8. Programación para bases de datos

8.1 Conceptos Generales

Todo DBMS que se digne tener calidad debe proveer una manera de comunicarse con él.

8.1.1 Introducción

Por qué hacer programas que interactúen con nuestras bases de datos ???

Customizar la entrada de datos

Interfaces X, Tcl/Tk, Web
Formatos Fechas, Precisión

Customizar la salida de datos

Encabezados
Formatos Fechas, Precisión
Eliminar Duplicidad, NULL

Trabajar alrededor de las limitantes inherentes de SQL

No todo es posible en SQL
Estructuras de Datos sofisticadas

Integración en alguna aplicación

Investigación: Graficación, Inteligencia Artificial, etc.
Industria: Directorios, Bibliotecas, etc etc etc

8.1.2 API's (Application Programming Interface)

Surgen para facilitar el desarrollo de aplicaciones

C
Por lo general y debido a la trascendencia de este lenguaje todos los DBMS proveen un API en este lenguaje

C++
Basados en el paradigma orientado a objetos y siguiendo el lenguaje de Stroustrup

DBI (Database Interface)
API basado en el lenguaje de scripting Perl y usando un DBD (Database Driver)

PHP (Hypertext Preprocessor)
Embedded scripts en paginas web

Java (JDBC Driver)
Ventaja de multiplataformidad para los programas clientes

Qué API debo utilizar ??

Aspectos a considerar:

Ambiente de ejecución:
contexto
Performance:
eficiencia y desempeño; compilados vs interpretados.
Facilidad de Desarrollo:
tiempo de entrega, modularidad, mantenimiento.
Portabilidad:
plataforma, dbms

8.1.3 Interactuando con el DBMS

Actividades a realizar

Crear Conexión

Abrir Conexión
(Openconnection)

Iniciar Transacción
(Begin Transaction)

Queries...
(Insert, Select, Update, Delete...)

-Error
(Abort Transaction)

Procesar resultados
(Print, a= , b= )

Asegurar Transacción
(End Transaction)

Cerrar Conexión
(Closeconnection)

Error Handling

Es muy importante manejar los errores:

1) Mantener informado al usuario

2) Poder recuperarse de ellos

Causas de errores

1) Errores de sintáxis en expresiones de queries

2) Problemas de privilegios en determinadas tablas o bases de datos

3) Caídas del DBMS: luz, espacio en disco, NFS.

8.1.4 Terminología

Conexión:

Línea de comunicación entre nuestro programa y el dbms

Result Set:

Resultados de un querie (select)a la base de datos, se compone de renglones (rows).

valor	valor	valor
valor	valor	valor
valor	valor	valor
valor	valor	valor

Nota:

Queries que no involucren resultsets devuelven un número entero asociado a las tuplas afectadas

Row:

Un renglón (tupla) obtenidas de un query y que a su vez contiene las distintas columnas (valores atributos) de dicha operación.

valor

Result Set MetaData:

Metadatos de un result set (nombres de atributos, tipos de datos)

Atrib1, Tipo

Atrib2, Tipo

Atrib3, Tipo

Transacción:

Unidad de programa que accede y posiblemente actualiza varios elementos de información

8.2 Java Database Connectivity (JDBC)

8.2.1 Arquitectura

8.2.2 Versiones

JDBC 1: soporte para SQL 2.
JDBC 2: soporte para SQL 2, adición de blobs y clobs
JDBC 3: soporte para SQL 3

8.2.3 Tipos de Drivers:

Tipo	Características	Puro Java
1	Basados en Tecnología Bridge JDBC-ODBC Bridge	No
2	Native Client API (C o C++)	No
3	JDBC-Net (Middleware)	Yes
4	Native Protocol	Yes

Vendedores:

- Actualmente la mayoría de los DBMS proveen sus drivers
- El más popular entre los vendedores comerciales era WebLogic

Información necesaria para inicializar un Driver

MySQL

server	scanner.udlap.mx
port	9096
driver	org.gjt.mm.mysql.Driver,com.mysql.jdbc.Driver
url	jdbc:mysql
database	prueba
username	carlos
password	lolo

