JDBC (Java DataBase Connectivity)

Java DataBase Connectivity)
JDBC (
M. Belguidoum
Université Mentouri de Constantine
Département Informatique
M. Belguidoum (UMC)
Programmation réseau
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Plan
1
Introduction
2
Le paquetage java.sql
3
Mise en ÷uvre de JDBC
4
Equivalence des types java-SQL
5
Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
M. Belguidoum (UMC)
Programmation réseau
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Introduction
Objectifs de JDBC
Permettre aux programmeurs Java d'écrire un code indépendant de la
base de données et du moyen de connexion utilisé
API JDBC (Java DataBase Connectivity) 3.0
interface uniforme permettant un accès homogène aux SGBD
simple à mettre en ÷uvre
indépendant du SGBD support
supportant les fonctionnalités de base du langage SQL
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Introduction
JDBC : introduction
JDBC (Java Data Base Connectivity) est une API permettant l'accès
à des bases de données relationnelles à partir du langage Java
l'accès aux bases de données est réalisé en trois étapes :
la création d'une connexion à la base.
l'envoi d'instructions SQL.
l'exploitation des résultats provenant de la base.
JDBC est représentée par le paquetage java.sql (depuis la version
1.1 du JDK)
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Introduction
JDBC : les drivers
chaque SGBD utilise un pilote (driver) qui lui est propre et qui permet
de convertir les requêtes JDBC dans le langage natif du SGBD
le driver est un ensemble de classes qui implantent les interfaces de
JDBC
les drivers dont le lien entre le programme Java et le SGBD
ces drivers dits JDBC existent pour tous les principaux SGBD : Oracle,
Sybase, Informix, DB2, MySQL,...
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Introduction
JDBC : introduction
Les pilotes JDBC sont classés en quatre catégories :
les pilotes de pont JDBC/ODBC : ce type de pilote, fourni avec le
J2SE (Java 2 Standard Edition), permet de convertir les appels JDBC
en appels ODBC (Open Database Connectivity). ODBC est fourni en
standard sur les plates-formes Windows et permet la connexion à des
bases de natures diverses (Access, SQL Server, Oracle, ...).
les pilotes de type 2 : ils sont écrits, en partie, en Java, mais
dépendent malgré tout de code natif. En termes de portage
d'application Java, ces types de pilotes présentent quelques lacunes.
les pilotes de type 3 : ce type de pilote passe par un autre pilote
JDBC intermédiaire (fréquemment de type 1 ou 2). Il s'agit
certainement du type de pilote le moins utile des quatre proposés.
les pilotes de type 4 : leur code est écrit en Java, donc portable. Ces
pilotes sont fournis par presque tous les constructeurs de bases de
données. Chaque pilote étant adapté à une base de données
particulière. Ces drivers constituent la meilleure solution pour le
portage des applications Java.
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Introduction
JDBC : pilote de type 1
Pont JDBC-ODBC (Open Data Base Connectivity)
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Introduction
JDBC : pilote de type 2
API native
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Introduction
JDBC : pilote de type 3
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Introduction
JDBC : pilote de type 4
Thin (protocole natif)
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Introduction
Les driver JDBC
Liste des drivers disponibles à :
http://developers.sun.com/product/jdbc/drivers
sélection d'un driver
choix entre vitesse, abilité et portabilité.
Programme "standalone", avec une interface graphique qui s'exécute
toujours sur un système Windows peut tirer bénéce de performances
d'un driver type 2 (driver code-natif).
Une applet peut nécessiter un driver de type 3 (pour passer un rewall).
Une servlet déployée sur de multiples plateformes peut nécessiter la
souplesse oerte par des drivers de type 4.
...
