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Ch09 整合資料庫
1.
1
2.
9 • 整合資料庫 學習目標 • 了解
JDBC 架構 • 使用基本的 JDBC • 透過 JNDI 取得 DataSource • 在 Web 應用程式整合 資料庫 2
3.
簡介 JDBC • 資料庫本身是個獨立運行的應用程式 •
撰寫的應用程式是利用網路通訊協定與資料 庫進行指令交換,以進行資料的增刪查找 3
4.
簡介 JDBC • 應用程式會利用一組專門與資料庫進行通訊 協定的程式庫 4
5.
簡介 JDBC • 應用程式如何呼叫這組程式庫? •
不同的資料庫通常會有不同的通訊協定 • 連線不同資料庫的程式庫在 API 也會不同 5
6.
簡介 JDBC • JDBC
全名 Java DataBase Connectivity • Java 連線資料庫的標準規範,定義一組標準 類別與介面: – 應用程式需要連線資料庫時就呼叫這組標準 API, 而標準 API 的介面會由資料庫廠商實作,通常稱 之為 JDBC 驅動程式(Driver) 6
7.
簡介JDBC • JDBC 應用程式開發者介面(Application Developer
Interface) – 應用程式需要連線資料庫 – 相關 API 主要是座落於 java.sql 與 javax.sql • JDBC 驅動程式開發者介面(Driver Developer Interface) – 資料庫廠商要實作驅動程式時的規範,一般開發 者並不用瞭解 7
8.
簡介 JDBC 8
9.
簡介 JDBC • 應用程式會使用
JDBC 連線資料庫 9
10.
簡介 JDBC • 廠商在實作
JDBC 驅動程式時,依方式可將 驅動程式分作四種類型 – Type 1:JDBC-ODBC Bridge Driver – Type 2:Native API Dirver – Type 3:JDBC-Net Driver – Type 4:Native Protocol Driver 10
11.
Type 1:JDBC-ODBC Bridge
Driver 11
12.
Type 1:JDBC-ODBC Bridge
Driver • 實作這種驅動程式非常簡單 • JDBC 與 ODBC 並非一對一的對應,部份呼 叫無法直接轉換,有些功能是受限的 • 多層呼叫轉換結果,存取速度也會受到限制 • ODBC 本身需在平台上先設定好,彈性不足, ODBC 驅動程式本身也有跨平台的限制 12
13.
Type 2:Native API
Dirver 13
14.
Type 2:Native API
Dirver • 驅動程式本身與平台相依,沒有達到 JDBC 驅動程式的目標之一:跨平台 • 直接呼叫資料庫原生 API,因此在速度上, 有機會成為四種類型中最快的驅動程式 – 速度的優勢是在於獲得資料庫回應資料後,建構 相關 JDBC API 實作物件時 • 使用前必須先在各平台進行驅動程式的安裝 設定(像是安裝資料庫專屬的原生程式庫) 14
15.
Type 3:JDBC-Net Driver 15
16.
Type 3:JDBC-Net Driver •
可使用純綷的 Java 技術來實現,可以跨平台 • 架構彈性高,客戶端不受影響 • 經由中介伺服器轉換,速度較慢,獲得架構 上的彈性是使用這類型驅動程式的目的 16
17.
Type 4:Native Protocol
Driver 17
18.
Type 4:Native Protocol
Driver • 驅動程式可以使用純綷 Java 技術來實現,可 以跨平台 • 效能上也能有不錯的表現 • 不需要如 Type 3 獲得架構上的彈性時,通常 會使用這類型驅動程式 18
19.
連接資料庫 • 基本資料庫操作相關的 JDBC
介面或類別是 位於 java.sql 套件中 • 要取得資料庫連線,必須有幾個動作: – 註冊 Driver 實作物件 – 取得 Connection 實作物件 – 關閉 Connectiion 實作物件 19
20.
註冊 Driver 實作物件 •
以 H2 的驅動程式為例,org.h2.Driver 實作了 java.sql.Driver 介面 • 管理 Driver 實作物件的類別是 java.sql.DriverManager 20
21.
註冊 Driver 實作物件 •
實際上很少自行撰寫程式碼進行這個動作 • 只要想辦法載入 Driver 介面的實作類 別 .class 檔案,就會完成註冊 • 透過 java.lang.Class 類別 forName(), 動態載入驅動程式類別 21
22.
註冊 Driver 實作物件 22
23.
註冊 Driver 實作物件 •
使用 JDBC 時,要求載入 .class 檔案的方式有 四種: – 使用Class.forName() – 自行建立Driver介面實作類別的實例 – 啟動JVM時指定jdbc.drivers屬性 – 設定JAR中 /services/java.sql.Driver 檔案(JDK6) 在 Web 容器中,不能依賴這個功能 23
24.
