embedded SQL en JDBC

programma‟s verbinden
met gegevensbanken

Katrien Verbert
katrien.verbert@cs.kuleuven.be

inhoud

• benaderingen voor gegevensbankprogrammeren
• ingebedde SQL
• JDBC

2

gebruik van SQL

• Interactief
– opdracht wordt aangeboden en onmiddellijk uitgevoerd

• Ingebed gebruik
– SQL wordt gebruikt in een programma

3

programmeren met gegevensbanken

gebruikers applicaties gegevensbanken

C/C++, Java, PHP, Perl... SQL

4

benaderingen

1. inbedden SQL opdrachten in een programma
• SQL opdrachten worden door een precompiler opgezocht
• en omgevormd tot functie-aanroepen van de programmeertaal
2. gebruik van een bibliotheek met functies
• die toegang verschaffen tot de gegevensbank
• en resultaten beschikbaar stellen aan een programma in een API
3. een (nieuwe) programmeertaal ontwikkelen
• die compatibel is met het gegevensmodel en query taal
• vb: PL/SQL van Oracle

SQL/Host Language Interface

SQL stmt
Function call SQL
Table Library
While(…){
DBMS
}
Fetch rows Impedance
host program from the cursor mismatch
problem

[Kazuhiro Minami]

Impedance mismatch
• verschillen tussen gegevensmodel en model van de programmeertaal
– CHAR, VARCHAR -- String
– INTEGER -- int

• bindings voor verschillende programmeertalen
– definieert overeenkomsten van de attribuuttypes met de types in de programmeertaal
– bindt resultaat van query (=verzameling van tuples) aan datastructuur van het
programma

7

typische interactie client/server model
• het client programma opent een verbinding met de gegevensbankserver
– vereist meestal adres van machine met de server,
– en login-naam en paswoord voor gegevensbank
• Interactie tussen het programma en de gegevensbank:
– programma biedt queries, updates,… aan
– server levert resultaten van de queries,…
• Programma sluit de verbinding met de gegevensbank

8

ingebedde SQL
• SQL opdracht kan in een programma ingebed worden
• een pre-compiler verwerkt de SQL opdrachten vóór de compilatie van
het programma:
– SQL opdrachten worden vervangen door opdrachten (declaraties en
functie-aanroepen) in de programmeertaal
• syntaxis verschilt wat naargelang van de programmeertaal

EXEC SQL < embedded SQL statement > END-EXEC

EXEC SQL < embedded SQL statement > ;

# SQL { < embedded SQL statement > } ; 10

ingebedde SQL
– Connecteren met de gegevensbank:

CONNECT TO < server name > AS < connection name >
AUTHORIZATION < user account name and password > ;

• slechts één connectie kan actief zijn;
• wijzigen van de actieve connectie:

SET CONNECT < connection name > ;

– Verbinding beëindigen:

DISCONNECT < connection name > ; 11

Ingebed gebruik van SQL

• gemeenschappelijke variabelen
– SQL opdrachten kunnen verwijzingen naar variabelen uit het
programma bevatten
– dubbele punt (:) als prefix
• de gemeenschappelijke variabelen moeten
gedeclareerd worden in een SQL declaratie sectie

12

ingebedde SQL
• Eén tupel ophalen uit een gegevensbank

• Voorbeelden:
– 1. Declaratie van variabelen (in C):

EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;
varchar dname[16], fname[16], lname[16],
char ssn[10], bdate[11], sex[2], minit[2];
float salary, raise;
int dno, dnumer;
int SQLCODE ; char SQLSTATE[6];
EXEC SQL END DECLARE SECTION;

ingebedde SQL: voorbeeld
– Herhaal een aantal maal: lees het ssn van een werknemer en
schrijf (op de uitvoer) gegevens van die werknemer

loop = 1;
while (loop) {
prompt(“Enter a social security number: “, ssn);
EXEC SQL
select Fname, Minit, Lname, Address, Salary
into :fname, :minit, :lname, :address, :salary
from EMPLOYEE
where SSN = :ssn;
if (SQLCODE == 0)
printf(fname, minit, lname, address, salary)
else printf(“social sec. numb. does not exist: “, ssn);

prompt(“More s.s.numbers (enter 1 for Yes, 0 for No): “,
loop) ;
}

twee aanpakken

Host language
+
Embedded SQL

Preprocessor

Host language
CLI (Call-level +
interface) Function calls

Host-language
SQL library Object-code
compiler
program

communicatie tussen programma en DBMS

• met de communicatie-variabelen
• SQLCODE (oudste)
– integer variabele
– waarde na uitvoering van een SQL opdracht :
• =0 met succes uitgevoerd
• >0 speciale toestand,
bv 100 : geen records beschikbaar in query resultaat
• <0 een fout is opgetreden