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Le paquetage java.sql
JDBC : le paquetage
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java.sql
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Le paquetage java.sql
JDBC : les interfaces
: renvoie une instance de Connection
Connection : connexion à une base
Statement : instruction SQL
PreparedStatement : instruction SQL paramétrée
CallableStatement : procédure stockée dans la base
ResultSet : n-uplets récupérés par une instruction SQL
ResultSetMetaData : description des n-uplets récupérés
DatabaseMetaData : informations sur la base de données
Driver
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Le paquetage java.sql
JDBC : les classes
DriverManager
: gère les drivers, lance les connexions aux bases
: date SQL
Time : heures, minutes, secondes SQL
TimeStamp : comme Time, avec une précision à la microseconde
Types : constantes pour désigner les types SQL (conversions)
Date
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Le paquetage java.sql
JDBC : les Exceptions
: est levée dès qu'une connexion ou un ordre SQL ne
se déroule pas correctement
SQLException
méthode getMessage() : pour obtenir le message en clair de l'erreur
renvoie également des informations spéciques au SGBD :SQLState et
le code d'erreur SGBD
: avertissements SQL
DataTruncation : lorsqu'une valeur est tronquée lors d'une
conversion SGBD -Java
SQLWarning
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Le paquetage java.sql
JDBC :
DriverManager
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Mise en ÷uvre de JDBC
Mise en ÷uvre de JDBC
1
2
3
4
5
6
7
Importer le package java.sql
Enregistrer le driver JDBC
Etablir la connexion au SGBD
Créer une requête (ou instruction SQL)
Exécuter la requête
Traiter les données retournées
Fermer la connexion
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Mise en ÷uvre de JDBC
Interface Driver
La méthode connect() de Driver
nécessite un URL vers la base
renvoie une instance de l'interface Connection (null si le driver ne
convient pas)
L'instance de Connection obtenue permet de lancer des requêtes
URL pour accéder à la base (syntaxe dépend du SGBD cible)
jdbc:<sous-protocole>:<nom-BD>?param=valeur, ...
sous-protocole : mysql
nom-BD : //foo.loria.fr:1114:maBase
exemples
String
String
String
String
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url
url
url
url
=
=
=
=
"jdbc:odbc:maBase"
"jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/maBase"
"jdbc:oracle:thin:@charlemagne:infodb"
"jdbc:mysql://foo.loria.fr:1114:maBase"
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Mise en ÷uvre de JDBC
Étape 1 : enregistrer le driver
Rôle de la classe DriverManager : elle gère les diérents drivers
(instances de Driver)
Pour qu'un driver soit disponible, il faut charger sa classe en mémoire
Utiliser la méthode forName de la classe Class avec en paramètre le
nom complet de la classe du driver : Class.forName("driverName")
crée une instance de la classe
enregistre cette instance auprès de la classe DriverManager
Class . forName (" oracle . jdbc . driver . OracleDriver " ); // pilote Oracle
Class . forName (" sun . jdbc . odbc . JdbcOdbcDriver " ); // pilote ODBC
Class . forName (" com . mysql . jdbc . Driver " ); // pilote MySQL
Certains compilateurs refusent cette notation et demandent plutôt :
Class . forName (" driverName " ). newInstance ();
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Mise en ÷uvre de JDBC
Étape 2 : connexion à la base
On utilise la méthode getConnection() de DriverManager avec
trois arguments :
l'URL (Uniform Ressource Locator) de la base de données de la forme :
jdbc:typedriver:base
le nom de l'utilisateur de la base : user
son mot de passe : password
Connection connexion = DriverManager . getConnection ( url , user , passw
le DriverManager essaie tous les drivers enregistrés (chargés en
mémoire avec Class.forName()) jusqu'à ce qu'il trouve un driver qui
lui fournisse une connexion
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Mise en ÷uvre de JDBC
Etape 3 : Créer/exécuter une requête
Une fois une Connection créée on peut l'utiliser pour créer et exécuter
des requêtes (statements) SQL.
3 types (interfaces) d'objets statement :
Statement : requêtes simples (SQL statique)
PreparedStatement : requêtes précompilées (SQL dynamique si
supporté par SGBD) qui peuvent améliorer les performances
CallableStatement : encapsule procédures SQL stockées dans le
SGBD
3 méthodes d'exécutions :
executeQuery : pour les requêtes qui retournent un résultat (SELECT)
résultat accessible au travers d'un objet
ResultSet
executeUpdate : pour les requêtes qui ne retournent pas de résultat
(INSERT, UPDATE, DELETE, CREATE TABLE et DROP TABLE)
execute : quand on ne sait pas si la requête retourne ou non un
résultat, procédures stockées
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Mise en ÷uvre de JDBC
Etape 3 : Créer/exécuter une requête
Création d'un statement
:
Statement state = connexion . createStatement ();
Exécution de la requête
:
String myQuery = " SELECT prenom , nom , email " +
" FROM employe " +
" WHERE ( nom =' Dupont ') AND ( email IS NOT NULL ) " +
" ORDER BY nom " ;
ResultSet resultat = state . executeQuery ( myQuery );
executeQuery(String q) renvoie un objet de type ResultSet
décrivant la table des résultats
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Mise en ÷uvre de JDBC
Etape 4 : traiter les données retournées
executeQuery() : renvoie une instance de ResultSet qui permet
d'accéder aux champs des n-uplets sélectionnés
seules les données demandées sont transférées en mémoire par le
driver JDBC
il faut donc les lire "manuellement" et les stocker dans des variables
pour un usage ultérieur
Les rangées du ResultSet se parcourent itérativement ligne (row) par
ligne
boolean next() : permet d'avancer à la ligne suivante, retourne false
si pas de ligne suivante
Placé avant la première ligne à la création du ResultSet
Les colonnes sont référencées par leur numéro ou par leur nom
L'accès aux valeurs des colonnes se fait par des méthodes (String
nomCol) ou getXXX(int numCol) où XXX dépend du type de la
colonne dans la table SQL
Pour les très gros row, on peut utiliser des streams.
