Le protocole JDBC (Java DataBase Connectivity)ocaron.plil.fr/enseignement/bd_gis2a/coursJDBC.pdf ·...

GIS 2ABases de donnees

Avancees

Le protocole JDBC(Java DataBase Connectivity)

Olivier Caron

Polytech LilleAvenue Paul Langevin Cite ScientifiqueUniversite de Lille59655 Villeneuve d’Ascq cedex

http://[email protected]

Olivier Caron 23 aout 2019 1/35


Avancees

L’ancetre ODBC

Programme ODBCselect * from personne

ODBC ODBC ODBC

Oracle Postgres Excel



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JDBC

• Langage Java (multi-plateforme :-)

• Interface de programmation (API)1

• Adopte et implemente par presque tous les constructeurs

• Passerelle ODBC-JDBC

1Un fichier First.java contenant les exemples JDBC du cours est disponible surmes pages webs



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Des utilisations possibles des protocoles

Programme JDBCselect * from personne

ODBC JDBC ODBC

Oracle Postgres Excel

ODBC JDBC

JDBC-ODBC

...Access Access



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Structuration d’un programme JDBC

Votre code JavaProgramme Java

JDBC APIjava.sql.* et/ou javax.sql.*

Driver Cible

JDBC API

/usr/share/java/postgresqljdbc4.jar

Base de données

Execution d’un programme Java-JDBC :java -cp /usr/share/java/postgresql-jdbc.jar:. progs.First



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Deroulement d’un programme JDBC

• Deroulement classique :

1 Connexion a une base2 Execution de requetes et recuperation des donnees3 Deconnexion

• Plein d’autres variantes (ex : acces multi-bases)



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• Deroulement classique :1 Connexion a une base

2 Execution de requetes et recuperation des donnees3 Deconnexion




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• Deroulement classique :1 Connexion a une base2 Execution de requetes et recuperation des donnees

3 Deconnexion




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• Deroulement classique :1 Connexion a une base2 Execution de requetes et recuperation des donnees3 Deconnexion




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Etablissement d’une connexion

• Pour se connecter a une base, il faut fournir les elements suivants :

1 L’adresse du serveur de base de donnees (son nom de machine)2 Le type du serveur de base de donnees (postgresql, mysql, oracle,. . . )3 Le nom de la base4 Les nom et mot de passe de l’utilisateur reference du serveur

• Les elements 1 a 3 seront fournis via une URL de la forme :jdbc:typeServeur://adresseServeur/nomBaseDonnees

Exemple :jdbc:postgresql://houplin/videoclub

• Ces donnees seront idealement externalisees du code source Javadans un fichier de proprietes.


jdbc:typeServeur://adresseServeur/nomBaseDonnees

jdbc:postgresql://houplin/videoclub


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• Pour se connecter a une base, il faut fournir les elements suivants :1 L’adresse du serveur de base de donnees (son nom de machine)

2 Le type du serveur de base de donnees (postgresql, mysql, oracle,. . . )3 Le nom de la base4 Les nom et mot de passe de l’utilisateur reference du serveur








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• Pour se connecter a une base, il faut fournir les elements suivants :1 L’adresse du serveur de base de donnees (son nom de machine)2 Le type du serveur de base de donnees (postgresql, mysql, oracle,. . . )

3 Le nom de la base4 Les nom et mot de passe de l’utilisateur reference du serveur








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• Pour se connecter a une base, il faut fournir les elements suivants :1 L’adresse du serveur de base de donnees (son nom de machine)2 Le type du serveur de base de donnees (postgresql, mysql, oracle,. . . )3 Le nom de la base

4 Les nom et mot de passe de l’utilisateur reference du serveur








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• Pour se connecter a une base, il faut fournir les elements suivants :1 L’adresse du serveur de base de donnees (son nom de machine)2 Le type du serveur de base de donnees (postgresql, mysql, oracle,. . . )3 Le nom de la base4 Les nom et mot de passe de l’utilisateur reference du serveur








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Fichier de proprietes

• Un fichier de proprietes permet d’avoir un code evolutif sansrecompilation

• Soit le fichier de proprietes de nom ”database.properties” :

jdbc . serverType=pos tg resq ljdbc . serverHost=houp l injdbc .dbName= t e s tjdbc . user=adminjdbc . password=secre t



