JDBC (Java Database Connectivity)

Mikä on JDBC?

Itse JDBC-rajapinnan sisäinen toteuttaminen on vapaata ja kaikki toimittajat saavat toteuttaa sen haluamallaan tavalla. JDBC-rajapinta toteutetaan yleensä ajuriohjelmistolla (JDBC Driver), jotka ovat yleensä SQL-tietokantakohtaisia. Moni tietokantatoimittaja on jo julkaissut oman JDBC-ajurinsa.[2]

ODBC- ja JDBC-rajapinnan tietokantaominaisuudet ovat suunnilleen samat. Standardit JDBC-luokat tukevat seuraavia ominaisuuksia ominaisuuksia:

• yhdenaikaiset konnektiot useampaan tietokantaan (simultaneous connections)
• transaktion hallinta (transaction management)
• yksinkertaiset kyselyt (simple queries)
• talletettuja tietokantaproseduureja (stored procedures)
• esikäännettyjen lauseiden manipulointia (pre-compiled statements)
• sidottuja muuttujia (bind variables)
• pääsyä tietokannan määrittelytietoihin (database dictionary)
• kursoreita (cursors)

JDBC:n toiminta

JDBC koostuu kahdesta pääkerroksesta: JDBC API ja JDBC Driver API. JDBC API tarjoaa palvelut Java-sovelluksen ja JDBC Managerin välillä. JDBC Driver API hoitaa kommunikoinnin erilaisten JDBC-ajureiden kanssa. JDBC-ajurit voivat olla Java-pohjaisia, suoraan tietokantarajapintaan liittyviä, tai ODBC-rajapintaa hyödyntäviä JDBC-ODBC -silta-ajureita. (JDBC-ODBC Bridge). JDBC-ODBC Bridge liittää standardin JDBC rajapinnan standardiin ODBC-rajapintaan tulkkaamalla JDBC-kutsut ODBC-kutsuiksi, jolloin normaaliin ODBC:tä tukevaan tietokantaan liittyminen käy helposti JDBC:n kautta.[4]

Kuvassa 1 on havainnollistettu JDBC:n kaksi tasoa ja ajuri ja sovelluskerrokset.

JDBC API:n tärkeimmät Java-luokat ovat:

• java.sql.DriverManager - lataa yhteyden tarvitsemat JDBC-ajurit
• java.sql.Connection - tarjoaa Java-oliorajapinnan tietokantaan
• java.sql.Statement - ympäristö SQL-lauseiden suorittamiselle tietyn yhteyden (java.sql.Connection) avulla
• java.sql.ResultSet - tarjoaa Java-oliorajapinnan kyselyn tuottamaan tulosjoukkoon

• java.sql.CallableStatement
• java.sql.DataTruncation
• java.sql.Date
• java.sql.Driver
• java.sql.DriverPropertyInfo
• java.sql.PreparedStatement
• java.sql.SQLException
• java.sql.SQLWarning
• java.sql.Time
• java.sql.Timestamp
• java.sql.Types

JDBC-yhteys toimii myös Internetin yli. JDBC tukee standardia URL-määrittelyä (Uniform Resource Locator) viitatakseen tiettyyn Internet-verkon tietokantaan. JDBC-yhteys Internetin yli voisi tapahtua esimerkiksi seuraavan laisella URLilla:

<jdbc:odbc://host.domain.com:400/databasefile>

Osoitteen alussa on käytetty protokolla ilmoitettu 'jdbc:odbc', joka tarkoittaa, että käytetään jdbc-protokollaa ja aliprotokollaa odbc. Näin ollen JDBC Driver Manager ottaa yhteyden tietokantaan JDBC-ODBC Bridgeä käyttäen. Loppuosa osoitteesta on standardin URL-määrittelyn mukaista: ensin on tietokoneen Domainin nimi, TCP/IP-portti, ja tietokannan nimi (mikäli on tarpeen). [4]

JDBC-ajurit

JDBC-ajurit voidaan luokitella neljään kategoriaan:

1. JDBC-ODBC Bridge:  JDBC-ODBC-silta, joka tarjoaa JDBC-rajapinnan ODBC-rajapinnan läpi. Tällöin myös binäärinen ODBC-ajurin koodi ainakin osittain on ladattava työasemakoneeseen (client)
2. Tietokantaspesifinen API-JDBC-ajuri: ajuri tulkkaa JDBC-kutsut natiiviksi tietokantakutsuksi tietokannan "omassa" API-muodossa
3. Verkko-orientoitunut JDBC-ajuri: ajuri tulkkaa JDBC-kutsut standardiksi tietokantariippumattomaksi verkkoprotokollaksi joka sitten tietokantapäässä tulkataan takaisin tarvittavalle tietokanta-API:lle. Tämän ajurin avulla sama sovellus voi kytkeytyä moniin erilaisiin tietokantoihin samassa verkossa.
4. Tietokantaspesifinen verkko-JDBC-ajuri: Ajuri tulkkaa JDBC-kutsut tietylle tietokannalle sopivaan verkkoprotokollamuotoon. [6]

JDBC-ODBC -silta

JDBC-ODBC -silta riippuu useamman komponentin yhteistoiminnasta. Nämä komponentit ovat yleensä eri toimittajilta, joten poikkeamia standardista saatta tulla vastaan ja yhteys on hyvin riskialtis.

