Iib2 hu1 ss2010_java-db

22. April 2010 | Fachbereich 13 | Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen | Puyan Abolghasemzadeh, M.Sc. | 1

Informatik im Bauwesen II

SS 2010

1. Hörsaalübung1. Hörsaalübung

Relationale Datenbanken / WebanwendungenRelationale Datenbanken / Webanwendungen

Prof. Dr.-Ing. Uwe RüppelPuyan Abolghasemzadeh, M.Sc.


Über mich

Puyan Abolghasemzadeh, M.Sc.

L501 / Raum 225a

Sprechstunde: Nur nach Vereinbarung!

06151/16-3644

[email protected]

Datenbanken für

Ingenieuranwendungen (DFI)

Informatik im Bauwesen I & II

Lernplattform BauKommPro


Forschungsthemen

Entfluchtungssimulationen

BIM basierte Modellierungen

Immersive Ingenieurmethoden (Virtual Reality)

Parallel Computing

Serious Gaming


Learning by doing


Einführung in BauKommPro (http://www.baukommpro.de)


Gliederung

Was wollen wir machen?

JavaRelationale DatenbankenERM

RD

SQL

MySQLJDBC


Java vs. Python

http://twistedmatrix.com/users/glyph/rant/python-vs-java.html

http://twistedmatrix.com/users/glyph/rant/python-vs-java.html


Was wollen wir machen?

Webbasierte Anwendung

Teil 1Java, relationale Datenbanken, JDBC

Teil 2HTML, dynamische Webseiten (Java Server Pages, Java Beans)

Internet

Server

RelationaleDatenbank


Inhalte der Hörsaalübung

Java Kurze Auffrischung

MySQL Erstellen einer relationalen Datenbank

SQL-Abfragen

JDBC Verarbeiten von SQL-Queries

HTML Grundstruktur einer WWW-Seite

Java Server Pages / Java Beans WWW-Seiten mit dynamischem Inhalt



Hilfsmittel zur 1. Hausübung

Thinking in Java, 4th Editionvon Bruce Eckel http://www.mindviewinc.com/Books

http://www.mindview.net/Books/DownloadSites

http://www.galileocomputing.de/ http://www.galileocomputing.de/katalog/openbook/

Java ist auch eine Insel http://openbook.galileocomputing.de/javainsel8/

http://www.mindviewinc.com/Books

http://www.mindview.net/Books/DownloadSites

http://www.galileocomputing.de/katalog/openbook/

http://openbook.galileocomputing.de/javainsel8/


Java: ... und noch mehr Bücher und Quellen


Java: ?

James Gosling,

Sun MicroSystems, 1990

Entwicklung fortschrittlicher Software für Unterhaltungselektronik

und elektronische Kleingeräte

Ideal für Programmierung im Internet

Entwicklung von

eigenständigen Programmen (Stand alone Applications)

Webbasierte Anwendungen: browserbasierte Programmfragmente (Applets)

serverseitige Programmierung (Servlets / JSP)


Java: Write Once, Run Everywhere

QuelltextJava

CompilerBytecode

JavaInterpreter

plattformspezifischeAnweisungen


Java „Plattform“

Java Runtime Environment

Java Programm

Win32 BetriebssystemWin32 Betriebssystem API

Java API

Java Runtime Environment

SUN Solaris Betriebssystem

SUN Solaris Betriebssystem API

Java API

Java Programm


Java: Die erste Tasse Java

/** * The HelloWorldApp class implements an application that * simply displays "Hello World!" to the standard output. */

class HelloWorldApp { public static void main(String[] args) {

System.out.println("Hello World!"); //Display the string}

}

/** * The HelloWorldApp class implements an application that * simply displays "Hello World!" to the standard output. */

class HelloWorldApp { public static void main(String[] args) {

System.out.println("Hello World!"); //Display the string}

}

Namenskonvention:

• Dateiname ist gleich Klassenname

• Groß- und Kleinschreibung ist wichtig (case sensitive)


