Professionelle Programmierer dürften oft mit Datenbanken zu tun haben. Die Datenbankhersteller haben sich viel Mühe gegeben, ihre Datenbanken mit besonderen Schnittstellen zu versehen, die sich von denen anderer Hersteller unterscheiden. Sie locken damit, dass so mehr Möglichkeiten und mehr Performance zu erreichen seien. Allerdings wird es so eben auch schwieriger, die Datenbank zu wechseln.

Bei Java ist es ganz einfach. Es gibt eine klar definierte Schnittstelle namens JDBC. Der Datenbankhersteller ermöglicht entweder einen Zugang zu seiner Datenbank auf der Basis dieser Schnittstelle oder die Datenbank spielt nicht mit. So braucht der Software-Entwickler nicht ständig neue Schnittstellen zu lernen. Datenbanken werden plötzlich vergleichbar und austauschbar.

JDBC übermittelt SQL-Befehle als Zeichenketten. Im Falle von Rückgabewerten, wie sie beispielsweise bei Datenbankanfragen erwartet werden, müssen die Ergebnisse durch erneute Aufrufe von Methoden ausgewertet werden.

Der JDBC-Treiber

try { 
    Class.forName("org.postgresql.Driver");
} catch (ClassNotFoundException e) {
    System.out.println("JDBC-Treiber fehlt. Programmende.");
    System.exit(1);
}

"oracle.jdbc.driver.OracleDriver"
"org.hsqldb.jdbcDriver"
"com.mysql.jdbc.Driver"
"COM.ibm.db2.jdbc.app.DB2Driver"

JDBC-Treiber in Eclipse einrichten

JDBC-Treiber an der Konsole einrichten

java -cp .:postgresql-9.1-901.jdbc4.jar JdbcPG

jar xf postgresql-9.1-901.jdbc4.jar 

Verbindung mit der Datenbank

Connection dbConnect = DriverManager.getConnection(
    "jdbc:postgresql://debianserver/mydb",
    "myuser",
    "geheim");

Bei MySQL würde statt postgresql in dem String mysql stehen, bei einer Oracle-Datenbank oracle. Der String kann sich je nach Datenbank unterscheiden. Es ist die Information an den JDBC-Treiber, damit er seine Datenbank findet. Wird die Datenbank nicht über das Netzwerk sondern lokal zugegriffen, kann der Name des Datenbankservers entfallen oder durch localhost ersetzt werden.

Der zweite String enthält den Datenbankbenutzer und der dritte dessen Passwort.

Datenbankoperationen

SELECT

import java.sql.*;

public class jdbcSelect {

    public jdbcSelect() {
         try { 
            Class.forName("org.postgresql.Driver");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.out.println("JDBC-Treiber fehlt. Programmende.");
            System.exit(1);
        }
    }

    public static void main(String args[])
    {
        jdbcSelect db = new jdbcSelect();
        db.select();
    }

    public void select() {
        try{
            Connection dbConnect = DriverManager.getConnection(
                 "jdbc:postgresql://debian/mydb",
                 "arnold",
                 "geheim");
            PreparedStatement sqlBefehl = dbConnect.prepareStatement("SELECT " +
                    "name, preis " +
                    "FROM artikel"
                    );
            ResultSet sqlErgebnis = sqlBefehl.executeQuery();
            while ( sqlErgebnis.next() ) {
                System.out.print("Name: ");
                System.out.print(sqlErgebnis.getString("name"));
                System.out.print("Preis: ");
                System.out.println(sqlErgebnis.getDouble("preis"));
            }
            sqlErgebnis.close(); // Ergebnismenge schliessen
            dbConnect.close();   // Datenbank schliessen
        } catch (SQLException e) {
            System.out.print(e.toString());
            System.out.print(" - SQL-Status: " + e.getSQLState());
            System.out.println(" - ErrorCode: " + e.getErrorCode());
        }
    }
}

Der ResultSet verweist auf die Ergebnismenge der Anfrage. Sie steht vor dem ersten Datensatz und kann mit der Methode next um einen Satz weiterbewegt werden. Um einzelne Felder aus dem Satz zu ermitteln, bietet der ResultSet get-Methoden an. Als Parameter erhält die get-Methode den Namen der Spalte oder deren Nummer. Um das Feld als String auszulesen, ruft man getString auf, will man einen Fließkommawert haben, getDouble.

