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關于Java語言開發編程中JDBC的介紹

來源:互聯網  2008-10-24 08:27:28  評論

JDBC是一種可用于執行SQL語句的JavaAPI(ApplicationProgrammingInterface應用程序設計接口)。它由一些Java語言編寫的類和界面組成。JDBC爲數據庫應用開發人員、數據庫前台工具開發人員提供了一種標准的應用程序設計接口,使開發人員可以用純Java語言編寫完整的數據庫應用程序。

一、ODBC到JDBC的發展曆程

說到JDBC,很容易讓人聯想到另一個十分熟悉的字眼「ODBC」。它們之間有沒有聯系呢?如果有,那麽它們之間又是怎樣的關系呢?

ODBC是OpenDatabaseConnectivity的英文簡寫。它是一種用來在相關或不相關的數據庫管理系統(DBMS)中存取數據的,用C語言實現的,標准應用程序數據接口。通過ODBCAPI,應用程序可以存取保存在多種不同數據庫管理系統(DBMS)中的數據,而不論每個DBMS使用了何種數據存儲格式和編程接口。

1.ODBC的結構模型

ODBC的結構包括四個主要部分:應用程序接口、驅動器管理器、數據庫驅動器和數據源。

應用程序接口:屏蔽不同的ODBC數據庫驅動器之間函數調用的差別,爲用戶提供統一的SQL編程接口。

驅動器管理器:爲應用程序裝載數據庫驅動器。

數據庫驅動器:實現ODBC的函數調用,提供對特定數據源的SQL請求。如果需要,數據庫驅動器將修改應用程序的請求,使得請求符合相關的DBMS所支持的文法。

數據源:由用戶想要存取的數據以及與它相關的操作系統、DBMS和用于訪問DBMS的網絡平台組成。

雖然ODBC驅動器管理器的主要目的是加載數據庫驅動器,以便ODBC函數調用,但是數據庫驅動器本身也執行ODBC函數調用,並與數據庫相互配合。因此當應用系統發出調用與數據源進行連接時,數據庫驅動器能管理通信協議。當建立起與數據源的連接時,數據庫驅動器便能處理應用系統向DBMS發出的請求,對分析或發自數據源的設計進行必要的翻譯,並將結果返回給應用系統。

2.JDBC的誕生

自從Java語言于1995年5月正式公布以來,Java風靡全球。出現大量的用java語言編寫的程序,其中也包括數據庫應用程序。由于沒有一個Java語言的API,編程人員不得不在Java程序中加入C語言的ODBC函數調用。這就使很多Java的優秀特性無法充分發揮,比如平台無關性、面向對象特性等。隨著越來越多的編程人員對Java語言的日益喜愛,越來越多的公司在Java程序開發上投入的精力日益增加,對java語言接口的訪問數據庫的API的要求越來越強烈。也由于ODBC的有其不足之處,比如它並不容易使用,沒有面向對象的特性等等,SUN公司決定開發一Java語言爲接口的數據庫應用程序開發接口。在JDK1.x版本中,JDBC只是一個可選部件,到了JDK1.1公布時,SQL類包(也就是JDBCAPI)就成爲Java語言的標准部件。

二、JDBC技術概述

JDBC是一種可用于執行SQL語句的JavaAPI(ApplicationProgrammingInterface,應用程序設計接口)。它由一些Java語言寫的類、界面組成。JDBC給數據庫應用開發人員、數據庫前台工具開發人員提供了一種標准的應用程序設計接口,使開發人員可以用純Java語言編寫完整的數據庫應用程序。

通過使用JDBC,開發人員可以很方便地將SQL語句傳送給幾乎任何一種數據庫。也就是說,開發人員可以不必寫一個程序訪問Sybase,寫另一個程序訪問Oracle,再寫一個程序訪問Microsoft的SQLServer。用JDBC寫的程序能夠自動地將SQL語句傳送給相應的數據庫管理系統(DBMS)。不但如此,使用Java編寫的應用程序可以在任何支持Java的平台上運行,不必在不同的平台上編寫不同的應用。Java和JDBC的結合可以讓開發人員在開發數據庫應用時真正實現「WriteOnce,RunEverywhere!」

Java具有健壯、安全、易用等特性,而且支持自動網上下載,本質上是一種很好的數據庫應用的編程語言。它所需要的是Java應用如何同各種各樣的數據庫連接,JDBC正是實現這種連接的關鍵。

