Hãy khởi đầu nhanh chóng với DB2 9 pureXML Phần 5: Phát triển các ứng dụng Java với dữ liệu XML của DB2

Hãy khởi đầu nhanh chóng với DB2 9 pureXML Phần 5: Phát triển các ứng dụng Java với dữ liệu XML của DB2 IBM Data Studio Data Studio của IBM dựa trên nền tảng Eclipse 3.4, một dự án nguồn mở có sẵn để tải về miễn phí. Để biên dịch và chạy bất kỳ ứng dụng XML của DB2 nào với bàn làm việc này, bạn cần tạo một dự án và bao gồm các thư viện DB2 phù hợp trong đường dẫn xây dựng của dự án, bao gồm cả các thư viện hỗ trợ trình điều khiển tuân theo JDBC 4.0 của DB2. Để cấu hình môi trường của bạn, hãy hoàn thành các bước sau: 1. Khởi chạy Data Studio. 2. Tạo một dự án mới. Đầu tiên chúng ta sẽ sử dụng một dự án đơn giản. Chuyển sang phối cảnh Java (Window > Open Perspective > Java) và chọn File > New > Java Project (Dự án Java). Làm theo các trình thủ thuật để chỉ rõ tên của dự án. Với các mục khác, hãy giữ lại các thiết lập mặc định. 3. Thêm các thư viện DB2 vào đường dẫn xây dựng dự án của bạn. Chọn dự án của bạn, nhấn chuột phải và chọn Properties (Các đặc tính). Chọn Java Build Path (Đường dẫn xây dựng Java), và nhấn vào thẻ Libraries (Các thư viện). Thêm các tệp .jar bên ngoài phù hợp của DB2, như db2jcc.jar, db2jcc_javax.jar, and db2jcc_license_cu.jar. 4. Theo tùy chọn, tạo ra một gói cho ứng dụng của bạn. Chọn dự án của bạn, nhấn chuột phải và chọn New > Package. Để biết chi tiết về việc tạo các dự án và các gói, hãy tham khảo thông tin trợ giúp trực tuyến. Dữ liệu mẫu Các ví dụ trong bài viết này làm việc với bảng "clients" (Các khách hàng) đã tạo ra trong bài "Hãy khởi đầu nhanh chóng với DB2 9, Phần 2" (developerWorks, 03.2006). Để giúp xem lại nhanh chóng, bảng này được định nghĩa như là: Liệt kê 1. Liệt kê mã mẫu với chiều rộng tối đa create table clients( id int primary key not null, name varchar(50), status varchar(10), contactinfo xml ) Liệt kê 2 mô tả một tệp XML mẫu sẽ được chèn ngay vào cột "contactinfo" của bảng này. Liệt kê 2. Một tệp XML mẫu được chèn vào bảng "clients" 54 Moorpark Ave. San Jose CA 95110 4084630110 4081114444 4082223333 4087776688 sailer555@yahoo.com Các tham số cấu hình cơ sở dữ liệu Các ví dụ trong hướng dẫn này đơn giản và hoạt động với một lượng nhỏ dữ liệu XML, vì vậy bạn không cần thay đổi các tham số cấu hình cơ sở dữ liệu mặc định để làm cho chúng chạy. Tuy nhiên, các giá trị mặc định có thể không đủ cho một số môi trường sản xuất. Cụ thể là, các giá trị thiết lập về kích thước bản ghi, vùng lưu trữ đặc biệt (heap) của câu lệnh truy vấn của Java và vùng lưu trữ đặc biệt của ứng dụng có thể cần được tăng thêm. Nếu các giá trị này được thiết lập không phù hợp, hiệu năng thời gian chạy của bạn có thể chậm hoặc bạn có thể không có khả năng chèn các tài liệu XML lớn vào các bảng của DB2 do không đủ không gian ghi nhật ký. Bạn có thể xem lại và thay đổi các tham số cấu hình cơ sở dữ liệu DB2 từ DB2 Control Center (Trung tâm điều khiển của DB2) (chọn Tools > Configuration Assistant) hoặc bộ xử lý dòng lệnh DB2. Hãy tham khảo hướng dẫn sử dụng sản phẩm để biết các chi tiết. Kết nối tới cơ sở dữ liệu của bạn Làm việc với dữ liệu XML của DB2 đòi hỏi thiết lập một kết nối đến cơ sở dữ liệu chứa dữ liệu