Galileo Computing < openbook > Galileo Computing - Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Sprachbeschreibung
3 Klassen und Objekte
4 Der Umgang mit Zeichenketten
5 Mathematisches
6 Eigene Klassen schreiben
7 Angewandte Objektorientierung
8 Exceptions
9 Generics, innere Klassen
10 Die Klassenbibliothek
11 Threads und nebenläufige Programmierung
12 Datenstrukturen und Algorithmen
13 Raum und Zeit
14 Dateien und Datenströme
15 Die eXtensible Markup Language (XML)
16 Grafische Oberflächen mit Swing
17 Grafikprogrammierung
18 Netzwerkprogrammierung
19 Verteilte Programmierung mit RMI und Web–Services
20 JavaServer Pages und Servlets
21 Applets
22 Midlets und die Java ME
23 Datenbankmanagement mit JDBC
24 Reflection und Annotationen
25 Logging und Monitoring
26 Sicherheitskonzepte
27 Java Native Interface (JNI)
28 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
Stichwort

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Java ist auch eine Insel (8. Auflage) von Christian Ullenboom
Programmieren mit der Java Standard Edition Version 6
Buch: Java ist auch eine Insel (8. Auflage)

Java ist auch eine Insel (8. Aufl.)
8., aktual. Auflage, geb., mit DVD
1.475 S., 49,90 Euro
Galileo Computing
ISBN 978-3-8362-1371-4
Pfeil 23 Datenbankmanagement mit JDBC
Pfeil 23.1 Das relationale Modell
Pfeil 23.2 Datenbanken und Tools
Pfeil 23.2.1 HSQLDB
Pfeil 23.2.2 Weitere Datenbanken
Pfeil 23.2.3 Eclipse-Plugins zum Durchschauen von Datenbanken
Pfeil 23.3 JDBC und Datenbanktreiber
Pfeil 23.3.1 Treibertypen
Pfeil 23.3.2 JDBC-Versionen
Pfeil 23.4 Eine Beispielabfrage
Pfeil 23.4.1 Schritte zur Datenbankabfrage
Pfeil 23.4.2 Client für HSQLDB-Datenbank
Pfeil 23.5 Mit Java an eine Datenbank andocken
Pfeil 23.5.1 Der Treiber-Manager
Pfeil 23.5.2 Den Treiber laden
Pfeil 23.5.3 Eine Aufzählung aller Treiber
Pfeil 23.5.4 Log-Informationen
Pfeil 23.5.5 Verbindung zur Datenbank auf- und abbauen
Pfeil 23.5.6 DataSource
Pfeil 23.5.7 Gepoolte Verbindungen
Pfeil 23.6 Datenbankabfragen
Pfeil 23.6.1 Abfragen über das Statement-Objekt
Pfeil 23.6.2 Ergebnisse einer Abfrage in ResultSet
Pfeil 23.6.3 Java und SQL-Datentypen
Pfeil 23.6.4 Unicode in der Spalte korrekt auslesen
Pfeil 23.6.5 Eine SQL-NULL und wasNull() bei ResultSet
Pfeil 23.6.6 Wie viele Zeilen hat ein ResultSet?
Pfeil 23.7 Die Ausnahmen bei JDBC
Pfeil 23.8 Elemente einer Datenbank hinzufügen und aktualisieren
Pfeil 23.8.1 Batch-Updates
Pfeil 23.9 ResultSets in Bohnen durch RowSet
Pfeil 23.9.1 Die Schnittstelle RowSet
Pfeil 23.9.2 Implementierungen von RowSet
Pfeil 23.9.3 Der Typ CachedRowSet
Pfeil 23.9.4 Der Typ WebRowSet
Pfeil 23.10 Vorbereitete Anweisungen (Prepared Statements)
Pfeil 23.10.1 PreparedStatement-Objekte vorbereiten
Pfeil 23.10.2 Werte für die Platzhalter eines PreparedStatement
Pfeil 23.11 Transaktionen
Pfeil 23.12 Metadaten
Pfeil 23.12.1 Metadaten über die Tabelle
Pfeil 23.12.2 Informationen über die Datenbank
Pfeil 23.13 Einführung in SQL
Pfeil 23.13.1 Ein Rundgang durch SQL-Abfragen
Pfeil 23.13.2 Datenabfrage mit der Data Query Language (DQL)
Pfeil 23.13.3 Tabellen mit der Data Definition Language (DDL) anlegen
Pfeil 23.14 Zum Weiterlesen


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23.6 Datenbankabfragen Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Mit einer gelungenen Verbindung und dem Connection-Objekt in der Hand lassen sich SQL-Kommandos absetzen, und die Datenbank kann gesteuert werden.


