Architektur von Web-
Datenbanksystemen
2
Schichtenarchitektur
Aufteilung einer Web-DB-Anwendung in verschiedene Schichten
Logische Schichten vs. physische Schichten
Physisch:
– Aufteilung der Anwendung auf Client, DB-Server und Middleware
– Middleware: ein Webserver oder mehrere Application Server
Logisch:
– Einordung in einzelne Schichten hinsichtlich der Aufgabenverteilung
– Gängiges Modell: 3-Schichten-Architektur
3
3-Schichten-Architektur
Präsentationsschicht
– Visualisierung der Dokumente auf Anwenderseite
– Keine Anwendungslogik zur Erstellung der Seiten (thin clients)
– Client = Rechner mit Browser einschl. PlugIns
Anwendungslogikschicht
– Weiterleitung von Anfragen des Client an den entsprechenden Dienst, Datenbankanfragen, Erstellung dynamischer Seiten und Zurücksendung an den Client
– Weitere Aufgaben:
Verwaltung von Transaktionen
Lastverteilung der Anfragen
Sicherheitsaufgaben
Datenhaltungsschicht
– Speicherung der Daten + Datenzugriff
– Typischerweise Datebanksystem (auch Dateien möglich)
4
3- und 4-Schichtenarchitekturen
5
Klassifikation von Web-
Informationssystemen (WebIS)
unterschiedliche Komplexitätsgrade
Anwendungsgebiet bestimmt Architektur
in komplexen WebIS mehrere Architektur- varianten gleichzeitig vorhanden
Varianten:
1. Statische WebIS
2. WebIS mit DB-Unterstützung
3. Applikationsorientierte WebIS
4. Ubiquitäre WebIS
5. Portal-orientierte WebIS
6
Statische WebIS
Dokumente in statischer Form auf Webserver abgelegt
Basis: HTTP-Protokoll: Web-Client <-> Web-Server
einfache Interaktivität (CGI, HTML-Formulare)
Vermischung von Präsentation, Inhalt und Hypertext
manuelle Pflege, Gefahr von Inkonsistenzen
7
Statische WebIS: Bewertung
Vorteile
– Einfachheit und Stabilität
– niedrige Antwortzeiten
Einsatzgebiet
– geringe Anzahl von Webseiten
– niedrige Änderungsfrequenz
– Heterogenität der Webseiten hinsichtlich Hypertextstruktur und Präsentation
8
WebIS mit DB-Unterstützung
Vorteile
– vereinfachte Aktualisierung der Webseiten
– hoher Grad an Interaktivität
strukturierte Suche auf Basis von DB-Anfragen
dezentrale Aktualisierung des Datenbestandes
Nachteile
– Verwaltung der Abbildungsvorschriften für Zusammenstellung der Webseite erforderlich Web-Client Web-Server
DBS-Server
Präsentation Inhalt
9
WebIS mit DB-Unterstützung (Forts.)
Motivation (Einsatzgebiet z.B. Produktkatalog):
– große Anzahl von Webseiten
– hohe Änderungsfrequenz
– Homogenität der Webseiten hinsichtlich Hypertext- struktur und Präsentation
– Nutzung existierender (Legacy)Datenbestände
Weiterführung
– Integration heterogener verteilter Daten
strukturierte Daten (Datenbanken)
unstrukturierte Daten (Textdokumente)
semistrukturierte Daten (HTML-Dateien)
10
Applikationsorientierte WebIS
Funktionalität des Applikations-Servers
– DB-Anbindung
– Transaktionsmanagement
– Sicherheit
– Lastausgleich
– Caching
Web-Client Web-Server
DBS-Server
Präsentation
Applikationslogik Applikations-
Server
Inhalt IIOP
11
Applikationsorientierte WebIS (Forts.)
