用JDBC開發(fā)基于客戶/服務器模式的Internet/Intranet數(shù)

2019-11-18 12:40:12

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供稿：網友

　　1、概述
　　
　　隨著Internet/Intranet的普及以及WEB技術的發(fā)展，人們對信息的需求越來越強烈，數(shù)據(jù)庫與Internet/Intranet應用軟件的集成已經成為了非常迫切的問題。互聯(lián)網上數(shù)據(jù)庫產品的復雜，有限的帶寬，以及互聯(lián)網上軟件產品的跨平臺性，將是我們碰到的最大困難。本文通過作者的工作實踐，介紹了JDBC規(guī)范及應用java的SOCKET機制，以及JAVA的客戶/服務器計算模式，最后根據(jù)以上的原理，實現(xiàn)了一個簡單的基于客戶/服務器的JAVA查詢遠端服務器上的數(shù)據(jù)庫的小例子。
　　
　　2、問題提出
　　
　　當我從事Internet/Intranet軟件開發(fā)時，為了達到很好的兼容性，安全性以及跨平臺性，不得不采用JAVA編程，但是JAVA數(shù)據(jù)庫方面的不足，確實眾所周知。雖然JDBC技術在一段時間以前就已經發(fā)布了，但是對于大多數(shù)數(shù)據(jù)庫產品而言，卻要為其編制非凡的驅動。雖然有一些數(shù)據(jù)庫廠商用JAVA編寫了自己產品的驅動(如IBM的DB2數(shù)據(jù)庫軟件)，但是這類產品的價格和復雜的使用方法卻是使一些中小企業(yè)和Internet愛好者們望而卻步，另外，在有限的帶寬下如何減少數(shù)據(jù)的流量等一系列問題，將是解決這類問題的最大的絆腳石。因此，我們必須解決這類問題，并且產生一個跨平臺性的，能掛接多種數(shù)據(jù)庫的，基于客戶/服務器的軟件解決方案。
　　
　　3、分析問題
　　
　　　
　　
　　以上的問題我們可以用JAVA的Socket機制實現(xiàn)客戶/服務器，然后在服務器端用JDBC來完成客戶端所提交的查詢要求，因此，將問題分為如下兩個方面。
　　
　　（1）JAVA中的Socket機制
　　
　　　
　　
　　在各種網絡的客戶/服務器應用中，客戶與服務器之間的通訊機制是多種多樣的，但大多數(shù)都采用的是基于TCP/ip的Socket機制來完成的，Socket是兩個程序間用來進行雙向傳輸?shù)木W絡通訊端點，在服務器程序方面通過IP在網絡中標識自己，然后，通過一個客戶端程序知道的端口號來提供服務，而客戶端在網絡中通過服務器的IP來找到服務器，通過連接他的端口號來獲得服務器的某項服務。當然，計算機也擁有一些內置的用來提供其他服務的端口和空閑的端口，這樣這些空閑端口就可供程序員來使用。由于Socket通訊機制是一種較為底層的通訊機制，所以通過Socket的數(shù)據(jù)表示是一種原始的字節(jié)流信息。那么客戶端服務器的程序就應該按照程序員制定的一種約定來進行數(shù)據(jù)的格式化處理后才能進行具體的應用，這種約定實際上就是一種協(xié)議。
　　
　　Socket通訊機制提供了兩種通訊方式，一種是有連接的，另一種是無連接的。有連接的方式是指程序在開始時，雙方就建立了連接，形成了一條通訊鏈路，這條通訊鏈路一直存在，直到任意一方終止連接為止。在連接的同時，雙方就通過這個通訊鏈路進行I/O操作，這種方式是可靠的而且是全雙工的。無連接的方式是指提供不可靠的連接，數(shù)據(jù)傳送時是以數(shù)據(jù)報的方式發(fā)送，類似與我們的寄信。本文采用的為有連接方式。
　　
　　JAVA在現(xiàn)實中有兩個類用于Socket連接，一個是ServerSocket類，應用于服務器方；一個是Socket，應用于客戶方。在服務器端用如下語句對端口進行初始化及監(jiān)聽：
　　
　　try{
　　
　　ServerSocket server=new ServerSocket(9001);//監(jiān)聽9001端口，此端口不能與系統(tǒng)的
　　