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Exemple d’une connexion JDBC (1/2)

package progs ;

import java . sq l .∗ ;import java . i o .∗ ;import java . u t i l . P rope r t i es ;

public class F i r s t {public s t a t i c void main ( S t r i n g args [ ] ) {

t ry {Proper t i es props= new Proper t i es ( ) ;F i le InputSt ream i n =new Fi le InputSt ream ( ” database . p r o p e r t i e s ” ) ;props . load ( i n ) ;S t r i n g u r l = ” jdbc : ” +

props . ge tProper ty ( ” jdbc . serverType ” ) + ” : / / ” +props . ge tProper ty ( ” jdbc . serverHost ” ) + ” / ” +props . ge tProper ty ( ” jdbc .dbName” ) ;

S t r i n g user=props . ge tProper ty ( ” jdbc . user ” ) ;S t r i n g password=props . ge tProper ty ( ” jdbc . password ” ) ;



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Exemple d’une connexion JDBC (2/2)

Connection session = DriverManager . getConnect ion ( u r l , user , password ) ;System . out . p r i n t l n ( ” Connection e t a b l i e ” ) ;

} catch ( Fi leNotFoundExcept ion e1 ) {System . e r r . p r i n t l n ( ” F i c h i e r de p r o p r i e t es non t rouv e ” ) ;

} catch ( IOExcept ion e2 ) {System . e r r . p r i n t l n ( ” Er reur l e c t u r e f i c h i e r p r o p r i e t e ” ) ;

} catch ( SQLException e ) {System . e r r . p r i n t l n ( ” Er reur connexion base ” ) ;

}}}



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L’interface Statement

• Le programme precedent a permis d’obtenir une variable sessionde type Connexion.

• Un objet de type Statement est necessaire pour definir desrequetes SQL et recevoir des donnees issues de ces requetes.

• Les donnees issues de requetes select sont stockees dans desobjets de type ResultSet.

• La fermeture d’un Statement engendre la fermeture automatiquede tous les ResultSet associes.



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Statement : requetes de modification

• Toutes les methodes doivent prendre en compte SQLException

• La methode createStatement permet d’obtenir un objet detype Statement a partir d’un objet de type Connection (lig. 1)

• La methode int executeUpdate(StringrequeteSQL) execute toute requete SQL (hors select) etretourne le nombre d’elements concernes par la commande (ligs4-5).

1 Statement stmt = session . createStatement ( ) ;2 stmt . executeUpdate ( ” c reate tab l e t e s t e r ” +3 ” (num i n t e g e r pr imary key , ch t e x t ) ” ) ;4 i n t nb= stmt . executeUpdate ( ” i n s e r t i n t o t e s t e r values ” +5 ” ( 1 , ’ dupont ’ ) , ( 2 , ’ durant ’ ) ” ) ;6 System . out . p r i n t l n ( nb+ ” l i g n e s ins e r ees ” ) ;



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Consultation de la base

• Le processus de consultation (et meme de modification) est lesuivant :

1 Creation d’un objet de type Statement. Selon les parametresfournis lors de cette etape, les possibilites de lecture des donneesrecues ainsi que d’ecriture different.

2 Execution d’une requete SQL de type Select, donnees stockeesdans un objet de type ResultSet.

3 Consultation/modification des donnees d’un ResultSet



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Parametrage de Statement (1/2)

• La methode generale de creation d’un Statement est :Statement createStatement(int resultSetType,

int resultSetConcurrency)

• Les valeurs possibles de resultSetType :

• ResultSet.Type FORWARD ONLY (par defaut) la lecture desdonnees issues de la requete ne pourra se faire que de la premiereligne vers la derniere. Les donnees sont celles de l’etat de la base aumoment de l’execution de la requete (pas de rafraıchissementpossible).

• ResultSet.Type SCROLL INSENSITIVE la lecture peut sefaire en avant et/ou arriere. Pas de rafraıchissement possible desdonnees.

• ResultSet.Type SCROLL SENSITIVE la lecture peut sefaire en avant et/ou arriere. Rafraıchissement possible des donnees.



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• La methode generale de creation d’un Statement est :Statement createStatement(int resultSetType,

int resultSetConcurrency)

• Les valeurs possibles de resultSetType :• ResultSet.Type FORWARD ONLY (par defaut) la lecture des

donnees issues de la requete ne pourra se faire que de la premiereligne vers la derniere. Les donnees sont celles de l’etat de la base aumoment de l’execution de la requete (pas de rafraıchissementpossible).

• ResultSet.Type SCROLL INSENSITIVE la lecture peut sefaire en avant et/ou arriere. Pas de rafraıchissement possible desdonnees.

• ResultSet.Type SCROLL SENSITIVE la lecture peut sefaire en avant et/ou arriere. Rafraıchissement possible des donnees.