• SQLSTATE (in latere versies van standaard toegevoegd)
– string van 5 tekens
– waarde na uitvoering van SQL opdracht:
• “00000” geen fout of uitzonderingstoestand
• “02000” geen gegevens meer
• …
16

SQLJ
• SQL commando‟s ingebed in Java
– SQLJ vertaler zet SQL commando‟s om in Java,
– commando‟s worden uitgevoerd d.m.v. de JDBC interface
– JDBC driver moet dus geïnstalleerd worden
• vereist:
– importeren van verscheidene klassen
• JDBC en IO klassen
• extra klassen
– connecteren met de gewenste gegevensbank
• getConnection

17

SQLJ
– importeren van de nodige klassen (vb. met Oracle)
import java.sql.*;
import java.io.*;
import sqlj.runtime.*;
import sqlj.runtime.ref.*;
import oracle.sqlj.runtime.*;
…
– connectie maken

DefaultContext cntxt =
oracle.getConnection(“<url name>”,
“<user name>”, “<pasword>”, true);
DefaultContext.setDefaultContext(cntxt);
…

SQLJ

– Voorbeeld 1:
• lees het ssn van een werknemer en schrijf (op de uitvoer) gegevens van
die werknemer

ssn = readEntry(“Enter a social security number: “);
try {
#sql{select Fname, Minit, Lname, Address, Salary
into :fname, :minit, :lname, :address, :salary
from EMPLOYEE where Ssn = :ssn};
} catch (SQLException se) {
System.out.println(“s.s.number does not exist: “+ ssn);
return ;
}

System.out.println(fname + “ “ + minit + “ “ + lname + “ “
+ “ “ + salary)

19

dname = readEntry(“Enter the department name: “);
try {
#sql{select Dnumber into :dnumber
from DEPARTMENT where Dname = :dname};
}
catch (SQLException se) {
System.out.println(“department does not exist:“ + dname);
return;
}
System.out.println(“ information for department: “ + dname);

#sql iterator Emp(String ssn, String fname, String minit,
String lname, double salary);

Emp e = null;
#sql e = {select ssn, fname, minit, lname, salary
from EMPLOYEE where Dno = :dnumber};

while (e.next()) {
System,out.println(e.ssn + “ “ “ e.fname + “ “ +
e.minit + “ “ + e.lname + “ “ + e.salary);
} ;
e.close();

JDBC

• Call function interface voor toegang vanuit Java
• SQL statements worden dynamisch aangemaakt en
doorgegeven als string
• Gebruikt API voor toegang tot DBMS

22

twee aanpakken

Host language
+
Embedded SQL

Preprocessor

Host language
JDBC +
Function calls

Host-language
SQL library Object-code
compiler
program

JDBC
• gestandaardiseerde API (Application Programming Interface)
– geregistreerde naam door Sun Microsystems
– Zou niet staan voor „Java DataBase Connectivity‟

• JDBC driver = een implementatie van de functie-aanroepen die
gespecificeerd zijn in de JDBC API

• DBMS leveranciers bieden JDBC drivers aan zodat het mogelijk wordt
om gegevensbanken vanuit een Java programma aan te spreken

24

JDBC architectuur

Application JDBC Driver

• Java code roept JDBC library aan
• JDBC laadt een driver
• Driver spreekt met een gegevensbank

Copyright © 1997 Alex Chaffee 25

JDBC Driver

• PostgreSQL: http://jdbc.postgresql.org/
• Oracle: http://bit.ly/ho1MbC

26

DriverManager klasse

• een programma kan connecteren met verschillende
gegevensbanken
• de klasse DriverManager houdt bij welke drivers
geïnstalleerd zijn
• enkele (statische) methodes van DriverManager zijn:
– getDriver, registerDriver, deregisterDriver,…

