Interfacce DBMS

Interfacce per DBMS
Interfacce DBMS – in breve
z
z
z
z
Corso di BD1
Ripasso comandi applicazione JDBC
Manipolazione estensioni OR in JDBC
z
z
Problema: Far accedere un’applicazione ad
una base di dati
Soluzione: Librerie di funzioni (SQL/CLI)
Chi crea queste librerie?
–
–
1
2
Interfacce per DBMS
z
–
z
Architettura di riferimento
Sono state quindi definite interfacce standard:
–
ODBC (Open DataBase Connectivity ): scritta in C
JDBC (Java Data Base Connectivity): scritta in
Java
le operazioni supportate sono sostanzialmente
le stesse, anche se in JDBC la sintassi è più
semplice
3
4
JDBC (Java Data Base
Connectivity)
z
z
z
API JDBC
JDBC (che non è solo un acronimo ma un
trademark della SUN) è stato sviluppato nel 1996
dalla Sun
Rappresenta una API standard per interagire
con basi di dati da un programma Java (grazie a
Java c’è indipendenza dalla piattaforma)
Operazioni possibili:
–
–
5
Caso 1: Librerie proprietarie del DBMS,
applicazione dipendente dal DBMS (es. Oracle Call
Interface OCI)
Caso 2: Librerie standard, applicazione
indipendente dal DBMS
–
Connessione ad DBMS
Creazione ed invio di statement SQL
Ricezione e manipolazione del risultato
Java Applications
JDBC API
API
JDBC Driver Manager
API
JDBC Driver
DBMS
JDBC Driver
DBMS
6
1
JDBC – Driver Manager
JDBC - Driver
z
Livello di gestione
z
Gestisce i driver disponibili, scegliendo quello
piu’ appropriato
z
z
Realizzano la connessione col DBMS
Esistono quattro tipi di driver:
1.
2.
3.
4.
7
JDBC-ODBC Bridge + ODBC Driver
A native-API partly Java technology-enabled driver
Pure Java Driver for
-portabili
Database Middleware
Direct-to-Database
Pure Java Driver.
-scritti java
8
JDBC – Architettura generale
client
JDBC - Tipi di dato
Java Application
z
JDBC definisce un insieme di tipi SQL, che
vengono poi mappati in tipi Java
z
Gli identificatori sono definiti nella classe
java.sql.Types
server
JDBC Driver Manager
JDBC/ODBC
bridge (1)
JDBC/API
nativa(2)
ODBC Driver
Native driver
9
JDBC/Mid
dleware(3)
JDBC/ java
driver(4)
DB Middleware
DBMS
10
JDBC - Tipi di dato
JDBC - Flusso applicativo
J D B C T y p e s M a p p e d to J a v a T y p e s
11
JD B C Type
C H AR
V AR C H A R
L O NG V A R C H AR
N U M E R IC
D E C IM AL
B IT
T IN Y IN T
S M A L L IN T
IN T E G E R
B IG IN T
R E AL
FL O AT
D OU B LE
B IN A R Y
V AR B IN A R Y
L O NG V A R B IN AR Y
D ATE
T IM E
T IM E S T AM P
Java Type
S trin g
S trin g
S trin g
ja va .m a th .B ig D e cim a l
ja va .m a th .B ig D e cim a l
b o o le a n
b yte
sh o rt
in t
lo n g
flo a t
d o u b le
d o u b le
b yte []
b yte []
b yte []
ja va .sq l.D a te
ja va .sq l.T im e
ja va .sq l.T im e sta m p
z
z
z
z
z
z
Passo 1: Caricamento driver JDBC
Passo 2: Connessione DBMS
Passo 3: Creazione ed esecuzione statement
Passo 4: Elaborazione risultato
Passo 5: Disconnessione
La gestione delle eccezioni è necessaria
(SQLException)
12
2
JDBC-Passo 1: Caricamento
JDBC - Connessione
z
driver
Per realizzare la connessione vengono
utilizzate le seguenti classi ed interfacce:
–
interfaccia java.sql.Driver
–
classe java.sql.DriverManager
–
interfaccia java.sql.Connection
13
z
interfaccia java.sql.Driver:
–
Non viene esplicitamente utilizzata a livello
applicativo
–
Per registrare driver utilizzati nella connessione
14
JDBC - Passo 2: Connessione
JDBC - Passo 1: Caricamento driver
z