Java: Compilieren / Ausführen

Überprüfen der Java-Umgebung(Pfad zu Java-Entwicklungswerkzeugen z.B: C:\j2sdk1.4\bin)

Schreiben des Quelltextes (Editor: TextPad, NotePad++, ...) Übersetzen des Quelltextes in Bytecode (Java-Compiler: javac) Ausführen der Java-Anwendung (java HelloWorldApp)

Übersetzen: javac HelloWorldApp.java

Ausführen: java –cp . HelloWorldApp


Entwicklungsumgebungen – IDEs

Features

Codevervollständigung

Syntaxkontrolle

Kompilieren, Ausführen, Debuggen

GUI Builder (viele IDEs auch ohne)

Beispiele

NetBeans, Eclipse, jDeveloper


Java Projekt mit NetBeans

http://www.iib.bauing.tu-darmstadt.de/lehre/bauinfo3/download/HU1.avi


Relationale Datenbanken


Relationale Datenbanken

Was sind relationale Datenbanken (Vorlesung)

SQL (Hörsaalübung+Vorlesung)

MySQL

MySQL Spezifika


Konzept

DatenbankentwurfDatenbankentwurf(mit ERM)

DatenbankDatenbank

GUIGUI

Umsetzung (mit relationales

Datenmodell)

Interaktion(mit SQL)


ERM – Entity-Relationship-Model

Grafisches Hilfsmittel für den Datenbankentwurf, das von einem bestimmten Datenmodell unabhängig ist

Hauptelemente des ModellsEntitäten (Entities)

Beziehungen (Relationships)

Eigenschaften (Attribute)

Entity

Attribute

Relationship


ERM → relationales Datenmodell: m:n-Beziehung

Beispiel


SQL (Structured Query Language)

Ist eine Datenbanksprache zur Definition, Abfrage und Manipulation von Daten in relationalen Datenbanken.

Entwickelt von IBM (1970er Jahren)Standardisiert von ANSI und ISO (1986)Wird von den meisten Datenbank-Management-Systemen (DBMS) unterstützt z.B. Oracel, MySQL

Sprachumfang Erstellen von Datenbanken, Tabellen und Indizes

Abfragen von Daten

Anlegen, Ändern und Löschen von Datensätzen

Anlegen von Benutzern und Vergabe von Zugriffsrechten


SQL (Structured Query Language)

SQL ist eine Structured Query Language:Kann mit SELECT-Anweisung unterschiedliche Abfragen

(Queries) durchführen.

SQL ist Data Manipulation Language (DML):Kann mit INSERT INTO-Anweisung neue Datensetze (Tupel) in

Datenbank einfügen.

Kann mit UPDATE-Anweisung die Daten in der Datenbank aktualisieren.

Kann mit DELETE-Anweisung die Daten aus der Datenbank löschen.


SQL – Datentypen


Weitere Tabellenparameter


Vorgehensweise bei Erstellung einer DB

1. Datenbank anlegen (Container für Tabellen und andere Datenbankobjekte)

2. Erstellen der Tabellen (Spalten und Datentypen)

3. Füllen der Tabellen mit Daten

4. Auswertung der Daten (Abfragen) und Löschen/Ändern der Daten

Unternehmen

Attribut Datentyp

U.-Nr. Zahl

U.-Name Text

DatenbankDatenbank

SQL


Datenbank erstellen

MySQL

CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] datenbankname;

DB auswählen

USE datenbankname;

Existierende Datenbanken anzeigen

SHOW DATABASES;

Datenbank löschen

DROP DATABASE [IF EXISTS] datenbankname


SQL – Tabellen erstellen

CREATE TABLE

Syntax (mit Fremdschlüssel und automatische Aufzählung für ID)

CREATE TABLE tabellenname(

tab_ID INTEGER NOT NULL AUTO_INCREMENT,

datenfeld1 datentyp1, ……

datenfeldX datentypX,

PRIMARY KEY(PKname),

FOREIGN KEY(FKname)

REFERENCES tabellenname(PKname)

);

