Computación Web (Curso 2013/2014)

Transcripción

1 Bases de Datos (III) Computación Web (Curso 2013/2014) Jesús Arias Fisteus // Bases de Datos (III) p. 1

2 JDBC: Acceso a bases de datos relacionales en Java Bases de Datos (III) p. 2

3 JDBC Permite acceder a bases de datos relacionales mediante SQL desde programas Java. Define unas interfaces estándar, comunes para acceder a cualquier sistema gestor de bases de datos (Oracle, MySQL, etc.) Bases de Datos (III) p. 3

4 JDBC Las interfaces están integradas en la API estándar de J2SE: Paquetejava.sql. Paquetejavax.sql. Requiere un driver JDBC, que es una implementación de dichas interfaces: Normalmente dependiente del programa gestor de base de datos. Proporcionado habitualmente por el proveedor del gestor. Para MySQL: MySQL Connector/J. Bases de Datos (III) p. 4

5 Clases e interfaces principales Las clases e interfaces principales de JDBC son: java.sql.drivermanager java.sql.connection java.sql.statement java.sql.resultset java.sql.preparedstatment javax.sql.datasource Bases de Datos (III) p. 5

6 Obtener una conexión con DriverManager La clasedrivermanager permite obtener objetos Connection con la base de datos. Para conectarse es necesario proporcionar: URL de conexión, que incluye: Nombre del host donde está la base de datos. Nombre de la base de datos a usar. Nombre del usuario en la base de datos. Contraseña del usuario en la base de datos. Bases de Datos (III) p. 6

7 Obtener una conexión con DriverManager Connection conn = null; try { url = "jdbc:mysql://hostname/database-name"; conn = DriverManager.getConnection(url, "user", "password"); } catch (SQLException ex) { System.out.println("SQLException: " + ex.getmessage()); System.out.println("SQLState: " + ex.getsqlstate()); System.out.println("VendorError: " + ex.geterrorcode()); } Bases de Datos (III) p. 7

8 Uso del objeto Connection Representa el contexto de una conexión con la base de datos: Permite obtener objetosstatement para realizar consultas SQL. Permite obtener metadatos acerca de la base de datos (nombres de tablas, etc.) Permite gestionar transacciones. Bases de Datos (III) p. 8

9 Realizar consultas con Statement Permite realizar consultas SQL en la base de datos. Se obtiene a partir de un objetoconnection. Tiene distintos métodos para hacer consultas: executequery: usado principalmente para leer datos (típicamente consultas SELECT). Devuelve un único objetoresultset. executeupdate: usado para insertar, modificar o borrar datos. execute: usado para cualquier tipo de consultas, pudiendo obtener varios objetos ResultSet. Bases de Datos (III) p. 9

10 Consulta SELECT mediante Statement String query = "SELECT FirstName, LastName, Age FROM Customers"; Statement stmt = conn.createstatement(); ResultSet rs = stmt.executequery(query); Bases de Datos (III) p. 10

11 Lectura de los resultados El objetoresultset representa el resultado de una consulta. Está compuesto por filas. Se leen secuencialmente las filas, desde el principio hacia el final. En cada fila se recupera mediante métodos los valores de las columnas. El método a usar depende del tipo de datos, y recibe el nombre o número de columna como parámetro: MétodosgetString(),getInt(), getdate(), etc. Bases de Datos (III) p. 11

12 Lectura de los resultados String query = "SELECT FirstName, LastName, Age FROM Customers"; Statement stmt = conn.createstatement(); ResultSet rs = stmt.executequery(query); while (rs.next()) { String firstname = rs.getstring("firstname"); String lastname = rs.getstring("lastname"); int age = rs.getint("age"); System.out.println(firstName + " " + lastname + " (" + age + ")"); } Bases de Datos (III) p. 12

13 Inserción, borrado y modificación de datos Para insertar, eliminar o modificar datos se suele utilizar el métodoexecuteupdate() de Statement. Por ejemplo, con consultasinsert, UPDATE ydelete. String query = "UPDATE Customers SET Age=25 WHERE id=90"; Statement stmt = conn.createstatement(); stmt.executeupdate(query); Bases de Datos (III) p. 13

