第10章：网络与数据库编程.ppt

SLIDE TITLE,Body Text,Second Level,顶顶顶顶,高等教育自学考试,Java,语言程序设计,(,一,),海天培训学校,主讲教师：刘波,liubocq,第十章,网络与数据库编程基础,学习重难点及要求,重点,：,支持,Java,程序访问网上资源的类及其方法，网络编程应用。支持,Java,程序与数据库连接、数据表查询、数据记录修改和插入的类及其方法，数据库编程应用。,难点,：,网络套接字、客户机端与服务器端实现通信的应用程序。支持Java实现数据库编程的类，程序实现数据修改和插入的方法，数据库编程应用。,要求,：,一般掌握,。考试分值约占,5%,学习内容,10.1 Java,网络编程基础,10.2,缓冲式输入输出,Java,语言的优势之一是,Java,程序能访问网络资源,1.TCP/IP,协议和,IP,地址,为了进行网络通信,通信双方必须遵守通信协议。目前最广泛使用的是,TCP/IP,协议族,TCP(Transport Control Protocol),是一种传输控制协议,IP(Internet Protocol),是一种网际协议,TCP/IP,代表这两个协议的。,10.1.1,IP地址和InetAddress类,TCP/IP分为四个层次：,网络接口层，负责接收和发送物理帧；,网络层，负责相邻节点之间的通信；,传输层，负责起点到终点的通信；,应用层，提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序。,事实上，,TCP/IP,协议族的分层还有多种分法。,10.1.1,IP地址和InetAddress类,TCP/IP,协议的工作原理（分组交换过程）：,TCP,协议将任何网络信息传输当作信息流。,机器上的一个长报文发送到机器，发送端需要将数据分片，然后把一片片数据分别打包发送（数据分组）。,数据包有一个头（,IP,数据报的报头），指明该数据包发往何处（目标,IP,地址）、包中数据在接收序列中所处的位置。,每个包都按照,IP,地址提供的目的地从一个台机器（路由器）传送到另一台机器（路由器），或从一个网络节点传送到另一个网络节点。即,路由与寻址过程,。,在接收端，这些数据包都能够按照正确的顺序重新组装起来。,10.1.1,IP地址和InetAddress类,TCP/IP,协议族：,Telnet,：,远程登录，允许一台计算机用户登录到另一台远程计算机上，使远程操作如同在本地计算机上操作一样,。,FTP,（,File Transfer protocol,）：文件传输协议，允许用户将远程主机上的文件复制到自己的计算机上,SMTP(simple Mail Transfer Protocol),：简单邮件传输协议，用于传输电子邮件,NFS(Network file Server),网络文件服务器，使多台计算机透明地访问彼此的目录,HTTP,是一种超文本传输协议，它是基于,TCP/IP,协议的，是浏览器和服务器之间应用层的通信协议。,HTTP,是一种通用、无状态、面向对象的协议。,HTTP,会话（事务）包括四个步骤：连接（,Connection,）、请求（,Request,）、应答（,Response,）和关闭（,Close,）。,10.1.1,IP地址和InetAddress类,Java语言可编写低层的网络应用。例如，,传输文件，,建立邮件控制器，,处理网络数据。,Java语言支持的Internet协议有ftp、telnet、www等，支持网络通信的软件都在包中，例如,：,.ftp,.www等。,10.1.1,IP地址和InetAddress类,IP地址用于指明因特网上的一台计算机在网络中的地址，用 32 位二进制代码表示一个网络地址。,IP,地址用点分十进制表示。,地址分、五类，常用的是、三类：,(.0.0.0-126.255.255.255),0,7位网络号，后24位为主机号。,(128.0.0.0-191.255.255.255),10,14位网络号,后16位为主机号,C(192.0.0.0-223.255.255.255),110,21位网络号,后8位为主机号,D(224.0.0.0-239.255.255.255),1110,28位多点广播组标号.,E(240.0.0.0-254.255.255.255),1111,保留试验使用。在因特网上，域名服务器（,Domain Name Server,DNS,）执行文字名称到二进制网络地址的映射。,10.1.1,IP地址和InetAddress类,InetAddress,类,J,包中有,InetAddress,类的定义，,InetAddress,类的对象用于,IP,地址和域名，该类提供以下方法：,（,1,）,getByName(String s),获得一个,InetAddress,类的对象，该对象中含有主机的,IP,地址和域名，该对象用如下格式表示它包含的信息：,getHostName(),获取,InetAddress,对象的域名。,（,3,）,String getHostAddress(),获取,InetAddress,对象的,IP,地址。,（,4,）,getLocalHost(),获得一个,InetAddress,对象，该对象含有本地机的域名和,IP,地址。,10.1.1,IP地址和InetAddress类,Import.