JDBC擴展了Java的能力,如使用Java和JDBCAPI就可以公布一個Web頁,頁中帶有能訪問遠端數據庫的Ap?plet。或者企業可以通過JDBC讓全部的職工(他們可以使用不同的操作系統,如Windwos,Machintosh和UNIX)在In?tranet上連接到幾個全球數據庫上,而這幾個全球數據庫可以是不相同的。隨著越來越多的程序開發人員使用Java語言,對Java訪問數據庫易操作性的需求越來越強烈。

MIS管理人員喜歡Java和JDBC,因爲這樣可以更容易經濟地公布信息。各種已經安裝在數據庫中的事務處理都將繼續正常運行,甚至這些事務處理是存儲在不同的數據庫管理系統中;而對新的數據庫應用來說,開發時間將縮短,安裝和版本升級將大大簡化。程序員可以編寫或改寫一個程序,然後將它放在服務器上,而每個用戶都可以訪問服務器得到最新的版本。對于信息服務行業,Java和JDBC提供了一種很好的向外界用戶更新信息的方法。

1.JDBC的任務

簡單地說,JDBC能完成下列三件事:

1)同一個數據庫建立連接;

2)向數據庫發送SQL語句;

3)處理數據庫返回的結果。

2.JDBC一種底層的API

JDBC是一種底層API,這意味著它將直接調用SQL命令。JDBC完全勝任這個任務,而且比其他數據庫互聯更加容易實現。同時它也是構造高層API和數據庫開發工具的基礎。高層API和數據庫開發工具應該是用戶界面更加友好,使用更加方便,更易于理解的。但所有這樣的API將最終被翻譯爲象JDBC這樣的底層API。目前兩種基于JDBC的高層API正處在開發階段。

1)SQL語言嵌入Java的預處理器。雖然DBMS已經實現了SQL查詢,但JDBC要求SQL語句被當作字符串參數傳送給Java程序。而嵌入式SQL預處理器允許程序員將SQL語句混用:Java變量可以在SQL語句中使用,來接收或提供數值。然後SQL的預處理器將把這種Java/SQL混用的程序翻譯成帶有JDBCAPI的Java程序。

2)實現從關系數據庫到Java類的直接映射。Javasoft和其他公司已經宣布要實現這一技術。在這種「對象/關系」映射中,表的每一行都將變成這類的一個實例,每一列的值對應實例的一個屬性。程序員可以直接操作Java的對象;而存取所需要的SQL調用將在內部直接産生。還可以實現更加複雜的映射,比如多張表的行在一個Java的類中實現。

隨著大家對JDBC興趣的不斷濃厚,越來越多的開發人員已經開始利用JDBC爲基礎的工具進行開發。這使開發工作變得容易。同時,程序員也正在開發對最終用戶來說訪問數據庫更加容易的應用程序。

3.JDBC和ODBC及其他API的比較

到目前爲止,微軟的ODBC可能是用得最廣泛的訪問關系數據庫的API。它提供了連接幾乎任何一種平台、任何一種數據庫的能力。那麽,爲什麽不直接從Java中直接使用ODBC呢?

回答是可以從Java中使用ODBC,但最好在JDBC的協助下,用JDBC-ODBC橋接器實現。那麽,爲什麽需要JDBC呢?要回答這個問題,有這麽幾個方面:

1)ODBC並不適合在Java中直接使用。ODBC是一個C語言實現的API,從Java程序調用本地的C程序會帶來一系列類似安全性、完整性、健壯性的缺點。

2)其次,完全精確地實現從C代碼ODBC到JavaAPI寫的ODBC的翻譯也並不令人滿意。比如,Java沒有指針,而ODBC中大量地使用了指針,包括極易出錯的空指針「void*」。因此,對Java程序員來說,把JDBC設想成將ODBC轉換成面向對象的API是很自然的。

3)ODBC並不容易學習,它將簡單特性和複雜特性混雜在一起,甚至對非常簡單的查詢都有複雜的選項。而JDBC剛好相反,它保持了簡單事物的簡單性,但又允許複雜的特性。

4)JDBC這樣的JavaAPI對于純Java方案來說是必須的。當使用ODBC時,人們必須在每一台客戶機上安裝ODBC驅動器和驅動管理器。如果JDBC驅動器是完全用Java語言實現的話,那麽JDBC的代碼就可以自動的下載和安裝,並保證其安全性,而且,這將適應任何Java平台,從網絡計算機NC到大型主機Mainframe。