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• Les valeurs possibles de resultSetConcurrency :

• ResultSet.CONCUR READ ONLY (par defaut) les donnees duResultSet ne sont pas modifiables

• ResultSet.CONCUR UPDATABLE les donnees duResultSet sont modifiables et synchronisables avec la base.

• La methode stmt = session.createStatement() est un raccourcipour :stmt = session.createStatement(ResultSet.TYPE FORWARD ONLY,

ResultSet.CONCUR READ ONLY)



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• Les valeurs possibles de resultSetConcurrency :• ResultSet.CONCUR READ ONLY (par defaut) les donnees duResultSet ne sont pas modifiables

• ResultSet.CONCUR UPDATABLE les donnees duResultSet sont modifiables et synchronisables avec la base.

• La methode stmt = session.createStatement() est un raccourcipour :stmt = session.createStatement(ResultSet.TYPE FORWARD ONLY,

ResultSet.CONCUR READ ONLY)



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Execution d’une requete select

• Utilisation de la methode executeQuery de la classeStatement.

Statement stmt = session . createStatement ( Resul tSet . TYPE SCROLL SENSITIVE ,Resul tSet .CONCUR UPDATABLE) ;

Resul tSet rs = stmt . executeQuery ( ” s e l e c t num, ch from t e s t e r ” ) ;



Avancees

L’objet de type ResultSet

BD

Rs:ResultSet

num ch

1 dupont

2 durant

cursor

Ligne 1

Ligne 2

updateRow

refreshRow

SynchronisationJava <-> BD

• Gestion d’un curseur pour parcourir les lignes resultats de la requete.

• Apres initialisation de l’objet, le curseur se trouve avant la premiereligne



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ResultSet : gestion du curseur

• Plusieurs methodes booleennes pour deplacer le curseur

• Les methodes retournent false si operation impossible (ex : fin detable), la premiere ligne est la ligne 1.

methode actionnext() deplacement vers la ligne suivanteprevious() deplacement vers la ligne precedente

absolute(i) i > 0, aller a la ieme ligne

absolute(-i) i > 0, aller a la ieme ligne en partant de la derniererelative(i) descendre de i lignesrelative(-i) remonter de i lignesafterlast() aller en fin de la table (apres la derniere ligne)srs.isAfterLast() retourne vrai si fin de tablelast() aller a la derniere ligne



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ResultSet : gestion du curseur

• Plusieurs methodes booleennes pour deplacer le curseur• Les methodes retournent false si operation impossible (ex : fin de

table), la premiere ligne est la ligne 1.methode actionnext() deplacement vers la ligne suivanteprevious() deplacement vers la ligne precedente

absolute(i) i > 0, aller a la ieme ligne

absolute(-i) i > 0, aller a la ieme ligne en partant de la derniererelative(i) descendre de i lignesrelative(-i) remonter de i lignesafterlast() aller en fin de la table (apres la derniere ligne)srs.isAfterLast() retourne vrai si fin de tablelast() aller a la derniere ligne



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ResultSet : lecture des lignes

• Plusieurs methodes pour lire les donnees de la ligne courante (cellepointee par le curseur)

• Deux modes : n◦ de colonne (indicee a partir de 1) ou nom de colonnemethode actionDate getDate(int i) retourne l’objet Date de la colonne iDate getDate(String col) retourne l’objet Date de la colonne colint getInt(int i) retourne un entier de la colonne iint getInt(String col) retourne un entier de la colonne colString getString(int i) retourne l’objet String de la colonne iString getString(String col) retourne l’objet String de la colonne col. . . . . .



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Exemple de consultation

i n t i = 1 ;while ( rs . next ( ) ) {

i n t num = rs . g e t I n t ( ”num” ) ;S t r i n g ch = rs . g e t S t r i n g ( ” ch ” ) ;System . out . p r i n t l n ( ” l i g n e ” + i + ” : ” +

num + ” , ” + ch ) ;i ++;

}

• next() est obligatoire meme pour lire une seule ligne (ex : count)

• En mode FORWARD ONLY, next() est la seule methodepossible.