của bạn. Không có gì đặc biệt về đoạn mã này - nó giống như logic mà bạn đã viết để kết nối với bất kỳ cơ sở dữ liệu DB2 nào. Liệt kê 3 có một lớp trình trợ giúp (helper) với các phương thức để thiết lập và đóng một kết nối cơ sở dữ liệu DB2. Liệt kê 3. Lớp trình trợ giúp để thu nhận và phát hành các kết nối cơ sở dữ liệu public class Conn { // for simplicity, I've hard-coded account and URL data. private static String user = "user1"; private static String pwd = "mypassword"; private static String url = "jdbc:db2:test"; // this method gets a database connection public static Connection getConn(){ Connection conn=null; // load the appropriate DB2 driver and // get a connection to the "test" database try { Class.forName("com.ibm.db2.jcc.DB2Driver"); conn = DriverManager.getConnection(url, user, pwd); . . . } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return conn; } // end getConn(); // this method closes a database connection public static void closeConn(Connection conn){ try { if(conn == null) { return; } conn.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { try { conn.close(); } catch (Exception e) { } } } // end closeConn(); } // end class Bạn sẽ gọi những phương thức này trong các ứng dụng thực hiện các nhiệm vụ lớn hơn, chẳng hạn như chèn và truy vấn dữ liệu XML. Chèn dữ liệu XML Vì đặc tả XQuery ban đầu đã không xử lý các hoạt động viết vào cơ sở dữ liệu (như chèn dữ liệu), DB2 dựa vào các câu lệnh INSERT quen thuộc của SQL để cho phép các lập trình viên viết dữ liệu XML mới vào các bảng có chứa các cột XML. DB2 có thể lưu trữ bất kỳ tài liệu XML đúng định dạng nào lên đến 2GB. Thông thường, các lập trình viên Java cần chèn dữ liệu XML đã chứa trong các tệp vào DB2, mặc dù nó cũng có thể chèn dữ liệu XML từ các chuỗi ký tự, từ dữ liệu nhị phân (bao gồm cả các đối tượng lớn) và từ các câu lệnh chọn ở dưới của SQL. Ở đây cần cân nhắc về cách chèn dữ liệu XML từ các tệp và từ chuỗi ký tự đơn giản. Hãy tham khảo hướng dẫn sử dụng DB2 9 để biết chi tiết về các kịch bản chèn khác. DB2 9 cũng cho phép bạn chèn các tài liệu XML có hoặc không xác nhận hợp lệ chúng dựa vào các lược đồ XML đã đăng ký trước. Các mẫu trong bài viết này trình bày cả hai cách tiếp cận. Chèn tệp không xác nhận hợp lệ Phương thức insertFile() trong Liệt kê 4 minh họa cách chèn dữ liệu từ một tệp XML vào cột "clients.contactinfo". Phương thức này bắt đầu bằng cách định nghĩa một số biến để sử dụng sau. Ba biến đầu tiên tương ứng với các cột mã định danh ID, tên và trạng thái trong bảng "clients". Biến thứ tư là tên của tệp XML được chèn vào cột "contactinfo". Để cho đơn giản, các giá trị đã được mã hóa cứng trong phương thức này; trong một môi trường sản xuất, sẽ thu được các giá trị đầu vào khác nhau. Sau khi thiết lập một kết nối cơ sở dữ liệu, hãy tạo một chuỗi đơn giản cho câu lệnh INSERT của bạn. Như bạn thấy, nó trông giống như bất kỳ câu lệnh INSERT khác của DB2 và sử dụng các dấu tham số cho bốn giá trị cột đầu vào của bạn. Câu lệnh INSERT được chuẩn bị như thường lệ và bốn dấu tham số của nó được thiết lập. Để thiết lập dấu tham số cho cột XML, hãy mở một FileInputStream, chuyển vào vị trí của tệp XML của chúng ta. Ngoài ra hãy lấy chiều