取得 Connection 實作物件 •
除了「協定」在 JDBC URL 總是 jdbc 開始, JDBC URL 格式各家資料庫都不相同,必須 查詢資料庫產品使用手冊 24
25.
25
26.
SQLException • 在處理 JDBC
時很常遇到的一個例外物件, 為資料庫操作過程發生錯誤時的代表物件 • 受檢例外(Checked Exception),必須使用 try...catch 明確處理,在例外發生時嘗 試關閉相關資源 26
27.
關閉 Connection 實作物件 •
取得 Connection 物件之後,可以使用 isClosed()方法測試連線是否關閉 • 若確定不再需要連接,則必須使用 close() 來關閉與資料庫的連接 27
28.
取得 Connection 實作物件 •
DriverManager 如何進行連線? 28
29.
29
30.
使用 Statement、ResultSet • java.sql.Statement
代表 SQL 陳述 • 使用 Connection 的 createStatement() 建立 • 可以使用 executeUpdate()、 executeQuery()等方法執行 SQL 30
31.
使用 Statement、ResultSet • executeUpdate()用來執行
CREATE TABLE、INSERT、DROP TABLE、ALTER TABLE 等改變資料庫內容的 SQL • executeQuery()方法用於 SELECT 等查詢 資料庫的 SQL 31
32.
使用 Statement、ResultSet • executeUpdate()會傳回
int 結果,表示 資料變動的筆數 • executeQuery() 會傳回 java.sql.ResultSet,代表查詢結果 32
33.
使用 Statement、ResultSet 33
34.
使用 Statement、ResultSet • Statement
的 execute() 執行SQL – 傳回 true 的話表示將傳回查詢結果,可以使用 getResultSet()取得 ResultSet 物件 – 傳回 false,表示傳回更新筆數或沒有結果,可 以使用 getUpdateCount() 取得更新筆數。 34
35.
35
36.
36
37.
37
38.
38
39.
使用 PreparedStatement 39
40.
• 使用 ParparedStatement
改寫先前 GuestBookBean 中 setMessage() 40
41.
使用 PreparedStatement • 安全
... 41
42.
使用 PreparedStatement • 以下
username 與 password 將被視作是 SQL 純綷的字串,不會當作 SQL 語法來解釋 42
43.
使用 CallableStatement • 呼叫資料庫的預存程序(Stored
Procedure) • 必須呼叫 prepareCall()建立 CallableStatement 實例 43
44.
Java 型態與 SQL
型態對應 44
45.
Java 型態與 SQL
型態對應 • 日期時間在 JDBC 不是使用 java.util.Date – 年、月、日、時、分、秒、毫秒 • 在 JDBC 要表示日期,是使用 java.sql.Date – 年、月、日 • 要表示時間的話則是使用 java.sql.Time – 時、分、秒 • 使用 java.sql.Timestamp – 時、分、秒、微秒 45
46.
使用 DataSource 取得連線 •
取得連線等與資料庫來源相關的行為規範在 javax.sql.DataSource 介面 • 可以透過 JNDI(Java Naming Directory Interface)來取得所需的資源物件 46
47.
使用 DataSource 取得連線 •
如果是在 Web 應用程式中想要獲得 DataSource 實例 47
48.
48
49.
使用 DataSource 取得連線 •
在 web.xml 設定 49
50.
ResultSet 捲動、更新資料 • 從
JDBC 2.0 開始,ResultSet 不僅可以使 用 previous()、first()、last()等方 法前後移動資料游標,還可以呼叫 updateXXX()、updateRow()等方法進行 資料修改 50
51.
ResultSet 捲動、更新資料 • 建立
Statement 或 PreparedStatement 實例時,可以指定結果集類型與並行方式 • 結果集類型可以指定三種設定: – ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY(預設) – ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE – ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE 51
52.
ResultSet 捲動、更新資料 • 更新設定可以有兩種指定: –
ResultSet.CONCUR_READ_ONLY(預設) – ResultSet.CONCUR_UPDATABLE 52
53.
ResultSet 捲動、更新資料 • 資料游標移動... 53
54.
ResultSet 捲動、更新資料 • 使用
ResultSet 進行資料修改 – 必須選取單一表格 – 必須選取主鍵 – 必須選取所有 NOT NULL 值 • 更新資料... 54
55.
ResultSet 捲動、更新資料 • 新增資料
... 55
56.
ResultSet 捲動、更新資料 • 刪除資料
... 56
57.
批次更新 • 以下每一次執行 executeUpdate(),其實 都會向資料庫發送一次
SQL 57
58.
批次更新 • 可以使用 addBatch()方法來收集
SQL • 使用 executeBatch()方法將所收集的 SQL傳送出去 58
59.