Informix

server	ict3.udlap.mx
port	1526
driver	com.informix.jdbc.IfxDriver
url	jdbc:informix-sqli
database	uva:INFORMIXSERVER=ict3
username	carlos
password	xlolo

URL= url :// server : port / database

Access

server	null
port	null (librerias como JUDBC utilizan 0 para este tipo de puerto)
driver	SUN sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver Microsoft com.ms.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver
url	jdbc:odbc
database	uva
username	null
password	null

URL = url : database

8.2.4 Clases principales para conexiones con la base de datos

Driver Manager: Busca el JDBC driver correspondiente

Connection: Clase de mas alto nivel , la cual interactúa con el DBMS

DatabaseMetaData: Información acerca de los metadatos relacionados
con una conexión

PreparedStatement: Se utiliza para queries "preparados" . principalmente aquellos que
ocurren repetidamente, o aquellos que no se pueden representar directamente en una línea
de SQL,

String sql= "insert into table imagenes values (?,?,?,?);"

Statement : ejecuta queries a través de la conexión

ResultSet: resultados de un query.

ResultSetMetaData: información acerca de los resultados de un query, pero no de los resultados en si.

8.2.5 Ejemplos

Ejemplo de una aplicacion en JDBC

//Inserción de una tupla

// Teniendo la tabla users(id int, name char(255))

   1:import java.sql.*;
   2:
   3:class Insert{
   4:        public static void main (String argv[ ]) {
   5:                Connection con=null;
   6:                try {
   7:
   8:                        // Busca el driver para el tipo de DBMS en cuestion
   9:                        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
  10:
  11:                        //definiendo url de conexion con la base de datos
  12:                        String url="jdbc:mysql://localhost:9096/prueba";
  13:
  14:                        //Abriendo conexion
  15:                        con= DriverManager.getConnection(url, "carlos","lolo");
  16:
  17:
  18:                        con.setAutoCommit(false);
  19:
  20:                        // crear enunciado
  21:                        Statement stmt = con.createStatement();
  22:
  23:
  24:
  25:                        //ejecutar query
  26:                        int inserted = stmt.executeUpdate("insert into users values (56,'juan perez');");
  27:
  28:                        con.commit();
  29:
  30:                        // Ciclo para recorrer los resultados
  31:                        System.out.println("Inserted:"+inserted);
  32:                        //cerrando el statement
  33:                        stmt.close( );
  34:
  35:                        //cerrando conexion
  36:                        con.close( );
  37:                }
  38:                catch( Exception e) {
  39:                        e.printStackTrace( );
  40:
  41:                        try
  42:
  43:                        {
  44:
  45:                                con.rollback();
  46:
  47:                                con.close();
  48:
  49:                        }catch(Exception e2){}
  50:
  51:                }
  52:        }
  53:}

//Selección de tuplas

// Teniendo la tabla users(id int, name char(255))

   1:import java.sql.*;
   2:
   3:class Select {
   4:        public static void main (String argv[ ]) {
   5:
   6:                Connection con=null;
   7:                try {
   8:
   9:                        // Busca el driver para el tipo de DBMS en cuestion
  10:                        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
  11:
  12:                        //definiendo url de conexion con la base de datos
  13:                        String url="jdbc:mysql://localhost:9096/prueba";
  14:
  15:                        //Abriendo conexion
  16:                        con = DriverManager.getConnection(url, "carlos","lolo");
  17:
  18:
  19:                        // crear enunciado
  20:
  21:
  22:                        Statement stmt = con.createStatement();
  23:
  24:                        // Teniendo la tabla users(id int, name char(255))
  25:
  26:                        //ejecutar query
  27:                        ResultSet rs = stmt.executeQuery ("select  *  from users;");
  28:
  29:                        // Ciclo para recorrer los resultados
  30:                        System.out.println("Got results:");
  31:                        while (rs.next( ))  {
  32:
  33:                                int ID= rs.getInt(1);
  34:                                String Name= rs.getString(2);
  35:                                System.out.print(ID +" "+ Name );
  36:                                System.out.print("\n");
  37:
  38:                        }
  39:                        //cerrando el statement
  40:                        stmt.close( );
  41:
  42:                        //cerrando conexion
  43:                        con.close( );
  44:                }
  45:                catch( Exception e) {
  46:                        e.printStackTrace( );
  47:
  48:                }
  49:        }
  50:}

setenv CLASSPATH ${CLASSPATH}:$HOME/mysql-connector-java-3.0.9-stable-bin.jar

%> javac Select.java
%> java Select
Got results:
1 carlos
2 alfredo
%>

Ejemplo de una aplicacion en JDBC usando PreparedStatements

//Inserción y Selección de una tupla

// Teniendo la tabla datafiles(id int, description varchar(255), category int, files blob)
// blob ~ byte