dài của tệp này và sử dụng thông tin này làm đầu vào cho phương thức setBinaryStream(). Cuối cùng, thực hiện câu lệnh, kiểm tra các lỗi và đóng kết nối. Liệt kê 4. Chèn dữ liệu XML từ một tệp public static void insertFile(){ try { // for simplicity, I've defined variables with input data int id = 1885; String name = "Amy Liu"; String status = "Silver"; String fn = "c:/XMLFiles/Client1885.xml"; // input file // get a connection Connection conn = Conn.getConn(); // define string that will insert file without validation String query = "insert into clients (id, name, status, contactinfo) values (?, ?, ? ,?)"; // prepare the statement PreparedStatement insertStmt = conn.prepareStatement(query); insertStmt.setInt(1, id); insertStmt.setString(2, name); insertStmt.setString(3, status); File file = new File(fn); insertStmt.setBinaryStream(4, new FileInputStream(file), (int)file.length()); // execute the statement if (insertStmt.executeUpdate() != 1) { System.out.println("No record inserted."); } . . . conn.close(); } catch (Exception e) { . . . } } Chèn tệp có xác nhận hợp lệ Chèn một tệp XML có xác nhận hợp lệ đòi hỏi một chút nỗ lực lập trình bổ sung. Giả sử bạn đã tạo ra và đã đăng ký tệp ClientInfo.xsd như đã thảo luận trong bài "Hãy khởi đầu nhanh chóng với DB2 9, Phần 2" (developerWorks, 03.2006), bạn chỉ cần thay đổi một dòng mã trong Liệt kê 4 để ra lệnh cho DB2 chèn tệp XML có xác nhận hợp lệ. Mã này liên quan đến định nghĩa về chuỗi query. Như trong Liệt kê 5, câu lệnh INSERT đã chỉnh sửa gọi hàm XMLValidate trước khi xác định một dấu tham số cho dữ liệu XML. Hàm này cũng yêu cầu bạn chỉ rõ trình định danh của lược đồ XML được sử dụng để xác nhận hợp lệ. Ở đây, có tham chiếu đến một lược đồ đã đăng ký trước được gọi là "user1.mysample". Liệt kê 5. Chèn dữ liệu XML từ một tệp có xác nhận hợp lệ String query = "INSERT INTO clients (id, name, status contactinfo) " + "VALUES (?, ?, ?, xmlvalidate(? according to xmlschema id user1.mysample))"; Nếu tệp XML đầu vào của bạn có chứa dữ liệu là hợp lệ theo lược đồ đã quy định, DB2 chèn hàng này. Nếu không, toàn bộ câu lệnh sẽ sai và không có dữ liệu nào được chèn vào hàng này. Chèn chuỗi ký tự không xác nhận hợp lệ Phương thức insertString() trong Liệt kê 5 minh họa cách bạn có thể chèn một tài liệu XML đúng định dạng được gán cho một biến chuỗi ký tự trong DB2. Logic này không khác nhiều so với ví dụ trước về chèn dữ liệu từ một tệp. Thay vì sử dụng phương thức setBinaryStream() của câu lệnh đã chuẩn bị của bạn, hãy sử dụng phương thức setString(). Để đơn giản, tài liệu XML trong định nghĩa biến xml đã được mã hóa cứng trong ví dụ này. Lưu ý: Có các ký tự thoát (các vạch chéo ngược) trước các dấu ngoặc kép là một phần của tài liệu XML (ví dụ như số phiên bản XML trong ví dụ dưới đây). Liệt kê 6. Chèn dữ liệu XML từ một chuỗi ký tự public static void insertString(){ try { // for simplicity, I've defined variables with input data int id = 1885; String name = "Amy Liu"; String status = "Silver"; String xml = "" + "" + " " + "54 Moorpark Ave." + "San Jose" + "CA" + "95110" + "" + "" + "4084630110" + "4081114444" + "4082223333" + "" + "4087776688" + "sailer555@yahoo.com" + ""; // get a connection