*;,Class Example10_1,Public static void main(String args),Try /,以下代码通过域名建立,InetAddress,对象：,InetAddress addr=InetAddress.getByname(“”);,String domainName=addr.getHostName();/,获得主机名,String IPName=addr.getHostAddress();/,获得,IP,地址,System.out.println(domainName);,System.out.println(IPName);,catch(UnknownHostException e),e.printStackTrace();,10.1.1,IP地址和InetAddress类,统一资源定位符,URL(Uniform Resource Locator),是 客户机访问,Internet,时用来标识资源的名字和地址。,超文本链路由统一资源定位符,URL,维持。,URL,的格式是：,:/,其中：,Method,是传输协议：,HOSTNAME,是文档和服务器所在的,Internet,主机名（域名系统中,DNS,中的点地址）,;PORT,是服务端口号（可省略）；,PATH,是路径名，,FILE,是文件名。,例如：,(,是主机名，,home/welcome.html,是文件路径和文件名,),10.1.2 统一资源定位符URL,1.URL,类,J,包有,URL,类，一个,URL,对象可以表示一个网络资源。程序利用,URL,对象能实现,Internet,寻址、网络资源的定位连接、在客户机与服务器之间直接访问等。,URL,类的构造方法是,URL(String s),其中，,s,指出网络中的一个资源利用,URL,对象访问网上资源的方法是：先创建,URL,对象，如以下代码所示：,try,URL myURL=new URL(“:80/”);,catch(MalformedURLException e),System.out.println(“,有错的,URL:”+url+e);,因创建,URL,对象可能会产生,MalformedURLException,异常。所以，创建,URL,对象的代码应出现在,trycatch,语句块中，以便能捕捉网址错误异常。,10.1.2 统一资源定位符URL,URLConnection类,要接收和发关信息还要用URLConnection类，程序获得一个URLConnection对象，相当于完成对指定URL 的一个HTTP 连接。,URL mu=new URL(“muC=mu.openConnection();/获得URLConnection对象,由上可知，先要创建一个,URL 对象，然后利用URL 对象的openConnection()方法，从系统获得一个URLConnection对象。,程序有了URLConnection对象后，就可使用URLConnection类提供的以下方法获得流对象和实现网络连接：,（1）getOutputStream()，获得向远程主机发送信息的OutputStream流对象。,（2）getInputStream()，获得从远程主机获取信息的 InputStream 流对象。,有了网络连接的输入和输出流，程序就可实现远程通信。,（3）connect()，设置网络连接。,10.1.2 统一资源定位符URL,信息的发送和接收,发送和接收信息要获得流对象，并由流对象创建输入或输出数据流对象。,然后，就可以用流的方法访问网上资源。,网上资源使用结束后，数据流也应及时关闭。用,close()关闭建立的流。,URL url=new URL(urlName);/,由网址创建,URL,对象,URLConnection tc=url.openConnectin();/,获得,URLConnection,对象,tc.connect);/,设置网络连接,InptStreamReader in=new InputStreamReader(tc.getInputStream();,BufferedReader dis=new BufferedReader(in);/,采用缓冲式输入,while(String inline=dis.readLine()!=null),showArea.append(inline+”n”);,dis.close();/,网上资源使用结束后，数据流及时关闭,10.1.2 统一资源定位符URL,网络应用模式主要有：,主机,/,终端模式，集中计算，集中管理；,客户机,/,服务器,(Client/Server,/,),模式，分布计算，分布管理；,浏览器,/,服务器模式，利用,Internet,跨平台。,（万维网）就是建立在客户机,/,服务器模式上，以,HTML,语言和,HTTP,协议为基础，能够提供各种,Internet,服务的信息浏览系统。,网络信息放在主机的不同位置，服务器利用超文本链路链接各项信息。,客户机（浏览器,Brower,）负责与服务器建立联系，向服务器发送请求，处理,HTML,超媒体，提供图形用户界面（），显示信息等。,10.1.3 客户机/服务器模式,在,C/S,模式中，在,Server,端，要准备接受多个,Client,端计算机的通信。,为此，除用,IP,地址标识,Internet,上的计算机之外，另还引入端口号，用端口号标识正在,Server,端后台服务的线程。,端口号与,IP,地址的组合称为网络套接字（,socket,）。,Java,语言在实现,C/S,模式中，套接字分为两类：,在,Server,端，,ServerSocket,类支持底层的网络通信；,在,Client,端，,Socket,类支持网络的底层通信。,Server,机通过端口（总线,I/O,地址）提供面向,Client,机的服务；,Server,机在它的几个不同端口分别同时提供几种不同的服务。,Client,接入,Server,的某一端口，通过这个端口提请,Server,机为其服务,。,规定：端口号,1023,供系统专用。,例如，,HTTP,协议在端口,80,，,telnet,协议在端口,23,。