ส่วนที่ 3 เราสร้างโครงกระดูกของฐานข้อมูลของเรา ซึ่งเป็นคำสั่ง SQL แรกโดยใช้ตัวอย่าง java.sql

ภาคแรก ภาคสอง

แอปพลิเคชันจาวา

องค์กร 3 ชั้น

กลับไปที่แอปพลิเคชัน Java กัน เวอร์ชันจากส่วนก่อนหน้าถูกสร้างขึ้นใน สไตล์ HelloWorldเพื่อควบคุมความถูกต้องของการดำเนินการเริ่มต้น เราใช้สถาปัตยกรรมสามชั้น (สามชั้น) ซึ่งในวรรณคดีภาษาอังกฤษมักเรียกว่า3tier/ 3layer สาระสำคัญโดยย่อมีดังนี้:

• เอนทิตีทั้งหมดได้รับการออกแบบให้เป็นแบบจำลอง เหล่านี้คือวัตถุที่ประกอบด้วย:
  • ชุดของคุณลักษณะ (เขตข้อมูลส่วนตัวของชั้นเรียน)
  • ตัวสร้าง
  • ตัวตั้งค่าและตัวรับสำหรับการตั้งค่า/การอ่านแอตทริบิวต์
  • สิ่งสำคัญคือต้องไม่มีโค้ดอื่นๆ นอกเหนือจากที่กล่าวมาข้างต้น อ็อบเจ็กต์ดังกล่าวมักเรียกว่าPOJO (Plain Old Java Object)
• ตรรกะทั้งหมดสำหรับการทำงานกับโมเดลนั้นถูกนำไปใช้โดยเลเยอร์บริการ มันสร้างกฎเกณฑ์ทางธุรกิจสำหรับโมเดล ตัวอย่างเช่น การประมวลผลคำขอจากแอปพลิเคชัน Java อาร์กิวเมนต์ของแบบสอบถามและผลลัพธ์ที่ส่งคืนมักมีโมเดล (หรือคอลเล็กชันของโมเดลเหล่านั้น)
• เลเยอร์ Repository เป็น “ตัวกลาง” ระหว่าง DBMS และบริการ ซึ่งทำงานโดยตรงกับฐานข้อมูลและรับผิดชอบในการโต้ตอบกับฐานข้อมูล

ทำไมเราถึงต้องก่อตั้งกลุ่มบริษัทเช่นนี้ด้วย? ความจริงก็คือแต่ละชั้นจะแยกออกจากชั้นอื่นๆ ได้มากที่สุด หากเรามีชุดไฟล์ข้อความแทนฐานข้อมูล เราเพียงแต่ต้องเปลี่ยนการใช้งานRepositoryโดยไม่ต้องแตะส่วนที่เหลือของโค้ด ในทำนองเดียวกัน เราสามารถเชื่อมต่อ/เพิ่มบริการ อื่น โดยมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย สำหรับระบบขนาดใหญ่ เราสามารถมอบการใช้งานเลเยอร์ที่แตกต่างกันให้กับบุคคลหรือการทดลองที่แตกต่างกันโดยการรวมการใช้งานที่เหมาะสมที่สุดของเลเยอร์ต่างๆ มาสร้างแพ็กเกจmodel , repository , serviceสำหรับแอปพลิเคชันของเรา โดยที่คลาสที่เกี่ยวข้องจะตั้งอยู่ เราจะกลับไปที่เลเยอร์บริการในส่วนต่อไปนี้ แต่สำหรับตอนนี้ เราจะให้ความสนใจกับโมเดลและที่เก็บ

แบบอย่าง

เอนทิตีทั้งหมดของเรา (หุ้น เทรดเดอร์ อัตรา และการดำเนินการของเทรดเดอร์) และตารางที่เทียบเท่ากันมีคุณลักษณะทั่วไป - คีย์หลักปลอม ดังนั้นเรามาสร้างคลาสพื้นฐานกันดีBaseModelกว่า ทุกรุ่นจะสืบทอดต่อจากนี้

package sql.demo.model;

import java.util.Objects;