Connection conn = Conn.getConn(); // define string that will insert file without validation String query = "insert into clients (id, name, status, contactinfo) values (?, ?, ? ,?)"; // prepare the statement PreparedStatement insertStmt = conn.prepareStatement(query); insertStmt.setInt(1, id); insertStmt.setString(2, name); insertStmt.setString(3, status); insertStmt.setString(4, xml); // execute the statement if (insertStmt.executeUpdate() != 1) { System.out.println("No record inserted."); } . . . conn.close(); } catch (Exception e) { . . . } } Chèn chuỗi ký tự có xác nhận hợp lệ Như bạn có thể mong đợi, việc xác nhận hợp lệ các tài liệu XML, được đưa ra như là các chuỗi ký tự, đòi hỏi nỗ lực lập trình thêm một chút. Thật vậy, chỉ có một dòng mã cần được sửa đổi -- định nghĩa của biến query. Bạn chỉ cần thay đổi câu lệnh INSERT để gọi hàm XMLValidate, cũng giống như bạn đã làm trong Liệt kê 5. Đây là câu lệnh đã chỉnh sửa: Liệt kê 7. Chèn dữ liệu XML từ một chuỗi ký tự có xác nhận hợp lệ String query = "INSERT INTO clients (id, name, status contactinfo) " + "VALUES (?, ?, ?, xmlvalidate(? according to xmlschema id user1.mysample))"; Truy vấn dữ liệu XML Bây giờ bạn biết cách chèn dữ liệu XML vào DB2 bằng cách sử dụng một chương trình Java, bạn đã sẵn sàng để truy vấn dữ liệu XML. Hãy đi dần qua một vài ví dụ trong phần này, bắt đầu với một nhiệm vụ đơn giản (chẳng hạn như lấy toàn bộ một tài liệu XML) và tiến lên nhiều nhiệm vụ khó khăn hơn (như trả về các phần của các tài liệu XML dựa trên các biến vị ngữ XML và các biến vị ngữ truy vấn quan hệ). Mặc dù DB2 hỗ trợ cả SQL lẫn XQuery như là các ngôn ngữ cấp cao nhất, XQuery không cung cấp một phương tiện để giải quyết các dấu tham số. Trong thực tế, điều này có nghĩa là bất kỳ các XQuery nào trong ứng dụng của bạn đòi hỏi nhiều các biến vị ngữ truy vấn mã hóa cứng hơn phải được bọc trong một câu lệnh SQL nhờ sử dụng hàm SQL/XML như là XMLQuery hay XMLExists. Bài "Hãy khởi đầu nhanh chóng với DB2 9, Phần 3: Truy vấn dữ liệu DB2 XML bằng SQL" (developerWorks, 03.2006) thảo luận các hàm này chi tiết hơn. Ở đây, bạn sẽ thấy cách sử dụng chúng trong một chương trình Java. Và, chỉ để cho vui, bạn cũng sẽ thấy cách bao gồm một truy vấn XQuery với các biến vị ngữ truy vấn mã hóa cứng trong một ứng dụng. Lấy toàn bộ các tài liệu XML Phương thức dựa trên truy vấn đầu tiên của chúng ta khá đơn giản. Nó chỉ lấy toàn bộ thông tin liên hệ của một khách hàng cụ thể. Một truy vấn về tính chất này có thể được thể hiện dễ dàng trong SQL. Vì vậy, nếu bạn quen với JDBC, bạn sẽ dễ dàng hiểu được mã này. Phương thức simpleQuery() trong Liệt kê 8 khai báo một số biến và sau đó thiết lập một kết nối cơ sở dữ liệu bằng cách sử dụng một phương thức trình trợ giúp được định nghĩa trong Liệt kê 2. Chuỗi query chứa một câu lệnh SQL đơn giản để chọn tất cả các thông tin liên hệ của một khách hàng cụ thể. Sau khi thực hiện câu lệnh này, ứng dụng in ra các kết quả đã được tìm nạp vào một biến chuỗi ký tự (stringDoc). Liệt kê 8. Lấy toàn bộ các tài liệu XML bằng SQL import java.sql.