Bases de Datos en Java

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Bases de Datos en Java:JDBC y Patrón DAO

26/04/2007 DAI

Contenido

Definición.

Arquitectura.

Driver. Conexión.

Consultas.

Curso 2006/20072

.

Pool de conexiones.

Patrón DAO.



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JDBC

Java DataBase Connectivity

API Java para ejecutar consultas SQL en Bases deDatos Relacionales.

Independiente del Sistema Gestor Relacional. – Similar en concepto a ODBC de Windows.

Distribuida en dos paquetes:

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– java.sql, dentro de J2SE

– javax.sql extensión dentro de J2EE Para acceder a una base de datos es necesario un

driver . – Implementación de todas las interfaces del API.

JDBC

El API ofrece las clases e interfaces para:

– Establecer una conexión a una base de datos.

– Ejecutar una consulta.

– Procesar los resultados.

// Establece la conexión

Connection con = DriverManager .getConnection ("jdbc:odbc:miBD", ”miLogin", ”miPassword");

Curso 2006/20074

Statement stmt = con.createStatement();ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT nombre, edad FROM Empleados");// Procesa los resultados

while (rs.next()) {String nombre = rs.getString(”nombre");int edad = rs.getInt(”edad");

}



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Arquitectura

Statement

ResultSet

Statement Statement

Curso 2006/20075

JVM

AplicaciónConnection

DriverManager

Driver

Access

Connection

Driver

Oracle

Driver

Conjunto de clases encargadas de implementar las interfaces del API yacceder a la base de datos.

Tipos: – Driver Tipo 1:

Utilizan un API nativa estándar Ejemplo: puente JDBC:ODBC

– Driver Tipo 2: Utilizan un API nativa de la base de datos Ejemplo: Oracle OCI

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– r ver po : Servidor remoto con un API genérica. Útil para aplicaciones en internet.

– Driver Tipo 4: Totalmente desarrollado en Java Ejemplo: Oracle Thin.



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Driver

Los drivers Tipo 1 y 2 utilizan código nativo vía JNI. – Son más eficientes.

Diseño Driver Tipo 3:

Curso 2006/2007 7

– En aplicaciones enterprise favorecen la gestión de las bases de datos,que se realiza en el servidor.

Carga de un driver: Class.forName(“acme.db.Driver”); Repositorio de drivers:

– http://industry.java.sun.com/products/jdbc/drivers

Conexión

Representa una conexión con una base de datos.

Se obtienen a partir de la clase DriverManager :

– DriverManager.getConnection(“URL”, “login”, “password”) – Mantiene un registro de todos los drivers cargados en la

JVM.

URL identifica el driver y su tipo, la localización de la base de

Curso 2006/20078

a os y su nom re:

– jdbc:oracle:oci:dis.um.es/MiBD

Alternativa a DriverManager: DataSource



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DataSource

Actúa como factoría de conexiones.

– Método getConnection()

Abstrae los detalles de acceso:

– Cargar los drivers, URL, login, etc.

– Aplicaciones más portables.

Suelen mantener un pool de conexiones.

Curso 2006/20079

Naming and Directory Interface). – Los detalles de acceso se indican en ficheros de configuración.

– Acceso a los servicios de nombres y directorios.

– Ejemplo: acceso a recursos, LDAP.

Consultas SQL

El API JDBC no restringe las sentencias que se envían a la BD. En principio, todos los drivers deben ser compatibles con ANSI SQL-2

Entry Level.

Tipos de sentencias: – Statement: para sentencias sencillas en SQL. – PreparedStatement: para consultas preparadas,

Ejemplo: las que tienen parámetros.

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– la BD.

El API distingue dos tipos de consultas: – Consultas: SELECT – Actualizaciones: INSERT, UPDATE, DELETE, sentencias DDL.



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Statement

Son creadas a partir de la conexión:

– Statement stmt = conexion.createStatement();

Ejecución de una consulta:

– stmt.executeQuery(“SELECT * FROM Pedidos”);

– Devuelve un objeto ResultSet.

Ejecución de una actualización:

Curso 2006/200711

– stmt.executeUpdate(“DELETE FROM Pedidos WHEREcodigo = 15”)

– Devuelven un entero indicando los registros actualizados ó0 si es una consulta DDL.

ResultSet

Es un proxy sobre los registros del resultado de la búsqueda.

– Controla la recuperación de los registros.

Representa un cursor (iterador) sobre los resultados. – Movimiento: métodos next() y previous()

– Inicialmente el cursor está posicionado antes del primerregistro.

Curso 2006/200712

Depende del objeto consulta:

– Cada vez que se realice una consulta se pierden losresultados.



