizado posteriormente para associar valores
  para a execução da cláusula SQL.

53
Exemplo

• Supondo que já exista uma conexão aberta com,
  abaixo tem-se uma consulta SQL do tipo update,
  dependendo de dois parâmetros
• PreparedStatement pstmt con.prepareStatement(
  "UPDATE table4 SET m ? WHERE x ?")

54
Como atribuir valores aos parâmetros ?

• Valores são atribuídos aos parâmetros
  utilizando-se métodos do tipo set(ordem do
  parâmetro, valor).
• Estes métodos são invocados a partir do objeto
  PreparedStatement criado.

55
Exemplo

• ...
• PreparedStatement pstmt con.prepareStatement(
  "UPDATE table4 SET m ? WHERE x ?")
• pstmt.setLong(1, 123456789)
• pstmt.setLong(2, 100000000)
• ...

56
Como executar uma PreparedStatement?

• Como acontece com a classe Statement, depende do
  tipo de cláusula SQL utilizada. Por exemplo, uma
  cláusula do tipo UPDATE é feita da seguinte
  maneira
• PreparedStatement pstmt con.prepareStatement(
  "UPDATE table4 SET m ? WHERE x ?")
• pstmt.setLong(1, 123456789)
• pstmt.setLong(2, 100000000)
• pstmp.executeUpdate()

57
Mapeamento de tipos

• O mesmo cuidado tomado quando se se utilizava
  leitura de valores de campos com os métodos
  get(campo) com relação aos mapeamento de tipos
  também deve ser tomado quando se utiliza métodos
  set(ordem do parâmetro, valor).

58
Tabela de mapeamento de tipos
59
Associação de valores NULL

• Para se associar NULL a um valor de parâmetro,
  utiliza-se o método setNull disponibilizado pela
  PreparedStament.
• public void setNull(int parameterIndex,int
  sqlType)
• throws SQLException
• O segundo parâmetro é representados pelas
  constantes da classe Types, do pacote java.sql.

60
Exemplo

• ...
• PreparedStatement pstmt con.prepareStatement(
  "UPDATE table4 SET m ? WHERE x ?")
• pstmt.setLong(1, 123456789)
• // Segundo parâmetro NULL num campo tipo TIME
• pstmt.setNull(2,java.sql.Types.TIME)
• ...

61
Associação de Large Objects (LOB)

• Para se associar large objects a parâmetros
  utiliza-se métodos do tipo setStream
• setBinaryStream para leitura de objetos binários
• setAsciiStream para leitura de caracteres ASCII
• setUnicodeStream para leitura de caracteres
  Unicode

62
Exemplo

• ...
• File file new java.io.File("/tmp/data")
• int fileLength file.length()
• InputStream fin new java.io.FileInputStream(file
  )
• PreparedStatement pstmt con.prepareStatement(
  "UPDATE Table5 SET stuff ? WHERE index 4")
• pstmt.setBinaryStream (1, fin, fileLength)
• pstmt.executeUpdate()
• ...

63
Stored Procedures (I)

• Stored procedures são procedimentos armazenados
  no servidor de BD para um determinado fim.
• A execução de stored procedures geralmente é mais
  rápida, pois o procedimento já está armazenado no
  servidor e já de forma pré-compilada.

64
Stored Procedures (II)

• É possível passar parâmetros e receber
  parâmetros ou conjunto de dados de uma stored
  procedure.
• Os parãmetros de uma stored procedure são
  classificados em três tipos
• IN somente de entrada
• OUT somente de saída
• IN/OUT entrada/saída

65
Classe CallableStatement

• Classe que possibilita a invocação de stored
  procedures em JBDC.
• Atráves de métodos da classe é possível passar a
  consultar parâmetros.
• Sua instanciação também é feita com base em uma
  conexão e os mesmos cuidados com mapeamento de
  tipos também devem ser tomados .

66
Exemplo

• CallableStatement cstmt con.prepareCall( "call
  reviseTotal(?)")
• cstmt.setByte(1, 25)
• cstmt.registerOutParameter(1, java.sql.Types.TINYI
  NT)
• cstmt.executeUpdate()
• byte x cstmt.getByte(1)

67
Transações (I)

• Através da instância Connection é possível
  controlar transação via JDBC.
• Quando Connection é criada, o esquema de controle
  de transações é sempre auto-commit, ou seja,
  terminada a execução de um statement, um sinal de
  commit é enviado. Cada statement é comitado
  individualmente e cada transação consiste de um
  único statement.

68
Transações (II)

• Quando o mecanismo de auto-commit é desabilitado
  ( método setAutoCommit(false)), a transação não
  termina até que o método commit() ou rollback()
  tenha sido invocado.
• É possível, ainda, definir o nível de isolamento
  das transações, através do método
  setTransactionIsolation(nível). O nível de
  isolamento é definido através de constantes da
  classe Connection.