import java.sql.*; //import package
classe java.sql.DriverManager
–
class JdbcTest
{
public static void main (String args []) {
Class.forName ("oracle.jdbc.OracleDriver");
//caricamento del driver che si intende utilizzare
}
}
15
–
–
16
JDBC - Passo 2: Connessione
z
JDBC - Passo 2: Connessione
interfaccia java.sql.Connection:
–
Rappresenta una connessione attiva la DBMS
–
permette di inviare una serie di richieste SQL al
DBMS
z
È possibile connettersi a qualunque database,
locale e remoto, specificandone l’URL
z
In JDBC, l’URL è formato da tre parti:
jdbc: <subprotocol>: <subname>
–
–
17
Insieme all’interfaccia java.sql.Driver gestisce i
driver disponibili
Quando viene istanziato un oggetto Driver viene
automaticamente registrato nella classe
DriverManager
Effettua la connessione al DBMS
<subprotocol> identifica il driver o il meccanismo di
connessione al database (dipende dal DBMS)
<subname> dipende da subprotocol ed identifica lo
specifico database (dipende dal DBMS)
18
3
JDBC - Passo 2: Connessione
JDBC - Passo 2: Connessione-Esempi
z
jdbc:oracle:thin:@everest:1521:GEN:
–
–
z
z
z
z
z
–
Connection con =
DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@lu
mpy:1521:DBname", “myLogin", “myPWD");
subprotocol: MySQL
subname:
z
z
z
z
thin specifica che deve essere utilizzato Oracle ODBC Thin driver
Everest specifica il nome della macchina
1521: numero porta
GEN: nome database Oracle
cannings.org specifica il nome della macchina
3306 : numero porta
test : nome database MySQL
se si usa JDBC-ODBC driver: jdbc:odbc:subname
z
JDBC - Passo 3: Creazione statement
…
z
Class JdbcTest
{
Public static void main (String args []) {
Class.forName ("oracle.jdbc.OracleDriver");
Connection con=
DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@localhost:15
21:dylan", "scott", "tiger");
}
}
21
Se uno dei driver caricati riconosce l’URL fornito dal
metodo, il driver stabilisce la connessione
20
JDBC - Passo 2: Connessione
Tipi statement:
–
Statement non preparati: il piano di accesso viene
generato immediatamente prima dell’esecuzione,
query semplici SENZA parametri;
–
Statement preparati: la generazione del piano di
accesso e l’esecuzione sono due fasi distinte
z Il piano può essere generato una sola volta ed
eseguito più volte
z Utile quando la stessa operazione deve essere
eseguita con parametri diversi
22
JDBC - Passo 3: Creazione statement
JDBC - Passo 3: Creazione statement
non preparati
preparati
z
z
Un oggetto di tipo Statement viene creato a partire da un
oggetto di tipo Connection e permette di inviare comandi
SQL al DBMS:
Connection con;
…
Statement stmt = con.createStatement(); //e’ overloaded
z
z
z
Tale istruzione verrà specificata al momento dell’esecuzione
Uno stesso oggetto Connection puo’ creare piu’ oggetti
Statement
Un oggetto di tipo PreparedStatement viene creato a
partire da un oggetto di tipo Connection e permette di
inviare comandi SQL al DBMS:
PreparedStatement queryImp =
con.prepareStatement(”SELECT * FROM IMPIEGATI");
Si noti che l’oggetto statement non è ancora associato
all’istruzione SQL da eseguire
–
23
La connessione avviene chiamando il metodo
getConnection() della classe DriverManager, che
restituisce un oggetto di tipo Connection
jdbc:mysql://cannings.org:3306/test
–
19
z
subprotocol: Oracle
subname:
La creazione di uno statement preparato richiede la