INSERT

public void insert() {
    try{
    	Connection dbConnect = DriverManager.getConnection(
             "jdbc:postgresql://debian/mydb",
             "arnold",
             "geheim");
        PreparedStatement sqlBefehl = dbConnect.prepareStatement(
        		"INSERT INTO artikel (name, preis) VALUES (?,?)");
        sqlBefehl.setString(1, "Kartoffelsalat");
        sqlBefehl.setDouble(2, 1.98);
        sqlBefehl.executeUpdate();
        sqlBefehl.setString(1, "Würstchen");
        sqlBefehl.setDouble(2, 2.98);
        sqlBefehl.executeUpdate();
        dbConnect.close();   // Datenbank schliessen
    } catch (SQLException e) {
    	System.out.print(e.toString());
    	System.out.print(" - SQL-Status: " + e.getSQLState());
    	System.out.println(" - ErrorCode: " + e.getErrorCode());
    }
}

Datum

// Überführung von java.util.Date nach java.sql.Date
java.util.Date utilDatum = ...
PreparedStatement sqlBefehl = ...
sqlBefehl.setDate(3, new java.sql.Date(utilDatum.getTime()));

utilDatum = resultSet.getDate("von"));

Transaktionen

Die Inkonsistenz liegt darin, dass die Anzahl der gebuchten Personen die Anzahl der Plätze übersteigt und sogar noch ein freier Platz ausgewiesen wird.

Um diese Überbuchung zu vermeiden, müsste das Lesen der Plätze, das Abziehen der gebuchten Plätze, das Schreiben der freien Platzzahl und das Speichern der Gäste zu einer ununterbrechbaren Einheit zusammengefasst werden, also zu einer Transaktion.

Eine Transaktion beginnt mit Aufsetzen des ersten Befehls und führt mehrere weitere Befehle durch. Sobald der nächste konsistente Zustand erreicht wird, gibt die Anwendung den Befehl COMMIT, die Anweisungen in einem Zug durchzuführen. Stellt die Anwendung dagegen fest, dass die Anweisungen nicht zu einem konsistenten Zustand führen, gibt sie die Anweisung ROLLBACK. Das bewirkt, dass der Zustand der Datenbank auf den Zustand zurückgesetzt wird, wie er vor der ersten Anweisung bestand.

Standardmäßig wird jede SQL-Anweisung als Transaktion angesehen und sofort durchgeführt. Die Datenbankverbindung hat eine Methode setAutoCommit(boolean), die also standardmäßig auf true steht. Wenn Sie also Transaktionen ausführen wollen, schalten Sie setAutoCommit auf false.

Nun setzen Sie solange Befehle ab, bis ein neuer konsistenter Zustand erreicht ist. Dann rufen Sie die Methode commit(). Andernfalls rufen Sie rollback().

HSQLDB

Wie bei anderen Datenbanken muss der JDBC-Datenbankdatei als JAR-Datei beschafft und ins Projekt integriert werden. Im Unterschied zu anderen Datenbanken besteht sie aber nicht nur aus dem JDBC-Treiber sondern enthält die komplette Datenbank.

Das Paket kann in einer ZIP-Datei unter der URL http://hsqldb.org heruntergeladen werden. Im Verzeichnis lib findet sich die Datei hsqldb.jar. Sie wird als externe Bibliothek in das Projekt eingebunden. Rechter Mausklick auf das Projekt - Properties - Java Build Path - Libraries - Add External JARs und die Datei auswählen.

Datenbank verwalten

cp ~/Downloads/hsqldb.jar . 
jar xf hsqldb.jar 
java org.hsqldb.util.DatabaseManagerSwing 

Dazu ruft man über das Menü Run - Run Configurations. Das Projekt in der linken Spalte mit der rechten Maustaste anklicken. Dort wird New... angeklickt. Es entsteht ein zweites Projekt mit gleichem Namen und einer (1) dahinter. Dieses wird angewählt. Auf der rechten Seite steht unter dem Tab Main das Eingabefeld Main Class. Über den Search-Button erreicht man einen Dialog, in dem DatabaseManagerSwing ausgewählt wird. Apply und Run. Und schon erscheint das Fenster des Database-Managers. Im rechten oberen Feld können SQL-Befehle abgesetzt werden. Das Erzeugen einer Testtabelle erfolgt mit dem Befehl:

create table artikel ( name varchar(255), preis dec(10,3) );

Programmierung

try {
    Class.forName("org.hsqldb.jdbcDriver" );
} catch (Exception e) {
    System.out.println("Fehler im JDBC-Treiber.");
}
...
Connection c = DriverManager.getConnection("jdbc:hsqldb:hsql://debianserver/mydb", "arnold", "geheim");

Connection c = DriverManager.getConnection("jdbc:hsqldb:file:/home/arnold/mydb", "arnold", "geheim");

Leider vergisst die Datenbank die Daten wieder, wenn sie nicht korrekt heruntergefahren wird. Darum muss im Falle des Stand-Alone-Betriebs der Befehl SHUTDOWN vor dem Ende des Programms gegeben werden.

dbConnect.createStatement().execute("SHUTDOWN");