　　//端口號沖突
　　
　　Socket socket=server.accept();//阻塞進程，一旦有客戶連接初始化socket類
　　
　　DataInputStream in=new DataInputStream(socket.getInputStream()); //建立輸入流
　　
　　PRintStream out=new PrintStream(socket.getOutputStream()); //建立輸出流
　　
　　}catch(IOException e){}
　　
　　在客戶端用如下語句即可與服務器連接：
　　
　　try{
　　
　　socket=new Socket(hostname,9001);//連接以hostname的服務器，端口號為9001
　　
　　//這里的hostname為服務器的IP地址
　　
　　in=new DataInputStream(socket.getInputStream());//初始化輸入流
　　
　　out=new PrintStream(socket.getOutputStream());//定義輸出流
　　
　　}catch(IOException e){}
　　
　　通過以上語句后，在客戶與服務器之間就建立了in和out這兩個輸入和輸出流，那么就可以進行通信了。最后，為了在服務器端能響應多個客戶端的請求，在服務器的輸入和輸出流的處理中應用了多線程，是每一個線程對應一個客戶端的服務，由于JAVA的內存治理是一種摾瘮治理，當某一個客戶的連接斷開后，服務器程序分配給這一個客戶的線程的資源就會被自動收回。其多線程的語句如下：
　　
　　　
　　
　　new ServerThread(clientname,clientcount,socket).start();
　　
　　//初始化一個新的ServerThread類（注：ServerThread類為程序的一個線程類
　　
　　在以上的語句中clientcount為傳給ServerThread類的線程號。
　　
　　經過以上的語句后，客戶端與服務器端之間就建立了聯(lián)系，而且實現(xiàn)了多線程。
　　
　　　
　　
　　（2）JDBC淺析。
　　
　　隨著JAVA的興起，JAVA的子公司JAVASOFT為了實現(xiàn)JAVA存取數(shù)據(jù)庫而提供了一套數(shù)據(jù)庫連接規(guī)范JDBC（JAVA DATABASE CONNECTIVITY）有一些數(shù)據(jù)庫廠商根據(jù)這個數(shù)據(jù)庫規(guī)范開發(fā)了自己的數(shù)據(jù)庫JAVA的API，但這些在價格和使用的復雜度方面往往讓人難以接受。另外，由于這些API增加了很多功能，是基于瀏覽器的JAVA APPLET加載的速度變慢而且影響了速度。而本程序是為一定需要而設計的故代碼很小，執(zhí)行速度相對加快。
　　
　　JAVA為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的連接而推出了JDBC規(guī)范，JDBC設計是基于X/OPEN SQL CLI（CALL LEVEL INTERFACE）這一模型，定義了一組API對象和方法，程序員可以使用這些API與數(shù)據(jù)庫程序進行交互。JDBC API是一個應用于數(shù)據(jù)庫的接口，用來解釋和執(zhí)行來自應用程序中的SQL語句，并返回結果集。它可以全部用JAVA寫作為APPLET的一部份下載，又可以是一種本地模塊與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫連接。如SUN和INTERSOLV合作開發(fā)的JDBC-ODBCBRIDGE就是一種通過JDBC來訪問機器上的已定義的ODBC數(shù)據(jù)源，JDBC-ODBCBRIDEG可以通過在JDBC和ODBC之間建立一個橋梁，讓JAVA程序通過JDBC來訪問ODBC中的數(shù)據(jù)源。
　　
