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Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Neues in Java 7
2 Threads und nebenläufige Programmierung
3 Datenstrukturen und Algorithmen
4 Raum und Zeit
5 Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
6 Datenströme
7 Die eXtensible Markup Language (XML)
8 Dateiformate
9 Grafische Oberflächen mit Swing
10 Grafikprogrammierung
11 Netzwerkprogrammierung
12 Verteilte Programmierung mit RMI
13 RESTful und SOAP Web-Services
14 JavaServer Pages und Servlets
15 Applets
16 Datenbankmanagement mit JDBC
17 Technologien für die Infrastruktur
18 Reflection und Annotationen
19 Dynamische Übersetzung und Skriptsprachen
20 Logging und Monitoring
21 Java Native Interface (JNI)
22 Sicherheitskonzepte
23 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
Stichwort
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Java 7 - Mehr als eine Insel von Christian Ullenboom Das Handbuch zu den Java SE-Bibliotheken
Java 7 - Mehr als eine Insel Galileo Computing 1433 S., 2012, geb. 49,90 Euro, ISBN 978-3-8362-1507-7 |
| 16 Datenbankmanagement mit JDBC
|  | 16.1 Relationale Datenbanken
|  |  | 16.1.1 Das relationale Modell
|  | 16.2 Datenbanken und Tools
|  |  | 16.2.1 HSQLDB
|  |  | 16.2.2 Weitere Datenbanken *
|  |  | 16.2.3 Eclipse-Plugins zum Durchschauen von Datenbanken
|  | 16.3 JDBC und Datenbanktreiber
|  |  | 16.3.1 Treibertypen *
|  |  | 16.3.2 JDBC-Versionen *
|  | 16.4 Eine Beispielabfrage
|  |  | 16.4.1 Schritte zur Datenbankabfrage
|  |  | 16.4.2 Ein Client für die HSQLDB-Datenbank
|  |  | 16.4.3 Datenbankbrowser und eine Beispielabfrage unter NetBeans
|  | 16.5 Mit Java an eine Datenbank andocken
|  |  | 16.5.1 Der Treiber-Manager *
|  |  | 16.5.2 Den Treiber laden
|  |  | 16.5.3 Eine Aufzählung aller Treiber *
|  |  | 16.5.4 Log-Informationen *
|  |  | 16.5.5 Verbindung zur Datenbank auf- und abbauen
|  | 16.6 Datenbankabfragen
|  |  | 16.6.1 Abfragen über das Statement-Objekt
|  |  | 16.6.2 Ergebnisse einer Abfrage in ResultSet
|  |  | 16.6.3 Java und SQL-Datentypen
|  |  | 16.6.4 Date, Time und Timestamp
|  |  | 16.6.5 Unicode in der Spalte korrekt auslesen
|  |  | 16.6.6 Eine SQL-NULL und wasNull() bei ResultSet
|  |  | 16.6.7 Wie viele Zeilen hat ein ResultSet? *
|  | 16.7 Elemente einer Datenbank hinzufügen und aktualisieren
|  |  | 16.7.1 Batch-Updates
|  |  | 16.7.2 Die Ausnahmen bei JDBC, SQLException und Unterklassen
|  | 16.8 ResultSet und RowSet *
|  |  | 16.8.1 Die Schnittstelle RowSet
|  |  | 16.8.2 Implementierungen von RowSet
|  |  | 16.8.3 Der Typ CachedRowSet
|  |  | 16.8.4 Der Typ WebRowSet
|  | 16.9 Vorbereitete Anweisungen (Prepared Statements)
|  |  | 16.9.1 PreparedStatement-Objekte vorbereiten
|  |  | 16.9.2 Werte für die Platzhalter eines PreparedStatement
|  | 16.10 Transaktionen
|  | 16.11 Metadaten *
|  |  | 16.11.1 Metadaten über die Tabelle
|  |  | 16.11.2 Informationen über die Datenbank
|  | 16.12 Vorbereitete Datenbankverbindungen
|  |  | 16.12.1 DataSource
|  |  | 16.12.2 Gepoolte Verbindungen
|  | 16.13 JPA-Beispiel mit der NetBeans-IDE
|  |  | 16.13.1 Entity-Beans generieren
|  |  | 16.13.2 Die Quellen im Überblick
|  |  | 16.13.3 Persistence Unit