Produkte
– kombinierte Web-/Applikationsserver: Coldfusion, Netscape Application Server, Oracle Internet Application Server
– Enterprise-Application-Server: WebSphere (IBM), WebLogic (Bea Systems)
Motivation
– hohe zu erwartende Server-Last, bei großer Anzahl gleich- zeitig zugreifender Clients
– komplexe Geschäftslogik, z.B. bei Online-Kauf oder Online- Buchung)
– hohe Transaktionsorientiertheit, z.B. bei Online-Banking- Anwendungen
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Ubiquitäre WebIS
Ziel
– richtigen Dienst
– zum richtigen Zeitpunkt
– am richtigen Ort
– in der richtigen Form
anbieten
Web-Client Web-Server
DBS-Server
Präsentation
Applikationslogik Applikations-
Server
Inhalt Anpassungs- komponente
13
Ubiquitäre WebIS (Forts.)
Produkte
– Oracle Wireless Application Server
– WebSphere Transcoding Publisher (IBM)
Motivation
– Zugriff auf die im WebIS präsentierte Information nicht nur über WWW, sondern z.B. auch über mobile Endgeräte
– Anpassung der Inhalte und/oder der Präsentationsaspekte an Benutzerprofile (Personalisierung)
– Realisierung lokations/zeitabhängiger Dienste, wie z.B.
lokationssensitiver Museumsführer
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Portal-orientierte WebIS
Web-Client Web-Server
Daten 1
Präsentation Aggregation
Inhalt
Applikationslogik Portlet 1
Web Service 1
Portlet 2 Web Service 2
Portlet 3 Web Service 3
Daten 2 Daten 3
Architektur eines portal-orientierten WebIS
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Portalorientiertes WebIS (Forts.)
Große Anwendungen mit vielen Diensten erfordert portalorientierte Architektur
Portal = zentraler Zugang zu einem
Anwendungssystem, welches verschiedene Dienste und Anwendungen integriert und z.B. Funktionen zur Suche oder Personalisierung bereitstellt
Portlets = Teile von Dokumenten aus unterschiedlichen Quellen
Zusammensetzen von Portlets zu ganzen Seiten, die über Web-Server an den Client verschickt werden
Einsatz von Web Service-Technologien, die den Aufruf von Diensten über definierte Schnittstellen ermöglichen
Vorteil hohe Flexibilität bei der Verwendung der Portlets
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HTTP-Protokoll
Hypertext Transfer Protokoll (HTTP) für Kommunikation zwischen Web-Server und Client
Funktionsweise: Request-Response-Prinzip
– HTTP-Request: URL
– HTTP-Response: gewünschte Dokument
Verbindungs- und statusloses Protokoll: keine dauerhafte
Verbindung, keine Speicherung des Zustands zwischen Client und Server
Methoden zur Anforderung eines Dokuments
– GET: Client fordert die angegebene URL an, wobei eventuelle Parameter im String der URL mitgegeben werden
– POST: Client schickt Daten an den Server, wobei diese nicht in der URL sondern direkt im Header der Anforderung übergeben werden
– HEAD, PUT, DELETE: keine Bedeutung für die Entwicklung von Webapplikationen
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HTTP Request
1. Zeile: Methode, Ressource, Version des HTTP- Protokolls
GET http://www.test.de/index.html HTTP/1.0
Mehre Message Header, die zusätzliche Informationen übertragen
– Accept: MIME-Typen, die der Client verarbeiten kann
– Host: Domainname des Webservers
– Referer: URL der Herkunftsressource
– User-Agent: Name und Version des Clientbrowsers
– Authorization: Benutzername und Paßwort des Clients, Authorization Header als Reaktion auf WWW-Authenticate-
Header des Servers zum Zugriff auf das gewünschte Dokument
Bei Methode POST: Anhängen von Daten (aus Formular) an die Headerinformationen, z.B.
