XML Technology Research Lab: 利用純 JDBC 驅動程式來存取資料庫

MySQL Server 簡介

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Written by: 國立中興大學資管系呂瑞麟 Eric Jui-Lin Lu

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本文假設你已經安裝了 MySQL Server 5.1.x 版，而且你也依據之前的說明，建立了使用者 jlu，而且你也為 jlu 建立了一個資料庫 eric，並且在資料庫中，建立了表格 Product。在下列的步驟中，我們將說明如何利用純 JDBC 驅動程式來開發 Java 程式以便於對表格 Product 進行增、刪、改、查的動作。以下文件，我們假設讀者熟析 Java 程式；如果讀者想學習 Java 的物件導向設計的技巧，我們建議購買作者所寫的 呂瑞麟與陳宜惠著，Java 101: 物件導向程式設計，上奇出版，09/2008 以及其勘誤表。

為了讓 Java 程式（包含 JSP、Java Servlets 等）能夠存取資料庫，昇陽（Sun）定義了 JDBC 的介面，而各家的資料庫管理系統可以依據這些介面定義，開發出其資料庫系統的 JDBC 驅動程式。JDBC 驅動程式又分成四大類，其細節可以參考資料處理入門，在本文中，我們只針對 MySQL 提供的純 JDBC 驅動程式來說明。
純 JDBC 驅動程式：若要使用純 JDBC 驅動程式，請安裝 MySQL Connector/J。作者下載的是 5.1.x 版的 ZIP Archive，檔案名稱為 mysql-connector-java-5.1.x.zip。將檔案解壓縮之後，請在解壓縮的目錄內，將 mysql-connector-java-5.1.x-bin.jar 設定到適當的環境變數 CLASSPATH 內；如果你的開發環境包含 Tomcat，則我們建議你將 mysql-connector-java-5.1.x-bin.jar 放置於 tomcat\shared\lib 目錄內。假設 Tomcat 安裝於 e:\tomcat，請將該 jar 檔放置於 tomcat\shared\lib 目錄，並設定適當的環境變數 CLASSPATH。設定環境變數可以由控制台來完成，或者在"命令提示字元"視窗內輸入：
```
set CLASSPATH=.;e:\tomcat\shared\lib\mysql-connector-java-5.1.x-bin.jar;%CLASSPATH%
```
開發 JDBC 程式：一般來說，以 Java 語言（含 JSP 和 servlet）來連結資料庫，大多需要完成以下的步驟：
1. 利用 Class.forName(驅動程式的名稱); 載入 JDBC 的驅動程式；以 MySQL 的 JDBC 驅動程式的名稱為例，載入的用法為 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");。每一種驅動程式都有其相對應的名稱，開發人員在使用之前必須先搞清楚。
2. 利用 Connection conn = DriverManager.getConnection(資料庫的位置, 帳號名稱, 密碼); 來產生一個 Java 程式和資料庫之間的連線（也就是 Connection 物件 conn）。 DriverManager.getConnection() 內有三個參數，第一個參數說明程式想要跟哪一個資料庫連線；同樣的，這個參數的值會因為使用的 JDBC 驅動程式不同而不同，以我們的範例為例，因為我們使用 MySQL 的 JDBC 驅動程式，而且因為 MySQL 的位置在本機（也就是 127.0.0.1），且因為資料庫的名稱為 "eric"，所以第一個參數值必須為 "jdbc:mysql://127.0.0.1/eric"（其中 jdbc:mysql: 是固定不變的，最後 "//IP 位址/資料庫名稱" 會隨著 MySQL 安裝的 IP 位址以及該 MySQL 上的資料庫名稱的不同而改變）。第二個以及第三個參數分別為連結該資料庫所需要的"帳號名稱"以及"密碼"。
3. 連線完成之後，我們可以開始執行 SQL 的指令了。執行 SQL 指令的方式是先借由 conn 來產生一個 Statement 的物件，然後再藉由 Statement 的物件來執行 SQL 指令。產生 Statement 物件的方式為 Statement aStatement = conn.createStatement();，其中 aStatement 即為 Statement 物件的名稱。
4. SQL 指令主要執行"增、刪、改、查"四個動作，而這四個動作中只有"查詢" 會回傳一個表格的資料，其他三種都只回傳一個代表執行是否成功的整數。
  1. 如果 SQL 指令執行"增、刪、改"，執行的方式為 aStatement.executeUpdate(SQL指令);，該方法回傳總共被改變的資料筆數。以在 Product 新增一筆編號 5 的產品為例，我們的程式碼即為 aStatement.executeUpdate("insert into Product values(5,'鍵盤',14.5,2)");；由於只有一筆資料被新增，所以執行後，aStatement.executeUpdate() 會回傳 1。
  2. 如果 SQL 指令執行"查詢"，執行的方式為 aStatement.executeQuery(SQL指令 );，該方法回傳查詢的結果；由於 SQL 查詢的結果也是一個表格，該表格由 Java 的 ResultSet 物件所代表。以查詢整個 Product 的資料為例，我們的程式碼即為 ResultSet rs = aStatement.executeQuery("select * from Product");。
5. 如果 SQL 指令是查詢，程式大多會進一步處理該查詢結果，也就是 ResultSet 物件。一個 ResultSet 物件包含兩種資料，一種是該回傳表格的 Metadata（由 ResultSetMetaData 物件所代表；該物件包含總共有幾個欄位、欄位的名稱、欄位的資料型態等資料），另一種是表格的資料。
  1. 我們可以經由 ResultSetMetaData rsmeta = rs.getMetaData(); 來取得 ResultSetMetaData 物件；然後經由 int cols = rsmeta.getColumnCount(); 來取得回傳表格的總欄位數；在得到總欄位數 cols 之後，我們就可以經由一個簡單的 for 迴圈，將每一個欄位的名稱以及資料型態，經由 rsmeta.getColumnLabel(i) 以及 rsmeta.getColumnType(i)。
  2. 經由 ResultSet 物件 rs 可以取得實際的查詢資料。在預設的情形下，一開始 rs 指向資料的第 0 筆，我們可以經由 rs.next() 來依序取得下一筆的資料，一旦下一筆資料不存在，rs.next() 會回傳 false。當 rs.next() 指向某一筆資料的時候，我們可以利用之前 rsmeta 來取得總欄位數，然後利用 rs.getString(i) 將一個一個欄位的資料以字串的方式取出。除了 getString(i) 的方式之外，我們也可以利用 getDate(i)、getTime(i)、getDouble(i)、 getInt(i) 等方法分別取出資料型態為 Date、Time、double、int 的資料。
6. 最後，但也是很重要的：在程式結束以前，我們必須將相關的資料庫資源釋放出來。資源釋放的方式是經由呼叫該物件的 close() 方法達成；若釋放 Statement 物件，則與該 Statement 物件相關的 ResultSet 物件也會被釋放。另外，在程式的最後，我們也必須經由 conn.close(); 將連線釋放。
