Interfacce DBMS in breve

Transcript

1 Interfacce DBMS in breve Corso di BD1 Ripasso comandi applicazione JDBC Manipolazione estensioni OR in JDBC 1 Interfacce per DBMS Problema: Far accedere un applicazione ad una base di dati Soluzione: Librerie di funzioni (SQL/CLI) Chi crea queste librerie? Caso 1: Librerie proprietarie del DBMS, applicazione dipendente dal DBMS (es. Oracle Call Interface OCI) Caso 2: Librerie standard, applicazione indipendente dal DBMS 2 1

2 Interfacce per DBMS 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 Architettura di riferimento 4 2

3 JDBC (Java Data Base Connectivity) 5 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: Connessione ad DBMS Creazione ed invio di statement SQL Ricezione e manipolazione del risultato API JDBC Java Applications JDBC API API JDBC Driver Manager API JDBC Driver JDBC Driver 6 DBMS DBMS 3

4 JDBC Driver Manager Livello di gestione Gestisce i driver disponibili, scegliendo quello piu appropriato 7 JDBC - Driver Realizzano la connessione col DBMS Esistono quattro tipi di driver: 1. JDBC-ODBC Bridge + ODBC Driver 2. A native-api partly Java technology-enabled driver 3. Pure Java Driver for Database Middleware -portabili 4. Direct-to-Database Pure Java Driver. -scritti java 8 4

5 JDBC Architettura generale client server Java Application JDBC Driver Manager JDBC/ODBC bridge (1) JDBC/API nativa(2) JDBC/Mid dleware(3) JDBC/ java driver(4) ODBC Driver Native driver DB Middleware 9 DBMS JDBC - Tipi di dato JDBC definisce un insieme di tipi SQL, che vengono poi mappati in tipi Java Gli identificatori sono definiti nella classe java.sql.types 10 5

6 JDBC - Tipi di dato 11 JDBC Types Mapped to Java Types JDBC Type Java Type CHAR String VARCHAR String LONGVARCHAR String NUMERIC java.math.bigdecimal DECIMAL java.math.bigdecimal BIT boolean TINYINT byte SMALLINT short INTE G E R int BIGINT long REAL float FLOAT double DOUBLE double BINARY byte[] VARBINARY byte[] LONGVARBINARY byte[] DATE java.sql.date TIME java.sql.time TIMESTAMP java.sql.timestamp JDBC - Flusso applicativo 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 6

7 JDBC - Connessione Per realizzare la connessione vengono utilizzate le seguenti classi ed interfacce: interfaccia java.sql.driver classe java.sql.drivermanager interfaccia java.sql.connection 13 JDBC-Passo 1: Caricamento driver interfaccia java.sql.driver: Non viene esplicitamente utilizzata a livello applicativo Per registrare driver utilizzati nella connessione 14 7

8 JDBC - Passo 1: Caricamento driver import java.sql.*; //import package 15 class JdbcTest { public static void main (String args []) { Class.forName ("oracle.jdbc.oracledriver"); //caricamento del driver che si intende utilizzare } } JDBC - Passo 2: Connessione classe java.sql.drivermanager 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 16 8

9 JDBC - Passo 2: Connessione interfaccia java.sql.connection: Rappresenta una connessione attiva la DBMS permette di inviare una serie di richieste SQL al DBMS 17 JDBC - Passo 2: Connessione È possibile connettersi a qualunque database, locale e remoto, specificandone l URL In JDBC, l URL è formato da tre parti: jdbc: <subprotocol>: <subname> <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 9

10 JDBC - Passo 2: Connessione-Esempi 19 jdbc:oracle:thin:@everest:1521:gen: subprotocol: Oracle subname: thin specifica che deve essere utilizzato Oracle ODBC Thin driver Everest specifica il nome della macchina 1521: numero porta GEN: nome database Oracle jdbc:mysql://cannings.org:3306/test subprotocol: MySQL subname: cannings.org specifica il nome della macchina 3306 : numero porta test : nome database MySQL se si usa JDBC-ODBC driver: jdbc:odbc:subname JDBC - Passo 2: Connessione La connessione avviene chiamando il metodo getconnection() della classe DriverManager, che restituisce un oggetto di tipo Connection Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@lu mpy:1521:dbname", mylogin", mypwd"); Se uno dei driver caricati riconosce l URL fornito dal metodo, il driver stabilisce la connessione 20 10

11 JDBC - Passo 2: Connessione 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 JDBC - Passo 3: Creazione statement Tipi statement: Statement non preparati: il piano di accesso viene generato immediatamente prima dell esecuzione, query semplici SENZA parametri; 22 Statement preparati: la generazione del piano di accesso e l esecuzione sono due fasi distinte Il piano può essere generato una sola volta ed eseguito più volte Utile quando la stessa operazione deve essere eseguita con parametri diversi 11