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23.6.1 Abfragen über das Statement-Objekt Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Für alle SQL-Abfragen und Manipulationen der Datenbank sind Anweisungsobjekte von der Connection zu erfragen. JDBC bietet drei Typen von Anweisungsobjekten:

  • normale Anweisungen vom Typ Statement
  • vorbereitete Anweisungen (Prepared Statement) vom Typ PreparedStatement
  • gespeicherte Prozeduren (Stored Procedures) vom Typ CallableStatement

Für einfache Anweisungen liefert uns die Methode createStatement() ein Statement-Objekt, mit dem sich im nächsten Schritt Abfragen stellen lassen.


Beispiel Hole ein Statement-Objekt für einfache Abfragen:

Statement stmt = con.createStatement();

Die Methode kann – wie fast alle Methoden aus dem SQL-Paket – eine SQLException auslösen.



interface java.sql.Connection 
extends Wrapper

  • Statement createStatement() throws SQLException
    Liefert ein Statement-Objekt, um SQL-Anweisungen zur Datenbank zu schicken.

SQL-Anweisungen ausführen

Das Statement-Objekt nimmt mit der Methode executeQuery() eine Zeichenfolge mit einer SQL-SELECT-Anweisung entgegen und mit executeUpdate() eine Anweisung für eine UPDATE-, INSERT- oder DELETE-Operation.


Beispiel Erfrage alle Spalten der Tabelle »Customer«:

String query = "SELECT * FROM Customer"; 
ResultSet rs = stmt.executeQuery( query );

Der Aufruf liefert uns die Ergebnisse als Zeilen in Form eines ResultSet-Objekts.



Hinweis Der JDBC-Treiber überprüft die SQL-Anweisungen nicht, sondern leitet sie fast ungesehen an die Datenbank weiter. Sind die SQL-Abfragen falsch, lassen sich Fehler schwer entdecken. Daher bietet es sich an, zum Testen erst die Kommandos auf der Konsole auszugeben. Insbesondere bei zusammengesetzten Ausdrücken finden sich leichter Fehler.



interface java.sql.Statement 
extends Wrapper

  • ResultSet executeQuery( String sql ) throws SQLException
    Führt ein SQL-Statement aus, das für die Ergebnisliste ein einzelnes ResultSet-Objekt zurückgibt.

Wird die gleiche SQL-Anweisung mehrmals ausgeführt, lohnt es sich, ein PreparedStatement zu konstruieren.


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23.6.2 Ergebnisse einer Abfrage in ResultSet Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Um mit der Auswertung vom ResultSet beginnen zu können, muss der Treiber die Informationen von der Datenbank bezogen haben. Ein Aufruf der next()-Methode von ResultSet setzt den internen Cursor auf die erste Zeile der geladenen Ergebnisse. Mit diversen Methoden von ResultSet können wir die unterschiedlichen Spalten ansprechen und die Zeilen auswerten. Um weitere Zeilen zu erhalten, nutzen wir wieder next(). Die Methode gibt false zurück, falls es keine neue Zeile mehr gibt.


Beispiel Gehe mit einer while-Schleife durch die gesamte Ergebnisliste, und gib das Ergebnis der Spalten 1, 2 und 3 auf dem Bildschirm aus:

ResultSet rs = stmt.executeQuery( "SELECT * FROM Customer" ); 
while ( rs.next() ) 
  System.out.printf( "%s, %s, %s%n", rs.getString(1), 
                     rs.getString(2), rs.getString(3) );

Der numerische Parameter steht für den Spaltenindex, der bei 1 beginnt. Wird der Methode getString() ein String übergeben, so bestimmt er den Namen der Spalte.