14 Valor de campos auto-incremento Cuando se inserta una nueva fila, y esta tiene una columna con auto-incremento, puede ser necesario conocer el identificador asignado por la base de datos: El métodogetgeneratedkeys() de Statement devuelve unresultset con los valores de auto-incremento asignados en la última consulta. Bases de Datos (III) p. 14

15 Valor de campos auto-incremento String query = "INSERT INTO Customers (FirstName, LastName, Age)" + " VALUES ( José, García, 25)"; Statement stmt = conn.createstatement(); stmt.executeupdate(query, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS); ResultSet rs = stmt.getgeneratedkeys(); int rowid; if (rs.next()) { rowid = rs.getint(1); } else { // La inserción falló?... rowid = -1; } Bases de Datos (III) p. 15

16 Liberación de recursos Las consultas en progreso consumen recursos tanto en la base de datos como en el programa cliente. Se puede liberar los recursos consumidos por objetosresultset ystatement mediante el métodoclose(). Los objetosresultset se cierran automáticamente cuando se cierra su objeto Statement asociado, o se hace una nueva consulta sobre él. Bases de Datos (III) p. 16

17 Liberación de recursos Statement stmt = null; try { String query = "SELECT FirstName, LastName, Age FROM Customers"; stmt = conn.createstatement(); ResultSet rs = stmt.executequery(query); while (rs.next()) { String firstname = rs.getstring("firstname"); String lastname = rs.getstring("lastname"); int age = rs.getint("age"); System.out.println(firstName + " " + lastname + " (" + age + ")"); } } catch (SQLException ex) { System.out.println("SQLException: " + ex.getmessage()); System.out.println("SQLState: " + ex.getsqlstate()); System.out.println("VendorError: " + ex.geterrorcode()); } finally { if (stmt!= null) { try { stmt.close(); } catch (SQLException ex) { // ignore } } } Bases de Datos (III) p. 17

18 Liberación de recursos Los objetosconnection disponen de un método close que cierra la conexión con la base de datos. Si hay una transacción en curso, es recomendable finalizarla (commit orollback) antes de cerrar la conexión. conn.close() Bases de Datos (III) p. 18

19 Consultas con PreparedStatement La interfaz PreparedStatement es útil cuando se repite muchas veces una consulta similar, cambiando sólo algún parámetro. La consulta se compila sólo cuando se crea el objeto, acelerando así las peticiones que se realicen posteriormente. Bases de Datos (III) p. 19

20 Ejemplo PreparedStatement updatesales = conn.preparestatement( "UPDATE COFFEES SET SALES =? WHERE COF_NAME =?"); (...) updatesales.setint(1, 75); updatesales.setstring(2, "Colombian"); updatesales.executeupdate(); Bases de Datos (III) p. 20

21 Transacciones en JDBC El objetoconnection define el contexto de las transacciones. Métodos relevantes: gettransactionisolation() settransactionisolation() getautocommit() setautocommit() commit() rollback() Bases de Datos (III) p. 21

22 Transacciones en JDBC try { conn.setautocommit(false); conn.settransactionisolation(connection.transaction_repeatable_read); // //...secuencia de consultas...) // // si todo fue bien: conn.commit() } catch (SQLException ex) { try { conn.rollback(); } catch (SQLException ex) { // ignore } System.out.println("SQLException: " + ex.getmessage()); System.out.println("SQLState: " + ex.getsqlstate()); System.out.println("VendorError: " + ex.geterrorcode()); } conn.setautocommit(true); Bases de Datos (III) p. 22

23 Reutilización de conexiones Establecer una conexión con la base de datos supone un retardo y consumo de recursos en el cliente, base de datos y red. Es buena práctica reutilizar las conexiones para varias consultas, en vez de abrir una nueva conexión cada vez que se haga una consulta. Bases de Datos (III) p. 23

