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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
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
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
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
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
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
簡介 JDBC
8
簡介 JDBC
• 應用程式會使用 JDBC 連線資料庫
9
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
Type 1:JDBC-ODBC Bridge Driver
11
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
Type 2:Native API Dirver
13
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
Type 3:JDBC-Net Driver
15
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
Type 4:Native Protocol Driver
17
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
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
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
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
註冊 Driver 實作物件
22
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
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
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
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
取得 Connection 實作物件
• DriverManager 如何進行連線?
28
29
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
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
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
使用 Statement、ResultSet
33
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
36
37
38
使用 PreparedStatement
39
• 使用 ParparedStatement 改寫先前
GuestBookBean 中 setMessage()
40
使用 PreparedStatement
• 安全 ...
41
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
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
Java 型態與 SQL 型態對應
44
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
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
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
使用 DataSource 取得連線
• 在 web.xml 設定
49
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
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
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
ResultSet 捲動、更新資料
• 資料游標移動...
53
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
ResultSet 捲動、更新資料
• 新增資料 ...
55
ResultSet 捲動、更新資料
• 刪除資料 ...
56
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
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
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
批次更新
• PreparedStatement 使用批次更新
60
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
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
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
Blob 與 Clob
64
實例
65
簡介交易
• 原子性(Atomicity)
• 一致性(Consistency)
• 隔離行為(Isolation behavior)
• 持續性(Durability)
66
67
68
69
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
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
更新遺失(Lost update)
72
Read uncommited
73
髒讀(Dirty read)
74
Read commited
75
無法重複的讀取(Unrepeatable read)
76
Repeatable read
77
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
隔離行為與可預防之問題
79
隔離行為
• 得知是否支援某個隔離行為
80
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
簡介 metadata
83
使用 SQL 標籤庫
84
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
使用 SQL 標籤庫
• Result 有 getRowsByIdex() 方法,可以
Object[][] 傳回查詢資料
86
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
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
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
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
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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