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SommarioSommarioSLIDE CONTENUTO
Introduzione Il problema, le astrazioni
Un esempio pratico Creiamo un DB di esempio con Derby
Quering con JPA EJB-QL e query in varie forme
Persistenza con JPA Utilizzo di JPA con J2SE
JDBC Architettura, accedere a un DBMS, drivers
Transazioni Classiche, savepoint, …
Query in java.sql.* Query native, parametriche, tipi di dato parrticolari
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Introduzione Problema:
– accedere a un DBMS da Java “ignorando” i dettagli comunicativi con il DBMS in questione:
• modalità di connessione/autenticazione;• database a cui ci si sta connettendo;• variazioni sulla sintassi SQL standard;• tipi di dato, funzionalità, …
– utilizzare uno strumento OO per accedere a un DB. Soluzione:
– JDBC, ispirato a ODBC: java.sql.** e javax.sql.**;– interfacce descrivono le funzionalità;– driver custom per ogni DBMS offre le implementazioni;– indirizzo JDBC (stringa) definisce DBMS, DB e
autenticazione;– DriverManager identifica il driver giusto e ne offre i servizi;– tutto in maniera trasparente per l’utilizzatore.
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Derby setup
Installazione:– scaricare ed eseguire il tool di installazione dal sito della
Sun se non si ha già derby;– installando SJSAS derby è installato ed incluso:
• lo si trova in “Sun\SDK\javadb”;• “javadb\frameworks\NetworkServer\bin”
contiene i tools che ci permettono di usarlo. Configurazione:
– DERBY_HOME: path fino a “javadb”;– PATH: aggiungere path fino a bin;– CLASSPATH: agginugere:
• $DERBY_HOME/lib/derby.jar;$DERBY_HOME/lib/derbytools.jar;$DERBY_HOME/lib/derbynet.jar;$DERBY_HOME/lib/derbyclient.jar
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Derby tools
A disposizione dalla cartella bin di javadb:– setNetworkClientCP
setNetworkServerCP• impostazione automatica delle variabili d’ambiente
(locali);• da modificare eliminando il commento e definendo
DERBY_INSTALL;• ambiente sia per il client che per il server;
– sysinfo:• informazioni sullo stato corrente del server;
– dblook:• consente di mostrare il DDL di un DB;
– startNetworkServerstopNetworkServer
• permettono di avviare e fermare il servizio Derby;– NetworkServerControl
• permette di controllare il funzionamento del server, avviarlo, fermarlo, pingare, controllarne o modificarne i parametri;
– ij:• accesso a DB ed esecuzione comandi DDL ed SQL.
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Creazione DB Scegliere la cartella che conterrà i DB;
– eventualmente crearne una nuova appositamente; solo nei nostri test:
– useremo “cmd” spostandoci nella cartella dei DB;– eseguiremo il comando:
• NetworkServerControl start– la cartella corrente verrà usata come
“derby.system.home”;– normalmente:
• creazione di uno script apposito;• impostazione della proprietà da comando;• esecuzione di:
– java -Dderby.system.home=<DBhome> <altreProps>-jar %DERBY_HOME%\lib\derbyrun.jar server start
creazione DB:– con il server in esecuzione:
• da “cmd” eseguire “ij” ed il comando:– connect 'jdbc:derby://localhost:1527/Corsi;create=true';
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Connessione e manipolazione del DB
Connettersi:– Usando “ij”;– usando il comando:
• connect 'jdbc:derby://localhost:1527/Corsi'; Creare lo schema del DB:
– utilizzando i comandi DDL:• CREATE TABLE Argomento (
ID INTEGER NOT NULL GENERATED ALWAYS AS
IDENTITY PRIMARY KEY,
nome VARCHAR(30) NOT NULL UNIQUE,descr CLOB,numOre INTEGER NOT NULL);
– con un file contenente i comandi DDL e il comando:• run ‘nomefile’;• si leggano i sorgenti di:
– corsiCreate.sql– corsiDrop.sql
• li si lanci su un database di esempio;• si provi a manipolare ed ispezionare il DB.