批次更新 • 使用 executeBatch()時,SQL
的執行順序,就是 addBatch()時的順序 • executeBatch()會傳回 int[],代表每筆 SQL 造 成的資料異動列數 • 先前已開啟的 ResultSet 會被關閉,執行過後收集 SQL 用的 List 會被清空 • 任何 SQL 錯誤,會丟出 BatchUpdateException • 可以使用這個物件的 getUpdateCounts()取得 int[],代表先前執行成功的 SQL 造成的異動筆數 59
60.
批次更新 • PreparedStatement 使用批次更新 60
61.
Blob 與 Clob •
BLOB 全名 Binary Large Object,用於儲存大 量的二進位資料,像是圖檔、影音檔等 • CLOB 全名 Character Large Object,用於儲存 大量的文字資料 • java.sql.Blob 與 java.sql.Clob 兩個 類別分別代表 BLOB 與 CLOB 資料 61
62.
Blob 與 Clob •
Blob 擁有 getBinaryStream()、 getBytes()等方法,可以取得代表欄位來 源的 InputStream 或欄位的 byte[] 資料 • Clob 擁有 getCharacterStream()、 getAsciiStream()等方法,可以取得 Reader 或 InputStream 等資料 62
63.
Blob 與 Clob •
也可以把 BLOG 欄位對應 byte[]或輸入/輸出串流 • 使用 PreparedStatement 的 setBytes()來設 定要存入 byte[]資料,使用setBinaryStream() 設定代表輸入來源的InputStream • 使用 ResultSet 的 getBytes() 以 byte[] 取 得欄位中儲存的資料,或以 getBinaryStream() 取得代表欄位來源的 InputStream 63
64.
Blob 與 Clob 64
65.
實例 65
66.
簡介交易 • 原子性(Atomicity) • 一致性(Consistency) •
隔離行為(Isolation behavior) • 持續性(Durability) 66
67.
67
68.
68
69.
69
70.
隔離行為 • 可以透過 Connection
的 getTransactionIsolation()取得資料 庫目前的隔離行為設定 • 透過 setTransactionIsolation() 可提 示資料庫設定指定的隔離行為 70
71.
隔離行為 • 可設定常數是定義在 Connection –
TRANSACTION_NONE – TRANSACTION_UNCOMMITTED – TRANSACTION_COMMITTED – TRANSACTION_REPEATABLE_READ – TRANSACTION_SERIALIZABLE 71
72.
更新遺失(Lost update) 72
73.
Read uncommited 73
74.
髒讀(Dirty read) 74
75.
Read commited 75
76.
無法重複的讀取(Unrepeatable read) 76
77.
Repeatable read 77
78.
幻讀(Phantom read) • 同一交易期間,讀取到的資料筆數不一致。例如交 易
A 第一次讀取得到五筆資料,此時交易 B 新增了 一筆資料,導致交易 B 再次讀取得到六筆資料 • 如果隔離行為設定為可重複讀取,但發生幻讀現象, 可以設定隔離層級為「可循序」(Serializable), 也就是在有交易時若有資料不一致的疑慮,交易必 須可以照順序逐一進行 78
79.
隔離行為與可預防之問題 79
80.
隔離行為 • 得知是否支援某個隔離行為 80
81.
簡介 metadata • 詮讀資料的資料(Data
about data ) • 可以透過 Connection 的 getMetaData() 方法取得 DatabaseMetaData 物件 • 可以透過 ResultSet 的 getMetaData() 方法,取得 ResultSetMetaData 物件 81
82.
82
83.
簡介 metadata 83
84.
使用 SQL 標籤庫 84
85.
使用 SQL 標籤庫 •
<sql:query> 查詢結果是 Result 型態, 具有 getColumnNames()、 getRowCount()、getRows() 等方法 85
86.
使用 SQL 標籤庫 •
Result 有 getRowsByIdex() 方法,可以 Object[][] 傳回查詢資料 86
87.
使用 SQL 標籤庫 •
在資料庫中新增一筆資料 • 以下寫法雖可以但不建議 87
88.
使用 SQL 標籤庫 •
可以使用在 SQL 中使用佔位字元,並搭配 <sql:param> 標籤來設定佔位字元的值 88
89.
使用 SQL 標籤庫 •
如果欄位是日期時間格式,則可以使用 <sql:paramDate> 標籤,可以透過 type 屬性設定,指定使用"time"、"date" 或 "timestamp" 的值 • <sql:param>、<sql:paramDate> 也可 以搭配 <sql:query> 使用。 89
90.
使用 SQL 標籤庫 •
如果有必要指定交易隔離行為,則可以透過 <sql:transaction> 標籤指定 • 設定 isolation 屬性為 "read_uncommitted"、 "read_committed"、"repeatable" 或 "serializable" 90
91.
91
92.
綜合練習/微網誌 • 改用資料庫搭配 JDBC
存取資料,不過將檔 案儲存改為資料庫儲存,就目前應用程式來 說,是個不小的變動,因此在這邊將導入 DAO(Data Access Object)設計模式,以隔 離儲存邏輯與商務邏輯 92
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