Eingabe1=Strasse&Eingabe2=54455
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HTTP Response
Status
– Version des verwendeten HTTP-Protokolls
– Statuscode
– textuelle Beschreibung des Status Beispiel:
Optionale Response-Header
– Server: Name und Version des Webservers
– WWW-Authenticate: Verlangt vom Client eine Authentifizierung und gibt u.a. das Authentifizierungsschema an
– Location: URL der Ressource
Eigentliches Dokument (falls eines zurückgeliefert werden soll)
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Titelzeile</TITLE>
</HEAD>
<BODY> …
19
Anbindungsarchitekturen
20
Anbindungsarchitekturen - Varianten
1. Anwendung mit statischen Seiten: Datenbankinhalte manuell einarbeiten, keine Kommunikation mit der Datenbank
2. Realisierung der Webanwendung als CGI-Programm: Datenbankzugriff vom Programm. Die fertige HTML-Seite wird zum Client übertragen.
3. Applets werden zum Client übertragen und dort ausgeführt. Die
Kommunikation mit der DB findet dabei direkt mit dem Client statt, z.B.
über JDBC (nicht HTTP!)
4. Server-APIs: serverseitige Erweiterungen für den Zugriff auf die Datenbank und den Aufbau der HTML-Datei.
5. Einsatz von Servlets in der Serverumgebung, erfordert spezielle Servlet Engine und eine Java Virtual Machine (JVM). DB-Zugriff erfolgt z. B. über die JDBC-API oder direkt, wenn Servlet Engine im Datenbankserver
integriert ist.
6. Auslagerung komplexer Programmlogik auf einen Applikationsserver.
Dieser realisiert auch die Verbindung zur Datenbank, wobei DB-
Verbindungen zur Performance-Verbesserung zwischengespeichert werden.
7. Erstellung der HTML-Dateien über einen Präprozessor: Verarbeitung von XML- und XSL-Dateien (siehe auch Vorlesung XML-Datenbanken / 7.
Semester)
21
Anbindungstechnologien
22
Anforderungen an eine DB-Server- Anbindung
Integrierte Benutzerschnittstelle
– Verschiedene Medientypen
– Browser-Darstellung, keine proprietären Formate
Interaktivität
– erfordert zustandswahrende Verbindung
Konsistenz und Datenintegrität
Performance
Sicherheit
– Programme, die von Web-Server geladen werden
Skalierbarkeit
Offenheit
– Konflikt mit Performance (Java vs. Microsoft)
23
Client-Seitige DB-Anbindungen
Prinzip:
– Übertragung von Java Applets (plattformunabhängiger Bytecode) vom Web-Server zum Client
– Direkte Verbindung zum Datenbank-Server über JDBC
– Ausführung der Clients durch eine Java Virtual Machine (JVM)
Web-Client Web-Server
DBS-Server JVM
Applet JDBC
24
Serverseitige DB-Anbindung
Generierung von HTML-Seiten im Server und Zurücksenden an den Client
Daten aus der Datenbank können in HTML-Dokument enthalten sein
2 Ansätze (je nach Generierungsmethode)
– Externe Programme: erzeugen den HTML-Code des Dokuments (HTML-Generierende Anwendungen)
– Erweiterung der Serverfunktionalität: Anreicherung des HTML- Codes um spezifische Funktionalitäten zum Einfügen von
dynamischem Inhalt ins Dokument (HTML-Erweiterungen)
25
Serverseitige Anbindung:
Externe Programme
26
Serverseitige Anbindung:
Erweiterung der Serverfunktionalität
27
Serverseitige Anbindung
Dokumente können nur die Darstellungsmöglichkeiten von HTML nutzen
Überprüfung von Benutzereingaben durch clientseitige Skriptsprache (Java Script) oder nach Senden der Anfrage
Anzeige der Seiten auf beliebigem Browser, keine
zusätzliche Installation von Programmen auf Clientseite erforderlich