specifica dello statement che dovrà poi essere
eseguito
24
4
JDBC - Passo 3: Esecuzione
statement non preparati
z
JDBC - Passo 3: Esecuzione statement
non preparati
Esistono 3 metodi diversi in base al tipo dello
statement SQL query:
–
Query SQL (SELECT): (StatementObj).executeQuery(query)
RISULTATO: Oggetto ResultSet
–
Statement di modifica (DML o DDL):
(StatementObj).executeUpdate(query)
RISULTATO: Numero righe modificate (0 in caso di statement
DDL)
–
Statement SQL (non conosciuto a priori) :
(StatementObj).execute(query)
RISULTATO: true o false
25
z
Per eseguire una query:
stmt.executeQuery(”SELECT * FROM IMPIEGATI");
z
Per eseguire una operazione di aggiornamento (DML),
inclusi gli statement DDL:
stmt.executeUpdate(”INSERT INTO IMPIEGATI VALUES
(‘AB34’,‘Gianni’, ‘Rossi’,’GT67’,1500)");
stmt.executeUpdate("CREATE TABLE PROVA (CAMPO1
NUMBER)”);
26
JDBC - Passo 3: Esecuzione
JDBC - Passo 3: Uso parametri in
statement preparati
statement preparati
z
Esistono 3 metodi diversi in base al tipo dello statement
SQL:
–
Query SQL (SELECT): (StatementObj).executeQuery()
RISULTATO: Oggetto ResultSet
–
Statement di modifica (DML o DDL):
(StatementObj).executeUpdate()
RISULTATO: Numero righe modificate (0 in caso di statement
DDL)
–
27
Statement SQL (non conosciuto a priori):
(StatementObj).execute()
RISULTATO: true o false
z
z
z
Utilizzando PreparedStatement posso passare
parametri ad una query
I parametri sono identificati da ‘?’
I parametri vengono settati mediante:
(StatementObj).setXXX(n, value)
Dove :
-XXX e’ un tipo Java (String, Byte, Short, …)
-n e’ il numero del parametro “?” da settare
-value e’ il valore del parametro
28
JDBC - Passo 3: Uso parametri in
JDBC - Passo 3: Esecuzione statement
statement preparati
z
Esempio:
PreparedStatement queryImp = con.prepareStatement(
”SELECT * FROM IMPIEGATI WHERE Nome = ? And
Cognome=?");
z
z
I parametri possono poi essere associati allo statement
preparato quando diventano noti.
queryImp.setString(1, ‘Paolo’); // il primo parametro (1)
identifica il ? che si vuole considerare
queryImp.setString(2, ‘Rossi’);
queryImp.executeQuery(): //esegue lo statement
29
z
Il terminatore dello statement (es. ‘;’) viene
inserito direttamente dal driver prima di
sottomettere lo statement al DBMS per
l’esecuzione
Metodo (StatementObj).close() fine processamento
dello statement e rilascio delle risorse
30
5
JDBC - Passo 4: Elaborazione
JDBC - Passo 4: Elaborazione risultato
risultato
z
z
Utilizzo un oggetto ResultSet per ritornare e
manipolare il risultato di una query, cioe’
tabella (soprattutto oggetti Statement)
Esempio:
z
Un oggetto ResultSet mantiene il cursore sulla riga
corrente (inizialmente e’ la prima)
z
Il metodo next() permette di spostarsi nel result set
(cursore):
while (rs.next()) //ritorna true,false
{/* get current row */}
lI valore di ritorno e’ false quando non ci sono più
tuple da analizzare
Esistono altri metodi per muovere il cursore (previous(),
first(),…)
String query = " SELECT * FROM IMPIEGATI ";
Statement stmt= conn.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery(query);
z
31
32
JDBC - Passo 4: Elaborazione risultato
z
JDBC - Passo 5: Disconnessione
Accesso agli attributi con:
z
A) (ResultsetObj).getXXX(column-name)
– B) (ResultsetObj).getXXX(column-number)
Dove:
- XXX è il tipo Java nel quale il valore deve essere convertito