　　在JDK1.1.5以上的版本中已經包含了JDBC-ODBCBRIDGE，讀者如沒有也可從SUN的網站上下載。在我們的程序中即是采用了這一種方式來實現(xiàn)對各種ODBC數(shù)據(jù)源的訪問的。下面我們簡要的介紹一些本套程序要用到的一些基本的類，讀者如想獲得更多的幫助可以察看SUN JDBC的幫助文檔。
　　
　　DriverManager類用于處理驅動程序的裝入。使用該類來定義一些程序中使用的所要連接的驅動，在本程序中就是JDBC-ODBCGRIDGE；
　　
　　Connection類定義了一個到特定數(shù)據(jù)庫的連接。當程序定義了驅動以后，就要與數(shù)據(jù)庫建立連接，該類將完成這些工作；
　　
　　Statement類提供了一個執(zhí)行SQL語句的容器。用來提交一個SQL查詢；
　　
　　ResultSet類用于控制結果類的存取。其作用是獲得查詢結果的一些信息，如結果的紀錄數(shù)，字段數(shù)，字段名，結果集等與結果相關的信息。
　　
　　（注重！由于本程序意在介紹編程方法和思想，所以JDBC的一些具體類的使用方法不屬于本文的范疇。有關其中具體的使用方法將會在后面程序中寫出。）
　　
　　四、程序實現(xiàn)
　　
　　本套示例程序采用客戶/服務器的模式，因此存在客戶端與服務器端兩套程序。下面分別介紹兩套程序的實現(xiàn)方法和程序片斷，完整程序將在后面附上。
　　
　　（1）服（2）務器端程序
　　
　　作為服務器端的程序，本示例才用JAVA的application方式來編程，生成一個應用程序，可直接在JAVA的解釋環(huán)境下運行。這個服務端程序的功能是監(jiān)聽服務器的某一個端口，當有客戶程序進行連接時分配一個單獨的線程為該客戶服務，接受客戶端的SQL查詢，然后連接到服務器的數(shù)據(jù)庫，把查詢后的結果以數(shù)據(jù)流的方式返回給客戶端。當客戶端斷開連接后，終止該線程，收回分配給該客戶的資源。本程序的界面比較簡單如圖4-1所示，由兩個Label框來顯示一些信息。Label1用來顯示服務器程序監(jiān)聽的端口號。Label2用來顯示當有客戶程序連接似的客戶的連接數(shù)目，當客戶端提交申請時，Label2還顯示客戶的查詢的SQL語句及查詢結果，該Label框是被每一個線程公用的，所以當有很多客戶連接時，是很繁忙的。Button1按鈕的作用是結束該服務器程序。
　　
　　　
　　
　　　
　　
　　　
　　
　　該客戶程序由兩部分組成：一個為應用程序的主類Server類，另一個為線程類ServerThread類。下面我們將分別介紹這兩個類。
　　
　　Server類：該類是由Frame類派生而來。
　　
　　Server（String title）：該函數(shù)為Server類的構造函數(shù)，主要用來進行程序的一些初始化工作。它調用AddComponent（）函數(shù)來生成程序的界面。
　　
　　AddComponent（）：該成員函數(shù)用來生成程序的界面，主要是在Frame中添加了四個Label框和一個Button按鈕以及處理按鈕的點擊事件。
　　
　　StartListen（）：該成員函數(shù)用來當程序啟動時監(jiān)聽9001端口（注：該端口可由用戶自己定義一個，但不要與系統(tǒng)沖突），然后啟動一個無限循環(huán)來監(jiān)聽客戶的連接，當有客戶連接時生成一個線程為該客戶服務。
　　
　　Main（）：該成員函數(shù)是JAVA Application的程序入口。
　　
　　　
　　
　　ServerThread類：該類是由Thread類派生而來，主要功能為接受用戶要求，查詢數(shù)據(jù)庫，以及返回查詢結果。由如下成員函數(shù)組成：
　　
　　ServerThread（Label lab，int i，Socket s）：該函數(shù)為ServerThread類的構造函數(shù)，主要功能為初始化該類。lab參數(shù)為一個Label類，用來顯示一些系統(tǒng)

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