Primärschlüssel

Fremdschlüssel

Primärschlüsselvon Tabelle 2


SQL – Tabellen erstellen – Beispiel


Fremdschlüsselparameter


Fremdschlüsselparameter


Tabellen mit m:n-Beziehung verknüpfen


Datensätze eingeben

INSERT INTO

Beispiel

INSERT INTO

tabellenname(datenfeld1,…,datenfeldX)

VALUES(wert1,...,wertX);


Verändern existierender Datensätze

UPDATE

Beispiel

UPDATE tabellenname

SET feld1=wert1,…,feldX=wertX

[WHERE bedingung];

UPDATE Projekt

SET Proj_Name="DBtower",Proj_beg="01.08.2008",Proj_Kst="984034,00"

WHERE Proj_Nr=2;


Löschen von Datensätzen

DELETE

Beispiel

DELETE FROM tabellenname [WHERE bedingung];

DELETE FROM Projekt WHERE Proj_Kst<3000000;


SQL – Datensätze abfragen

SELECT

Beispiel

Beispiel

SELECT [DISTINCT] feldX | * FROM tabellenname

[WHERE bedingung] [ORDER BY fildX [ASC|DESC]];

SELECT * FROM Projekt WHERE Proj_Kst>1000000;

SELECT * FROM Projekt ORDER BY Proj_Name;


Graphviz - Graph Visualization Software

http://www.graphviz.org/

http://www.graphviz.org/


MySQL


MySQL

Frei verfügbarer DatenbankserverHat im Gegensatz zu MS Access keine Benutzeroberflächewww.mysql.com Ausführliche Dokumentation online verfügbar

http://dev.mysql.com/doc/

HRZ-Handbuch:

SQL, Grundlagen und Datenbankdesign, HRZ

http://www.mysql.com/

http://dev.mysql.com/doc/


Benutzung von MySQL

Starten des DatenbankserversStarten der MySQL-Benutzerschnittstelle von der

Kommandozeile: MySQL –u <benutzername> -p

Beispiel: MySQL –u –root -p

Befehle zur Datenbankverwaltung SHOW DATABASES;

CREATE DATABASE <meine_datenbank>;

USE <meine_datenbank>;


Benutzung von MySQL

Befehle zur Verwaltung von TabellenSHOW TABLES;SHOW COLUMNS FROM <tabellen_name>;Standard SQL Z.B. SELECT


Benutzung der Kommandozeile

Alle SQL – Statements sollen dokumentiert und mit abgegeben werden

Die Eingabe von SQL – Statements muss evtl. wiederholt oder korrigiert werden

Die Statements sollten daher in einer Textdatei gespeichert werden


SQL-Batchdateien

Mehrere SQL-Befehle können über Textdatei MySQL

übergeben werden

1. Anlegen einer Textdatei z.B. befehlsliste.sql

2. Befüllen der Textdatei mit SQL-Befehlen (Semikolon nicht

vergessen!)

3. Übergabe der Datei an MySQL mit dem Kommando:

MySQL –u root –p < befehlsliste.sql

Allgemein: MySQL –u benutzername < textdatei


Datenbank sichern/ wiederherstellen

Nutzung des Programms MySQLdumpSichern der Datenbank kunden in der Datei kundenbackup.sql:

MySQLdump –u root –p --opt kunden > kundenbackup.sql

allgemein:

MySQLdump –u benutzername –p --opt db_name > db_sicherungsdatei

Wiederherstellen der Datenbank kunden aus der Datei kundenbackup.sql:

MySQL –u root –p < kundenbackup.sql


Besonderheiten des MySQL - SQL

Bei der Verwendung von Fremdschlüsseln müssen in MySQL bei der Erstellung von Tabellen 2 Besonderheiten beachtet werden.