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Mise en ÷uvre de JDBC
Etape 4 : Exemple de lecture des résultats
java . sql . Statement stmt = conn . createStatement ();
ResultSet rs = stmt . executeQuery (" SELECT a , b , c FROM Table1 " );
while ( rs . next ())
{
int i = rs . getInt ("a " );
// rs . getInt (1); en SQL les numéros de c
// débutent à 1
String s = rs . getString ("b" ); // rs . getString (2);
byte b [] = rs . getBytes ("c" ); // rs . getBytes (3);
System . out . println ( " ROW = " + i + " " + s + " " + b [0]);
}
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Mise en ÷uvre de JDBC
ResultSet
exécuter next() au moins une fois pour avoir le premier
Impossible de revenir au n-uplet précédent ou de parcourir l'ensemble
dans un ordre non séquentiel
On peut parcourir le ResultSet d'avant en arrière : next() vs.
previous()
en déplacement absolu (aller à la n-ième ligne) : absolute(int
row), first(), last(), ...
en déplacement relatif (aller à la n-ième ligne à partir de la position
courante du curseur) : relative(int row), afterLast(),
beforeFirst(), ...
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Mise en ÷uvre de JDBC
ResultSet
Méthodes de parcours
first() : Positionne sur la première ligne (1er enregistrement)
last() : Positionne sur la dernière ligne (dernier enregistrement)
next() : Passe à la ligne suivante
previous() : Passe à la ligne précédante
beforeFirst() : Positionne avant la première ligne
afterLast() : Positionne après la dernière ligne
absolute(int) : Positionne à une ligne donnée
relative(int) : Déplacement d'un nombre de lignes donné par
rapport à ligne courante
Méthodes de test de la position du curseur
boolean isFirst() : True si curseur positionné sur la première ligne
boolean isBeforeFirst() : True si curseur positionné avant la
première ligne
boolean isLast() : True si curseur positionné sur la dernière ligne
boolean isAfterLast() : True si curseur positionné après la dernière
ligne
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Mise en ÷uvre de JDBC
Étapes 5 : fermer les connexions
Pour terminer proprement un traitement, il faut fermer les diérents
espaces ouverts. Le ramasse-miettes peut le faire mais de façon moins
ecace
Chaque objet possède une méthode close() :
resultset . close ();
statement . close ();
connection . close ();
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Equivalence des types java-SQL
Equivalence des types java-SQL
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Equivalence des types java-SQL
Exemple complet
import java . sql .*;
public class PrintAllEmployees {
public static void main ( String [] args )
throws SQLException , ClassNotFoundException {
String dbUrl = " jdbc : mysql :// localhost :3306/ yaps " ;
String user = " root " , password = "";
// Chargement dynamique du driver
Class . forName (" com . mysql . jdbc . Driver " );
Connection conn ; // Etablissement de la connexion
conn = DriverManager . getConnection ( dbUrl , user , password );
Statement st = conn . createStatement (); // Création d 'un statement
String anSQLquery = " SELECT prenom , nom , age FROM employe ";
// Exécution de la requête
ResultSet r = st . executeQuery ( anSQLquery );
// Parcours du résultat
while (r. next ()) {
String nom = r. getString (" nom " );
int age = r. getInt (" age " );
System . out . println ( nom + " , " + age + " ans " );
}
r. close (); st . close (); conn . close (); }
}
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Equivalence des types java-SQL
Invocation d'une requête SQL de sélection
String anSQLquery = " SELECT prenom , nom , age FROM employe " ;
// Création d 'un statement
Statement st = conn . createStatement ();
// Exécution de la requête
ResultSet r = st . executeQuery ( anSQLquery );
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Equivalence des types java-SQL
Parcours du résultat : ResultSet
String query = " SELECT nom , age ... ";
ResutSet r = st . executeQuery ( query );
while (r. next ()) {
String nom = r. getString (" nom " );
int age = r. getInt (2);
// ...
