Java 入門 6 Java 入門 6 - データベースにアクセスする Version 1.0 Kyosuke Yanai Copyright(c) 2010 Kyosuke Yanai

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しゅんすけいしなみ
4 years ago
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2 目次 1 はじめにデータベースデータベースへのアクセス MySQL へのアクセス準備 Connector/J のダウンロードインストール MySQL へのアクセス MySQL データベース接続環境 MySQL データベースのテーブルにアクセスする手順 JDBC ドライバを初期化する MySQL データベースに接続するテーブルにアクセスするテーブルを検索表示するプログラムを作成プログラムの概要ソースコード例 eclipse でクラスを作成実行演習検索条件をつけましょう演習解答例検索条件をつけましょう付録 TBD 改定履歴索引 Copyright(c) 2010 Kyosuke Yanai i

3 1 はじめに本テキストではデータベースにアクセスする方法を学びますただし本テキストでは以下については詳しい説明はいたしません MySQL SQL 文 1.1 データベースデータベース ( 以降 DB と略記することがあります ) はある目的のためにデータを管理利用するためのしくみですその形態はデータをどのように管理するかで区分されます現在の主流のデータベースはリレーショナルデータベース (Relational Database) です Java のアプリケーション開発で対象となるデータベースのほとんどはこのリレーショナルデータベース ( 以降 RDB と略記することがあります ) ですですから本テキストでも RDB を扱います代表的な RDB システムには次のようなものがあります表 1-1 データベースシステム名 Oracle DB2 SQL Server PostgresQL MySQL 代表的なデータベースシステム (RDB) 概要 Oracle 社の RDB システム IBM 社の RDB システム Microsoft 社の RDB システム ASP.NET を利用した Web アプリケーションのバックエンドとして利用されていますフリーで利用できるオープンソースのデータベースシステムですオープンソースのデータベースシステムで世界でもっとも普及しているとされています 1

4 1.2 データベースへのアクセス先に見たようにデータベースにはいろいろな種類がありますアクセス方法もまちまちですしかしアクセスするデータベースごとに Java のプログラムコードを作成するのであればとんでもないことです幸い Java には JDBC というデータベースにアクセスするためのアプリケーションインターフェイス (API) が定められていますですからその JDBC に準じた実装 1をすれば一部の情報を変更するだけで色々な RDB にアクセスできますその様子を図に示します Java application DB へのアクセス処理コード JDBC JDBC API JDBC API を使えば色々なデータベースに簡単にアクセスできます java.sql パッケージに含まれます Connector/J PostgreSQL JDBC Driver Oracle JDBC Driver JDBC ドライバ (DB 専用のアクセスライブラリ ) が必要です MySQL PostgreSQL Oracle 図 1-1 JDBC を使ってデータベースにアクセス JDBC ドライバ実際には JDBC を使ってデータベースにアクセスするためのライブラリ (JDBC ドライバ ) が必要です MySQL の場合には Connector/J というライブラリがよく利用されます具体的な利用法についてはあとで詳しく説明します 1 JDBC には 4 つの種類 ( タイプ ) がありますが詳しい説明は省略します 2

5 2 MySQL へのアクセスここでは MySQL データベースにアクセスするための基本的な手順を学びますとくにもっとも簡単な例としてテーブルの検索例を学びます 2.1 準備 Java プログラムから MySQL に作成したデータ ( テーブル ) にアクセスするために以下の準備が必要です (1) MySQL をインストールします (2) MySQL にデータベーステーブルを作成します (3) JDBC を経由してアクセスするためのライブラリをインストールします MyDQL の場合 Connector/J ライブラリ (JDBC ドライバ ) をインストールします (4) MySQL にアクセスするためのユーザを作成します (3) の準備作業は Java アプリケーションが動作する PC 環境に適用する必要がありますその他の作業は他の PC 環境に適用するのが普通ですもちろん学習目的として Java アプリケーションの動作 PC に MySQL をインストールしてデータベースを作成することも良いです MySQL のデータベースを構築するのをどなたか別の方にお願いできるのであればそうしてもらってくださいご自身で MySQL データベースを作らなくてはならないのでしたら付録 - MySQL を導入する - をご参照ください MySQL のダウンロードからインストール手順アクセス用のユーザ登録データベースの作成と簡単なテーブルの作成手順を説明しています次に Connector/J というライブラリをダウンロードインストールする手順を説明します 3

