Java и базы данных
Для хранения данных мы можем использовать различные базы данных — Oracle, MS SQL Server, MySQL, Postgres и т.д. Все эти системы упраления базами данных имеют свои особенности. Главное, что их объединяет это взаимодействие с хранилищем данных посредством команд SQL. И чтобы определить единый механизм взаимодействия с этими СУБД в Java еще начиная с 1996 был введен специальный прикладной интерфейс API, который называется JDBC .
То есть если мы хотим в приложении на языке Java взаимодействовать с базой данных, то необходимо использовать функциональные возможности JDBC. Данный API входит в состав Java (на текущий момент это версия JDBC 4.3), в частности, для работы с JDBC в программе Java достаточно подключить пакет java.sql . Для работы в Java EE есть аналогичный пакет javax.sql , который расширяет возможности JDBC.
Однако не все базы данных могут поддерживаться через JDBC. Для работы с определенной СУБД также необходим специальный драйвер. Каждый разработчик определенной СУБД обычно предоставляет свой драйвер для работы с JDBC. То есть если мы хотим работать с MySQL, то нам потребуется специальный драйвер для работы именно MySQL. Как правило, большиство драйверов доступны в свободном доступе на сайтах соответствующих СУБД. Обычно они представляют JAR-файлы. И преимущество JDBC как раз и состоит в том, что мы абстрагируемся от строения конкретной базы данных, а используем унифицированный интерфейс, который един для всех.

Для взаимодействия с базой данных через JDBC используются запросы SQL. В то же время возможности SQL для работы с каждой конкретной СУБД могут отличаться. Например, в MS SQL Server это T-SQL, в Oracle — это PL/SQL. Но в целом эти разновидности языка SQL не сильно отличаются.
Особенности запуска программы
На процесс компиляции необходимость работы с БД никак не сказывается, но влияет на процесс запуска программы. При запуске программы в командной строке необходимо указать путь к JAR-файлу драйвера после параметра -classpath .
java -classpath путь_к_файлу_драйвера:путь_к_классу_программы главный_класс_программы
Например, в папке C:\Java располагаются файл программы — Program.java, скомпилированный класс Program и файл драйвер, допустим, MySQL — mysql-connector-java-8.0.11.jar. Для выполнения класса Program мы можем использовать следующую команду:
java -classpath c:\Java\mysql-connector-java-8.0.11.jar;c:\Java Program
Если C:\Java является текущим каталогом, то мы можем сократить команду:
java -classpath mysql-connector-java-8.0.11.jar;. Program
В принципе мы можем и не использовать параметр -classpath, и запустить програму на выполнение обычным способом с помощью команды «java Program». Но в этом случае путь к драйверу должен быть добавлен в переменную Path.
Как создать базу данных в sql java
Вначале создадим на сервере MySQL пустую базу данных, которую назовем store и с которой мы будет работать в приложении на Java. Для создания базы данных применяется выражение SQL:
CREATE DATABASE store;
Его можно выполнить либо из консольного клиента MySQL Command Line Client, либо из графического клиента MySQL Workbench, которые устанавливются вместе с сервером MySQL. Подробнее про создание базы данных можно прочитать в статье Создание и удаление базы данных.
Для подключения к базе данных необходимо создать объект java.sql.Connection . Для его создаия применяется метод:
Connection DriverManager.getConnection(url, username, password)
Метод DriverManager.getConnection в качестве параметров принимает адрес источника данных, логин и пароль. В качестве логина и пароля передаются логин и пароль от сервера MySQL. Адрес локальной базы данных MySQL указывается в следующем формате: jdbc:mysql://localhost/название_базы данных
Пример создания подключения к созданной выше локальной базе данных store:
Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/store", "root", "password");
После завершения работы с подключением его следует закрыть с помощью метода close() :
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/store", "root", "password"); // работа с базой данных connection.close();
Либо мы можем использовать конструкцию try :
try (Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/store", "root", "password")) < // работа с базой данных >
Возможные проблемы с часовыми поясами и SSL
При подключении к базе данных MySQL мы можем столкнуться с рядом проблем. Например, определим следующий код подключения:
import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; public class Program < public static void main(String[] args) < try< String url = "jdbc:mysql://localhost/store"; String username = "root"; String password = "password"; Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver").getDeclaredConstructor().newInstance(); try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password))< System.out.println("Connection to Store DB succesfull!"); >> catch(Exception ex) < System.out.println("Connection failed. "); System.out.println(ex); >> >
Даже если указаны правильно адрес базы данных, логин, пароль, мы все равно можем столкнуться с ошибками:

Из консольного вывода видно, что проблема заключается с SSL и часовым поясом. Чтобы решить данную проблему, необходимо указать в адресе подключения часовой пояс бд и параметры для использования ssl. В частности, я указываю, что SSL не будет использоваться и что часовым поясом будет московский часовой пояс:
String url = "jdbc:mysql://localhost/store?serverTimezone=Europe/Moscow&useSSL=false";
Параметры подключения указываются после вопросительного знака после названия базы данных. Параметр serverTimezone указывает на название часового пояса сервера бд. В данном случае «Europe/Moscow», cписок всех допустимых названий часовых поясов можно найти на странице https://gist.github.com/kinjal/9105369. И параметр useSSL=false указывает, что SSL не будет применяться.
Файлы конфигурации
Мы можем определить все данные для подключения непосредственно в программе. Однако что если какие-то данные были изменены? В этом случае потребуется перекомпиляция приложения. Иногда это не всегда удобно, например, отсутствует досуп к исходникам, или перекомпиляция займет довольно продолжительное время. В этом случае мы можем хранить настройки в файле.
Так, создадим в папке программы новый текстовый файл database.properties , в котором определим настройки подключения:
url = jdbc:mysql://localhost/store?serverTimezone=Europe/Moscow&useSSL=false username = root password = password
Загрузим эти настройки в программе:
import java.sql.*; import java.nio.file.*; import java.io.*; import java.util.*; public class Program < public static void main(String[] args) < try< Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver").getDeclaredConstructor().newInstance(); try (Connection conn = getConnection())< System.out.println("Connection to Store DB succesfull!"); >> catch(Exception ex) < System.out.println("Connection failed. "); System.out.println(ex); >> public static Connection getConnection() throws SQLException, IOException < Properties props = new Properties(); try(InputStream in = Files.newInputStream(Paths.get("database.properties")))< props.load(in); >String url = props.getProperty("url"); String username = props.getProperty("username"); String password = props.getProperty("password"); return DriverManager.getConnection(url, username, password); > >
Руководство по JDBC. Примеры. Создание базы данных.
В этом примере мы создадим базу данных (далее – БД) с помощью технологии JDBC.
Для этого нам необходимо:
- Импортировать пакет java.sql.*
- Зарегистрировать JDBC драйвер
- Открыть соединение
- Создать новую БД
- Выполнить запрос
- Освободить ресурсы
Для понимания того, как это работает на практике, рассмотрим пример простого приложения.
import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement; public class CreateDBJdbc < static final String DATABASE_URL = "jdbc:mysql://localhost/"; static final String JDBC_DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver"; static final String USER = "ВАШЕ_ИМЯ_ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ"; static final String PASSWORD = "ВАШ_ПАРОЛЬ"; public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLException < Connection connection = null; Statement statement = null; try < System.out.println("Registering JDBC driver. "); Class.forName(JDBC_DRIVER); System.out.println("Connecting to DB. "); connection = DriverManager.getConnection(DATABASE_URL, USER, PASSWORD); System.out.println("Creating database. "); statement = connection.createStatement(); String SQL = "CREATE DATABASE PROSELYTE_JDBC_DB"; statement.executeUpdate(SQL); System.out.println("Database successfully created. "); >finally < if(statement!=null)< statement.close(); >if(connection!=null) < connection.close(); >> > >
В результате работы программы мы получим следующий результат:
/*Some System Messages*/ Registering JDBC driver. Connecting to DB. Creating database. Database successfully created.
Полезности
Туториалы
Системный дизайн
Собеседования
Студенты
Задачи
Немного о себе
Приветствую! Меня зовут Евгений. На этом сайте я пишу о разработке программного обеспечения. Связаться со мной вы можете по email: proselytear@yahoo.com Имеет смысл, предварительно ознакомиться вот с этим FAQ разделом.
Недавние публикации
- Механизмы CAS и FAA глазами Java разработчика
- ExecutorService в Java и примеры его применения.
- Особенности работы PreparedStatement в JDBC
- Основы кэширования в Hibernate
- Феномены чтения глазами разработчика
Copyright © 2023 PROSELYTE.
Omega WordPress Theme by ThemeHall
Часть 1. Введение в SQL