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ResultSet : modification de lignes

• Des nouvelles methodes pour ResultSet :void updateType(String nomColonne, typenouvelleValeur)void updateRow() , void refreshRow()void cancelRowUpdates()• Un exemple :

rs . f i r s t ( ) ; / / premie re l i g n ers . refreshRow ( ) ; / / synchron isa t ion BD −> Javars . updateSt r ing ( ” ch ” , ” dubois ” ) ;rs . updateRow ( ) ; / / synchron isa t ion Java −> BDrs . updateSt r ing ( ” ch ” , ” Caron ” ) ;rs . cancelRowUpdates ( ) ; / / pr ecedente l i g n e i n v a l i d ee



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ResultSet : insertion de lignes

• Des nouvelles methodes pour ResultSet :void moveToInsertRow()void moveToCurrentRow()void insertRow()

• Un exemple :

/ / phase d ’ i n s e r t i o nrs . moveToInsertRow ( ) ;rs . update In t ( ”num” ,3 ) ;rs . updateSt r ing ( ” ch ” , ” ga rc ia ” ) ;rs . insertRow ( ) ; / / synchron isa t ion Java −> BDrs . moveToCurrentRow ( ) ; / / r e t o u r au curseur avant i n s e r t i o n



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Preparation des requetes

• Lorsqu’elles sont executees plusieurs fois

• Les SGBD ont une version compilee de la requete (performances)

• depend des SGBD

• JDBC offre une API pour :

• Preparer une requete• Parametrer une requete



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• Lorsqu’elles sont executees plusieurs fois• Les SGBD ont une version compilee de la requete (performances)

• depend des SGBD

• JDBC offre une API pour :

• Preparer une requete• Parametrer une requete



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• depend des SGBD

• JDBC offre une API pour :• Preparer une requete

• Parametrer une requete



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• depend des SGBD

• JDBC offre une API pour :• Preparer une requete• Parametrer une requete



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L’interface PreparedStatement

• Creation d’une requete preparee :

PreparedStatement req = session . prepareStatement (” s e l e c t ∗ from t e s t e r where num=? and ch =? ” ) ;

• Parametrer la requete :

req . s e t I n t (1 , 3) ; req . s e t S t r i n g (2 , ” garc ia ” ) ;

• Execution de la requete :

Resul tSet rs2 = req . executeQuery ( ) ;



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Fermeture de la connexion

• Fermer le dialogue SQL

• Fermer la session avec la base

stmt . c lose ( ) ;connect . c lose ( ) ;



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Les objets RowSet : extension de ResultSet

• JDBC 4 : fusion de Connection, PreparedStatement etResultSet

• Integre mecanisme d’observation des donnees modifiees.



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Les objets RowSet : extension de ResultSet

• JDBC 4 : fusion de Connection, PreparedStatement etResultSet• Integre mecanisme d’observation des donnees modifiees.



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Exemple RowSet

JdbcRowSet j r s = RowSetProvider . newFactory ( ) . createJdbcRowSet ( ) ;/∗ Connexion base d i s t a n t e : ∗ /j r s . s e t U r l ( u r l ) ;j r s . setUsername ( user ) ;j r s . setPassword ( password ) ;/∗ e tab l i ssement reque te ( PreparedStatement ) : ∗ /j r s . setCommand ( ”SELECT ∗ FROM t e s t e r WHERE ch= ? ” ) ;j r s . s e t S t r i n g (1 , ” ga rc ia ” ) ;/∗ execu t i on reque te ( e q u i v a l e n t a executeQuery ) : ∗ /j r s . execute ( ) ;while ( j r s . next ( ) ) . . .



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Gestion des transactions

• Le mode par defaut est ”auto-commit” : chaque requete SQL formeune transaction

• Initier une transaction, choix du mode d’isolation standard :

session . setAutoCommit ( fa lse ) ;session . s e t T r a n s a c t i o n I s o l a t i o n ( Connection . TRANSACTION SERIALIZABLE) ;

• Valider une transaction :

stmt . executeUpdate ( ” de le te from emprunter where numl=2 ” ) ;stmt . executeUpdate ( ” de le te from reserver where numl=2 ” ) ;stmt . executeUpdate ( ” de le te from l i v r e s where numl=2 ” ) ;session . commit ( ) ;session . setAutoCommit ( true ) ;



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Annuler une transaction

• methode rollback()

t ry {session . setAutoCommit ( fa lse ) ; / / debut t r a n s a c t i o nsession . s e t T r a n s a c t i o n I s o l a t i o n ( Connection .TRANSACTION READ COMMITTED) ;cmdeSQL= ” i n s e r t i n t o emprunter values ( ” +numl+ ” , ” +numu+ ” ) ” ;stmt . executeUpdate (cmdeSQL) ;i f ( nbEmprunts >= 3) connect . r o l l b a c k ( ) ;else session . commit ( ) ; / / f i n t r a n s a c t i o nsession . setAutoCommit ( true ) ;} catch ( SQLException e ) {

i f ( session != nul l ) {t ry { session . r o l l b a c k ( ) ; session . setAutoCommit ( true ) ;} catch ( SQLException ex ) {System . e r r . p r i n t l n ( ” on est mal ! ” ) ;