DB-Verbindung wird nur von Seiten des Web- oder
Applikationsservers aufgebaut, keine Verbindung von der Clientseite über das zustandslose HTTP-Protokoll
mehrschrittige Anfragen eines Clients an die DB nur über Umwege realisierbar
28
Serverseitige Technologien im Überblick
CGI (am Beispiel Perl)
Web-Server API
Server Side Include (SSI)
Active Server Page (ASP)
PL/SQL und PL/SQL Server Page (PSP)
PHP
Übergreifende Technologien
– Java Database Connectivity (JDBC)
– SQLJ
– Java und J2EE (Enterprise Java Beans)
Java Servlet
Java Server Page (JSP)
29
Common Gateway Interface (CGI)
Keine Programmiersprache
Kann mit allen Sprachen realisiert werden, die Zugriff auf Umgebungsvariable sowie die Standardein- und ausgabe erlauben (z.B. Perl, C, C++)
Standardisierte Schnittstelle für die Kommunikation zwischen Web-Server und externen Programmen (Übergabe von Daten von HTML-Seiten an
Programme)
Aufbau
– Verschiedene Umgebungsvariablen für die Datenübertragung Web-Server CGI-Programm
– Variablen mit festem Namen bei jeder Client-Anfrage neu
initialisiert und vom CGI-Programm für die HTML-Generierung nutzbar
30
Umgebungs-
variablen einer
CGI-Anwendung
31
Allgemeiner Ablauf der
Programmausführung bei CGI
Allgemeines Prinzip:
Client (Anwender) Server-Rechner
HTML-Datei
mit Formular Daten-
bank WWW-
Server automatisch
erzeugte
HTML-Datei
CGI- Skript
automatisch erzeugte
HTML-Datei 1. Formular
abschicken übertragen
2. CGI-Skript aufrufen
5. HTML-Datei übertragen
3. DB abfragen
Abfrage-Report der DB auswerten
4. HTML-Datei aus Abfrage-Report erzeugen
32
Ablauf der Verarbeitung bei Ablauf
eines CGI-Programms
33
CGI Bewertung
Vorteile:
– Unterstützung durch alle Web-Server
– anforderungsspezifisch programmiert
– schnell und flexibel
Nachteile:
– Pro Interaktion Start eines CGI-Prozesses / Aufbau einer DB- Verbindung (Verbesserung FastCGI)
– Kein Transaktionskonzept zwischen Client und WWW-Server, Problem der Realisierung von Zuständen
– Logische Formular-Eingabefehler erst im CGI-Programm erkannt
– Sicherheit (da Zugriff auf Betriebssystem-Ressourcen des Web- Servers)
– Aufwendige Programmerstellung
– Formatierung des Dokuments problematisch, da generiert
34
Active Server Pages (ASP)
HTML Dokument mit eingebetteten Anweisungen in VBScript oder JScript
ASP Bestandteil des Internet Information Server
große Funktionalität durch Mächtigkeit der Skript- Sprachen (aber geringer als Java/C++)
Einbettung von SQL in Skriptsprache (DB-Zugriff über ODBC und ADOs)
Session Management mit Hilfe von Session-IDs (von Cookies übertragen)
Zugriff auf Formular- und Umgebungsvariablen
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Ablauf der Verarbeitung mit PL/SQL
Entwicklungsunterstützung durch WebServer Developer‘s Toolkit (Menge von Packages)
HTP (HyperText Procedures) HTF (HyperText Functions)
– erleichtern die Generierung von HTML-Tags aus PL/SQL heraus
OWA_UTIL
– Dienstfunktionen für eine bequemere Generierung von HTML-Output
36
Toolkit - Beispiele
htp.title(‘My First Page Title‘);
htp.title(‘My First Page Title‘);
PL/SQL
HTML <TITLE>My First Page Title</TITLE><TITLE>My First Page Title</TITLE>
Funktionsauruf title:=htf.title(‘My First Page Title‘)title:=htf.title(‘My First Page Title‘)
Verschachtelung
htp.center(htf.header(1,‘My First HTML Header - Level 1‘));