Die Methode executeQuery() liefert immer ein ResultSet-Objekt (bis auf den Fehlerfall, der zu einer SQLException führt), auch wenn das ResultSet keine Zeilen enthält. So lassen sich über das ResultSet immer noch Metadaten abfragen.


interface java.sql.ResultSet 
extends Wrapper

  • boolean next() throws SQLException
    Der erste Aufruf muss next() sein, damit der Cursor auf die erste Zeile gesetzt wird. Die folgenden Aufrufe setzen den Cursor immer eine Zeile tiefer. Falls es keine Zeilen mehr gibt, liefert die Methode false.

getXXX(int) oder getXXX(String)

Da die Spalten verschiedene Datentypen besitzen können, bietet die Schnittstelle ResultSet für jeden Datentyp eine entsprechende Methode getXXX() an – XXX ist ein Datentyp wie int. Zwei Ausführungen der getXXX() sind verfügbar: Bei der ersten Variante ist eine Ganzzahl als Parameter aufgeführt. Dieser Parameter gibt die Spalte der Operation an. Die zweite Variante erlaubt es, den Namen der Spalte anzugeben.

Da alle Spalten immer als String ausgelesen werden können, ist es möglich, einfach get-String() zu verwenden. Im Folgenden soll der Typ String stellvertretend für andere Typen wie int, double usw. stehen.


interface java.sql.ResultSet 
extends Wrapper

  • String getString( int column ) throws SQLException
    Liefert aus der aktuellen Zeile den Inhalt der Spalte column als String. Die erste Spalte ist mit 1 adressiert.
  • String getString( String columnName ) throws SQLException
    Liefert in der aktuellen Zeile den Inhalt der Spalte mit dem Namen columnName als String.

Hinweis Üblicherweise ist es performanter, ein Spaltenelement über den Index zu erfragen statt über den Spaltennamen. Gibt es zwei Spalten mit dem gleichen Namen, liefert die mit dem Namen aufgerufene Funktion immer die erste Spalte.



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23.6.3 Java und SQL-Datentypen Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Jeder Datentyp in SQL hat einen mehr oder weniger passenden Datentyp in Java. Die Klasse java.sql.Types identifiziert alle SQL-Typen. So konvertiert der JDBC-Treiber bei jeder getXXX()-Methode diese zu einem Datentyp, doch nur dann, wenn diese Konvertierung möglich ist. So lässt er es nicht zu, bei einer String-Spalte die getInteger()-Methode auszuführen. Umgekehrt lassen sich alle Datentypen als String auslesen. Die folgende Tabelle zeigt die Übereinstimmungen. Einige SQL-Datentypen können durch mehrere Zugriffsmethoden geholt werden: Ein INTEGER lässt sich mit getInt() oder getBigDecimal() holen und TIMESTAMP mit getDate(), getTime() oder getTimestamp().


Tabelle 23.3 Datentypen in SQL und ihre Entsprechung in Java

Java-Methode SQL-Typ

getInt()

INTEGER

getLong()

BIG INT

getFloat()

REAL

getDouble()

FLOAT

getBignum()

DECIMAL

getBigDecimal()

NUMBER

getBoolean()

BIT

getString()

VARCHAR

getString()

CHAR

getAsciiStream()

LONGVARCHAR

getDate()

DATE

getTime()

TIME

getTimestamp()

TIME STAMP

getObject()

jeder Typ


In der Regel passen die Typen recht gut in das Java-System. So liefert getInt() ein int und getString() ein String-Objekt. Für einige Daten wurden jedoch spezielle Klassen entworfen; am auffälligsten ist die Klasse java.sql.Date, auf die wir gleich noch zu sprechen kommen. Ist ein Eintrag in der Datenbank mit NULL belegt, so liefert die Methode eine null-Referenz.