}
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Equivalence des types java-SQL
Invocation d'une requête SQL de mise à jour
Dans le cas d'une modication de donnée (INSERT, UPDATE,
DELETE), on utilise la méthode executeUpdate(...) qui renvoie un
entier spéciant le nombre d'enregistrements modiés
String reqSql =
" DELETE FROM
... ";
int n = st . executeUpdate ( reqSql )
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Avec JDBC, on peut aussi ...
Exécuter des requêtes SQL pré-compilées :
java.sql.PreparedStatement
Exécuter des procédures stockées : java.sql.CallableStatement
Utiliser des transactions
Accéder aux méta-données (schéma) de la base :
java.sql.DatabaseMetaData
Manipuler des BLOBs
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Requêtes pré-compilées
La plupart des SGBD ore la possibilité de n'analyser qu'une seule fois
une requête
JDBC permet de bénécier de cette fonctionnalité
L'objet PreparedStatement envoie une requête sans paramètres à la
base de données pour précompilation et spéciera le moment voulu la
valeur des paramètres
plus rapide qu'un Statement classique
le SGBD n'analyse qu'une seule fois la requête (recherche d'une
stratégie d'exécution adéquate)
pour de nombreuses exécutions d'une même requête SQL avec des
paramètres variables
tous les SGBD n'acceptent pas les requêtes précompilées
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Création d'une requête pré-compilée
La méthode prepareStatement() de l'objet Connection crée un
PreparedStatement :
PreparedStatement ps =
c. prepareStatement (" SELECT * FROM Clients "+
" WHERE name = ? " );
les paramètres sont spéciés par un " ?"
ils sont ensuite instanciés par les méthodes setInt(), setString(),
setDate(),...
ces méthodes nécessitent 2 arguments (setInt(n, valeur))
le premier (int) indique le numéro relatif de l'argument dans la
requête
le second indique la valeur à positionner
setNull(n,type) positionne le paramètre à NULL (SQL)
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Exécution d'une requête pré-compilée
PreparedStatement ps =
c. prepareStatement (" UPDATE emp SET sal = ? "
+ " WHERE name = ?" );
…
for ( int i = 0; i < 10; i ++) {
ps . setFloat (1 , salary [i ]);
ps . setString (2 , name [i ]);
int count = ps . executeUpdate ();
}
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Avantages des
PreparedStatement
Traitement plus rapide si utilisés plusieurs fois avec plusieurs
paramètres
Amélioration de la portabilité car les méthodes setXXX() n'ont pas à
tenir compte des diérences entre SGBD
Exemple : les SGBD n'utilisent pas tous les mêmes formats de date
('JJ/MM/ AA' ou 'AAAA-MM-JJ') ou de chaînes de caractères (pour
les caractères d'échappement)
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Les procédures stockées
procédures permettant de fournir la même fonctionnalité à plusieurs
utilisateurs
procédure stockée dans la base côté serveur
JDBC ore une interface dédiée
CallableStatement
dérive de l'interface PreparedStatement
gère le retour de valeur avec ResultSet
Comment
création d'un objet CallableStatement
en utlisant Connection.prepareCall(...)