總而言之,JDBCAPI是能體現SQL最基本抽象概念的、最直接的Java接口。它建構在ODBC的基礎上,因此,熟悉ODBC的程序員將發現學習JDBC非常容易。JDBC保持了ODBC的基本設計特征。實際上,這兩種接口都是基于X/OPENSQL的調用級接口(CLI)。它們的最大的不同是JDBC是基于Java的風格和優點,並強化了Java的風格和優點。

最近,微軟又推出了除了ODBC以外的新的API,如RDO,ADO和OLEDB。這些API事實上在很多方面上同JDBC一樣朝著相同的方向努力,也就是努力成爲一個面向對象的,基于ODBC的類接口。然而,這些接口目前並不能代替ODBC,尤其在ODBC驅動器已經在市場完全形成的時候,更重要的是它們只是ODBC的「漂亮的包裝」。

4.JDBC兩層模型和三層模型

JDBC支持兩層模型,也支持三層模型訪問數據庫。 兩層模型中,一個java Appple或者一個JA-va應用直接同數據庫連接。這就需要能直接被訪問的數據庫進行連接的JDBC驅動器。用戶的SQL語句被傳送給數據庫,而這些語句執行的結果將被傳回給用戶。數據庫可以在同一機器上,也可以另一機器上通過網絡進行連接。這被稱爲「Client/Server」結構,用戶的計算機作爲Client,運行數據庫的計算機作爲Server。這個網絡可是intranet,比如連接全體雇員的企業內部網,當然也可以是internet。

在三層模型中,命令將被發送到服務的「中間層」,而「中間層」將SQL語句發送到數據庫。數據庫處理SQL語句並將結果返回「中間層」,然後「中間層」將它們 返回用戶。MIS管理員將發現三層模型很有吸引力,因爲「中間層」可以進行對訪問的控制並協同數據庫的更新,另一個優勢就是如果有一個「中間層」用戶就可以使用一個易用的高層的API,這個API可以由「中間層」進行轉換,轉換成底層的調用。而且,在許多情況下,三層模型可以提供更好的性能。

到目前爲止,「中間層」通常還是用C或C++實現,以保證其高性能。但隨著優化編譯器的引入,將java的字節碼轉換成高效的機器碼,用java來實現「中間層」將越來越實際。而JDBC是允許從一個java「中間層」訪問數據庫的關鍵。