// Базовый класс модели, имеющий ключ id
public class BaseModel {
    protected long id;

    public long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(long id) {
        this.id = id;
    }

    public BaseModel() {}

    public BaseModel(long id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        BaseModel baseModel = (BaseModel) o;
        return id == baseModel.id;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id);
    }
}

ด้านล่างนี้คือตัวอย่างโมเดลสต็อก คุณสามารถดูรายการโมเดลที่เหลือได้โดยไปที่ลิงก์ไปยังพื้นที่เก็บข้อมูล GitHub ที่ส่วนท้ายของบทความ

package sql.demo.model;

import java.math.BigDecimal;

// Модель акции
public class Share extends BaseModel{
    // поля SQL таблицы и соответствующие им поля модели
    // типы данных SQL
    private String name;    // Наименование
    private BigDecimal startPrice; // Начальная цена
    private int changeProbability; // Вероятность смены курса (в процентах)
    private int delta;   // Максимальное колебание (в процентах)стоимости акции в результате торгов


    public Share() {
    }

    public Share(long id, String name, BigDecimal startPrice, int changeProbability, int delta) {
        super(id);
        this.name = name;
        this.startPrice = startPrice;
        this.changeProbability = changeProbability;
        this.delta = delta;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    ... оставшиеся сеттеры/геттеры
}

เจดีบีซี

ในส่วนแรก เราได้เรียนรู้วิธีสร้างการเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลและปิดฐานข้อมูล ตอนนี้เรามาดูกันดีกว่า ขั้นตอนการทำงานกับ JDBC แสดงไว้ในแผนภาพต่อไปนี้:

• Class.forName()โหลดคลาสและลงทะเบียนกับ DriverManager
• DriverManager.getConnection()จะกลับมาConnection- การเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลที่ระบุในอาร์กิวเมนต์วิธีการและใช้ไดรเวอร์ JDBC ที่เกี่ยวข้อง (ซึ่งโหลดโดยใช้Class.forName())
• createStatement()จะส่งStatementออบเจ็กต์กลับมาให้เราโดยที่เราสามารถสร้างแบบสอบถามไปยังฐานข้อมูลได้ นอกจากนี้ยังมี:
  CallableStatementเพื่อเรียกใช้ฟังก์ชันและขั้นตอน SQL ของ DBMS (เรียกว่าที่จัดเก็บ)
  • PreparedStatementอำนวยความสะดวกในการสร้างแบบสอบถามแบบกำหนดพารามิเตอร์และแบบกลุ่ม
• การมี “อยู่ในมือ” statementจะexecute()ทำให้คุณสามารถส่งคำขอในรูปแบบของคำสั่งภาษาคิวรี SQL ไปยังการดำเนินการ DBMS ได้โดยตรง และส่งคืนการตอบกลับในรูปแบบResultSet. เพื่อความสะดวกมีดังนี้:
  • executeQuery()– สำหรับการอ่านข้อมูลจาก DBMS
  executeUpdate()– เพื่อแก้ไขข้อมูลใน DBMS
• การตอบกลับของเซิร์ฟเวอร์ResultSetสามารถประมวลผลได้ในรูปแบบโดยการวนซ้ำผ่านfirst(), last()และnext()อื่นๆ เราสามารถรับช่องผลลัพธ์แต่ละรายการผ่าน getters: getInteger(), getString()...

โปรดทราบว่าหลังจากทำงานร่วม กับ DBMS เพื่อประหยัดทรัพยากร ขอแนะนำให้ปิดวัตถุที่อยู่ข้างหลังคุณ (ตามลำดับที่ถูกต้อง!) ResultSetและเพื่อประหยัดทรัพยากร โปรดจำไว้ว่า เมื่อปิดออบเจ็กต์ที่อยู่ในลำดับที่สูงกว่าบนไดอะแกรม คุณจะเรียงปิดออบเจ็กต์ทั้งหมดที่สร้างขึ้นในกระบวนการทำงานกับวัตถุนั้น ดังนั้นการปิดการเชื่อมต่อจะนำไปสู่การปิดการเชื่อมต่อทั้งหมดและได้รับความช่วยเหลือ ทั้งหมดStatementConnectionStatementResultSet