|  |  | 16.13.4 Ein JPA-Beispielprogramm
|  | 16.14 Zum Weiterlesen
## 16.2 Datenbanken und Tools Vor dem Glück, eine Datenbank in Java ansprechen zu können, steht die Inbetriebnahme des Datenbanksystems (für dieses Kapitel ist das fast schon der schwierigste Teil). Nun gibt es eine große Anzahl von Datenbanken – manche sind frei und Open Source, manche sehr teuer –, sodass sich dieses Tutorial nur auf eine Datenbank beschränkt. Das Rennen macht in dieser Auflage die pure Java-Datenbank HSQLDB, die sehr leicht ohne Administratorrechte läuft und leistungsfähig genug ist. Da JDBC aber von Datenbanken abstrahiert, ist der Java-Programmcode natürlich auf jeder Datenbank lauffähig.
Hinweis
Ab dem JDK 6 ist im Unterverzeichnis db, also etwa C:\Program Files\Java\jdk1.6.0\db, die Datenbank Java DB (http://developers.sun.com/javadb/) integriert. Sie basiert auf Apache Derby, dem früheren Cloudscape von IBM.
### 16.2.1 HSQLDB HSQLDB (http://hsqldb.org/) ist ein pures Java-RDBMS unter der freien BSD-Lizenz. Die Datenbank lässt sich in zwei Modi fahren: als eingebettetes Datenbanksystem und als Netzwerkserver. Im Fall eines eingebauten Datenbanksystems ist lediglich die Treiberklasse zu laden und die Datenbank zu bestimmen, und schon geht’s los. Wir werden für die folgenden Beispiele diese Variante wählen. Auf der Download-Seite http://sourceforge.net/projects/hsqldb/files/ von SourceForge befindet sich ein Archiv wie hsqldb-2.2.5.zip (8,2 MiB), das wir auspacken, zum Beispiel nach c:\Programme\hsqldb. Unter C:\Programme\hsqldb\bin\ befindet sich ein Skript runManagerSwing.bat, das ein kleines Datenbank-Frontend öffnet. Im folgenden Dialog Connect setzen wir den Typ auf HSQL Database Engine Standalone und die JDBC-URL auf jdbc:hsqldb:file:c:\TutegoDB (statt c:\TutegoDB einen anderen Pfad eintragen, wohin die Datenbank erzeugt werden soll). Der Teil hinter file: gibt also den Pfad zu der Datenbank an, wobei der Pfad relativ oder absolut sein kann. Liegt die Datenbank im Eclipse-Workspace, kann später die absolute Angabe entfallen. Existiert die Datenbank nicht, wird sie unter dem angegebenen Pfad angelegt – das machen wir im ersten Schritt –, existiert sie, wird sie zum Bearbeiten geöffnet. Abbildung 16.1: Verbindung aufbauen zur Datenbank Nach dem Beenden des Dialogs mit OK fügt im Menü Options die Operation Insert Test Data einige Tabellen mit Dummy-Daten ein und führt ein SQL-SELECT aus, das uns den Inhalt der Customer-Tabelle zeigt. Beenden wir anschließend das Swing-Programm mit File • Exit. Im Dateisystem hat der Manager jetzt eine .log-Datei angelegt – zu ihr gesellt sich später noch eine .script-Datei –, eine .properties-Datei und eine .lck-Datei. Für den Datenbankzugriff aus Java ist nur das Archiv hsqldb.jar aus dem lib-Verzeichnis von HSQLDB in den Klassenpfad aufzunehmen. Abbildung 16.2: SQL-Kommandos absetzen und Resultate einsehen ### 16.2.2 Weitere Datenbanken * Die Anzahl der Datenbanken ist zwar groß, aber es gibt immer wieder Standard-Datenbanken und freie Datenbank-Management-Systeme. #### MySQL MySQL (http://www.mysql.de/) ist ein häufig eingesetzter freier und schneller Open-Source-Datenbank-Server. Er wird oft im Internet in Zusammenhang