htp.center(htf.header(1,‘My First HTML Header - Level 1‘));
<CENTER<<H1>My First HTML Header - Level 1</H1></CENTER>
<CENTER<<H1>My First HTML Header - Level 1</H1></CENTER>
37
Toolkit - Überblick
1. Print-Prozeduren
2. Struktur-Tags
3. Head-Related Tags
4. Body Tags
5. List Tags
6. Character Format Tags
7. Form Tags
8. Table Tags
9. OWA_UTIL Package
38
Beispiel: Web Server Developer Kit
CREATE OR REPLACE PROCEDURE home_page AS BEGIN
htp.htmlOpen;
htp.headOpen;
htp.title(‘My home page‘);
htp.headClose;
htp.bodyOpen;
htp.print (‘This is the home page of ‘|| user ||‘
generated on ‘ || sysdate || ‘.‘);
htp.bodyClose;
htp.htmlClose;
END;
CREATE OR REPLACE PROCEDURE home_page AS BEGIN
htp.htmlOpen;
htp.headOpen;
htp.title(‘My home page‘);
htp.headClose;
htp.bodyOpen;
htp.print (‘This is the home page of ‘|| user ||‘
generated on ‘ || sysdate || ‘.‘);
htp.bodyClose;
htp.htmlClose;
END;
39
PL/SQL Server Pages (PSP) Grundidee
– Internet-Seiten mit dynamischer Präsentation von Inhalten durch Einsatz von PL/SQL-Anweisungen
– Server-Side Scripting (Generierung der Seiten im DB-Server - nicht im Webserver)
– Basiert auf PL/SQL Web Toolkit
– Bestandteil von Oracle Application Server (OAS) und Oracle WebDB
– Einbindung dynamischer Inhalte durch PL/SQL- Skripte, durch spezielle Tags gekennzeichnet
40
PSP Beispiel
<%@ page language="PL/SQL" %>
<%@ plsql procedure="psp_bspseite" %>
<%@ plsql parameter="p_name" default="null"%>
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Beispielseite mit PL/SQL Server Page</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>Beispielseite mit PL/SQL Server Page</H1>
<%
-- Inhalt des Parameters p_name anzeigen, wenn belegt if not(p_name is null) then %>
Hallo <%=p_name%>.
<p>
Client-IP-Adresse: <%=owa_util.get_cgi_env('REMOTE_ADDR')%>
<%END if;%>
<FORM method=POST>
Bitte Namen eingeben: <INPUT type="text" name="p_name" size="30">
</FORM>
</BODY>
</HTML>
<%@ page language="PL/SQL" %>
<%@ plsql procedure="psp_bspseite" %>
<%@ plsql parameter="p_name" default="null"%>
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Beispielseite mit PL/SQL Server Page</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>Beispielseite mit PL/SQL Server Page</H1>
<%
-- Inhalt des Parameters p_name anzeigen, wenn belegt if not(p_name is null) then %>
Hallo <%=p_name%>.
<p>
Client-IP-Adresse: <%=owa_util.get_cgi_env('REMOTE_ADDR')%>
<%END if;%>
<FORM method=POST>
Bitte Namen eingeben: <INPUT type="text" name="p_name" size="30">
</FORM>
</BODY>
</HTML>
41
Schrittfolge PSP
Kompilieren der PSP-Datei mittels loadpsp
Erzeugen einer gespeicherten Prozedur in der Datenbank (Procedure-Tag)
HTML-Anweisungen werden unter Verwendung des PL/SQL Web-Toolkits in Print-Anweisungen des HTTP- Pakets umgewandelt
PL/SQL-Anweisungen der Skripteinschübe werden unverändert übernommen
Komfortablere Entwicklung, da automatische Übersetzung
42
PSP Beispiel – Generierter PL/SQL Code (Gespeicherte Prozedur)
( p_name IN VARCHAR2 default null) AS BEGIN NULL;
htp.prn(‘
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Beispielseite mit PL/SQL Server Page</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>Beispielseite mit PL/SQL Server Page</H1>
‘);
-- Inhalt des Parameters p_name anzeigen, wenn belegt if not(p_name is null) then
htp.prn(‘
Hallo ‘);
htp.prn(p_name);
[. . .]