การใช้งานพื้นที่เก็บข้อมูล

หลังจากส่วน JDBC ตามทฤษฎีแล้ว มาดูการนำ repository ไปใช้กัน เราใช้มันในเชิงสถาปัตยกรรมดังนี้:

• เราจะย้ายส่วนทั่วไปส่วนใหญ่ของการทำงานกับ DBMS ไปเป็นบรรพบุรุษร่วมกัน - BaseTable;
• การดำเนินการเชิงตรรกะที่เราจะดำเนินการจะถูกประกาศในอินเทอร์เฟTableOperationซ

พื้นที่เก็บข้อมูลใหม่จะสืบทอดมาจากคลาสBaseTableและใช้งานอินเทอร์เฟTableOperationซ ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องเขียนการใช้งานวิธีการที่ประกาศไว้ในอินเทอร์เฟTableOperationซ ในกรณีนี้เราสามารถใช้เมธอดของคลาสพาเรนต์BaseTableได้ ในขณะนี้ อินเทอร์เฟซประกาศวิธีการสร้างตาราง:

package sql.demo.repository;
import java.sql.SQLException;

// Операции с tableми
public interface TableOperations {
    void createTable() throws SQLException; // создание таблицы
    void createForeignKeys() throws SQLException; // создание связей между tableми
    void createExtraConstraints() throws SQLException; // создание дополнительных правил для значений полей таблиц
}

ในขณะที่คุณศึกษาเนื้อหา รายการการประกาศวิธีการจะขยายออกไป ( read(), update()….) เราจะใช้คุณสมบัติใหม่ในสองขั้นตอน:

1. มาเพิ่มความสามารถอื่นในการทำงานกับตารางในรูปแบบของวิธีการอินเทอร์เฟซใหม่
2. ต่อไป ในคลาสการนำอินเทอร์เฟซไปใช้ เราจะอธิบายการใช้งานซอฟต์แวร์ด้วยวิธีการใหม่ที่สร้างโดยอินเทอร์เฟซ

ตัวอย่างพื้นที่เก็บข้อมูลสำหรับShare(หุ้น) ตรรกะหลักอยู่ในคำสั่งสำหรับการสร้างตาราง การระบุประเภทข้อมูล SQL สำหรับเขตข้อมูลและเพิ่มข้อจำกัด:

package sql.demo.repository;
import java.sql.SQLException;

public class Shares extends BaseTable implements TableOperations{

    public Shares() throws SQLException {
        super("shares");
    }

    @Override
    public void createTable() throws SQLException {
        super.executeSqlStatement("CREATE TABLE shares(" +
                "id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY," +
                "name VARCHAR(255) NOT NULL," +
                "startPrice DECIMAL(15,2) NOT NULL DEFAULT 10," +
                "changeProbability INTEGER NOT NULL DEFAULT 25,"+
                "delta INTEGER NOT NULL DEFAULT 15)", "Создана table " + tableName);
    }

    @Override
    public void createForeignKeys() throws SQLException {
    }

    @Override
    public void createExtraConstraints() throws SQLException {
        super.executeSqlStatement(
                " ALTER TABLE shares ADD CONSTRAINT check_shares_delta CHECK(delta <= 100 and delta > 0)",
                "Cоздано ограничение для shares, поле delta = [1,100]");
        super.executeSqlStatement(
                " ALTER TABLE shares ADD CONSTRAINT check_shares_changeProbability " +
                        "CHECK(changeProbability <= 100 and changeProbability > 0)",
                "Cоздано ограничение для shares, поле changeProbability = 1..100");