*; . . . public static void simpleQuery() { PreparedStatement selectStmt = null; String query = null, stringDoc = null; ResultSet rs = null; int clientID = 1885; try{ // get a connection Connection conn = Conn.getConn(); // define, prepare, and execute the query // this will retrieve all XML data for a specific client query = "select contactinfo from clients where id = " + clientID selectStmt = conn.prepareStatement(query); rs = selectStmt.executeQuery(); // check for results if (rs.next() == false) { System.out.println("Can't read document with id " + clientID); } // fetch XML data as a string and print the results else { stringDoc = rs.getString(1); System.out.println(stringDoc); } . . . conn.close(); } catch (Exception e) { . . . } } Chương trình này in ra chỉ một hàng dữ liệu chứa tất cả các thông tin liên hệ XML của khách hàng cụ thể. Mặc dù không được hiển thị ở đây, nhưng cũng có thể sử dụng XQuery để lấy toàn bộ một hoặc nhiều tài liệu XML, khi thực hiện bạn không cần kết hợp các dấu tham số trong XQuery của bạn. Phần sau trong bài viết này, bạn sẽ thấy một đoạn trích Java, sử dụng XQuery để lấy dữ liệu XML. Lấy các phần của các tài liệu XML Một nhiệm vụ lập trình phổ biến liên quan đến việc lấy ra các phần của các tài liệu XML. Mã Java trong ví dụ này lấy các tên và các địa chỉ email chính của các khách hàng có trạng thái "Bạc." Tên và thông tin trạng thái khách hàng được lưu trữ trong cột VARCHAR của SQL, trong khi các địa chỉ email được chứa trong các tài liệu XML trong cột "contactinfo". Để cho ngắn gọn, tôi đã bỏ qua mã được hiển thị trước đây, chỉ bao gồm các dòng nào là mới hoặc khác trước thôi. Liệt kê 9. Lấy các đoạn XML và dữ liệu quan hệ bằng SQL/XML . . . String status = "Silver"; try{ // get a database connection . . . . // define, prepare, and execute a query that includes // (1) a path expression that will return an XML element and // (2) a parameter marker for a relational column value String query = "SELECT name, xmlquery('$c/Client/email[1]' " + " passing contactinfo as \"c\") " + " from clients where status = ?"; PreparedStatement selectStmt = conn.prepareStatement(query); selectStmt.setString(1, status); ResultSet rs = selectStmt.executeQuery(); // iterate over and print the results while(rs.next() ){ System.out.println("Name: " + rs.getString(1) + " Email: " + rs.getString(2)); } . . . // release resources } catch (Exception e) { . . . } Mã này đưa ra một câu lệnh SQL/XML gọi hàm XMLQuery. Nó cung cấp một biểu thức đường dẫn đến hàm này làm cho DB2 chuyển hướng đến phần tử "email" đầu tiên bên dưới phần tử "Client" gốc của các tài liệu XML đích. (Lưu ý rằng biểu thức đường dẫn phân biệt chữ hoa, chữ thường). Biến $c và mệnh đề FROM của SQL cho biết nơi có thể tìm thấy các tài liệu đích này -- trong cột "contactinfo" của bảng "clients". Mệnh đề WHERE của SQL giới hạn thêm các tài liệu XML đích theo các các tài liệu được tìm thấy chỉ trong các hàng có "trạng thái" khách hàng là một giá trị cụ thể (trong phương thức này là "Bạc"). Kết quả đầu ra trong chương trình này có thể xuất hiện tương tự như: Liệt kê 10. Kết quả đầu ra từ ứng dụng trước Name: Lisa Hansen Email: Name: Amy Liu Email: sailer555@yahoo.com . . . . Trong kết quả đầu ra mẫu này, không có thông tin email nào được trả về cho một khách hàng có đủ điều kiện (Lisa Hansen) vì