( p_name IN VARCHAR2 default null) AS BEGIN NULL;
htp.prn(‘
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Beispielseite mit PL/SQL Server Page</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>Beispielseite mit PL/SQL Server Page</H1>
‘);
-- Inhalt des Parameters p_name anzeigen, wenn belegt if not(p_name is null) then
htp.prn(‘
Hallo ‘);
htp.prn(p_name);
[. . .]
43
Verarbeitung einer PSP
1. Weiterleiten der Anfrage vom Browser an den Modul
mod_plsql
2. Verbindung zur Datenbank, Ausführung der gespeicherten Prozedur
3. Erzeugung einer HTML-Seite durch Prozedur
4. Zurücksenden des HTML- Dokuments an mod_plsql
5. Zurücksenden der HTML-Seite als HTTP-Response zum
anfragenden Client
44
Vorteile von PSP
Trennung von Anwendungs- und Präsentationslogik
– HTML-Anweisungen und PL/SQL Code separat
– Abgrenzung durch PL/SQL-spezifische Tags
Leichte Erlernbarkeit
Einfacher Zugriff auf Daten der Datenbank
– Kein Umweg über HTTP oder JDBC
Ausführung im Server (PSP selbst in der DB)
Verbindung mit anderen Skriptsprachen möglich
– z.B. Javascript oder Visual Basic-Script (zur Prüfung von Benutzereingaben)
– nicht kombinierbar mit anderen serverseitigen Scripting- techniken
45
Nachteile von PSP
Stärkere Beanspruchung des DB-Servers
– Statische Seiten besser im Web-Server speichern
Plattformabhängigkeit
– Beschränkt auf Oracle
– Migration auf andere DB erfordert Neuentwicklung der Anwendung
46
PHP
PHP = Personal Homepage Tools (war ursprünglich eine Sammlung von Tools und Makros)
entwickelt von Rasmus Lerdorf 1994, Open Source Produkt
serverseitige, in HTML eingebettete Script-Sprache (Ausführung auf dem Webserver)
plattformunabhängig
unterstützt umfangreiche Menge von Oracle-
Funktionen (erfordert Installation im Web-Server)
verwandt mit
– Active Server Pages (ASP) von Microsoft
– Java Server Pages (JSP)
– PL/SQL Server Pages (PSP) von Oracle
47
PHP
PHP-Seite als Script-Datei
– Extension .php
– Verarbeitung durch PHP-Prozessor
Einbettung von Skripteinschüben in spezielle Tags
– <? echo “Hello world!“ ?>
– <?php echo “Hello world!“; ?>
– <script language=“php“>
echo “Hello world!“;
</script>
48
Verarbeitung einer PHP-Seite
49
PHP Beispiel
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Testseite mit PHP</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>Testseite mit PHP</H1>
<?php
// Lesen des per HTTP-Post übertragenen Parameters aus Array
$p_name = $_POST['p_name'];
if ($p_name) {
// Namen ausgeben, wenn eingegeben.
print("Hallo $p_name.<p>");
// Zugriff auf Umgebungsvariable
print("Client-IP-Adresse: ".$_SERVER['REMOTE_ADDR']);
}
</script>
<FORM method="POST">
Bitte Namen eingeben: <INPUT type="text" name="p_name" size="30">
</FORM>
</BODY>
</HTML>
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Testseite mit PHP</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>Testseite mit PHP</H1>
<?php
// Lesen des per HTTP-Post übertragenen Parameters aus Array
$p_name = $_POST['p_name'];
if ($p_name) {
// Namen ausgeben, wenn eingegeben.