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ResultSet

Tenemos dos alternativas para acceder a las columnas delresultado:

– rs.getString(“nombre”);⇒ Nombre de la columna

– rs.getString(1);⇒ Posición en la consulta

El acceso por posición es útil cuando:

– Acceso a una columna derivada, ej. calcular la media

Curso 2006/200713

– Cuando hay columnas con los mismos nombres ( join) Recuperación de los valores de las columnas:

– Métodos de acceso (getXXX).

– Es conveniente leer los datos de izquierda a derecha.

– Para averiguar si se ha leído un nulo: wasNull()

ResultSet – Métodos de Acceso

Tipo de dato SQL Método de AccesoCHAR Str i ng get Str i ng( )

VARCHAR Str i ng get Str i ng( )LONGVARCHAR I nput St r eam

getAsci i Stream( ) ógetUni codeStr i ng()

NUMERI C j ava. math. Bi gDeci malgetBi gDeci mal ( )DECI MAL j ava. math. Bi gDeci mal

getBi gDeci mal ( )BIT bool ean getBool ean( )

TI NYI NT byt e getByt e( )SMALLI NT short get Short ( )I NTEGER i nt getI nt( )

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ong ge ongREAL f l oat getFl oat( )

FLOAT doubl e getDoubl e( )DOUBLE doubl e get Doubl e( )BINARY byte[ ] get Bytes( )

VARBI NARY I nput Str eamgetBi nayStr eam( )

DATE j ava. sql . Date getDate( ) TI ME j ava. sql . Ti me get Ti me( )

TI MESTAMP j ava. sql . Ti meSt ampgetTi meStamp( )



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PreparedStatement

Problema con Statement: – Cuando la consulta se realiza dentro de un bucle y varía

sólo en unos valores: stmt.executeQuery(“SELECT * FROM Cliente WHERE

codigo = “ + i); La base de datos planifica cada consulta.

– Conviene disponer de una consulta con parámetros.

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PreparedStatement: – Especialización de Statement que permite definir consultas

parametrizadas. – La BD sólo planifica la consulta cuando se crea. – Evitan tener que formatear los datos al construir la cadena

de consulta: ‘ ’ para cadenas, fechas y horas.

PreparedStatement

También se crean a partir de la conexión:

– PreparedStatement pstmt =conexion.prepareStatement(“SELECT * FROM Cliente WHERE

codigo = ?”) Los parámetros de entrada se especifican por posición utilizando

métodos setXXX:

– psmt.setInt(1, 20);

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– Misma equivalencia que los getXXX de ResultSet.

– Los valores se conservan entre ejecuciones.

Borrar parámetros: clearParameters()

Ejecución:

– Consulta: executeQuery().

– Actualización: executeUpdate().



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Transacciones

Ejecución de bloques de consultas SQL manteniendo laspropiedades ACID ( Atomicy-Consistency-Isolation-Durability)

Una conexión funciona por defecto en modo autocommit:

– Cada consulta representa una sola transacción.

– Método: conexion.setAutocommit (false);

Definimos bloques de consultas:

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– Deshabilitando el modo autocommit. – Finalizamos la transacción ejecutando commit() o

rollback() sobre la conexión.

Nivel de AislamientoTransaccional

Niveles de aislamiento: – TRANSACTION_NONE:

Sin soporte transaccional. – TRANSACTION_READ_UNCOMMITED:

Permite lecturas sobre datos no comprometidos. – TRANSACTION_READ_COMMITED:

Permite lecturas sólo sobre datos comprometidos.

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Nivel por defecto. – TRANSACTION_REPEATABLE_READ.

Bloquea los datos leídos. – TRANSACTION_SERIALIZABLE.

Sólo una transacción al mismo tiempo. Suelen estar disponibles read commited y serializable.



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Concurrencia

Establecer el modo de aislamiento: – conexion.setTransactionIsolation(

Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE); Consejos de uso:

– Bloque con sólo actualizaciones: TRANSACTION_READ_COMMITED

– Bloque donde leamos varias veces el mismo registro:

Curso 2006/200719

_ _ – Bloque en el que leamos un valor para actualizarlo: TRANSACTION_SERIALIZABLE

– Bloque donde realicemos varias veces la misma consulta (variosregistros): TRANSACTION_SERIALIZABLE

Bases de Datos en Entornos Web

Motivación:

– Múltiples conexiones simultáneas a la base de datos.

– El establecimiento de una conexión es costoso. Consecuencia:

– Definir cuidadosamente las transacciones.

– Establecer algún mecanismo para optimizar el uso de

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conexiones Pool de Conexiones

Pool de Conexiones:

– Habitualmente implementado por los DataSource.



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Pool de Conexiones

Cuando no dispongamos de un DataSource que loimplemente.

Recomendaciones de diseño: – Definir la clase ConnectionPool como Singleton. – Implementará la interface DataSource Objeto que

devuelve el getInstance. – Definir una clase ConnectionWrapper que implemente

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Connection: Todos los métodos a excepción de close delegan en un

objeto Connection. close libera la conexión del pool.