JDBC是一種可用于執行SQL語句的JavaAPI(ApplicationProgrammingInterface應用程序設計接口)。它由一些Java語言編寫的類和界面組成。JDBC爲數據庫應用開發人員、數據庫前台工具開發人員提供了一種標准的應用程序設計接口,使開發人員可以用純Java語言編寫完整的數據庫應用程序。 一、ODBC到JDBC的發展曆程 說到JDBC,很容易讓人聯想到另一個十分熟悉的字眼「ODBC」。它們之間有沒有聯系呢?如果有,那麽它們之間又是怎樣的關系呢? ODBC是OpenDatabaseConnectivity的英文簡寫。它是一種用來在相關或不相關的數據庫管理系統(DBMS)中存取數據的,用C語言實現的,標准應用程序數據接口。通過ODBCAPI,應用程序可以存取保存在多種不同數據庫管理系統(DBMS)中的數據,而不論每個DBMS使用了何種數據存儲格式和編程接口。 1.ODBC的結構模型 ODBC的結構包括四個主要部分:應用程序接口、驅動器管理器、數據庫驅動器和數據源。 應用程序接口:屏蔽不同的ODBC數據庫驅動器之間函數調用的差別,爲用戶提供統一的SQL編程接口。 驅動器管理器:爲應用程序裝載數據庫驅動器。 數據庫驅動器:實現ODBC的函數調用,提供對特定數據源的SQL請求。如果需要,數據庫驅動器將修改應用程序的請求,使得請求符合相關的DBMS所支持的文法。 數據源:由用戶想要存取的數據以及與它相關的操作系統、DBMS和用于訪問DBMS的網絡平台組成。 雖然ODBC驅動器管理器的主要目的是加載數據庫驅動器,以便ODBC函數調用,但是數據庫驅動器本身也執行ODBC函數調用,並與數據庫相互配合。因此當應用系統發出調用與數據源進行連接時,數據庫驅動器能管理通信協議。當建立起與數據源的連接時,數據庫驅動器便能處理應用系統向DBMS發出的請求,對分析或發自數據源的設計進行必要的翻譯,並將結果返回給應用系統。 2.JDBC的誕生 自從Java語言于1995年5月正式公布以來,Java風靡全球。出現大量的用java語言編寫的程序,其中也包括數據庫應用程序。由于沒有一個Java語言的API,編程人員不得不在Java程序中加入C語言的ODBC函數調用。這就使很多Java的優秀特性無法充分發揮,比如平台無關性、面向對象特性等。隨著越來越多的編程人員對Java語言的日益喜愛,越來越多的公司在Java程序開發上投入的精力日益增加,對java語言接口的訪問數據庫的API的要求越來越強烈。也由于ODBC的有其不足之處,比如它並不容易使用,沒有面向對象的特性等等,SUN公司決定開發一Java語言爲接口的數據庫應用程序開發接口。在JDK1.x版本中,JDBC只是一個可選部件,到了JDK1.1公布時,SQL類包(也就是JDBCAPI)就成爲Java語言的標准部件。 二、JDBC技術概述 JDBC是一種可用于執行SQL語句的JavaAPI(ApplicationProgrammingInterface,應用程序設計接口)。它由一些Java語言寫的類、界面組成。JDBC給數據庫應用開發人員、數據庫前台工具開發人員提供了一種標准的應用程序設計接口,使開發人員可以用純Java語言編寫完整的數據庫應用程序。 通過使用JDBC,開發人員可以很方便地將SQL語句傳送給幾乎任何一種數據庫。也就是說,開發人員可以不必寫一個程序訪問Sybase,寫另一個程序訪問Oracle,再寫一個程序訪問Microsoft的SQLServer。用JDBC寫的程序能夠自動地將SQL語句傳送給相應的數據庫管理系統(DBMS)。不但如此,使用Java編寫的應用程序可以在任何支持Java的平台上運行,不必在不同的平台上編寫不同的應用。Java和JDBC的結合可以讓開發人員在開發數據庫應用時真正實現「WriteOnce,RunEverywhere!」 Java具有健壯、安全、易用等特性,而且支持自動網上下載,本質上是一種很好的數據庫應用的編程語言。它所需要的是Java應用如何同各種各樣的數據庫連接,JDBC正是實現這種連接的關鍵。 JDBC擴展了Java的能力,如使用Java和JDBCAPI就可以公布一個Web頁,頁中帶有能訪問遠端數據庫的Ap?plet。或者企業可以通過JDBC讓全部的職工(他們可以使用不同的操作系統,如Windwos,Machintosh和UNIX)在In?tranet上連接到幾個全球數據庫上,而這幾個全球數據庫可以是不相同的。隨著越來越多的程序開發人員使用Java語言,對Java訪問數據庫易操作性的需求越來越強烈。 MIS管理人員喜歡Java和JDBC,因爲這樣可以更容易經濟地公布信息。各種已經安裝在數據庫中的事務處理都將繼續正常運行,甚至這些事務處理是存儲在不同的數據庫管理系統中;而對新的數據庫應用來說,開發時間將縮短,安裝和版本升級將大大簡化。程序員可以編寫或改寫一個程序,然後將它放在服務器上,而每個用戶都可以訪問服務器得到最新的版本。對于信息服務行業,Java和JDBC提供了一種很好的向外界用戶更新信息的方法。 1.JDBC的任務 簡單地說,JDBC能完成下列三件事:   1)同一個數據庫建立連接;   2)向數據庫發送SQL語句;   3)處理數據庫返回的結果。 