A) String s = rs.getString(”Cognome");
B) String s = rs.getString(2);
int n = rs.getInt(5);
–
z
z
z
Usare getInt() per valori numerici, getString() per char,
varchar
33
34
Utilizzo di funzionalità OR da
JDBC
35
Per risparmiare risorse, può essere utile
chiudere gli oggetti di classe Connection,
Statement, ResultSet quando non vengono più
utilizzati
metodo close()
la chiusura di un oggetto di tipo Connection
chiude tutti gli Statement associati mentre la
chiusura di uno Statement chiude ResultSet
associati
z
Consideriamo JDBC 3 (ma molte estensioni
già presenti in JDBC 2)
z
JDBC 3 conforme SQL99, tipi collezione: no
MULTISET, solo ARRAY
z
Nuove interfacce per implementare mapping di
tipi object relational in tipi Java
JDBC - Creazione nuovi tipi
z
Essendo un comando DDL, si utilizza il metodo
executeUpdate
String type = "CREATE TYPE t_indirizzo AS OBJECT (" +
"via
VARCHAR(50),"+
"numero_civico
INTEGER," +
"cap
INTEGER," +
"città
VARCHAR(20),"+
"provincia
VARCHAR(2),"+
"stato
VARCHAR(2))";
36
Statement st = con.createStatement( ); // non prepared statement
st.executeUpdate(type);
6
JDBC - Manipolazione valori nuovi
tipi
JDBC - Manipolazione nuovi tipi
z
Nuove interfacce standard JDBC (solo per tipi
standard):
–
STRUCT
–
REF
–
ARRAY
–
SQLDATA
z
z
z
z
z
Per ogni interfaccia, il driver JDBC relativo ad
un particolare DBMS, specificherà una classe
che implementa l’interfaccia
z
Questo permette di gestire le eventuali
differenze esistenti tra DBMS
per mappare ADT
per mappare valori di tipo riferimento
per mappare valori di tipo array
per semplificare mapping di ADT
37
38
JDBC - Tipi semplici
z
z
z
JDBC - ADT
Non è introdotta nuova interfaccia
Si manipolano utilizzando i metodi del tipo di
base
Esempio
–
CREATE TYPE id_impiegato AS INTEGER FINAL;
–
Si usano i metodi getInt() e setInt() per leggere e
scrivere campi di tipo id_impiegato
z
z
z
Le istanze di tipi ADT vengono mappate in istanze di
classe Struct
Un oggetto di tipo Struct contiene un valore per ogni
attributo dell’ADT a cui si riferisce
I metodi per poter leggere e scrivere valori di attributi
con tipo ADT sono
–
–
–
39
40
JDBC - ADT - Esempio
Esempio (continua)
type="CREATE TABLE Impiegati ("+
"imp#
INTEGER,"+
"nome
VARCHAR(20),"+
"cognome
VARCHAR(20),"+
"indirizzo
t_indirizzo)";
String query = “select indirizzo from Impiegati where imp# = 12”;
Statement st = con.createStatement();
ResultSet rs = st.executeQuery(query);
rs.next();
Struct indirizzo = (Struct) rs.getObject(1); //si ottiene l’istanza
Object[ ] ind_attr = indirizzo.getAttributes(); //si accedono gli attributi
System.out.print( “Via ” + ind_attr[0] + “ “ + ind_attr[1] + “ “ + ind_attr[2]
+ “ “ + ind_attr[4] + “ “ + ind_attr[3]);
vogliamo attribuire all’impiegato con nome= “Gianni”
cognome= “Verdi” lo stesso indirizzo dell’impiegato che
ha imp#=12
41
ResultSet - getObject(int): per accedere istanza ADT
Struct - getAttributes(): per accedere le componenti di
un’istanza (attributi)
PreparedStatement - setObject(int, Struct): per settare
parametri di tipo ADT
42
7
Esempio (continua)
Tipi riferimento
String up = “update Impiegati set indirizzo = ? where nome =‘Verdi’”;
PreparedStatement pst = con.prepareStatement(up);
pst.setObject(1, indirizzo);
pst.executeUpdate( );
z
z
Le istanze di tipi riferimento (puntatori) vengono
mappate in istanze di classe Ref