print("Hallo $p_name.<p>");
// Zugriff auf Umgebungsvariable
print("Client-IP-Adresse: ".$_SERVER['REMOTE_ADDR']);
}
</script>
<FORM method="POST">
Bitte Namen eingeben: <INPUT type="text" name="p_name" size="30">
</FORM>
</BODY>
</HTML>
50
Java und Datenbanken
Java Database Connectivity (JDBC)
– Idee
– Drivertypen
– Klassen und Schnittstellen
SQLJ (Embedded SQL in Java)
J2EE Anwendungen
Java Servlets
Java Server Pages
51
Java Database Connectivity (JDBC)
Motivation:
– Zugriff auf SQL-Datenbanken mit Java benötigt
– Nachteil selbstgestrickter Java-Zugriffsmethoden
aufwendig
fehlerbehaftet
nicht einfach portierbar
– Überwindung des Mismatch zwischen
Java (objektorientiert, ohne Pointer)
C (prozedural, mit Pointern)
SQL (mengenorientiert)
Beziehung zu ODBC
– Wurde in Anlehnung an ODBC (Open Database Connectivity) entwickelt und mit einer ähnlichen Klassenbibliothek
ausgestattet
52
JDBC (Forts.)
DB-Kommunikation erfolgt über ein Call Level Interface (CLI)
Basiert auf Java: kann Objekte direkt verwenden, um DB-Objekte und ihre Operationen direkt und natürlich darzustellen
– Beispiel: Objekt Connection mit einer Methode close()
JDBC-Klassenbibliothek
– Seit JDK 1.1 im Sprachumfang enthalten, wird ständig um weitere Funktionalität ergänzt
– Trennung in ein “Core API“ und “Standard Extension API“
53
JDBC Entwurfsziele
Call-Level Dynamic SQL API
– Äquivalent zu ODBC und X/Open CLI
– Allgemeines API, das die Basis-SQL-Funktionalität unterstützt
– Höhere APIs (z.B. mit Mapping Klassen-Tabellen) können darauf aufsetzen
Implementierbar “on top of“ allgemeinen SQL-APIs
– Implementierbar auf Basis von ODBC und X/Open CLI
– Brückentreiber JDBC-ODBC somit leicht realisierbar
SQL Conformance
– Jeder SQL-Dialekt verarbeitbar, falls ein JDBC-Driver dafür vorhanden ist
– Mindest-Anforderung: SQL-92 (Entry Level) muß von allen Drivern unterstützt werden
Strenges, statisches Typing
Einfaches API für den Normalfall (80-20 Regel)
54
JDBC-Architektur
Application Driver Manager
Driver Driver Driver
Data source Data source Data source
JDBC API
JDBC Driver API
Proprietär
55
JDBC Klassen und Interfaces
java.sql.DriverManager (class, class methods)
java.sql.Connection (interface)
java.sql.Connection (interface)
java.sql.Statement (interface)
java.sql.Statement (interface)
java.sql.Statement (interface)
java.sql.Resultset (interface)
java.sql.Resultset (interface)
java.sql.Driver
(interface, drivers only)
56
Überblick: Datenbankanfragen mit JDBC
Query
Close Connect
Process results Datenbankverbindung
herstellen
Datenbankanfrage
Verbindung zur DB schließen
Ergebnisse verarbeiten
57
Phase 1: Connect
Query
Close Connect
Process results
Driver registrieren
Verbindung zur Datenbank
58
Phase 2: Query
Close Connect
Query Erzeuge ein Statement
Process results
Abfrage auf Datenbank
59
Statement Object
Ein Statement Objekt sendet SQL-Befehl zur Datenbank.
Man benötigt aktive Connection, um JDBC Statement zu erzeugen.
Statement hat drei Methoden, um ein SQL Statement zu erzeugen:
– executeQuery()für QUERY Statements
– executeUpdate()für INSERT, UPDATE, DELETE, oder DDL statements
– execute() für beliebiges Statement
60
Phase 3: Verarbeiten der Ergebnisse
Close Query
Durchlaufen der Ergebnisse
Process Results
Zuweisen der Ergebnisse an Java- Variablen
Connect
61
Das ResultSet Objekt
JDBC liefert die Ergebnisse einer Query in einem ResultSet Objekt.