interface java.sql.ResultSet 
extends Wrapper

  • String getString( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als Java-String.
  • boolean getBoolean( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als Java-boolean.
  • byte getByte( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als Java-byte.
  • short getShort( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als Java-short.
  • int getInt( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als Java-int.
  • long getLong( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als Java-long.
  • float getFloat( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als Java-float.
  • double getDouble( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als Java-double.
  • BigDecimal getBigDecimal( int | String, int scale)
    Liefert den Wert in der Spalte als java.lang.BigDecimal-Objekt.
  • byte[] getBytes( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als Byte-Feld. Es besteht aus uninterpretierten Rohdaten.
  • Date getDate( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als java.sql.Date-Objekt.
  • Time getTime( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als java.sql.Time-Objekt.
  • Timestamp getTimestamp( int | String )
    Liefert den Wert in der Spalte als java.sql.Timestamp-Objekt.
  • InputStream getAsciiStream( int | String )
    Die Methode ermöglicht über einen InputStream Zugriff auf den Inhalt der Spalte. Nützlich ist dies für den Datentyp LONGVARCHAR. Der JDBC-Treiber konvertiert die Daten mitunter in das ASCII-Format.
  • InputStream getBinaryStream( int | String )
    Die Methode erlaubt es, auf den Inhalt der Spalte als InputStream zuzugreifen. Nützlich ist dies für den Datentyp LONGVARBINARY. Der JDBC-Treiber konvertiert die Daten mitunter in das ASCII-Format. Bevor aus einer anderen Spalte Daten ausgelesen werden, müssen die Daten vom Stream gelesen werden. Ein weiterer Aufruf schließt selbstständig den Datenstrom. Die Methode available() liefert die Rückgabe null, sofern keine Daten anliegen.

Alle getXXX()-Methoden können eine SQLException in dem Fall auslösen, dass etwas mit der Datenbank nicht stimmt. Der throws-Ausdruck ist also in der Aufzählung nicht explizit angegeben.

Date, Time und Timestamp

Datenbankseitig können Datumswerte als DATE, TIME und TIMESTAMP abgelegt sein. Zur Abbildung sieht JDBC drei entsprechende Klassen vor: java.sql.Date, java.sql.Time und java.sql.Timestamp. Die Klasse java.sql.Date repräsentiert das SQL-DATE und arbeitet intern mit java.util.Date. Die Klasse Time für SQL-TIME leitet sich von java.util.Date ab – nicht von java.sql.Date, was intuitiv wäre – und implementiert zusätzliche Formatierungs- und Parsing-Funktionalität. Für den SQL-Typ TIMESTAMP fasst die Java-Klasse Timestamp (auch eine Unterklasse von java.util.Date) die Datum- und Zeitangaben mit einer Genauigkeit von Nanosekunden zusammen.


Hinweis Ein Timestamp speichert zwar die Nanosekunden, darf aber dann nicht mehr in ein java.util.Date umgewandelt werden, da ein Date keine Nanosekunden speichert! Die Klasse Timestamp erbt von Date und fügt intern ein int nano-Attribut hinzu.


Die Verwandtschaft von java.sql.Date und java.util.Date

Ein Datenbankprogramm, das die Klasse java.sql.Date nutzt und ebenfalls java.util eingebunden hat, wird bei der Compilierung zu einem Fehler führen, da der Compiler den Bezug auf die Klasse Date nicht zuordnen kann. Denkbar sind zwei Lösungen: Wird util nur deswegen eingebunden, weil Datenstrukturen, aber nicht die Date-Klasse genutzt werden, dann ließe sich die import-Deklaration umbauen, sodass die von util genutzten Klassen direkt in import genannt werden, etwa import java.util.ArrayList. Bei vielen benutzten Klassen aus dem util-Paket ist aber eine andere Lösung einfacher. Wir setzen vor die Klasse, die uns Ärger bereitet, einfach die volle Qualifizierung, schreiben also zum Beispiel:

java.sql.Date date = rs.getDate( "Geburtsdatum" );

Ein weiteres Problem betrifft die Konvertierung der beiden Klassen. Wollen wir beispielsweise eine Zeichenkette aus der Eingabe in eine Datenbank schreiben, dann haben wir das Problem, dass das Parsen mittels DateFormat nur ein java.util.Date liefert. Wir müssen also erst mit getTime() die Zeit erfragen und auf das SQL-DATE übertragen:

java.sql.Date sqlDate = new java.sql.Date( utilDate.getTime() );

Der Konstruktor von java.sql.Date() mit den Millisekunden ist auch der einzige Konstruktor, der nicht veraltet ist. Daneben hat die Klasse java.sql.Date aber noch drei andere Methoden:


class java.sql.Date 
extends java.util.Date

  • static Date valueOf( String s )
    Wandelt einen String im JDBC-Stil (also »yyyy-mm-dd«) in ein Date-Objekt um.
  • String toString()
    Liefert das Datum im JDBC-Datenformat.
  • void setTime( long date )
    Setzt das Datum mit den Millisekunden.