mit dynamischen Webseiten eingesetzt; das Zusammenspiel zwischen Linux, Apache, MySQL, PHP (LAMP-System) ist hoch gelobt. Herausragende Eigenschaften sind die Geschwindigkeit und die Bedienbarkeit. Die MySQL-Datenbank spricht der unter der LGPL stehende JDBC-Treiber MySQL Connector/J (http://dev.mysql.com/downloads/connector/j/) an. Nach dem Entpacken muss das Jar-Archiv des Treibers in den Klassenpfad aufgenommen werden. Er unterstützt die JDBC 4.0-API. Sun Microsystems hat im Februar 2008 MySQL übernommen, und heute gehört es zu Oracle. #### PostgreSQL Die PostgreSQL-Datenbank (http://www.postgresql.org/) ist ebenfalls quelloffen, läuft auf vielen Architekturen und unterstützt weitgehend den SQL-Standard 92. Gespeicherte Prozeduren, Schnittstellen zu vielen Programmiersprachen, Views und die Unterstützung für Geoinformationssysteme (GIS) haben das unter der BSD-Lizenz stehende PostgreSQL sehr beliebt gemacht. Es gibt JDBC 4-Treiber unter http://jdbc.postgresql.org/. #### H2 Die Beispiele im Buch basieren auf der HSQLDB-Datenbank, da sie so schön einfach ist. Eine andere leistungsfähige und einfach einzusetzende pure Java-Datenbank ist H2 (http://www.h2database.com). Auch sie ist standalone oder eingebettet lauffähig und verfügt gegenüber HSQLDB noch über einige Extra-Features. H2 hat eine schöne Web-Oberfläche zur Konfiguration und für Abfragen und unterstützt alle wichtigen SQL-Eigenschaften wie Trigger, Joins, dazu abgesicherte Verbindungen und Volltextsuche. H2 hält außerdem den Speicherverbrauch klein. Weiterhin lässt sich ein ODBC-Treiber (von PostgreSQL) nutzen, um H2 auch unter Windows-Programmen (etwa Access) als Datenbank zu nutzen. #### Oracle Database 10g Express Edition (Oracle Database XE) Um die Verbreitung ihrer Produkte weiter zu erhöhen, ist die Firma Oracle dazu übergegangen, eine vollwertige freie Version zum Download oder als CD anzubieten. Wer den Download nicht scheut, der kann unter http://www.oracle.com/technology/software/products/database/index.html die Oracle Database XE für Windows, Mac OS X, Linux und weitere Unix-Systeme herunterladen. Die JDBC-Treiber sind auf dem neuen Stand. #### DB2 Universal Database Express/DB2 Express-C Von IBM stammt die etwas eingeschränkte, aber freie Version von DB2 mit exzellenter Java-Unterstützung. Unter http://tutego.de/go/db2express lässt sich die Datenbank für Windows und Linux herunterladen. #### Microsoft SQL Server und JDBC-Treiber Mit SQL Server 2008 Express (http://www.microsoft.com/express/Database/) bietet Microsoft eine freie Datenbank. Auch für die nicht-freie Version, den Microsoft SQL Server, bietet Microsoft unter http://msdn.microsoft.com/data/ref/jdbc/ einen aktuellen JDBC 3-Treiber. Er benötigt mindestens Java 5 und ist auf verschiedenen Betriebssystemen lauffähig. #### Microsoft Access Microsoft Access ist keine freie Software, aber auf vielen Windows-Systemen installiert. Damit lässt sich mit wenigen Handgriffen eine Datenbank zusammenbauen, die dann anschließend über die JDBC-ODBC-Bridge aus Java zugänglich ist. Viele Anwender haben das Office-Paket von Microsoft zu Hause installiert und so schon eine Datenbank zur Verfügung. Eine einfache Datenbank ist schnell