phần tử này không tồn tại trong tài liệu "contactinfo" XML của cô ấy. Lọc vào các biến vị ngữ quan hệ và XML Các chương trình Java cũng có thể ra lệnh cho DB2 lọc kết quả đầu ra truy vấn dựa trên các điều kiện áp dụng cho cả hai dữ liệu XML và dữ liệu không-XML. Ví dụ sau đây xây dựng trên một ví dụ trước, trả về các tên và các địa chỉ email chính của các khách hàng "Bạc" sống tại San Jose, California. Truy vấn đơn này đang chiếu dữ liệu từ các cột XML và không-XML cũng như đang giới hạn dữ liệu dựa trên các nội dung của cả hai cột XML và không-XML. Đoạn trích dưới đây chỉ bao gồm các phần mã đã thay đổi từ ví dụ trước. Trong trường hợp này, bây giờ câu lệnh SELECT gọi XMLExists như một phần của mệnh đề WHERE để giới hạn các kết quả với các khách hàng sống trong thành phố và bang cụ thể (định nghĩa theo các biến tương ứng city vàstate). Liệt kê 11. Lọc dữ liệu XML dựa trên các giá trị phần tử XML . . . String status = "Silver"; String state = "CA"; String city = "San Jose"; . . . try{ . . . . String query = "SELECT name, xmlquery('$c/Client/email[1]' " + " passing contactinfo as \"c\") " + " from clients where status = ?" " and xmlexists('$c/Client/Address[state=$state][city=$city]' " + " passing contactinfo as \"c\", " + " cast(? as char(2)) as \"state\", " + " cast(? as varchar(30)) as \"city\" )"; PreparedStatement selectStmt = conn.prepareStatement(query); selectStmt.setString(1, status); selectStmt.setString(2, state); selectStmt.setString(3, city); . . . } Hầu hết truy vấn sẽ quen thuộc với bạn, vì vậy phần này chỉ tập trung vào bốn dòng cuối cùng của nó. Hàm XMLExists ra lệnh cho DB2 xác định xem một tài liệu XML cụ thể có chứa một địa chỉ khách hàng có thành phố và bang cụ thể không. Mệnh đề PASSING quy định có thể tìm các tài liệu XML ở đâu trong cột "contactinfo". Hàm CAST được gọi hai lần để gộp các giá trị của các tham số đầu vào (đối với thành phố và bang) với các kiểu dữ liệu phù hợp. Kết quả đầu ra của chương trình này tương tự với kết quả trong Liệt kê 9, giả sử cả hai khách hàng Lisa Hansen và Amy Liu sống ở San Jose, California. Sử dụng XQuery như là một ngôn ngữ cấp cao nhất Mặc dù DB2 hỗ trợ đầy đủ cho XQuery như một ngôn ngữ cấp cao nhất, đặc tả XQuery ban đầu không xử lý các dấu tham số. Trong thực tế, điều này hạn chế việc sử dụng các XQuery trong các ứng dụng Java. Các phần trước đã minh họa cách bạn có thể nhúng XQueries trong SQL (ví dụ, khi sử dụng các hàm XMLQuery và XMLExists để kết hợp các dấu tham số. Phần này tìm hiểu những gì bạn có thể làm với XQuery thuần túy trong các ứng dụng Java của bạn. Ví dụ sau đây chứa một XQuery tương tự như một XQuery đã trình bày trong bài "Hãy khởi đầu nhanh chóng với DB2 9, Phần 4: Truy vấn dữ liệu DB2 XML bằng XQuery" (developerWorks, 04.2006). XQuery này xác định những khách hàng nào sinh sống tại San Jose, California. Đối với mỗi khách hàng như vậy, nó dựng lên một đoạn XML chứa một "emailList" bao gồm tất cả các địa chỉ email của khách hàng đó. Cuối cùng, nó trả về một chuỗi các emailList. Liệt kê 12. Lấy các đoạn XML bằng XQuery try{ // get a database connection Connection conn = Conn.getConn(); // define, prepare, and execute an XQuery (without SQL). // note that