由於這個程式跟之前的 NewODBC.java 幾乎一樣，我們只針對不同的地方（以綠色標示）作說明。
```
import java.sql.*;

public class NewJDBC {
  // 設定 JDBC 驅動程式的名稱：com.mysql.jdbc.Driver
  static String classname = "com.mysql.jdbc.Driver";

  // 設定 JDBC 的連線資訊，其中 jdbc:mysql:// 是固定不變的
  // 在 // 之後，首先加上 IP 或者主機名稱，在本例中是 127.0.0.1
  // IP 之後，請接上斜線（/）以及資料庫的名稱，在本例中是 eric
  static String jdbcURL = "jdbc:mysql://127.0.0.1/eric";
  static String UID = "jlu";
  static String PWD = "newpasswd";
  static Connection conn = null;

  public static void main( String argv[] ) {
    if(argv.length != 1) {
      System.out.println("Usage: java NewJDBC Product");
      System.exit(2);
    }
    String aQuery = "select * from " + argv[0];
    String iSQL = "insert into " + argv[0] + " values(5,'鍵盤',14.5,2)";
    String uSQL = "update " + argv[0] + " set Name='無線鍵盤' where ID=5";
    String dSQL = "delete from " + argv[0] + " where ID=5";

    try {
      // 載入 JDBC 驅動程式
      Class.forName(classname).newInstance();

      // connect to Database
      conn = DriverManager.getConnection(jdbcURL,UID,PWD);

      // Display current content
      System.out.println("Display current content");
      ShowResults(aQuery);

      // Insert a new record
      System.out.println("\nInserting a new record .....");
      InsertNew(iSQL);
      ShowResults(aQuery);

      // Update record
      System.out.println("\nUpdateing a record .....");
      UpdateNew(uSQL);
      ShowResults(aQuery);

      // Delete record
      System.out.println("\nDeleting a record .....");
      DeleteNew(dSQL);
      ShowResults(aQuery);

      conn.close();
    } catch (Exception sqle) {
      System.out.println(sqle);
      System.exit(1);
    }
  }

  private static void DeleteNew(String dSQL) {
    try {
      Statement aStatement = conn.createStatement();
      aStatement.executeUpdate(dSQL);
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("Delete Error: " + e);
      System.exit(1);
    }
  }

  private static void UpdateNew(String uSQL) {
    try {
      Statement aStatement = conn.createStatement();
      aStatement.executeUpdate(uSQL);
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("Update Error: " + e);
      System.exit(1);
    }
  }

  private static void InsertNew(String iSQL) {
    try {
      Statement aStatement = conn.createStatement();
      aStatement.executeUpdate(iSQL);
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("Insert Error: " + e);
      System.exit(1);
    }
  }


  private static void ShowResults(String aQuery) {
    try {
      Statement aStatement = conn.createStatement();
      ResultSet rs = aStatement.executeQuery(aQuery);

      ResultSetMetaData rsmeta = rs.getMetaData();
      int cols = rsmeta.getColumnCount();

      // Display column headers
      for(int i=1; i<=cols; i++) {
        if(i > 1) System.out.print("\t");
        System.out.print(rsmeta.getColumnLabel(i));
      }
      System.out.print("\n");

      // Display query results.
      while(rs.next()) {
        for(int i=1; i<=cols; i++) {
          if (i > 1) System.out.print("\t");
          System.out.print(rs.getString(i)); 
        }
        System.out.print("\n");
      }

      // Clean up
      aStatement.close();
    }
    // a better exception handling can be used here.
    catch (Exception e) {
      System.out.println("Exception Occurs.");
    }
  }
}
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2012年9月26日星期三

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