i metodi per poter leggere e scrivere valori di attributi con
tipo riferimento sono
–
–
–
–
43
ResultSet - getRef(int): per accedere attributi di tipo riferimento
Ref - getObject( ): dato un valore di tipo riferimento, restituisce
l’oggetto puntato (solo JDBC 3)
Ref - setObject(Struct): il parametro diventa il nuovo oggetto
puntato (solo JDBC 3)
PreparedStatement - setRef(int, Ref): per settare parametri di
tipo riferimento
44
Tipi riferimento - Esempio
(continua)
Tipi riferimento - Esempio
CREATE TYPE t_progetto AS
prj#
INTEGER,
nome
VARCHAR(20),
descrizione
VARCHAR(50),
budget
INTEGER;
z
Si vuole associare il progetto dell’impiegato 12
a Verdi e visualizzare le informazioni su tale
progetto
CREATE TABLE Progetti of t_progetto;
45
CREATE TABLE Impiegati(
imp#
INTEGER PRIMARY KEY,
nome
VARCHAR(50),
indirizzo
t_indirizzo,
assegnamento REF(t_progetto));
46
Tipi riferimento - Esempio
(continua)
Tipi riferimento - Esempio
(continua)
String query = “select assegnamento from Impiegati where imp# =
12”;
Ref assegn_ref = rs.getRef(1); //si ottiene
l’identificatore
String update = ‘”update impiegati set assegnamento = ?
where nome = “Verdi”;
PreparedStatement pst = con.prepareStatement(update);
pst.setRef(1,assegn_ref);
pst.executeUpdate( );
Statement st = con.createStatement();
ResultSet rs = st.executeQuery(query);
rs.next();
47
48
Struct progetto = (Struct) assegn_ref.getObject( );
Object [ ] prog_attr = progetto. getAttributes();
System.out.print(ind_attr[0] + “ “ + ind_attr[1] + “ “ +
ind_attr[2] + “ “ + + ind_attr[3]);
8
z
z
Tipi array
Tipi array - Esempio
Le istanze di tipi SQL Array vengono mappate in istanze di
classe Array
I metodi per poter leggere e scrivere valori di attributi di tipo
array sono
CREATE TABLE Impiegati(
imp#
INTEGER,
nome
VARCHAR(50),
indirizzo
t_indirizzo,
competenze
VARCHAR(20) ARRAY[10]);
–
–
–
–
ResultSet - getArray(): per accedere attributi di tipo array
(restituisce un puntatore all’istanza)
Array - getArray( ): permette di copiare i dati contenuti nell’array in
strutture locali al programma
Array - getResultSet (): restituisce un result set che contiene una
tupla per ogni elemento dell’array, con due colonne. La prima
contiene l’indice (partendo da 1), la seconda il valore
PreparedStatement - setArray(int,Array): per settare parametri di
tipo Array
49
si vogliono stampare tutte le competenze dell’impiegato 12
50
Tipi array - Esempio (continua)
Tipi collezione
String query = “select competenze from Impiegati where imp# = 12”;
Statement st = con.createStatement();
ResultSet rs = st.executeQuery(query);
rs.next();
Array comp = rs.getArray(1); //restituisce un puntatore all’array
String [ ] comp_arr = (String [ ]) comp.getArray( );
for (int i = 0; i < comp_arr.length(); i++)
System.out.print(comp_arr[i])
z
51
z
VarrayÆ tipo array
il driver potrà eventualmente utilizzare la
classe Array anche per gestire altri tipi
collezione
–
in JDBC le nested table di Oracle si mappano in
oggetti di tipo Array
52
SQL Data
z
z
Interfaccia
ogni classe che implementa SQLData permette
di definire un mapping esplicito tra un tipo SQL
e una classe Java
–
z
–
–
z
casting definito esplicitamente dall’utente
semplifica l’accesso agli oggetti strutturati
la lettura di un oggetto restituisce un’istanza della
classe associata dal mapping
non si devono piu’ utilizzare Struct e Object
non lo vediamo
53
9