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Appel des procédures stockées
La requête doit être formatée
encadrée par des accolades {...}
utilisation du préxe call
Trois modes pour l'appel
la procédure renvoie une valeur : { ? = call
nomProcédure(?,?,...)}
la procédure ne renvoie aucune valeur :
{ call nomProcédure(?,?,...)}
si on ne lui passe aucun paramètre :
{ call nomProcédure }
Passage de paramètres possible : comme pour PreparedStatement
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Example CallableStatement sans valeur de retour
CallableStatement testCall ;
testCall = conn . prepareCall (
"{ call setSalary (? ,?) }" );
testCall . setString (1 , " EUR " );
testCall . setLong (2 , 2000);
testCall . execute ();
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Accéder aux résultats
Un PreparedStatement peut retourner des données grâce à un
ResultSet
Les procédures stockées étendent le modèle
appel de la procédure précédé du passage des paramètres in et out
grâce aux méthodes setXXX()
type des paramètres out et in/out grâce à la méthode
registerOutParameter()
exécution de la requête grâce à executeQuery(), executeUpdate()
ou execute()
récupération des paramètres out et in/out grâce aux méthodes
getXXX()
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Exemple d'une procédure stockée
create or replace procedure augmentation
( unDept in integer ,
pourcentage in number ,
cout out number ) is
begin
update emp
set sal = sal * (1 + pourcentage / 100)
where dept = unDept ;
select sum ( sal ) * pourcentage / 100 into cout
from emp
where dept = unDept ;
end ;
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Exemple suite
CallableStatement
CallableStatement csmt = conn . prepareCall (
"{ call augmentation (? , ? , ?) } " );
// 2 chiffres après la virgule pour 3 ème paramètre
csmt . registerOutParameter (3 , Types . DECIMAL , 2);
// Augmentation de 2 ,5 % des salaires du dept 10
csmt . setInt (1 , 10);
csmt . setDouble (2 , 2.5);
csmt . executeQuery ();
double cout = csmt . getDouble (3);
System . out . println ( " Cout total augmentation : "
+ cout );
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Transactions
3 services déclarés dans l'interface Connection :
setAutoCommit(boolean b)
commit() : valide une transaction
rollback() : annulle une transaction
Les nouvelles connexions sont initialement en mode auto-commit =>
commit implicite après chaque requête SQL
Pour dénir une transaction composée de plusieurs requêtes SQL, il
faut désactiver l'auto-commit : conn.setAutoCommit(false)
Un appel à commit() ou rollback() va alors créer implicitement une
nouvelle transaction
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Transactions : Exemple
// Désactiver l 'auto - commit
conn . setAutoCommit ( false );
try {
// les requêtes SQL suivantes constituent
// une seule transaction
st . executeUpdate (" INSERT ... " );
st . executeUpdate (" DELETE ... " );
st . executeUpdate (" UPDATE ... " );
// valider la transaction
conn . commit ();
st . close ();
}
catch ( java . sql . SQLException e) { conn . rollback (); }
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Accès aux méta-données
JDBC permet de récupérer des informations sur le type de données
que l'on vient de récupérer par un SELECT (interface
ResultSetMetaData) et sur la base elle-même (interface
DatabaseMetaData)
Interface ResultSetMetaData
méthode getMetaData() permet d'obtenir des informations sur les
types de données du ResultSet
elle renvoie des instances de ResultSetMetaData
on peut connaître :
getColumnCount()
getColumnName(int col)
getTableName(int col)
le nombre de colonne :
le nom d'une colonne :
le nom de la table :
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Exemple : ResultSetMetaData
ResultSet rs = st . executeQuery (
" SELECT * FROM emp " );
ResultSetMetaData rsmd = rs . getMetaData ();
int nbColonnes = rsmd . getColumnCount ();
for ( int i = 1; i <= nbColonnes ; i ++) {
String typeColonne = rsmd . getColumnTypeName ( i );
String nomColonne = rsmd . getColumnName (i );
System . out . println ( " Colonne " + i
+ " de nom " + nomColonne
+ " de type " + typeColonne );
}
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Interface DatabaseMetaData
informations sur la base de données
méthode getMetaData() de l'objet Connection
dépend du SGBD avec lequel on travaille
elle renvoie des instances de DatabaseMetaData
on peut connaître :
les tables de la base : getTables()
le nom de l'utilisateur : getUserName()...
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
CLOB et BLOB
2 types d'objets larges :
CLOB : Character large object
BLOB : Binary large
Une colonne de type BLOB est en fait un pointeur vers un chier
create table userImages ( user varchar (50) , image BLOB )
String q =
" insert into userImages values ( ' dewez ', ?) ";
Statement pstmt = con . prepareStatement (q );
File file = new File ( " dewez . jpg " );
InputStream fin = new FileInputStream ( file );
pstmt . setBinaryStream (1 , fin , file . length ());
pstmt . executeUpdate ();
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Lire un BLOB
String q = " select image from userImages "
ResultSet rs = stmt . executeQuery (q );
while ( rs . next ) {
Blob b = rs . getBlob (" image " );
InputStream stream = b. getBinaryStream ();
// ...
}
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Conclusion
Interface pour un accès homogène
le concept de Driver masque au maximum les diérences des SGBD
API de bas niveau : il faut connaître SQL
Tous les éditeurs proposent un driver JDBC
Problèmes
JDBC n'eectue aucun contrôle sur les instructions SQL
Correspondance entre classes Java et relations est un travail de bas
niveau
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Fonctionnalités supplémentaires de JDBC
Références
The JDBC Tutorial : Chapter 3 - Advanced Tutorial,
http://java.sun.com/developer/Books/JDBCTutorial/
slides de Olivier Perrin et philippe Genoud
Christian Soutou, "Apprendre SQL avec MySQL : Avec 40 exercices
corrigés"
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