}}



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Prise en compte de SQL 3

• SQL 3 : unification de concepts oriente-objet et le monde relationnel

• Des colonnes de type non simple :

• Des tableaux (rs.getArray("nomColonne"))• Des objets (rs.getBlob("nomColonne"))



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• SQL 3 : unification de concepts oriente-objet et le monde relationnel• Des colonnes de type non simple :




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• Des tableaux (rs.getArray("nomColonne"))

• Des objets (rs.getBlob("nomColonne"))



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Le niveau Meta

Une meta-donnee est une donnee qui decrit une donnee

• Des Exemples :

• Modele Relationnel : table(colonne1 type1, . . . )• Postgres pg database, pg user, pg class,. . .• Java : getClass() , getMethods, getFields(), . . .

• JDBC propose une API pour analyser une base (introspection)



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Le niveau Meta


• Des Exemples :• Modele Relationnel : table(colonne1 type1, . . . )

• Postgres pg database, pg user, pg class,. . .• Java : getClass() , getMethods, getFields(), . . .




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Le niveau Meta


• Des Exemples :• Modele Relationnel : table(colonne1 type1, . . . )• Postgres pg database, pg user, pg class,. . .

• Java : getClass() , getMethods, getFields(), . . .




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Le niveau Meta


• Des Exemples :• Modele Relationnel : table(colonne1 type1, . . . )• Postgres pg database, pg user, pg class,. . .• Java : getClass() , getMethods, getFields(), . . .




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JDBC et le niveau Meta

• Analyser dynamiquement la structure d’une table resultatl’interface ResultSetMetaData

int getColumnCount() le nombre de colonnesint getColumnDisplaySize(int column) taille d’affichage d’une colString getColumnLabel(int column) nom suggere d’une colonneString getColumnName(int column) nom de colonneint getColumnType(int column) type (cste) de la colonneString getColumnTypeName(int column) nom du type de la colonne



Avancees

Un exemple d’analyse dynamique de table

rs = stmt . executeQuery ( uneRequeteSQL ) ;rs . l a s t ( ) ; i n t nbLignes = rs . getRow ( ) ; rs . b e f o r e F i r s t ( ) ;ResultSetMetaData rsmd = rs . getMetaData ( ) ;S t r i n g colName [ ] = new S t r i n g [ rsmd . getColumnCount ( ) ] ;for ( i n t i =0; i<rsmd . getColumnCount ( ) ; i ++) { / / ges t ion des noms de co l

colName [ i ]= rsmd . getColumnLabel ( i +1 ) ;Object r e s u l t a t [ ] [ ] = new Object [ rsmd . getColumnCount ( ) ] [ nbLignes ] ;i n t l i g =0 ;while ( rs . next ( ) ) {

for ( i n t i =0; i<colName . leng th ; i ++)switch ( rsmd . getColumnType ( i +1) ) {

case Types . INTEGER: r e s u l t a t [ i ] [ l i g ]=new I n t ege r ( rs . g e t I n t ( colName [ i ] ) ) ;break ;

case Types .VARCHAR: r e s u l t a t [ i ] [ l i g ]=new S t r i n g ( rs . g e t S t r i n g ( colName [ i ] ) ) ;break ;. . .

}}



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Analyse dynamique de la base

• L’interface DatabaseMetaData

• API tres riche (et donc complexe)• Permet de connaıtre les possibilites du SGBD• Portable (de nombreux outils generiques)

• Permet de developper des outils generiques (aka PhpMyAdmin)



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• L’interface DatabaseMetaData• API tres riche (et donc complexe)

• Permet de connaıtre les possibilites du SGBD• Portable (de nombreux outils generiques)




Avancees


• L’interface DatabaseMetaData• API tres riche (et donc complexe)• Permet de connaıtre les possibilites du SGBD

• Portable (de nombreux outils generiques)




Avancees


• L’interface DatabaseMetaData• API tres riche (et donc complexe)• Permet de connaıtre les possibilites du SGBD• Portable (de nombreux outils generiques)




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Conclusion

• API tres riche, une petite partie de JDBC est presentee dans cecours.

• Une API unique quelque soit le SGBD

• En constante evolution : gestion de ”row sets”, gestion de blobs,support de SQL XML, programmation par annotations Java, . . . ,


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