Tarvittavat komponentit ja komponenttivalmistajat ovat:

• JDBC Driver Manager (JavaSoft)
• JDBC-ODBC Bridge Driver (JavaSoft, InterSolv)
• ODBC Driver Manager (Microsoft)
• ODBC Driver (tietokantatoimittaja tai kolmannen osapuolen ODBC-ajurivalmistaja)
• Tietokanta (tietokantatoimittaja)

Käytettäessä JDBC-ODBC -siltaa tietokantakutsut joutuvat menemään usean ajurirajapinnan lävitse. Jokaisessa rajapinnassa mahdollisesti tehdään konversioita parametreille ja funktiokutsuille. Tämä lisää prosessointimäärää ja lisää myös ajonaikaisenmuistin kulutusta. Myöskin jokaisessa rajapinnassa tapahtuvat mahdolliset virheet tekevät rajapinnasta riskialttiin. Rajapinta on yhtä vahva kuin sen heikoin kohta. [7]
 

JDBC-ajurien turvallisuus

JDBC-ajureille on laadittu suosituksia toimintaperiaatteista silloin kun on kyse epäluotettavasta Java-sovelluksesta jotta ajuri toimisi turvallisesti. Näitä suosituksia tulisi jokaisen JDBC-ajurin noudattaa.

Turvallisuusperiaatteet:

• oletusarvoisesti JDBC pitää kaikkia allekirjottamattomia apletteja epäluottettavina.
• epäluottettavat appletit eivät saa muodostaa yhteyttä paikallisiin tietokantoihin.
• jos ladattu JDBC-ajuri rekisteröidään Driver Manageriin, tulee kyseistä ajuria käyttää vain silloin kun otetaan yhteys sinne, mistä ajuri oli ladattu.
• epäluottettava apletti saa avata tietokantayhteyden vain siihen verkko-osoitteeseen, josta se oli ladattu.
• JDBC:n ei saisi käyttää automaattisesti tai implisiittisesti mitään paikallisia valtuuksia, kun yhteyttä muodostetaan verkon yli tietokantapalvelimeen. [9]

JDBC-ajuritoimittajia

Vaihtoehtoja JDBC:lle

• Microsoftin versio Java Virtual Machinesta tukee myös Microsoftin omia COM (Common Object Model), DAO (Data Access Objects), ja RDO (Remote Data Objects) rajapintoja, joiden kautta liittymä erilaisiin tietokantoihin on mahdollista.Tämä liittymä on mahdollista vain Windows-ympäristöstä. [7]
• Oracle on tuonut markkinoille JSQL rajapinnan, jolloin JSQL-lauseet käännetään esikääntäjässä tietyiksi SQL-lauseiksi. Tämä liittymismenetelmä on optimoitu erityisesti Oraclen tietokannoille [8].
• Tietokantaan voi liittyä myös toisen palvelimen kautta (esim. www-palvelin) siten, että Java-sovellus otta yhteyttä palvelimeen, joka sitten ottaa yhteyden tietokantaan ja palauttaa tarvittavat tiedot esim. HTTP-protokollalla takaisin [7].

Lähteet

[2] - THE JDBC(TM) DATABASE ACCESS API, Sun Microsystems Inc, Online 13.10.1997
<http://java.sun.com/products/jdbc/index.html>

[3] - Integrating Databases with Java via JDBC, JavaWorld 5/1996, Rawn Shah, Online
<http://www.javaworld.com/javaworld/jw-05-1996/jw-05-shah.html>

[4] - The X/Open SQL Call Level Interface, X/Open Company LTD, Online, 1995
<http://www.rdg.opengroup.org/public/tech/datam/cli.htm>

[5] - The JDBC Connection, DBMS Magazine 10/1996, David S. Linthicum, Online
<http://www.dbmsmag.com/9610i06.html>

[6] - JDBC(TM) Drivers, Sun Microsystems Inc, Online, 13.10.1997
<http://java.sun.com/products/jdbc/jdbc.drivers.html>

[7] - JDBC Frequently Asked Questions,
<http://javanese.yoyoweb.com/JDBC/FAQ.txt>

[8] - Access to Relational Data from Java: JDBC and JSQL, Oracle Corp, Online, March 1997
<http://www.oracle.com/nca/java_nca/html/jsql_jdbc_wp.html>

[9] - JDBC(TM): A Java SQL API Version 1.20, JavaSoft, Graham Hamilton & Rick Cattell, 10.1.1997
<ftp://ftp.javasoft.com/pub/jdbc/jdbc-spec-0120.pdf>

Lisätietoja

Java Programming Databases, Gamelan (****)
<http://java.developer.com/pages/Gamelan.programming.db.html>

Java Info, Visus Technologies Inc.(***)
<http://www.vtiscan.com/java.html>

Registry of Values for SQL/CLI, OpenGroup (*)
<http://www.rdg.opengroup.org/infosrv/SQL_Registry/registry.txt>

ODBC 3.0 - Features, Microsoft Corp. (*)
<http://www.microsoft.com/products/prodref/264_newf.htm>

ODBC 3.0 - Overview, Microsoft Corp. (*)
<http://www.microsoft.com/products/prodref/264_ov.htm>