اتصال قاعدة بيانات جافا

تُعدّ JDBC ( Java Database Connectivity ) واجهة برمجة تطبيقات (API) للغة برمجة Java ، تُحدد كيفية وصول العميل إلى قاعدة البيانات . وهي تقنية للوصول إلى البيانات مبنية على Java، وتُستخدم للاتصال بقواعد بيانات Java. تُعدّ JDBC جزءًا من منصة Java Standard Edition من شركة Oracle . توفر JDBC طرقًا للاستعلام عن البيانات وتحديثها في قاعدة البيانات، وهي مُصممة خصيصًا لقواعد البيانات العلائقية . يُمكّن جسر JDBC-to- ODBC من الاتصال بأي مصدر بيانات يُمكن الوصول إليه عبر ODBC في بيئة مضيف آلة Java الافتراضية (JVM).

أصدرت شركة Sun Microsystems برنامج JDBC كجزء من Java Development Kit (JDK) 1.1 في 19 فبراير 1997. ^{[ 1 ]} ومنذ ذلك الحين أصبح جزءًا من Java Platform, Standard Edition (Java SE).

تُضمَّن فئات JDBC في حزمة Javajava.sql ، javax.sqlبالإضافة إلى بعض الفئات الأخرى الموجودة في أماكن أخرى. ويتم تصدير كل ما يتعلق بـ JDBC من خلال الوحدة النمطيةjava.sql .

ابتداءً من الإصدار 3.1، تم تطوير JDBC ضمن عملية مجتمع جافا . يحدد JSR 54 مواصفات JDBC 3.0 (المضمنة في J2SE 1.4)، ويحدد JSR 114 إضافات JDBC Rowset (لـ javax.sql.RowSet)، بينما يمثل JSR 221 مواصفات JDBC 4.0 (المضمنة في Java SE 6). ^{[ 2 ]}

JDBC 4.1، تم تحديده بواسطة إصدار الصيانة 1 من JSR 221 ^{[ 3 ]} وهو مضمن في Java SE 7. ^{[ 4 ]}

JDBC 4.2، تم تحديده بواسطة إصدار الصيانة 2 من JSR 221 ^{[ 5 ]} وهو مضمن في Java SE 8. ^{[ 6 ]}

تم تحديد أحدث إصدار، JDBC 4.3، بواسطة إصدار الصيانة 3 من JSR 221 ^{[ 7 ]} وهو مضمن في Java SE 9. ^{[ 8 ]}

بما أن JDBC عبارة عن مجموعة من تعريفات ومواصفات الواجهات، فإنه يسمح بوجود تطبيقات متعددة لهذه الواجهات واستخدامها من قِبل التطبيق نفسه أثناء التشغيل. توفر واجهة برمجة التطبيقات (API) آلية لتحميل حزم Java الصحيحة ديناميكيًا وتسجيلها لدى مدير برامج تشغيل JDBC java.sql.DriverManager. java.sql.DriverManagerويُستخدم هذا المدير كأداة java.sql.Connectionلإنشاء اتصالات JDBC.

تدعم اتصالات JDBC إنشاء وتنفيذ العبارات. تدعم اتصالات JDBC عبارات التحديث مثل عبارات SQL CREATE و INSERT و UPDATE و DELETE ، أو عبارات الاستعلام مثل SELECT . بالإضافة إلى ذلك، يمكن استدعاء الإجراءات المخزنة من خلال اتصال JDBC. يُمثل JDBC العبارات باستخدام إحدى الفئات التالية:

• Statement– يتم java.sql.Statementإرسالها إلى خادم قاعدة البيانات في كل مرة. بعبارة أخرى، java.sql.Statementيتم تنفيذ الطرق باستخدام عبارات SQL للحصول على java.sql.ResultSetكائن يحتوي على البيانات. ^{[ 9 ]}
• PreparedStatement–java.sql.PreparedStatement هي واجهة فرعية للواجهة الرئيسية java.sql.Statement. ^{[ 9 ]} يتم تخزين العبارة مؤقتًا، ثم يتم تحديد مسار التنفيذ مسبقًا على خادم قاعدة البيانات، مما يسمح بتنفيذها عدة مرات بكفاءة. ^{[ 9 ]}java.sql.PreparedStatement تُستخدم لتنفيذ عبارات SQL المُجمَّعة مسبقًا. ^{[ 9 ]} يؤدي تشغيل العبارات المُجمَّعة مسبقًا إلى زيادة كفاءة تنفيذ العبارات وأدائها. java.sql.PreparedStatementغالبًا ما تُستخدم هذه الواجهة للعبارات الديناميكية حيث يجب تمرير بعض معلمات الإدخال إلى قاعدة البيانات المستهدفة. ^{[ 10 ]} تسمح هذه java.sql.PreparedStatementالواجهة للاستعلام الديناميكي بالتغير بناءً على معلمات الاستعلام. ^{[ 11 ]}
• CallableStatement–java.sql.CallableStatement هي واجهة فرعية للواجهة الرئيسية java.sql.Statement. ^{[ 11 ]} تُستخدم لتنفيذ الإجراءات المخزنة على قاعدة البيانات. ^{[ 11 ] [ 12 ]} يجب تمرير كل من معلمات الإدخال والإخراج إلى قاعدة البيانات لتنفيذ الإجراءات المخزنة. ^{[ 13 ]}

تُعيد عبارات التحديث، مثل INSERT` UPDATEupdate` و` DELETEupdate`، عدد التحديثات الذي يُشير إلى عدد الصفوف المتأثرة في قاعدة البيانات كرقم صحيح. ^{[ 13 ]} ولا تُعيد هذه العبارات أي معلومات أخرى.

تُعيد عبارات الاستعلام مجموعة نتائج صفوف JDBC. تُستخدم مجموعة نتائج الصفوف للتنقل بين عناصر مجموعة النتائج . يتم استرجاع الأعمدة الفردية في الصف إما بالاسم أو برقم العمود. قد تحتوي مجموعة النتائج على أي عدد من الصفوف. تتضمن مجموعة نتائج الصفوف بيانات وصفية تُحدد أسماء الأعمدة وأنواعها.

يوجد امتداد لواجهة برمجة تطبيقات JDBC الأساسية في javax.sql.

غالبًا ما تتم إدارة اتصالات JDBC عبر مجموعة اتصالات بدلاً من الحصول عليها مباشرة من برنامج التشغيل، مثل ^{[ 14 ]}javax.sql.DataSource .

عندما يحتاج تطبيق جافا إلى اتصال بقاعدة بيانات ، تُستخدم إحدى DriverManager.getConnection()الطرق لإنشاء اتصال JDBC java.sql.Connection. يعتمد عنوان URL المستخدم على قاعدة البيانات وبرنامج تشغيل JDBC المُستخدمين. يبدأ دائمًا بالبروتوكول jdbc:، أما باقي التفاصيل فتعتمد على مُورّد قاعدة البيانات.

استيراد java.sql.Connection ؛ استيراد java.sql.DriverManager ؛ استيراد java.sql.SQLException ؛Connection conn = DriverManager.getConnection ( " jdbc :somejdbcvendor:other data needed by some jdbc vendor" , "myLogin" , "myPassword" ) ;حاول { // استخدم الاتصال هنا } أخيرًا { حاول { // أغلق الاتصال بعد الانتهاء conn.close ( ); } catch ( SQLException e ) { // انشر الاستثناء الأصلي، وليس الاستثناء الذي تم التقاطه هنا logger.warn ( " تعذر إغلاق اتصال JDBC" , e ) ; } }

ابتداءً من Java SE 7، يمكن استخدام عبارة try-with-resources في Java لتبسيط الكود أعلاه:

استيراد java.sql.Connection ؛ استيراد java.sql.DriverManager ؛try ( Connection conn = DriverManager.getConnection ( " jdbc :somejdbcvendor:other data needed by some jdbc vendor" , "myLogin" , "myPassword" )) { // استخدم الاتصال هنا } // يتم استدعاء conn.close() تلقائيًا // سيتم إغلاق الاتصال تلقائيًا بعد الخروج من كتلة try

بمجرد إنشاء الاتصال، java.sql.Statementيمكن إنشاء...