2.2 Connector/J のダウンロードインストール (1) MySQL Connectors ダウンロードサイトにアクセスします URL = http://dev.mysql.

6 2.2 Connector/J のダウンロードインストール (1) MySQL Connectors ダウンロードサイトにアクセスします URL = (2) "Connecto/J" を選択します Connector/J を選択図 2-1 MySQL Connectors ダウンロードサイト Connecto/J ダウンロードページが表示されます図 2-2 Connecto/J ダウンロードページ 4

7 (3) 下にスクロールし zip ファイルのダウンロードを選択します mysql-connector-java zip をダウンロードします [Download] を選択図 2-3 zip ファイルのダウンロードを選択 mysql-connector-java zip のダウンロードページが表示されます図 2-4 mysql-connector-java zip のダウンロードページ (1) 5

8 (5) 下にスクロールし " No thanks, just take me to the downloads!" を選択します No thanks, just take me to the downloads! を選択図 2-5 mysql-connector-java zip のダウンロードページ (2) (4) 複数のダウンロードサイトが表示されますので任意のサイトを選択します HTTP, FTP いずれかお好みのサイトを選択します図 2-6 mysql-connector-java zip のダウンロードサイトの選択ダウンロードが開始されます終了まで待ちましょう 6

zip の展開展開されたフォルダ内の mysql-connector-java-5.1.13-bin.

9 (5) ダウンロードしたファイルを展開します展開先は任意ですここでは C: mysql に展開しています図 2-7 mysql-connector-java zip の展開展開されたフォルダ内の mysql-connector-java bin.jar を使用しますどう使用するかは後で説明します図 2-8 mysql-connector-java bin.jar 以上で JDBC ドライバの準備ができました 7

2.3 MySQL へのアクセスここからは MySQL のデータベースのテーブルにアクセスする方法を学びます 2.3.1 MySQL データベース接続環境 MySQL データベース環境はつぎのようになっているものとします詳しくは付録 - MySQL を導入する - を参照してください Java application DB へのアクセス処理コード本テキストではこの部分を作成します JDBC(java.

10 2.3 MySQL へのアクセスここからは MySQL のデータベースのテーブルにアクセスする方法を学びます MySQL データベース接続環境 MySQL データベース環境はつぎのようになっているものとします詳しくは付録 - MySQL を導入する - を参照してください Java application DB へのアクセス処理コード本テキストではこの部分を作成します JDBC(java.sql パッケージ ) Connector/J MySQL データベース sampledb テーブル members 図 2-9 MySQL データベース接続環境 JDBC 経由で MySQL のデータベースにアクセスするにはパッケージ java.sql を使用しますテーブル members には次のようなデータが入っているものとします表 2-1 members テーブルの内容 id name address phone mail memo 1 青木雄二藤沢市東海岸 aoki@lites.jp 言いだしっぺ 2 加藤智久藤沢市なぎさ kato@lites.jp リーダ 3 佐藤裕子藤沢市江ノ島中央 tanaka@lites.jp 会計 4 田中一郎藤沢市江ノ島東 tanaka@lites.jp サブリーダ 5 中村達也藤沢市湘南町 nakamura@lites.jp 宴会幹事 MySQL データベースを導入した PC とデータベースにアクセスするプログラムを実行する PC とは同じ PC でも良いですしネットワークでつながっていれば別の PC でもかまいません 8

11 2.3.2 MySQL データベースのテーブルにアクセスする手順 MySQL データベースのテーブルにアクセスする概略の手順を説明します (1) JDBC ドライバを初期化する (2) MySQL データベースに接続する (3) テーブルにアクセスする (4) データベースをクローズする図 2-10 MySQL データベースのテーブルにアクセスする概略の手順各ステップについて詳しく説明します JDBC ドライバを初期化する指定した名前の JDBC ドライバを初期化します記述は次のようにします Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); 図 2-11 JDBC ドライバを初期化 Class.forName 宣言 : public static Class forname(string classname) throws ClassNotFoundException 引数 : String 型機能 : 指定された文字列名を持つクラスの Class オブジェクトを返します戻り値 : Class 例外 : ClassNotFoundException 指定のクラスがないときにスローされます JDBC ドライバに関しては Class.forName は指定した JDBC ドライバを後述の DriverManager に登録する処理をしますここで指定する JDBC ドライバ名 2( クラス名 ) は "com.mysql.jdbc.driver" ですこれは先にインストールした MySQL 用の JDBC ドライバを示しています 2 org.gjt.mm.mysql.driver も使用できますが古いバージョン互換のための名前です 9