27

stappen in JDBC gebruik

1. importeer het java.sql pakket
2. laad en registreer de driver
3. zorg voor passende variabelen in Java
4. maak een connectie met de gegevensbank
5. creëer een opdracht
6. voer de opdracht uit
7. haal het resultaat (of de resultaten) op
8. sluit de opdracht en de connectie

1. importeer het java.sql pakket

import java.sql.*;

of
of

import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.Driver;
import java.sql.Statement;
import java.sql.ResultSet;
…
29

• dit gebeurt d.m.v. de klasse DriverManager
• laden van een specifieke driver gebeurt door de
statische methode registerDriver() op te roepen

DriverManager.registerDriver
(new oracle.jdbc.driver.OracleDriver());

DriverManager.registerDriver
(new org.postgresql.Driver());

31


• alternatief:
– gebruik de generieke Java functie om een klasse te laden

Vb:
Class.forName(“oracle.jdbc.driver.OracleDriver”);

32

JDBC gebruik
3. zorg voor de passende variabelen in Java

public class Department {
private String dname;
private String dnumber;
private String mgrssn;
private String mgrstartdate;

public Department(String dname, String dnumber,
String mgrssn, String mgrstartdate) {
setDname(dname);
setDnumber(dnumber);
setMgrssn(mgrssn);
setMgrstartdate(mgrstartdate);
}
public String getDname() {
return dname;
}
}


• gebruik de statische methode getConnection() uit de
klasse DriverManager om een connection object te maken
• twee schrijfwijzen
– drie door komma‟s gescheiden argumenten
– een string als argument

Connection con = DriverManager.getConnection
(url,”userName”,”password”);

35


• URL
– jdbc:postgresql:database
– jdbc:postgresql://host/database
– jdbc:postgresql://host:port/database
• Voorbeeld:

Connection con = DriverManager.getConnection
("jdbc:postgresql:employee", "postgres", ”pwd");

36

5. creëer een opdracht
• Statement object

Statement stmt = con.createStatement();

vb: een tabel Department maken:
String creeer= “CREATE TABLE Department (“ +
“ Dname Varchar(15) Not Null,”+
“ Dnumber Integer Not Null,”+
“ MgrSsn Char(9),”+
“ MgrStartDate DATE,”+
“ PRIMARY KEY (Dnumber),”+
“ UNIQUE (Dname)”+
“)”;

38

7. voer de opdracht uit
• executeQuery
• executeUpdate

try{
stmt.executeUpdate ("INSERT INTO DEPARTMENT VALUES ("
+quotes(d.getDname())+", "+d.getDnumber()+", "
+quotes(d.getMgrssn())+", "
+getDate(d.getMgrstartdate())+") ");
stmt.executeUpdate("COMMIT");
}
catch(SQLException sqle){
stmt.executeUpdate("ROLLBACK");
throw new FailureNoticeException(sqle.getMessage());
}
stmt.close();

39

Opdrachten

• ResultSet executeQuery(String sql_query)
– Voert de query sql_query uit en geeft een ResultSet object
dat het resultaat van de query bevat.

• int executeUpdate(String sql_query)
– Voert de query sql_query uit en geeft als resultaat het aantal
rijen dat werd toegevoegd/verwijderd/gewijzigd.

40

7. haal het resultaat (of de resultaten) op

• het resultaat wordt teruggegeven in een object van het
type ResultSet

ResultSet rs = stmt.executeQuery
("SELECT dname, dnumber, mgrssn, mgrstartdate " +
" FROM Department" +
" WHERE dnumber = " + number );
if (!rs.next()) throw new FailureNoticeException
("Geen departement voldoet aan het zoekcriterium.");

Department d = new Department(rs.getString("dname"),
rs.getString("dnumber"), rs.getString("mgrssn"),
rs.getString("mgrstartdate"));

rs.close();

41

binding van 1-ste parameter met ssn

1, 2: attribuutposities,
als alternatrief voor de attribuutnamen

JDBC gebruik

8. sluit de opdracht en de connectie
• (ook resultset(s) moeten worden afgesloten)

stmt.close();
con.close ();