   1:import java.sql.*;
   2:import java.io.*;
   3:
   4:class BlobSample{
   5:        public static void main (String argv[ ]) {
   6:
   7:                Connection con=null;
   8:                try {
   9:
  10:                        // Busca el driver para el tipo de DBMS en cuestion
  11:                        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
  12:
  13:                        //definiendo url de conexion con la base de datos
  14:                        String url="jdbc:mysql://localhost:9096/prueba";
  15:
  16:                        //Abriendo conexion
  17:                        con = DriverManager.getConnection(url, "carlos","lolo");
  18:
  19:
  20:
  21:
  22:                        //ejecutar query
  23:                        // Teniendo la tabla datafiles(id int, description varchar(255), category int, files blob)
  24:                        // blob ~ byte
  25:                        String sql = "insert into datafiles values(?,?,?,?);";
  26:
  27:
  28:                        // crear enunciado
  29:                        PreparedStatement ps = con.prepareStatement(sql);
  30:
  31:                        ps.setInt(1, 34);
  32:                        ps.setString(2,"rock");
  33:                        ps.setString(3,"music");
  34:                        FileInputStream fis = null;
  35:                        int fileLength = Integer.MIN_VALUE;
  36:
  37:                        try
  38:                        {
  39:                                File file=new File("/home/digital/biblio_news.txt");
  40:                                fis = new FileInputStream(file);
  41:                                fileLength= (int)  file.length();
  42:                                ps.setBinaryStream(4, fis, fileLength);
  43:                        }
  44:                        catch(FileNotFoundException fnfe)
  45:                        { fnfe.printStackTrace();}
  46:
  47:
  48:
  49:                        ps.executeUpdate();
  50:                        //--------------------------------------
  51:                        //recuperamos esa informacion
  52:
  53:                        // crear enunciado
  54:                        Statement stmt = con.createStatement();
  55:
  56:                        //ejecutar query
  57:                        ResultSet rs = stmt.executeQuery ("select  *  from datafiles;");
  58:                        // Ciclo para recorrer los resultados
  59:                        System.out.println("Got results:");
  60:                        while (rs.next( ))  {
  61:
  62:                                InputStream  is= rs.getBinaryStream("files");
  63:                                ByteArrayOutputStream baos=new ByteArrayOutputStream();
  64:                                int abyte;
  65:                                while(true)
  66:                                {
  67:                                        try
  68:                                        {
  69:                                                abyte=is.read();
  70:                                                if (abyte== -1)
  71:                                                        break;
  72:
  73:                                                baos.write(abyte);
  74:                                        }
  75:                                        catch(Exception e1)
  76:                                        {  break;     }
  77:                                }//while
  78:
  79:                                System.out.println(new String(baos.toByteArray()));
  80:
  81:                        }
  82:                        //cerrando el statement
  83:                        stmt.close( );
  84:
  85:                        //cerrando conexion
  86:                        con.close( );
  87:                }
  88:                catch( Exception e) {
  89:                        e.printStackTrace( );
  90:
  91:                }
  92:        }
  93:}

8.3 Patterns

Usualmente la programación para bases de datos consiste de varios objetos que son parte de patrones (patterns) bien conocidos, tomando en cuenta las 3 capas de toda aplicación (presentation, business e integration), como son los DTO's (Data Transfer Objects) y los DAO's (Data Access Objects), de manera que el DTO se ubica en la capa de negocio y contiene toda la informacion de los objetos a salvarse en la base datos y el DAO asociado se encuentra en la capa de integración y realiza todas las operaciones de persistencia de dicho objeto.

Más información de estos patrones se puede encontrar en:

http://www.corej2eepatterns.com/Patterns2ndEd/index.htm