Ein ResultSet verwaltet einen Cursor, der auf den aktuellen Datensatz zeigt.
Verwende next() zum Durchlaufen des Result Set Satz für Satz.
getString() , getInt() , usw. für
Wertzuweisung an Java-Variablen.
62
Phase 4: Close
Connect
Query
Process Results
Close
Schließe Result Set
Schließe Statement
Schließe Connection
63
JDBC
Beispiel SELECT
// Create a connection and connect Connection conn;
Statement stmt;
ResultSet rs;
int partID;
float price;
conn = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:Sales", "myname", "mypassword");
// Create a statement and execute a SELECT statement stmt = conn.createStatement();
rs = stmt.executeQuery
("SELECT PartID, Price FROM Parts");
// Create a connection and connect Connection conn;
Statement stmt;
ResultSet rs;
int partID;
float price;
conn = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:Sales", "myname", "mypassword");
// Create a statement and execute a SELECT statement stmt = conn.createStatement();
rs = stmt.executeQuery
("SELECT PartID, Price FROM Parts");
64
JDBC
Beispiel SELECT (Forts.)
// Fetch and print each row while (rs.next())
{
partID = rs.getInt(1);
price = rs.getFloat(2);
System.out.println("Part Number: " + partID + " Price: " + price);
} // Close the result set rs.close();
// Close the statement and connection stmt.close();
conn.close();
// Fetch and print each row while (rs.next())
{
partID = rs.getInt(1);
price = rs.getFloat(2);
System.out.println("Part Number: " + partID + " Price: " + price);
} // Close the result set rs.close();
// Close the statement and connection stmt.close();
conn.close();
65
JDBC
Beispiel UPDATE
// Create a connection and connect Connection conn;
Statement stmt;
int rowCount;
conn = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:Sales", "myname", "mypassword");
conn.setAutoCommit(false);
// Create a statement and execute an UPDATE statement stmt = conn.createStatement();
rowCount = stmt.executeUpdate
("UPDATE Parts SET Price = 10.0 WHERE PartID = 123");
66
JDBC
Beispiel UPDATE (Forts.)
// Check if row was changed if (rowCount != 0)
{
System.out.println("Price changed");
}
else {
System.out.println("Part not found");
}
// Commit the transaction conn.commit();
// Close the statement and connection stmt.close();
conn.close();
67
J2EE Anwendungen
J2EE = Java 2 Platform Enterprise Edition
Standard für die Entwicklung mehrschichtiger, komponentenbasierter Java-Anwendungen
Vereinfacht Entwicklung durch Definition eines Programmiermodells auf Basis von standar-
disierten und komponentenbasierten Objekten
Oracle Application Server Oracle10gAS (OC4J)
– vollständige Umsetzung eines J2EE-Containers:
JSP, Java Servlets, EJB, JDBC
68
Java Servlets
Einordnung:
– kleine Serverprogramme
Voraussetzung
– Integration einer JVM in den Web-Server bzw. Kooperation mit einem Zusatzprozess
– Voller Zugriff auf Java-API
Vorteile:
– Plattform- und herstellerunabhängige Erweiterung von Web- Servern möglich (durch standardisierte Servlet-API)
– Dynamisches Binden möglich (Java-Klassenlader)
Hinzufügen und Entfernen von Modulen ohne Neustart des Servers
69
Web/DB-Anbindung über Java Servlets
Weitere Vorteile
alle Möglichkeiten der Sprache Java
Web-Client Web-Server
Servlet-Engine
DB-Server Java-
Klassenbibliothek
HTTP
J V M
JDBC
gleiches Sicherheitskonzept wie Java (Security Manager),
verhindert Ressourcenmißbrauch
Leistung: bleiben im Speicher des Servers, DB-Verbindung nur
einmal nötig
Lastverteilung: Aufruf anderer Servlets möglich
mehr Programmieraufwand, Ent- wicklungsumgebungen verfügbar