Эта статья открывает небольшой цикл, посвященный азам взаимодействия с базами данных (БД) в Java и введению в SQL. Многие программы заняты обработкой и модификацией информации, её поддержкой в актуальном состоянии. Поскольку данные — весьма важная часть логики программ, то под них зачастую выделяют отдельное хранилище. Информация в нём структурирована и подчинена специальным правилам, чтобы обеспечить правильность обработки и хранения. Доступ к данным и их изменение осуществляется с помощью специального языка запросов — SQL (Structured Query Language).

Система управления базами данных — это ПО, которое обеспечивает взаимодействие разных внешних программ с данными и дополнительные службы (журналирование, восстановление, резервное копирование и тому подобное), в том числе посредством SQL. То есть программная прослойка между данными и внешними программами с ними работающими. В этой части ответим на вопросы что такое SQL, что такое SQL сервер и создадим первую программу для взаимодействия с СУБД.
Виды СУБД
- Иерархические. Данные организованы в виде древовидной структуры. Пример — файловая система, которая начинается с корня диска и далее прирастает ветвями файлов разных типов и папок разной степени вложенности.
- Сетевые. Видоизменение иерархической, у каждого узла может быть больше одного родителя.
- Объектно-ориентированные. Данные организованы в виде классов/объектов c их атрибутами и принципами взаимодействия согласно ООП.
- Реляционные. Данные этого вида СУБД организованы в таблицах. Таблицы могут быть связаны друг с другом, информация в них структурирована.
SQL
- Что такое SQL-Сервер и как он работает? Взаимодействие с СУБД происходит по клиент-серверному принципу. Некая внешняя программа посылает запрос в виде операторов и команд на языке SQL, СУБД его обрабатывает и высылает ответ. Для упрощения примем, что SQL Сервер = СУБД.
- Data Definition Language (DDL) – определения данных. Создание структуры БД и её объектов;
- Data Manipulation Language(DML) – собственно взаимодействие с данными: вставка, удаление, изменение и чтение;
- Transaction Control Language (TCL) – управление транзакциями;
- Data Control Language(DCL) – управление правами доступа к данным и структурам БД.
JDBC

В 80-е годы прошлого века персональные компьютеры типа PC XT/AT завоевали рынок. Во многом это произошло благодаря модульности их конструкции. Это означает, что пользователь мог довольно просто менять ту или иную составную часть своего компьютера (процессор, видеокарту, диски и тому подобное). Это замечательное свойство сохранилось и поныне: мы меняем видеокарту и обновляем драйвер (иногда он и вовсе обновляется сам, в автоматическом режиме). Чаще всего при таких манипуляциях ничего плохого не происходит, и существующие программы продолжат работать с обновившейся системой без переустановки. Аналогично и для работы в Java с СУБД. Для стандартизации работы с SQL-серверами взаимодействие с ней можно выполнять через единую точку — JDBC (Java DataBase Connectivity). Она представляет собой реализацию пакета java.sql для работы с СУБД. Производители всех популярных SQL-серверов выпускают для них драйверы JDBC. Рассмотрим схему ниже. Приложение использует экземпляры классов из java.sql. Затем мы передаем необходимые команды для получения/модификации данных. Далее java.sql через jdbc-драйвер взаимодействует с СУБД и возвращает нам готовый результат. Для перехода на СУБД другого производителя часто достаточно сменить JDBC и выполнить базовые настройки. Остальные части программы при этом не меняются.
Первая программа
Приступим к практической части. Создадим Java-проект с помощью IDE JetBrains IntelliJ IDEA. Заметим, что редакция Ultimate Edition содержит в своём составе замечательный инструмент для работы с SQL и БД — Data Grip. Однако она платная для большинства пользователей. Так что нам для учебных целей остается использовать общедоступную IntelliJ IDEA Community Edition. Итак:
- Запускаем IDE и создадём новый проект:

- Выбираем Java-проект, указываем версию SDK (в примере JDK8, однако это не критично):

- На следующем шаге выбираем в качестве типа консольное приложение:

- Указываем имя проекта, пакет и его размещение на диске (я создал специально для этого отдельную директорию):

- Отложим на минуту IDE и загрузим c www.h2database.com необходимый JDBC-файл для работы c СУБД H2 (download platform independent ZIP):

- Заходим внутрь скачанного файла (нас интересует jar-файл по пути h2\bin, который нам далее понадобится, скопируем его):

- Возвращаемся в IDE и создаём в корне проекта директории: db, где будут размещены файлы с данными СУБД; lib – здесь JAR-библиотека JDBC:

- Переносим в директорию lib jar-файл из шага 6, и добавим его в проект как библиотеку:

- Переименуем java-файл в src/sql/demo на StockExchange.java (если забыли, мы собираемся эмулировать простую «биржу»), поменяем его содержимое и запустим:

Теперь мы умеем подключаться к СУБД и отключаться от неё. Каждый шаг отражается в консоли. При первом подключении к СУБД создаётся файл базы данных stockExchange.mv.db.
Разбор кода
Собственно код:
package sql.demo; import java.sql.*; public class StockExchangeDB < // Блок объявления констант public static final String DB_URL = "jdbc:h2:/c:/JavaPrj/SQLDemo/db/stockExchange"; public static final String DB_Driver = "org.h2.Driver"; public static void main(String[] args) < try < Class.forName(DB_Driver); //Проверяем наличие JDBC драйвера для работы с БД Connection connection = DriverManager.getConnection(DB_URL);//соединениесБД System.out.println("Соединение с СУБД выполнено."); connection.close(); // отключение от БД System.out.println("Отключение от СУБД выполнено."); >catch (ClassNotFoundException e) < e.printStackTrace(); // обработка ошибки Class.forName System.out.println("JDBC драйвер для СУБД не найден!"); >catch (SQLException e) < e.printStackTrace(); // обработка ошибок DriverManager.getConnection System.out.println("Ошибка SQL !"); >> >
Блок констант:
- DB_Driver: Здесь мы определили имя драйвера, которое можно узнать, например, кликнув мышкой на подключенную библиотеку и развернув её структуру в директории lib текущего проекта.
- DB_URL: Адрес нашей базы данных. Состоит из данных, разделённых двоеточием:
- Протокол=jdbc
- Вендор (производитель/наименование) СУБД=h2
- Расположение СУБД, в нашем случае путь до файла (c:/JavaPrj/SQLDemo/db/stockExchange). Для сетевых СУБД тут дополнительно указываются имена или IP адреса удалённых серверов, TCP/UDP номера портов и так далее.
Обработка ошибок:
Вызов методов нашего кода может вернуть ошибки, на которые следует обратить внимание. На данном этапе мы просто информируем о них в консоли. Заметим, что ошибки при работе с СУБД — это чаще всего SQLException.
Логика работы:
- Class.forName(DB_Driver) – убеждаемся в наличии соответствующего JDBC-драйвера (который мы ранее загрузили и установили).
- DriverManager.getConnection(DB_URL) – устанавливаем соединение СУБД. По переданному адресу, JDBC сама определит тип и местоположение нашей СУБД и вернёт Connection, который мы можем использовать для связи с БД.
- connection.close() – закрываем соединение с СУБД и завершаем работу с программой.