استيراد java.sql.Statement ؛try ( Statement stmt = conn . createStatement ()) { stmt . executeUpdate ( "INSERT INTO MyTable(name) VALUES ('my name')" ); }

لاحظ أن java.sql.Connectionعمليات s و java.sql.Statements و java.sql.ResultSets غالبًا ما تستهلك موارد نظام التشغيل، مثل المقابس أو مُعرّفات الملفات . في حالة عمليات java.sql.Connections مع خوادم قواعد البيانات البعيدة، تُستهلك موارد إضافية على الخادم، مثل مؤشرات عمليات s المفتوحة حاليًا java.sql.ResultSet. من الضروري close()لأي كائن JDBC إيقاف تشغيله فور انتهاء دوره؛ ولا ينبغي الاعتماد على جمع البيانات المهملة . يُعدّ بناء try-with-resources المذكور أعلاه نمطًا برمجيًا يُغني عن ذلك.

يتم استرجاع البيانات من قاعدة البيانات باستخدام آلية استعلام قاعدة البيانات. يوضح المثال أدناه إنشاء عبارة وتنفيذ استعلام.

استيراد java.sql.ResultSet ؛ استيراد java.sql.Statement ؛try ( Statement stmt = conn.createStatement (); ResultSet rs = stmt.executeQuery ( " SELECT * FROM MyTable" ) ) { while ( rs.next ( )) { int numColumns = rs.getMetaData ( ) . getColumnCount ( ) ; for ( int i = 1 ; i <= numColumns ; i ++ ) { // تبدأ أرقام الأعمدة من 1. // كما توجد العديد من الطرق في مجموعة النتائج لإرجاع // العمود بنوع معين. راجع وثائق Sun // للاطلاع على قائمة التحويلات الصالحة. System.out.printf ( "COLUMN %d = %s%n" , i , rs.getObject ( i )) ; } } }

الكود التالي هو مثال على java.sql.PreparedStatementاستعلام يستخدم connفئة من المثال الأول:

استيراد java.sql.PreparedStatement ؛ استيراد java.sql.ResultSet ؛try ( PreparedStatement ps = conn.prepareStatement ( " SELECT i.*, j.* FROM Omega i, Zappa j WHERE i.name = ? AND j.num = ?" ) ) { // في عبارة SQL التي يتم إعدادها، كل علامة استفهام هي عنصر نائب // يجب استبدالها بقيمة تُحددها من خلال استدعاء دالة "set". // يستدعي استدعاءا الدالتين التاليتين العنصرين النائبين؛ الأول // يُستبدل بقيمة نصية، والثاني بقيمة عددية. ps.setString ( 1 , "Poor Yorick" ); ps.setInt ( 2 , 8008 ) ;// تُشير مجموعة النتائج، rs، إلى نتيجة تنفيذ عبارة SQL. // في كل مرة تستدعي فيها rs.next()، يتم تحريك مؤشر صف داخلي، أو مؤشر، // إلى الصف التالي من النتيجة. يكون المؤشر في البداية // قبل الصف الأول. try ( ResultSet rs = ps.executeQuery ()) { while ( rs.next ()) { for (int i = 1 ; i < = rs.getMetaData ( ) . getColumnCount ( ) ; i ++ ) { // تبدأ أرقام الأعمدة من 1. // كما توجد العديد من الطرق في مجموعة النتائج لإرجاع // العمود بنوع معين. راجع وثائق Sun // للاطلاع على قائمة التحويلات الصالحة. System.out.printf ( " COLUMN %d = %s% n " , i , rs.getObject ( i ) ) ; } } } }

في حال فشل عملية قاعدة البيانات، يُصدر JDBC استثناءً SQLException. عادةً ما يكون من الصعب جدًا التعافي من هذا الخطأ، باستثناء تسجيله بأكبر قدر ممكن من التفاصيل. يُوصى java.sql.SQLExceptionبتحويل هذا الاستثناء إلى استثناء في نطاق التطبيق (استثناء غير مُعالَج) يؤدي في النهاية إلى التراجع عن المعاملة وإشعار المستخدم.