    }
}

รายการพื้นที่เก็บข้อมูลอื่นและคลาสพาเรนต์สามารถดูได้จากลิงก์ไปยังพื้นที่เก็บข้อมูล GitHub ที่ส่วนท้ายของบทความ แน่นอน คุณสามารถออกแบบโปรแกรมอื่นหรือปรับโครงสร้างโปรแกรมใหม่อย่างละเอียดมากขึ้นได้ เช่น ย้ายส่วนทั่วไปไปไว้ในคลาสพาเรนต์ เน้นวิธีการทั่วไป และอื่นๆ แต่เป้าหมายหลักของชุดบทความคือการทำงานกับฐานข้อมูลโดยตรง ดังนั้นหากคุณต้องการ คุณสามารถออกแบบโปรแกรมและสิ่งที่คล้ายกัน คุณสามารถทำได้ด้วยตัวเอง โครงสร้างโปรเจ็กต์ปัจจุบัน: นอกเหนือจากพื้นที่เก็บข้อมูลและโมเดลแล้ว เราได้สร้างคลาสเพิ่มเติมStockExchangeDBสำหรับการจัดการทั่วไปของการจำลองของเรา ด้วย ในขั้นตอนนี้ เราจัดการพื้นที่เก็บข้อมูล (ในส่วนถัดไป เราจะไปยังบริการต่างๆ) เราประกาศและเริ่มสร้างตาราง:

package sql.demo;
import org.h2.tools.DeleteDbFiles;
import sql.demo.repository.*;
import java.sql.*;

public class StockExchangeDB {
    // Блок объявления констант
    public static final String DB_DIR = "c:/JavaPrj/SQLDemo/db";
    public static final String DB_FILE = "stockExchange";
    public static final String DB_URL = "jdbc:h2:/" + DB_DIR + "/" + DB_FILE;
    public static final String DB_Driver = "org.h2.Driver";

    // Таблицы СУБД
    Traiders traiders;
    ShareRates shareRates;
    Shares shares;
    TraiderShareActions traiderShareActions;

    // Получить новое соединение с БД
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return DriverManager.getConnection(DB_URL);
    }

    // Инициализация
    public StockExchangeDB(boolean renew) throws SQLException, ClassNotFoundException {
        if (renew)
            DeleteDbFiles.execute(DB_DIR, DB_FILE, false);
        Class.forName(DB_Driver);
        // Инициализируем таблицы
        traiders = new Traiders();
        shares = new Shares();
        shareRates = new ShareRates();
        traiderShareActions = new TraiderShareActions();
    }

    // Инициализация по умолчанию, без удаления file БД
    public StockExchangeDB() throws SQLException, ClassNotFoundException {
        this(false);
    }

    // Creation всех таблиц и внешних ключей
    public void createTablesAndForeignKeys() throws SQLException {
        shares.createTable();
        shareRates.createTable();
        traiders.createTable();
        traiderShareActions.createTable();
        // Creation ограничений на поля таблиц
        traiderShareActions.createExtraConstraints();
        shares.createExtraConstraints();
        // Creation внешних ключей (связи между tableми)
        shareRates.createForeignKeys();
        traiderShareActions.createForeignKeys();
    }


    public static void main(String[] args) {
        try{
            StockExchangeDB stockExchangeDB = new StockExchangeDB(true);
            stockExchangeDB.createTablesAndForeignKeys();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Ошибка SQL !");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.out.println("JDBC драйвер для СУБД не найден!");
        }
    }
}

ผลการดำเนินการ:

สรุป

เราได้เรียนรู้ ใน ส่วน ที่สองและสามของบทความ:

• ชนิดข้อมูล SQL
• ตารางฐานข้อมูล
• การออกแบบฐานข้อมูล: โครงสร้างตารางและความสัมพันธ์ระหว่างกัน
• ภาษาคิวรี SQL ในแง่ของการสร้างตารางฐานข้อมูล การตั้งค่าข้อจำกัดเกี่ยวกับฟิลด์ และความสัมพันธ์ระหว่างตาราง
• ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการโต้ตอบกับ JDBC
• สถาปัตยกรรมแบบจำลอง/พื้นที่เก็บข้อมูล/บริการสามชั้น (สามชั้น) ของแอปพลิเคชันการประมวลผลข้อมูล

ลิงค์ที่เป็นประโยชน์

• โปรแกรมฐานข้อมูล H2 (อังกฤษ) ;
• คำอธิบายคำสั่ง SQL (ภาษาอังกฤษ) ;
• ชนิดข้อมูลใน H2(อังกฤษ) ;
• รายการคำสงวนของ SQL ;
• หนังสือทำความเข้าใจ SQLโดย Martin Graber;
• พื้นฐานการทำงานกับ BigDecimal ;
• พื้นที่เก็บข้อมูล GitHub