CREATE TABLE parent(id INT NOT NULL, PRIMARY KEY (id)) TYPE=INNODB;

CREATE TABLE child(id INT, parent_id INT,FOREIGN KEY (parent_id) REFERENCES parent(id) ON DELETE SET

NULL, INDEX par_ind (parent_id)) TYPE=INNODB;


JDBC

RelationaleDatenbank

Anwendung

SQL-Schnittstelle(z.B. ODBC, ADO,

DAO, JDBC)


JDBC – Schnittstelle

Ist realisiert durch einen JDBC Treiber (speziell für die MySQL Datenbank)

Der Treiber besteht aus einem Satz von Klassen, die die Datenbankoperationen zwischen Applikation und Datenbank vermitteln

Treiberpaket: MySQL-connector-java-5.0.6-bin.jar Laden des Datenbanktreibers und Erstellen einer Connection


JDBC – Schnittstelle

Weitere Klassen zum Arbeiten mit der Datenbank und mit SQL – Statements aus dem Package java.sql.*;

DriverManager: Baut die Verbindung auf

Connection: Verbindung zur Datenbank

Statement: Kapsel SQL - Statements

ResultSet: Ergebnismenge einer Datenbankabfrage

ResultSetMetaData: Metadaten zur Ergebnissmenge

SQLException


Ende


Einführung in Java


Aufbau einer Klasse

Klassenkörper

Klassenkopf


Deklaration von Attributen

Deklaration von Attributen


Deklaration und Definition von Methoden

Methodenkörper

Methodenkopf


main – Methode

Ist eine Klassenmethode (nicht global)Einstiegspunkt in jede Java-ApplicationJava Interpreter java sucht nach dieser MethodeÜbergabeparameter der Kommandozeile an die main-Methode im Array: String[] args


Aufbau einer Klasse – Beispiel


Konstruktor

Konstruktoraufrufen:


Ausnahmebehandlung

Ausnahmebehandlung (Exception Handling) zum Abfangen und Protokollieren

eines fehlerhaften Programmverhaltens

try leitet einen Block ein, in dem eine Ausnahme auftreten kann.

catch leitet einen Block ein, der eine bestimmte Ausnahme behandeln kann.

finally leitet einen Block ein, der in jedem Fall (also unabhängig

davon, ob eine Ausnahme aufgetreten ist oder nicht)

ausgeführt wird.

try {tuEtwas_WasBoeseEndenKann;

} catch (AusnahmeTyp variable) {behandelnDerAusnahme;

} finally {wirdImmerAusgefuehrt;

}

try {tuEtwas_WasBoeseEndenKann;

} catch (AusnahmeTyp variable) {behandelnDerAusnahme;

} finally {wirdImmerAusgefuehrt;

}


Ausnahmebehandlung - Beispiel

Es gibt 2 Methoden, mit Exceptions umzugehen (Behandeln oder Weiterreichen)


Packages

Zugriff auf eine Klasse aus einem Package

● Die import Anweisung

● Die import Anweisung mit Wildcard● Alle Klassen aus diesem Package können verwendet werden


Die Klassenbibliothek von Java (Java-API)

Wird im JDK mitgeliefertKlassen sind in Pakete (packages) unterteilt, die hierarchisch

geordnet sind z.B. java.math.BigInteger, org.gjt.mm.MySQL.Driver

Standard API Für alltägliche Programmierarbeit

Klassen für Stringverarbeitung, Dateizugriffe, GUI – Erstellung, etc.

Weitere APIs für spezielle Aufgaben 2D, 3D – Grafik, Datenbankzugriffe, etc.

Dokumentation des Java – API Einem einheitlichen Format folgend

Zu eigenen Klassen können mit Hilfe von Werkzeugen im gleichen Format Dokumentationen erstellt werden

auch im Internet: http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/


Java API: Screenshot


Nutzung der Klassenbibliothek

Standard API kann einfach genutzt werdenWeiter Pakete können wie folgt eingebunden werdenKopieren der entsprechenden Pakete nach java_home\jre\lib\ext

Oder einbinden externer Ressourcen Kommandozeile: Option –cp (classpath) beim Ausführen java –cp d:\meine_bib Test

IDEs Verschiedene Mechanismen zum Einbinden von externen Ressourcen

Iib2 hu1 ss2010_java-db

Education