12 JDBC - Passo 3: Creazione statement non preparati 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 Si noti che l oggetto statement non è ancora associato all istruzione SQL da eseguire Tale istruzione verrà specificata al momento dell esecuzione 23 Uno stesso oggetto Connection puo creare piu oggetti Statement JDBC - Passo 3: Creazione statement preparati 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"); La creazione di uno statement preparato richiede la specifica dello statement che dovrà poi essere eseguito 24 12

13 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) 25 Statement SQL (non conosciuto a priori) : (StatementObj).execute(query) RISULTATO: true o false JDBC - Passo 3: Esecuzione statement non preparati Per eseguire una query: stmt.executequery( SELECT * FROM IMPIEGATI"); 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 13

14 JDBC - Passo 3: Esecuzione statement preparati 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 JDBC - Passo 3: Uso parametri in statement preparati 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 14

15 JDBC - Passo 3: Uso parametri in statement preparati Esempio: PreparedStatement queryimp = con.preparestatement( SELECT * FROM IMPIEGATI WHERE Nome =? And Cognome=?"); 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 JDBC - Passo 3: Esecuzione statement 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 15

16 JDBC - Passo 4: Elaborazione risultato Utilizzo un oggetto ResultSet per ritornare e manipolare il risultato di una query, cioe tabella (soprattutto oggetti Statement) Esempio: String query = " SELECT * FROM IMPIEGATI "; Statement stmt= conn.createstatement(); ResultSet rs = stmt.executequery(query); 31 JDBC - Passo 4: Elaborazione risultato Un oggetto ResultSet mantiene il cursore sulla riga corrente (inizialmente e la prima) 32 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(), ) 16

17 JDBC - Passo 4: Elaborazione risultato Accesso agli attributi con: 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); 33 Usare getint() per valori numerici, getstring() per char, varchar JDBC - Passo 5: Disconnessione 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 34 17

18 Utilizzo di funzionalità OR da JDBC Consideriamo JDBC 3 (ma molte estensioni già presenti in JDBC 2) JDBC 3 conforme SQL99, tipi collezione: no MULTISET, solo ARRAY Nuove interfacce per implementare mapping di tipi object relational in tipi Java 35 JDBC - Creazione nuovi tipi 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); 18

19 JDBC - Manipolazione nuovi tipi 37 Nuove interfacce standard JDBC (solo per tipi standard): STRUCT per mappare ADT REF per mappare valori di tipo riferimento ARRAY per mappare valori di tipo array SQLDATA per semplificare mapping di ADT JDBC - Manipolazione valori nuovi tipi Per ogni interfaccia, il driver JDBC relativo ad un particolare DBMS, specificherà una classe che implementa l interfaccia Questo permette di gestire le eventuali differenze esistenti tra DBMS 38 19

20 JDBC - Tipi semplici 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 39 JDBC - ADT 40 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 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 20

21 JDBC - ADT - Esempio type="create TABLE Impiegati ("+ "imp# INTEGER,"+ "nome VARCHAR(20),"+ "cognome VARCHAR(20),"+ "indirizzo t_indirizzo)"; vogliamo attribuire all impiegato con nome= Gianni cognome= Verdi lo stesso indirizzo dell impiegato che ha imp#=12 41 Esempio (continua) 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]); 42 21

22 Esempio (continua) String up = update Impiegati set indirizzo =? where nome = Verdi ; PreparedStatement pst = con.preparestatement(up); pst.setobject(1, indirizzo); pst.executeupdate( ); 43 Tipi riferimento 44 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 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 22

23 Tipi riferimento - Esempio CREATE TYPE t_progetto AS prj# INTEGER, nome VARCHAR(20), descrizione VARCHAR(50), budget INTEGER; CREATE TABLE Progetti of t_progetto; 45 CREATE TABLE Impiegati( imp# INTEGER PRIMARY KEY, nome VARCHAR(50), indirizzo t_indirizzo, assegnamento REF(t_progetto)); Tipi riferimento - Esempio (continua) Si vuole associare il progetto dell impiegato 12 a Verdi e visualizzare le informazioni su tale progetto 46 23

24 Tipi riferimento - Esempio (continua) String query = select assegnamento from Impiegati where imp# = 12 ; Statement st = con.createstatement(); ResultSet rs = st.executequery(query); rs.next(); 47 Tipi riferimento - Esempio (continua) 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( ); 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]); 24

25 49 Tipi array Le istanze di tipi SQL Array vengono mappate in istanze di classe Array I metodi per poter leggere e scriverevaloridiattributiditipo array sono 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 Tipi array - Esempio CREATE TABLE Impiegati( imp# INTEGER, nome VARCHAR(50), indirizzo t_indirizzo, competenze VARCHAR(20) ARRAY[10]); si vogliono stampare tutte le competenze dell impiegato

26 Tipi array - Esempio (continua) 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]) 51 Tipi collezione Varray 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 26

27 SQL Data 53 Interfaccia ogni classe che implementa SQLData permette di definire un mapping esplicito tra un tipo SQL e una classe Java 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 27