الكود التالي هو مثال على معاملة قاعدة بيانات :

استيراد java.sql.SQLException ؛boolean autoCommitDefault = conn.getAutoCommit ( ) ; try { conn.setAutoCommit ( false ) ;​// تنفيذ العبارات على الاتصال هنا بشكل معامليconn.commit (); } catch ( SQLException e ) { try { conn.rollback ( ); } catch ( Throwable e ) { logger.warn ( " تعذر التراجع عن العملية" , e ) ; } throw e ; } finally { try { conn.setAutoCommit ( autoCommitDefault ); } catch ( Throwable e ) { logger.warn ( " تعذر استعادة إعداد الالتزام التلقائي " , e ) ; } }

للحصول على مثال على java.sql.CallableStatement(استدعاء الإجراءات المخزنة في قاعدة البيانات)، راجع وثائق دليل واجهة برمجة تطبيقات JDBC .

package org.wikipedia.examples ;استيراد java.sql.Connection ؛ استيراد java.sql.DriverManager ؛ استيراد java.sql.Statement ؛public class DatabaseExample { private static final String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost/mydb" ;public static void main ( String [] args ) { try { Class . forName ( "com.mysql.jdbc.Driver" );Connection conn = DriverManager.getConnection ( DB_URL , "root" , "root" ); Statement stmt = conn.createStatement (); String sql = " INSERT INTO emp1 VALUES ('pctb5361', 'kiril', 'john', 968666668)" ; stmt.executeUpdate ( sql ) ; System.out.println ( " تم إدخال السجلات في الجدول..." ) ; } catch ( SQLException e ) { System.err.printf ( " حدث خطأ في SQL: %s%n" , e.getMessage ( ) ) ; } catch ( Exception e ) { System.err.println ( " حدث خطأ غير معروف . " ) ; e.printStackTrace ( ) ; } } }

برامج تشغيل JDBC هي محولات من جانب العميل (مثبتة على جهاز العميل، وليس على الخادم) تقوم بتحويل الطلبات من برامج Java إلى بروتوكول يمكن لنظام إدارة قواعد البيانات فهمه.

• GNU Data Access (GDA)
• JDBCFacade
• Open Database Connectivity (ODBC)
• Object–relational mapping (ORM)

• باي، يينغ (2022). برمجة قواعد بيانات SQL Server باستخدام جافا . تشام: دار نشر سبرينغر الدولية . doi : 10.1007/978-3-031-06553-8 . ISBN 978-3-030-92686-1.
• هورستمان ، كاي (15 أبريل 2022). جافا الأساسية . أوراكل الصحافة جافا. رقم ISBN 978-0-13-787107-0.

• دليل واجهة برمجة تطبيقات JDBC
• java.sqlتوثيق واجهة برمجة التطبيقات (API) باستخدام جافا دوك
• javax.sqlتوثيق واجهة برمجة التطبيقات (API) باستخدام جافا دوك
• إطار عمل وسيط العلاقات الخارجية (O/R Broker) بلغة سكالا JDBC
• SqlTool أداة مفتوحة المصدر، تعمل عبر سطر الأوامر، وهي أداة عميل JDBC عامة. تعمل مع أي قاعدة بيانات تدعم JDBC.
• سلاسل عناوين URL الخاصة بـ JDBC والمعلومات ذات الصلة بجميع قواعد البيانات.