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Lo schema SYS
Schemi:– sorta di “viste” del DB (ad esempio per applicare
autorizzazioni diverse, o mostrare solo parte del DB);
– associati agli utenti;– associati a ruoli;– SYS è di sistema (del DBMS)– APP è il nostro.
Diamo un occhio:SET SCHEMA SYS;
SELECT TABLENAME FROM SYSTABLES WHERE TABLENAME LIKE 'SYS%';
SELECT CONSTRAINTNAME FROM SYSCONSTRAINTS;
SELECT SCHEMANAME FROM SYSSCHEMAS;
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Riferimenti
Era solo un:– rinfresco dei vecchi ricordi di basi di dati;– un assaggio delle features di JavaDB (Derby);
•non è Oracle…– …però offre quanto serve nella maggior parte dei casi.
Per informarsi meglio:– Java DB Tools and Utilities Guide– Java DB Server and Administration Guide– Java DB Developer's Guide– Java DB Reference Manual
Ricordiamoci:– NON SIAMO DBA, non tentiamo di sostituirli!
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Il nostro DB di esempio
Contenuto:– corsi erogabili dal CEFRIEL, corredati dalla descrizione
degli argomenti, durata e difficoltà;– tabelle “Corso” “Argomento” e relazione n-n tra loro;– vedere “corsiCreate.sql” e “corsiDrop.sql”…– …e usarli per creare il DB su cui lavorare!
Noi utilizzeremo:– solo la tabella “Argomento” nell’esempio
“preconfezionato”;– la tabella corso e la relazione n-n negli esercizi.
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Connettersi al DB tramite JDBC
JDBC:– infrastruttura di astrazione dei dettagli di comunicazione
con un DBMS (protocollo);– simile nello scopo a ODBC (by Microsoft);– database identificato da un JDBS path;– “comunicatore” nascosto in un java.sql.Driver…
• …da includere nel classpath;– driver automaticamente istanziato dal DriverManager.
Esempio (nostro caso):– java.sql.Connection conn =
DriverManager.getConnection("jdbc:derby://localhost:1527/Corsi");
– solo nel JDBC path è presente la dipendenza dal tipo di DBMS/server/porta/database, il resto del codice è agnostico.
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Eseguire una query
Interfacce con cui interagire:– java.sql.Statment:
• rappresenta un comando SQL con possibilità di restituzione di un ResultSet (o di un intero);
• la connessione contiene i factory-methods;• permette di utilizzare i cursori e fare pooling;• permette l’esecuzione batch di più comandi.
– java.sql.PreparedStatment:
• sotto-interfaccia della precedente;• permette di formattare parametri tipizzati;• permette di eseguire lo stesso statment più
volte con parametri differenti (reimpostati ogni volta);
• modo migliore per evitare bachi di SQL-injection.
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Esempio in pratica: inserimento In 07_DB&SQL\ClientCorsi:
– finestra FrameAggiuntaArgomenti;– esecuzione di una INSERT con parametri;– notare i tipi (stringa, intero… e CLOB);– notare che non ci stiamo preoccupando della
gestione della transazione… che comunque avviene.
// Mi connetto:Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:derby://localhost:1527/Corsi");
// Creo lo statment preparato (con argomenti) e da eseguire:PreparedStatment st = conn.prepareStatement(
"INSERT INTO Argomento (nome, descr, numOre) VALUES (?,?,?)");
// Creo il CLOB contenente la descrizione:Clob desc = conn.createClob();desc.setString(1, txtDescrizione.getText());
// Imposto i parametri:st.setString(1, txtNome.getText());st.setClob(2, desc);st.setInt(3, sldNumeroOre.getValue());
// Scrivo nel DB:st.execute();
Connessione al DBMS
Preparazione statment
Assegnazione parametri
Reale esecuzione SQL Chiusura connessione
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Esempio in pratica: ricerca In 07_DB&SQL\ClientCorsi:
– finestra FrameArgomenti;– esecuzione di una SELECT senza parametri;– notare i tipi (stringa, intero… e CLOB);– non gestiamo la transazione… che avviene. (sicuri?)