12 MySQL データベースに接続する MySQL データベース名データベースユーザ名 / パスワードを指定して接続しますこのためには DriverManager を使用します DriverManager を使うと複数の JDBC ドライバを同時に管理利用することができますつまり複数のデータベースにアクセスすることができます Connection db = DriverManager.getConnection(url, userid, password); 図 2-12 MySQL データベースに接続 DriverManager.getConnection 宣言 : public static Connection getconnection(string url, String user, String password) throws SQLException 引数 : url - jdbc:subprotocol:subname 形式のデータベース URL user - 接続するデータベースのユーザー password - ユーザーのパスワード機能 : 指定されたデータベースに接続します戻り値 : Connection - データベースとの接続 ( セッション ) を示すクラス例外 : SQLException - データベースアクセスエラーが発生した場合にスローされます接続 url は次のように記述します jdbc:subprotocol:subname // サーバホスト名 [: ポート番号 ]/ データベース名 [? パラメタ ] mysql 図 2-13 データベースへの接続 url (1) subprotocol MySQL の場合は mysql とします (2) subname MySQL の場合は // サーバホスト名 [: ポート番号 ]/ データベース名 [? パラメタ ] とします 10

13 サーバホスト名サーバホスト名は IP アドレスを直接記載しても良いですまた同一 PC 上のデータベースの場合にはサーバホスト名は localhost となりますポート番号省略できますデータベース名 MySQL サーバに作成したデータベースの名前を記載しますパラメタ情報認証やネットワークなどさまざまなパラメタがありますがここでは文字コードに関するパラメタだけを使ってみます接続 url の具体例本テキストで使用する例は次の通りです (1) 同一 PC の場合 "jdbc:mysql://localhost/sampledb ( つづきます )?useunicode=true&characterencoding=windows-31j" (2) 別 PC の場合 "jdbc:mysql://xxx.xxx.xxx/sampledb ( つづきます )?useunicode=true&characterencoding=windows-31j" useunicode=true JDBC ドライバで Unicode を使用します characterencoding=windows-31j MySQL データベースでは Windows-31J を使用します Windows-31J は Windows-31J は Windows 環境で用いられている文字コードです特殊文字として NEC 特殊文字 (1 など ) IBM 特殊文字 ( 髙﨑など ) などをサポートしていますテーブルにアクセスするテーブルにアクセスといってもテーブルの作成削除データの追加データの変更データの検索などやりたいことはさまざまですここではもっとも簡単な例としてテーブルの検索例を学びますデータベースのテーブルを検索し各行のデータを取得するには Connection クラス PreparedStatement クラスと ResultSet クラスを使用しますそれらの大まかな関連を図に示します 11

14 DB アクセスアプリケーション Connection + main(string[] args): void + preparestatement(string sql): PreparedStatement PreparedStatement + execute(): boolean + executequery(): ResultSet ResultSet + next(): boolean + getstring(string columnlabel): String 図 2-14 基本的なデータベース検索でのクラス使用例おおまかな手順を説明します (1) Connection::prepareStatement() メソッドを使用し PreparedStatement オブジェクトを取得します Connection::prepareStatement 宣言 : public PreparedStatement preparestatement(string sql) throws SQLException 引数 : sql - 1 つ以上の '?' IN パラメータプレースホルダーを含めることができる SQL 文 ( 文字列 ) 機能 : パラメータ付き SQL 文をデータベースに送るための PreparedStatement オブジェクトを生成します戻り値 : PreparedStatement オブジェクト例外 : SQLException - データベースアクセスエラーが発生した場合このメソッドがクローズされた PreparedStatement で呼び出された場合引数の sql で説明しているパラメータプレースホルダーは SQL 文に含める具体的な値を別途指定し '?' ( パラメータマーカといいます ) の場所を置き換えることができるものです後で例を示します 12