24 Reutilización de conexiones En programas ejecutados en concurrencia (por ejemplo, aplicaciones Web) es habitual mantener un pool de conexiones permanentemente abiertas y reutilizarlas: 1. El programa obtiene un objetoconnection del pool. 2. Se realizan una o más consultas sobre este objeto. 3. Cuando ya no es necesario, se devuelve al pool. 4. El pool es compartido por todos los hilos concurrentes de la aplicación. Bases de Datos (III) p. 24

25 Reutilización de conexiones: Data- Source La interfazjavax.sql.datasource de JDBC: 1. Proporciona un mecanismo alternativo a DriverManager para obtener objetos Connection. 2. Gestiona opcionalmente las conexiones en modo pool. 3. Necesita un servicio de nombres JNDI (los principales servidores Web Java proporcionan este servicio). Bases de Datos (III) p. 25

26 Seguridad El programa que accede a la base de datos en una aplicación Web debe estar protegido frente a ataques de inyección de SQL: No se debe incluir en una consulta texto literal proporcionado por el usuario sin antes procesar posibles caracteres reservados de SQL que pudiese tener. PreparedStatement hace esto automáticamente. Se verá esto en profundidad en la clases dedidadas a seguridad en aplicaciones Web. Bases de Datos (III) p. 26

27 Referencias Maydene Fisher, Jon Ellis, Jonathan Bruce. JDBC API Tutorial and Reference, Third Edition. Prentice Hall. java/ Capítulos 1 ( Introduction ) y 2 ( Basic Tutorial ) Bases de Datos (III) p. 27

28 Persistencia de objetos Bases de Datos (III) p. 28

29 Persistencia de objetos Los entornos de persistencia de objetos se encargan de guardar y recuperar objetos Java en bases de datos: El programador no necesita programar código JDBC ni consultas SQL. Los objetos se representan siguiendo el convenio de Java Beans (propiedades privadas, métodos get/set, constructor sin parámetros). El entorno realiza la conversión entre tipos Java y tipos SQL. El entorno crea y ejecuta las consultas SQL necesarias. Bases de Datos (III) p. 29

30 Ejemplo de Java Bean public class Libro { private String titulo; private String isbn; private int anyo; public String gettitulo() { return titulo; } } public void settitulo() { this.titulo = titulo; } (...) Bases de Datos (III) p. 30

31 Persistencia de objetos Java Persistence API (JPA) proporciona una interfaz estándar para entornos de persistencia de objetos. Existen múltiples implementaciones de JPA: Hibernate. OpenJPA. Eclipse Link.... Bases de Datos (III) p. 31

32 Sistemas alternativos a las bases de datos relacionales Bases de Datos (III) p. 32

33 Escalabilidad Para dotar de escalabilidad a una aplicación Web es necesario disponer de un sistema de almacenamiento de datos escalable. Escalar una bases de datos relacional puede suponer un coste elevado debido al modelo transaccional ACID. Recientemente están surgiendo sistemas alternativos no ACID que son escalables a un menor coste. Bases de Datos (III) p. 33

34 Almacenamiento clave-valor en RAM Se almacenan pares clave-valor en RAM: Acceso muy rápido a los datos. Flexibilidad en el número de máquinas a utilizar. Puede usarse, por ejemplo, como caché de datos recuperados de una base de datos relacional, fragmentos de HTML previamente construidos, etc. Ejemplo: Memcached. Bases de Datos (III) p. 34

35 Almacenamiento clave-valor persistente Se almacenan también pares clave-valor, pero con persistencia. Ejemplos: Amazon Dynamo, Voldemort,... Bases de Datos (III) p. 35

36 Almacenamiento en tablas Los datos se almacenan con estructura de tabla. El esquema de las tablas es dinámico. Ejemplos: Google BigTable, Hadoop HBase, Cassandra,... Bases de Datos (III) p. 36

37 Almacenamiento documental Almacenan datos semi-estructurados, con modelos más flexibles que las bases de datos relacionales. Ejemplos: CouchDB, MongoDB. Bases de Datos (III) p. 37

38 Bases de datos de grafos Almacenan información estructurada como grafos. Por ejemplo, información RDF en la Web Semántica. Ejemplos: Neo4J, OpenLink Virtuoso, etc. Bases de Datos (III) p. 38