// Mi connetto:Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:derby://localhost:1527/Corsi");
// Effettuo la query:ResultSet res = conn.createStatement().executeQuery(
"SELECT nome, numOre, descr FROM Argomento");
// Aggiungo le righe:while (res.next()) { // Ottengo i dati:
String nome = res.getString(1);int numOre = res.getInt(2);Clob desc = res.getClob(3);
// Aggiungo una riga:tbl.addRow(new Object[]{nome, numOre,
desc.getSubString(1, (int) desc.length())}); }
// Ora posso chiudere il result set e la connessione:res.close(); conn.close();
Connessione al DBMS
Esecuzione query
Fetch dei dati
Chiusura connessione
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Esempio in pratica: cancellazione
In 07_DB&SQL\ClientCorsi:– finestra FrameArgomenti;– esecuzione di una DELETE con parametri;– gestiamo noi la transazione:
• autoCommit disabilitatato;• commit e rollback esplicite.
Da notare:– in realtà la connessione viene sempre chiusa in finally;– nel blocco catch viene effettuata la rollback della
transazione.// Mi connetto:Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:derby://localhost:1527/Corsi");conn.setAutoCommit(false);
// Eseguo la cancellazione:pst = conn.prepareStatement("DELETE FROM Argomento WHERE nome=?");pst.setString(1, nome);pst.execute();
// Ora posso committare e chiudere la connessione:conn.commit(); conn.close();
Connessione al DBMScon disabilitazione autoCommit
Cancellazione
Chiusura connessione
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Esercizio
Modificare l’esempio realizzando:– aggiungere l’operazione update in FrameArgomenti;– una finestra unica di gestione dei corsi
(aggiunta, visualizzazione, aggiornamento e cancellazione direttamente nella stessa finestra);
– permettere l’accesso alla finestra degli argomenti sia per modificarli che per selezionarne uno;
– permettere l’associazione di un argomento a un corso tramite selezione in FrameArgomenti e richiesta del numero di giorno in cui inserire l’argomento;
– aggiungere una serie di strumenti di quering come:• argomenti di un corso;• argomenti di un corso in un giorno;• numero ore di un corso;• programma completo di un corso;• altro a vostra discrezione.
– NOTA: in quest’ultimo punto mostrare i risultati in tabella.
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Cenni su JPA
Java Persistence API… scopo:– fornire un’infrastruttura di gestione dell’ORM;– sfruttare sotto le potenzialità di JDBC;– permettere di manipolare solamente oggetti.
Soluzione proposta:– ORM definito tramite:
•descrittore XML (non lo vedremo);•classi annotate (si veda l’esempio).
Nel nostro caso:– abbiamo di già un DB, quindi “importiamo” lo
schema;– lasciamo che NetBeans si appoggi a Forte4J.
Ma prima… un po’ di teoria!
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Persistence units Unità che mettono assieme tecnologie di peristenza:
– database accessibili come data sources;– un Presistence Provider per la gestione dell’ORM;– le entità da gestire nella persistenza e ORM.
Supporto per:– gli EntityManager, atti alla gestione delle entità;– applicazioni enterprise usufruenti dell’EntityManager e delle
PU. La PU è il collante che descrive come mettere assieme
le varie parti, è un descrittore di deploy in XML.
DB
DB
DB
DB
DB PersistenceProvider
PersistenceProvider
Entity
Entity
Entity
Entity
Entity
Datasource
EntityManagerEApp
Persistence Unit:persistence.xml glues together persistence pieces and technologies to provide support to the EntityManager
Datasource
Datasource
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Entity beans
JavaBeans:– semplici POJO con:
• costruttore di default:– senza parametri affinché possano essere istanziati;
• proprietà:– rappresentate da metodi getter e setter;– una proprietà “prop” deve avere:
» un getter “public type getProp();” se è read;» un setter “public void setProp(type val);” se è write;
– rappresentano:
• entità reali a cui sono associate proprietà;• Entity EJB se annotate come @Entity;
– sono mappati:
• su tabelle del DB.