15 (2) PreparedStatement::setString() メソッドを使用し PreparedStatement オブジェクトのパラメータプレースホルダーに値をセットしますこの処理はパラメータプレースホルダーに '?' が無い場合には必要ありません PreparedStatement:: setstring 宣言 : public void setstring(int parameterindex, String x) throws SQLException 引数 : parameterindex - 最初のパラメータは 1 2 番目のパラメータは 2... とします x - パラメータ値機能 : 指定されたパラメータを指定されたパラメータプレースホルダーのパラメータマーカーの値として設定します戻り値 : PreparedStatement オブジェクト例外 : SQLException - parameterindex が SQL 文のパラメータマーカー (?) に対応しない場合データベースアクセスエラーが発生した場合このメソッドがクローズされた PreparedStatement で呼び出された場合例以下の場合 sql 文は以下と同じ効果になります "SELECT * FROM MEMBERS WHERE NAME LIKE ' 青木 %' " String sql = "SELECT * FROM MEMBERS WHERE NAME LIKE? "; PreparedStatement ps = connection.preparestatement(sql); ps.setstring(1, " 青木 %"); (3) PreparedStatement::executeQuery() メソッドを使用し SQL 文を実行します PreparedStatement:: executequery 宣言 : public ResultSet executequery() throws SQLException 引数 : なし機能 : PreparedStatement オブジェクトの SQL クエリーを実行しそのクエリーによって生成された ResultSet オブジェクトを返します戻り値 : ResultSet オブジェクト例外 : SQLException - データベースアクセスエラーが発生した場合このメソッドがクローズされた PreparedStatement で呼び出された場合または SQL 文が ResultSet オブジェクトを返さない場合 (4) ResultSet オブジェクトから必要なデータを取得します ResultSet は検索結果を仮想的なテーブルのように保持しています 13

16 たとえば members テーブルを SELECT ID, NAME, ADDRESS FROM MEMBERS で検索すると ResultSet は次のような仮想的なテーブルのように検索結果データを保持します表 2-2 ResultSet のイメージ例 ID NAME ADDRESS 1 青木雄二藤沢市東海岸加藤智久藤沢市なぎさ佐藤裕子藤沢市江ノ島中央田中一郎藤沢市江ノ島東中村達也藤沢市湘南町 ResultSet は現在の行データを示すカーソルを保持しています初期状態ではカーソルは最初の行の一つ前を示していますつまり諸雉様態のカーソルはどの行も示していません ResultSet が保持している各行のデータを取得するには例えばつぎのようにします 1) ResultSet::next() で次の行に移動する 2) ResultSet::getString( 列名 ) で指定した列名の列データを取得する 3) 1) と 2) を行データが終了するまで繰り返す ResultSet:: next 宣言 : public boolean next() throws SQLException 引数 : なし機能 : カーソルを現在の位置から 1 行順方向に移動します戻り値 : true - 新しい現在の行が有効な場合 false - それ以上行がない場合例外 : SQLException - データベースアクセスエラーが発生した場合またはこのメソッドがクローズされた結果セットで呼び出された場合 ResultSet:: getstring 宣言 : public String getstring(string columnlabel) throws SQLException 引数 : columnlabel - 列の名前機能 : カーソルを現在の位置から 1 行順方向に移動します戻り値 : 列の値例外 : SQLException -データベースアクセスエラーが発生した場合またはこのメソッドがクローズされた結果セットで呼び出された場合 14

17 3 テーブルを検索表示するプログラムを作成ではこれまでの内容を元に MySQL のデータベースにあるテーブルを検索し結果をコンソールに表示するプログラムを作成しましょう 3.1 プログラムの概要以下のようなプログラムを作ってみましょう出力内容はお好きなように書いてみてくださいプロジェクト名 : java_06 パッケージ名 : jp.lites.study.java クラス名 : MySQLAccessSample テーブル検索 : SELECT * FROM MEMBERS 結果表示 : ID の値, NAME の値, ADDRESS の値, PHONE の値, MAIL の値, MEMO の値 3.2 ソースコード例ソースコード例を示しますリスト 3-1 MySQLAccessSample.java line MySQLAccessSample.java 1 package jp.lites.study.java; import java.sql.connection; import java.sql.drivermanager; import java.sql.preparedstatement; import java.sql.resultset; import java.sql.sqlexception; 8 9 public class MySQLAccessSample { /** args */ public static void main(string[] args) { String url = "jdbc:mysql:// /sampledb?useunicode=true&characterencoding=windows-31j"; 17 15