2.JDBC一種底層的API JDBC是一種底層API,這意味著它將直接調用SQL命令。JDBC完全勝任這個任務,而且比其他數據庫互聯更加容易實現。同時它也是構造高層API和數據庫開發工具的基礎。高層API和數據庫開發工具應該是用戶界面更加友好,使用更加方便,更易于理解的。但所有這樣的API將最終被翻譯爲象JDBC這樣的底層API。目前兩種基于JDBC的高層API正處在開發階段。 1)SQL語言嵌入Java的預處理器。雖然DBMS已經實現了SQL查詢,但JDBC要求SQL語句被當作字符串參數傳送給Java程序。而嵌入式SQL預處理器允許程序員將SQL語句混用:Java變量可以在SQL語句中使用,來接收或提供數值。然後SQL的預處理器將把這種Java/SQL混用的程序翻譯成帶有JDBCAPI的Java程序。 2)實現從關系數據庫到Java類的直接映射。Javasoft和其他公司已經宣布要實現這一技術。在這種「對象/關系」映射中,表的每一行都將變成這類的一個實例,每一列的值對應實例的一個屬性。程序員可以直接操作Java的對象;而存取所需要的SQL調用將在內部直接産生。還可以實現更加複雜的映射,比如多張表的行在一個Java的類中實現。 隨著大家對JDBC興趣的不斷濃厚,越來越多的開發人員已經開始利用JDBC爲基礎的工具進行開發。這使開發工作變得容易。同時,程序員也正在開發對最終用戶來說訪問數據庫更加容易的應用程序。 3.JDBC和ODBC及其他API的比較 到目前爲止,微軟的ODBC可能是用得最廣泛的訪問關系數據庫的API。它提供了連接幾乎任何一種平台、任何一種數據庫的能力。那麽,爲什麽不直接從Java中直接使用ODBC呢? 回答是可以從Java中使用ODBC,但最好在JDBC的協助下,用JDBC-ODBC橋接器實現。那麽,爲什麽需要JDBC呢?要回答這個問題,有這麽幾個方面: 1)ODBC並不適合在Java中直接使用。ODBC是一個C語言實現的API,從Java程序調用本地的C程序會帶來一系列類似安全性、完整性、健壯性的缺點。 2)其次,完全精確地實現從C代碼ODBC到JavaAPI寫的ODBC的翻譯也並不令人滿意。比如,Java沒有指針,而ODBC中大量地使用了指針,包括極易出錯的空指針「void*」。因此,對Java程序員來說,把JDBC設想成將ODBC轉換成面向對象的API是很自然的。 3)ODBC並不容易學習,它將簡單特性和複雜特性混雜在一起,甚至對非常簡單的查詢都有複雜的選項。而JDBC剛好相反,它保持了簡單事物的簡單性,但又允許複雜的特性。 4)JDBC這樣的JavaAPI對于純Java方案來說是必須的。當使用ODBC時,人們必須在每一台客戶機上安裝ODBC驅動器和驅動管理器。如果JDBC驅動器是完全用Java語言實現的話,那麽JDBC的代碼就可以自動的下載和安裝,並保證其安全性,而且,這將適應任何Java平台,從網絡計算機NC到大型主機Mainframe。 總而言之,JDBCAPI是能體現SQL最基本抽象概念的、最直接的Java接口。它建構在ODBC的基礎上,因此,熟悉ODBC的程序員將發現學習JDBC非常容易。JDBC保持了ODBC的基本設計特征。實際上,這兩種接口都是基于X/OPENSQL的調用級接口(CLI)。它們的最大的不同是JDBC是基于Java的風格和優點,並強化了Java的風格和優點。 最近,微軟又推出了除了ODBC以外的新的API,如RDO,ADO和OLEDB。這些API事實上在很多方面上同JDBC一樣朝著相同的方向努力,也就是努力成爲一個面向對象的,基于ODBC的類接口。然而,這些接口目前並不能代替ODBC,尤其在ODBC驅動器已經在市場完全形成的時候,更重要的是它們只是ODBC的「漂亮的包裝」。 4.JDBC兩層模型和三層模型 JDBC支持兩層模型,也支持三層模型訪問數據庫。 兩層模型中,一個java Appple或者一個JA-va應用直接同數據庫連接。這就需要能直接被訪問的數據庫進行連接的JDBC驅動器。用戶的SQL語句被傳送給數據庫,而這些語句執行的結果將被傳回給用戶。數據庫可以在同一機器上,也可以另一機器上通過網絡進行連接。這被稱爲「Client/Server」結構,用戶的計算機作爲Client,運行數據庫的計算機作爲Server。這個網絡可是intranet,比如連接全體雇員的企業內部網,當然也可以是internet。 在三層模型中,命令將被發送到服務的「中間層」,而「中間層」將SQL語句發送到數據庫。數據庫處理SQL語句並將結果返回「中間層」,然後「中間層」將它們 返回用戶。MIS管理員將發現三層模型很有吸引力,因爲「中間層」可以進行對訪問的控制並協同數據庫的更新,另一個優勢就是如果有一個「中間層」用戶就可以使用一個易用的高層的API,這個API可以由「中間層」進行轉換,轉換成底層的調用。而且,在許多情況下,三層模型可以提供更好的性能。 到目前爲止,「中間層」通常還是用C或C++實現,以保證其高性能。但隨著優化編譯器的引入,將java的字節碼轉換成高效的機器碼,用java來實現「中間層」將越來越實際。而JDBC是允許從一個java「中間層」訪問數據庫的關鍵。
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