gebaut: Nach dem Start von Access erscheint automatisch ein Dialog mit dem Eintrag Leere Access-Datenbank (alternativ lässt sich eine neue Datenbank unter dem Menüpunkt Datei • Neu ... einrichten). Wir wählen den ersten Eintrag Datenbank und speichern die Datenbank unter einem aussagekräftigen Namen. Access benötigen wir nicht mehr direkt, weil die Kommunikation mit der Datenbank anschließend über den ODBC-Manager läuft. Dieser setzt dann auf dem SQL-Kern von Access auf. Im ODBC-Manager muss dafür die Datenquelle angemeldet werden. #### ODBC einrichten und Access damit verwenden Die meisten Datenbanken öffnen einen TCP/IP-Port, und die Programme kommunizieren über ein definiertes Netzwerkprotokoll. Access ist dazu nicht in der Lage, und so muss eine Access-Datenbank als ODBC-Datenquelle bei einer Zentrale angemeldet werden; im nächsten Schritt kommuniziert ein spezieller Java-Datenbanktreiber mit dieser ODBC-Zentrale. Zum Einrichten gehen wir zunächst in die Systemeinstellungen (Start • Einstellungen • Systemsteuerung) und suchen ab Windows 2000 im Verzeichnis Verwaltung nach dem Symbol Datenquellen (ODBC). Nach dem Start öffnet sich ein Dialog mit dem Titel ODBC-Datenquellen-Administrator. Wir gehen auf Hinzufügen, um eine neue Benutzer-Datenquelle hinzuzufügen. Im Dialog mit dem Titel Neue Datenquelle erstellen wählen wir den Microsoft Access-Treiber aus und gehen auf Fertigstellen. Ein Dialog öffnet sich, und wir tragen unter Datenquellenname einen Namen für die Datenquelle ein. Unter diesem Namen können wir in Java später die Datenbank ansprechen. Der Name der Datei hat nichts mit dem Namen der Datenquelle gemeinsam. Optional können wir noch eine Beschreibung hinzufügen. Wichtig ist nun die Verbindung zur physikalischen Datenbank. Im umrandeten Bereich Datenbank aktivieren wir über die Schaltfläche Auswählen einen Datei-Selektor. Hier hangeln wir uns bis zur in Access erstellten Datei durch und tragen sie ein. Nun müssen wir nur noch einige Male OK anklicken, und wir sind fertig. Wenn der Administrator nicht meckert, können wir nun ein JDBC-Programm starten. Abbildung 16.3: Auswählen einer Datenbank ### 16.2.3 Eclipse-Plugins zum Durchschauen von Datenbanken Es gibt fast genauso viele Tools zum Administrieren von Datenbanken wie Datenbanken selbst. Zwar bringt NetBeans direkt ein Plugin zum Durchstöbern von Datenbanken mit, doch leider nicht die Eclipse IDE – auch nicht in der Ausgabe Eclipse IDE for Java EE Developers. So muss ein extra Plugin installiert werden. Von der Eclipse-Foundation gibt es Eclipse Data Tools Platform (DTP) und eine Webseite http://www.eclipse.org/datatools/. Frei und in Java (aber kein Eclipse-Plugin) ist SQuirreL (http://squirrel-sql.sourceforge.net/). #### Eclipse Data Tools Platform (DTP) Die DTP wird über den Online-Update-Mechanismus installiert. Wir wählen Help • Install New Software... und geben bei work with die URL http://download.eclipse.org/datatools/updates/ ein. Wir aktivieren Add... und bestätigen den nächsten Dialog mit OK. Es folgt ein Dialog mit Versionen, aus denen wir die letzte DTP-Version auswählen können, etwa Eclipse Data Tools Platform SDK 1.9.0. Abbildung 16.4: Auswählen des DTP-Plugings Nach