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23.6.4 Unicode in der Spalte korrekt auslesen Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Der Aufruf von getString() führt bei Unicode-kodierten Zeichenfolgen in der Datenbank unter Umständen zu Problemen. Bemerkbar macht sich dies durch seltsame Zeichen wie »?« oder Hexadezimal 0x3f, die im String an Stelle der Sonderzeichen auftauchen. Das liegt oft daran, dass der JDBC-Treiber die Kodierung nicht kennt und einfach jedes ASCII-Byte in ein Char umwandelt, obwohl in der Datenbank Umlaute als 2-Byte-Unicode oder Latin-1 kodiert werden.

Bei eigenen Datenbanken funktioniert es, die Kodierung beim Verbindungsaufbau ausdrücklich zu setzen, um damit eine Konvertierung vorzuschreiben. getString() sollte dann die richtige Zeichenkette liefern. Bei anderen Datenbanken funktioniert es wiederum, den Text als Byte-Feld zu holen und dann ausdrücklich umzukodieren. Das Folgende ist etwa eine Lösung für PostgreSQL:

new String( rs.getBytes(1), "ISO-8859–1" )


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23.6.5 Eine SQL-NULL und wasNull() bei ResultSet Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Ist der Wert einer Spalte ein SQL NULL, ist bei einer Abfrage mit der getXXX()-Methode Vorsicht geboten. Eine Funktion wie getString() liefert standardmäßig null und getInt(), getLong(), getFloat(), getDouble() und weitere Methoden liefern 0, getBoolean() ein false und bei anderen Methoden sieht es ähnlich aus – keine Funktion löst eine Ausnahme aus.

Die Behandlung von Nullwerten ist in JDBC recht ungewöhnlich gelöst. Wir würden erwarten, dass es eine Funktion isNull(Spalte) auf einem ResultSet-Objekt gibt, die uns ja oder nein liefert hinsichtlich der Frage, ob ein Spalteninhalt unbelegt ist. Dass die Methode wasNull() heißt, ist vielleicht noch zu verkraften, aber dass sie parameterlos ist, erstaunt.


Beispiel Der allgemeine Vorgang für einen SQL-NULL-Test am Beispiel einer String-Abfrage ist:

String s = rs.getString( column ); 
if ( rs.wasNull() ) 
  System.out.println( "SQL-NULL" );


interface java.sql.ResultSet 
extends Wrapper

  • boolean wasNull()
    Ermittelt, ob die Spalte ein SQL-NULL enthält. Vorher muss eine getXXX()-Methode für die Spalte aufgerufen werden!

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23.6.6 Wie viele Zeilen hat ein ResultSet? topZur vorigen Überschrift

Um herauszufinden, wie viele Zeilen ein ResultSet liefern kann, lassen sich trickreiche JDBC 2-Eigenschaften nutzen. Soll in der Variablen row die Anzahl der Zeilen stehen, schreiben wir:

rs.last(); 
int rows = rs.getRow(); 
rs.beforeFirst();

Bei dieser Programmierung muss natürlich ein Treiber JDBC 2-fähig sein und scrollbare Cursor unterstützen, das heißt Cursor, die auch rückwärts laufen können. Gleichzeitig muss dann aber auch beim Aufbau eines Statement-Objekts ein scrollbarer Cursor angemeldet werden:

stmt = con.createStatement( ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE, 
                            ResultSet.CONCUR_UPDATABLE );

Unterstützt ein Treiber kein JDBC 2, kann immer noch über eine Zeile wie SELECT COUNT(*) erfragt werden, wie viele Ergebnisse die Datenbank produziert.



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