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EntityManager
Scopo:– gestione degli EntityBeans:
• persistenza e quering; – gestione transazioni:
• utilizzabile per 0..* transazioni (esplicite in JSE);
– da considerarsi come una connessione al DB.
Può essere ottenuto:– in JSE tramite una factory:
• la persistence unit deve essere dichiarata in persistence.xml;
– in JEE come in JSE o sfruttando l’injection (tramite annotazioni).
efact = Persistence.createEntityManagerFactory(PUname);manager = efact.createEntityManager();
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Managed e unmanaged
La PU è legata a un DB; l’EntityManager alla PU; un pool di managed entity beans
viene mantenuto sincronizzato con il DB:– a seconda della flush policy scelta;– regole di attach/detach;– modifica di proprietà aggiornata sul DB;
ciò che non è managed è unmanaged:– nessun aggiornamento automatico;– bean come normali POJO;– possibilità di merge;– al di fuori di una transazione:
• sempre unmanaged;• a meno di extended contexts.
PU
EntityManager
DB
managed
unmanaged
EntityEntity
Entity
EntityEntity
Entity
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Transazioni
Una o più operazioni correlate su uno o più DB;– devono/possono essere:
•Atomiche: come fossero eseguite istantaneamente
•Consistenti: con i vincoli impostidal DB
(relazioni)•Isolate: se concorrenti non
interferiscono•Durature: modifiche con successo
sono permanenti– concetto di transazioni ACID;
gli entity beans sono managed:– (quasi) solo durante una transazione;
le transazioni sono gestite da:– JPA in SE;– JTA in EE.
em.getTransaction().begin();…em.getTransaction().commit();
in JSE
@PersistenceContext(unitName=“PUname”)private EntityManager em;…<transaction-scoped operations>
in JEE
begin…
ops…
commit/rollback
…ops…
Transactio
nscope
injection
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Creazione automatica del DB
Nel container JEE dell’AS……e da poco anche in JSE fuori dal container:– è possibile richiedere la creazione automatica del DB;– vengono generati 2 file con DDL di drop e create;– sequenza drop-create al deploy (o exe. App. JSE);– possibili scelte di toplink.ddl-generation:
• none (default) non viene fatto nulla;• create-tables solo le create;• drop-and-create-tables sequenze drop-create.
<properties><property name="toplink.jdbc.url" value="jdbc:derby://localhost:1527/aTest"/><property name="toplink.jdbc.driver" value="org.apache.derby.jdbc.ClientDriver"/><property name="toplink.jdbc.user" value="APP"/><property name="toplink.jdbc.password" value="APP"/><property name="toplink.ddl-generation" value="drop-and-create-tables"/><property name="toplink.create-ddl-jdbc-file-name" value="DB_aTest_create.sql"/><property name="toplink.drop-ddl-jdbc-file-name" value="DB_aTest_drop.sql"/>
</properties>
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JPA: Conclusioni
Consente:– di accedere a un DB in maniera “nativa” rispetto al
paradigma di programmazione Object Oriented;– nasconde tutti i dettagli di Object Relational Mapping;– è uno strumento utilizzato in ambiente enterprise…
– … si vedano anche altri strumenti come Hibernate e Spring.
Di nostro…– … abbiamo solo raschiato la superficie;– analizzando “ClientCorsi” si risponda alle domande:
– Come sono state mappate le tabelle?– Come sono stati mappati i campi? Chiavi primarie? Identificativi
generati? La chiave primaria composta? Il CLOB?– Come sono state mappate le relazioni?– Come sono state “nascoste” le query?