18 line MySQLAccessSample.java String userid = "root"; String password = "mysql"; よ Connection db = null; PreparedStatement ps = null; ResultSet rs = null; try { // 仕事ではパスワードをこんなところに直接書いてはいけません 27 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); db = DriverManager.getConnection(url, userid, password); System.out.println("MySQL にアクセスできました "); // select * from members; ps = db.preparestatement("select * from members"); rs = ps.executequery(); while (rs.next()) { System.out.println(rs.getString("name") + "," + rs.getstring("address") + "," + rs.getstring("phone") + "," + rs.getstring("mail") + "," + rs.getstring("memo")); catch (ClassNotFoundException e) { e.printstacktrace(); catch (SQLException e) { e.printstacktrace(); finally { try { if (ps!= null) { ps.close(); if (db!= null) { db.close(); System.out.println("MySQL データベースを close しました "); 16

19 line MySQLAccessSample.java catch (SQLException e) { e.printstacktrace(); 行目データベースアクセス url を定義しています String url = "jdbc:mysql:// /sampledb?useunicode=true&characterencoding=windows-31j"; このサーバアドレスはご自身の環境に合わせて変更してください先に説明したようにこの MySQLAccessSample を実行する PC と同一の PC に MySQL データベースサーバが動作している場合には localhost を指定してください 37~41 行目 rs.next() が null で無い限りつまり ResultSet にデータ行がある限り各行のデータを取得しています 3.3 eclipse でクラスを作成実行上記のクラスを eclipse で作成実行みましょう実行結果例を図に示します 17

20 図 3-1 MySQLAccessSample の実行例 18

21 4 演習 4.1 検索条件をつけましょうサンプルの MySQLAccessSample クラスを参考に下記の条件で検索した結果コンソールに表示するするプログラムを作成実行してください検索条件 ADDRESS が ' 藤沢市江ノ島 ' のメンバーの ID, NAME, ADDRESS を取得します 19

22 5 演習解答例 5.1 検索条件をつけましょうサンプルの MySQLAccessSample クラスを参考に下記の条件で検索した結果コンソールに表示するするプログラムを作成実行してください検索条件 ADDRESS が ' 藤沢市江ノ島 ' のメンバーの ID, NAME, ADDRESS を取得しますソースコード例と実行結果例を載せますソースコード例リスト 5-1 ソースコード例 line Drill_01.java 1 package jp.lites.study.java; import java.sql.connection; import java.sql.drivermanager; import java.sql.preparedstatement; import java.sql.resultset; import java.sql.sqlexception; 8 9 public class Drill_01 { /** args */ public static void main(string[] args) { String url = "jdbc:mysql:// /sampledb?useunicode=true&characterencoding=windows-31j"; String userid = "root"; String password = "mysql";// 仕事ではパスワードをこんなところに直接書いてはいけませんよ Connection db = null; PreparedStatement ps = null; ResultSet rs = null; 25 20

23 line Drill_01.java try { Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); db = DriverManager.getConnection(url, userid, password); System.out.println("MySQL にアクセスできました "); // select id, name, address from members where address like ' 藤沢市江ノ島 %'; ps = db.preparestatement("select id, name, address from members where address like?"); ps.setstring(1, " 藤沢市江ノ島 %"); rs = ps.executequery(); while (rs.next()) { System.out.println(rs.getString("id") + "," + rs.getstring("name") + "," + rs.getstring("address")); catch (ClassNotFoundException e) { // TODO 自動生成された catch ブロック e.printstacktrace(); catch (SQLException e) { // TODO 自動生成された catch ブロック e.printstacktrace(); finally { try { if (ps!= null) { ps.close(); if (db!= null) { db.close(); System.out.println("MySQL データベースを close しました "); catch (SQLException e) { e.printstacktrace(); 63 21

24 line Drill_01.java 実行結果例 MySQLにアクセスできました 3, 佐藤裕子, 藤沢市江ノ島中央 5-7 4, 田中一郎, 藤沢市江ノ島東 330 MySQL データベースを close しました 22

25 6 付録 6.1 TBD. 23

26 7 改定履歴 (1) 2010/10/15 K.Yanai ドラフト作成 24

27 8 索引 25

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PowerPoint Presentation 上級プログラミング 2( 第 5 回 ) 工学部情報工学科木村昌臣今日のテーマデータベース入門データベースシステムの用意の仕方データベースを作ってみるデータベースを使ってみるデータベースプログラミング JDBCを使った検索プログラム JDBCを使った更新プログラムデータベース入門今回の説明は Windows 環境を前提としているため Linux など他のプラットフォーム上で作業を行う場合は