ein paar Ja-Next-Dialogen wird Eclipse neu gestartet, und das Plugin ist installiert. Wir wechseln anschließend die Perspektive mit Window • Open Perspective • Other... und wählen dann Database Development. Es gibt in der Perspektive einige neue Ansichten. Eine ist Data Source Explorer, die sich auch durch Window • Show View • Data Source Explorer für andere Perspektiven aktivieren lässt. In der Ansicht wählen wir im Zweig Database Connections über das Kontextmenü den Eintrag New... So lässt sich eine neue Datenbankverbindung einrichten. Im folgenden Dialog wählen wir HSQLDB aus der Liste. Next bringt uns zu einem neuen Dialog. Rechts neben dem Auswahlfeld bei Drivers ist eine unscheinbare Schaltfläche mit einem Kreis und +-Symbol. Abbildung 16.5: Treiberdetails bestimmen Nach dem Aktivieren öffnet sich ein weiterer Dialog mit dem Titel New Driver Definition. Aus der Liste wählen wir unter Database den HSQLB JDBC Driver aus und gehen auf den zweiten Reiter, auf Jar List. Mit Add JAR/Zip... kommt ein Auswahldialog, und wir navigieren zu hsqldb.jar. Abbildung 16.6: Jar-Datei auswählen Nach diesem Eintrag aktivieren wir den dritten Reiter, Properties. Wir tragen Folgendes ein: Connection URL: die JDBC-URL für die angelegte Datenbank, etwa jdbc:hsqldb:file:c:/TutegoDB Database Name: ein beliebiger Name, der nur zur Anzeige dient, etwa tutegoDB Driver Class: die Treiberklasse org.hsqldb.jdbcDriver Unter User ID tragen wir »sa« ein. Abbildung 16.7: Verbindungsdaten eintragen Mit Ok bestätigen wir den Dialog, und anschließend sollte der Klick auf die Schaltfläche Test Connection bezeugen, dass alles gut geht und es keine Probleme mit den Parametern gab. Finish schließt den Dialog, und nach einer erfolgreichen Verbindung sind in der Ansicht die Datenbank sowie ihre Schemas zu sehen. Um eine SQL-Abfrage auszuführen, öffnen wir den Dialog unter File • New • Other... • SQL Development • SQL File, klicken auf Next und geben einen Dateinamen wie test für eine Skriptdatei an. Im unteren Bereich des Dialogs lässt sich direkt die Datenbank auswählen. Wählen wir für Database server type den Eintrag HSQLDB_1.8, für Connection profile name anschließend New HSQLDB und abschließend als Database name aus dem Auswahlmenü PUBLIC. Finish schließt den Dialog, legt eine Datei test.sqlpage an und öffnet diese in einem neuen Editor für SQL-Anweisungen. Tragen wir dort Folgendes ein:
    SELECT * FROM Customer
Das Kontextmenü im SQL-Editor bietet Execute All. In der Ansicht SQL Results sind die Ergebnisse dann abzulesen. Abbildung 16.8: Die drei Ansichten »Database Explorer«, »Data Output« und der Editor für das SQL Scrapbook
Tipp
Mit der rechten Maustaste lassen sich im Kontextmenü Edit in SQL Query Builder... die Abfragen auch etwas mehr grafisch visualisieren.
Wenn wir unsere Beispiele beendet haben, sollten wir im Data Source Explorer die Verbindung wieder schließen; dazu ist auf unserer Datenbank in der Ansicht Database Explorer im Kontextmenü Disconnect zu wählen. ### Ihr Kommentar Wie hat Ihnen das <openbook> gefallen? Wir freuen uns immer über Ihre freundlichen und kritischen Rückmeldungen. >> Zum Feedback-Formular
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