43

JDBC: overzicht van acties

DriverManager

Connection
getConnection

Statement
createStatement

ResultSet
execute

44

Gebruik van ResultSets
• navigatie in een ResultSet
• next()
• previous()
• first()
• last()
• …
• gegevens ophalen
• getRow()
• getString(int row)
• getString(String attribuutnaam)
• getLong(int row)
• getDate(int row)
• …
• wasNull()
• andere operaties
• close()
45

metadata
– data die de structuur en de eigenschappen van de gegevens beschrijven
– java.sql.ResultSetMetaData
• construct by calling getMetaData() of a ResultSet object
• getColumnCount()
getColumnName(int i)
getColumnSize(int i)
getColumnType(int i)
...

ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT a, b, c FROM TABLE2");
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
int numberOfColumns = rsmd.getColumnCount();

46

Verschillende types opdrachten

• verschillende types
– java.sql.Statement
– java.sql.PreparedStatement
– java.sql.CallableStatement

java.sql.Statement

• meest gebruikt type opdracht
– v.b. Connection con = …;
• hoe worden SQL statements uitgevoerd?
– de gebruiker voert een SQL opdracht in
– het gevensbanksysteem ontleedt de opdracht
– het gegevensbanksysteem controleert de syntaxis
– het gegevensbanksysteem compileert de opdracht
– het gegevensbanksysteem voert de opdracht uit

48

java.sql.PreparedStatement
– gebruikt voor de uitvoering van dynamische SQL opdrachten
• IN parameters

Res PreparedStatement p = con.prepareStatement(
"SELECT dname, dnumber, mgrssn, mgrstartdate " +
" FROM Department" +
" WHERE dnumber = ?" );

p.clearParameters();
p.setInt(1, 1);
ResultSet rs=p.executeQuery();

49

java.sql.PreparedStatement
– hoe worden SQL statements uitgevoerd?
• de gebruiker voert een SQL opdracht in
• het gevensbanksysteem ontleedt de opdracht
• het gegevensbanksysteem controleert de syntaxis
• het gegevensbanksysteem compileert de opdracht
• het gegevensbanksysteem voert de opdracht uit
– enkele de laatste stap moet herhaald worden voor “prepared
statements”
• opdracht wordt opnieuw gebruikt met andere waarde voor de parameter
– voorbeeld Connection con = …;
String query = “select * from department where id=?”;
PreparedStatement pstmt = con.prepareStatement(query);

50

java.sql.CallableStatement
– voert “stored procedures” uit
• IN en OUT parameters
– v.b. Connection con = …;
CallableStatement cstmt
con.prepareCall(“Execute getInventory(?,?)”);
• veronderstel eerste parameter OUT van type int
veronderstel tweede parameter IN van type String

51

JDBC versus SQLJ

JDBC SQLJ
stmt = conn.prepareStatement( #sql [ctx] {
"INSERT INTO DSN8710.EMP " + INSERT INTO DSN8710.EMP
"(EMPNO, FIRSTNME, MIDINIT, (EMPNO, FIRSTNME, MIDINIT,
LASTNAME, HIREDATE, SALARY) " LASTNAME, HIREDATE, SALARY)
+ "VALUES (?, ?, ?, ?, CURRENT DATE, ?)"); VALUES
stmt.setString(1, empno); (:empno, :firstname, :midinit, :lastname,
stmt.setString(2, firstname); CURRENT DATE, :salary)
stmt.setString(3, midinit); };
stmt.setString(4, lastname);
stmt.setBigDecimal(5, salary);
stmt.executeUpdate();
stmt.close();

52

SQLJ versus JDBC

SQLJ JDBC
SQL statements static dynamic

Strong typing yes no

Checking static runtime only

Syntax concise API

Standard ANSI Sun

Portable yes yes

Object support yes* yes*

Source: www.cs.manchester.ac.uk/~horrocks/cs2312/Lectures/PPT/jdbc.ppt

embedded SQL en JDBC

More Related Content

Viewers also liked (6)

Similar to embedded SQL en JDBC (14)

More from Katrien Verbert (20)

embedded SQL en JDBC

Editor's Notes