– Creará un lista de conexiones inicial que expandirá si nohay ninguna libre.

ConnectionPool - Estructura

DataSou rce

ge t Conn ec t i on ( ) : Con nec t i on

<<In te r face>>

Connec t ionPoo l

ge t Conn ec t i on ( ) : Con nec t i on

Connec t ionWrappe r

crea t eSt a t emen t ( ) : S ta t eme n tp repa reS t a tem en t (consu l t a : S t r i ng ) : Prepa redS t a tem en t

+poo l

Connec t ion

crea t eSt a t emen t ( ) : S ta t eme n tp repa reS t a tem en t (consu l t a : S t r i ng ) : Prepa redS t a tem en tc l o s e ( )

...()

<<In te r face>>

1

+c o n e x i o n

1

Curso 2006/200722

re t u rnConne c ti on (c : Con nec t i onPoo l )<<s ta t i c>> ge t I ns t ance ( ) : Da t aSource

DriverManager

crea t eConn ec t i on ( ) : Conn ec t i on

< < u s e s > >

c l o s e ( )...()

**

"c lose" devuelve e l objetoConnec t ionWrappe r a l Poo l



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Patrón DAO

Motivación:

– Almacenar y recuperar información persistente de diferentesfuentes: bases de datos relacionales, LDAP, XML, etc.

– Las APIs para el acceso a datos son muy diferentes.

– La portabilidad y mantenimiento de los componentes (servlets,EJB, ...) se ve limitada.

Solución:

Curso 2006/200723

– Usar un objeto DAO (Data Access Object) que abstraiga yencapsule el acceso a la fuente de datos.

– El DAO gestiona la conexión con la fuente de datos para obtener yalmacenar la información.

Colaboración

Participantes:

– Objeto de negocio

–

ServletEdicion dao : DAOCliente c : Cliente Fuente dedatos

getClienteByUsuario(usuario)Obtiene los datos

new( )return c

getNombre()Accede a losdatos

setCorreo( correo)

li

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–

– ValueObject

– Fuente de datos

updateCliente(c) getNombre()

Recupera lainformación

Actualiza los datos



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Estrategia de Implementación

Basada en los patrones “ Abs trac t Factory ” y “Factory Method”.

Pasos:

– Definir la interface DAO de nuestros objetos de datos

public interface ClienteDAO{

public Cliente create (String nombre, String nif, Stringcorreo,

String usuario, String clave) throws

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;

public Cliente findClienteByUsuario (String usuario) throwsDAOException;

public java.util.Collection findAll () throws DAOException;

public void update (Cliente c) throws DAOException;}

Factoría Abstracta

Definir la factoría abstracta de objetos DAO:

public abstract class DAOFactoria

{public abstract ClienteDAO getClienteDAO () throws DAOException;

public abstract ProductoDAO getProductoDAO() throws DAOException;

public final static int ACCESS = 1;

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...public static DAOFactoria getDAOFactoria (int tipo) {

switch (tipo) {case ACCESS:

return new AccessDAOFactoria();case XML:...

}



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Factoría Concreta

Implementar la factoría concreta:

public class AccessDAOFactoria extends DAOFactoria{...

public ClienteDAO getClienteDAO () {

return (ClienteDAO ) newAccessClienteDAO(ds);

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– Simplemente instancia objetos DAO concretos.

}}

Clase DAO

Implementar las clases DAO concretas:

import java.sql.*;

public class AccessClienteDAO implements ClienteDAO{ ...

public Cliente create (String nombre, String nif, Stringcorreo,

String usuario, String clave) throwsDAOException

{

Curso 2006/200728

Connection con = null;try {

con = ds.getConnection();Statement stmt = con.createStatement();stmt.executeUpdate(...);stmt.close();con.close();Cliente c = new Cliente();c.setNombre(nombre);

...

return c;



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Estructura

DAOFactoria

getClienteDAO() : ClienteDAOgetProductoDAO() : ProductoDAO<<static>> getDAOFactoria() : DAOFactoria

AccessDAOFactoria

getClienteDAO() : ClienteDAOgetProductoDAO() : ProductoDAO

<<create>>

XMLDAOFactoria

getClienteDAO() : ClienteDAOgetProductoDAO() : ProductoDAO

<<create>>

Curso 2006/200729

ClienteDAO

create() : ClientefindAll() : CollectionfindByUsuario() : Clienteupdate()

<<Interface>>

AccessClienteDAO

ProductoDAO<<Interface>>

AccessProductoDAO

Consecuencias

Beneficios:

– Favorece la transparencia.

– Facilita la migración de los componentes. – Reduce la complejidad del código.

– Centraliza todo el acceso a datos en una capa.

Curso 2006/200730

Inconvenientes:

– Diseño de una jerarquía de clases.

– Introduce una nueva capa.

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