端口,102465535,供应用程序使用,10.1.3 客户机/服务器模式,当,Client,程序和,Server,程序需要通信时，可以用,Socket,类建立套接字连接。,套接字连接可想象为一个电话呼叫：,最初是,Client,程序建立呼叫，,Server,程序监听；,呼叫完成后，任何一方都可以随时讲话。,双方实现通信有流式,socket,和数据报式,socket,两种可选方式。,流式,socket,是有连接的通信，即,TCP(Transmission Control Protocol)每次通信前建立连接，通信结束后断开连接。特点是可以保证传输的正确性、可靠性。,数据报式,socket,是无连接的通信，即,UDP(User Datagram Protocol),。将欲传输的数据分成小包，直接上网发送。无需建立连接和拆除连接，速度快，但无可靠保证。,流式,socket,在,Client,程序和,Server,程序间建立通信的通道。每个,socket,可以进行读和写两种操作。对于任一端，与对方的通信会话过程是：,建立,socket,连接，获得输入,/,输出流，读数据,/,写数据，通信完成后关闭,socket,（拆除连接）。,10.1.3 客户机/服务器模式,流式,Socket的通信过程,【,客户端,】,：,利用,socket,的构造方法，可以在客户端建立到服务器的套接字对象：,Socket(String host,int port),host,是服务器的,IP,地址，,port,是端口号，这些是预先约定的。,例如：,try,Socket mySocket=new Socket(“”,1860,）；,catch(IOException e),然后，用,getInputStream(),方法获得输入流，用这个输入流读取服务器放入“线路”的信息；,用,getOutputStream(),方法获得输出流，用这个输出流将信息写入“线路”。,10.1.3 客户机/服务器模式流式,Socket,的通信过程,【,服务端,】,利用,ServerSocket,的构造方法可以在服务器建立接受客户套接字的服务器套接字对象：,ServerSocket(int port),指定端口号，创建一个,ServerSocket,对象。,port,与客户端口号相同。,try,ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(1860);,catch(IOException e),服务器端程序在指定的端口监听，当收到,Client,程序发出的服务请求时，创建一个套接字对象与该端口对应的,Client,程序通信。确立了对象,serverSocket,后，就可能它使用,accept(),方法，得到,Socket,对象，接收,Client,程序来自套接字,mySocket,的信息。,try,Socket sc=serverSocket.accept();/ac,是一个,Socket,对象,catch(IOException e),要撤销服务，可以关闭,Socket,对象,sc,；,sc.close();,【,阅读程序：,P194-195,例,10.3,和,10.4】,10.1.3 客户机/服务器模式,一个网络关系数据库应用系统是一个三层结构。,客户机与服务器采用网络连接，客户机端应用程序按通信协议与服务器端的数据库程序通信；,数据库服务程序通过,SQL,命令与数据库管理系统通信,10.2 Java 数据库编程基础,Java 程序与数据库连接方法有两种。,一种是使用 JDBC-ODBC 桥接器与数据库连接,一种是用纯Java 的JDBC 驱动程序实现与数据库连接。,1 使用JDBC-ODBC 桥接器与数据库连接,先由数据库应用程序,把,JDBC API,调用转换成,ODBC API,调用,再,向 ODBC 驱动管理器发出,这个,API 调用，,ODBC 驱动管理器将这个调用转换成向数据库管理系统的 ODBC 驱动程序调用,数据库管理系统又将这个调用转换成对操作系统的数据输入/输出调用,最后，操作系统从数据库中得到实际数据逐级返回。,102.1 Java程序与数据库连接,10.2.1 Java程序与数据库连接,在设定了数据源的基础上，,Java,程序要访问数据库表，还要建立,JDBC-ODBC,桥接器，让程序与数据库连接。以后，程序就可向数据库发送,SQL,语句，处理数据库返回的结果。,Java,数据库连接,JDBC(Java DataBase Connectivity),由一组用,Java,语言编写的类和接口组成，,JDBC,是,Java,程序与数据库连接,API,。它能做以下三件事情：,与某个数据库建立连接,向数据库发送,SQL,语句,处理数据库返回的结果。,调用类方法,Class.forName(String s),能建立,JDBC-ODBC,桥接器。,try,Class.forName(“sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver”);/,加载驱动,catch(Exception e),10.2.1 Java程序与数据库连接,连接过程：,try,Class.forName(“sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver”);/,加载驱动,Connection con=DriverManager.getConnection(url,username,password);,catch(Exception e),/,处理异常,catch(SQLExceotuib e),/,处理异常,10.2.1 Java程序与数据库连接,1,用纯,Java,的,JDBC,驱动程序实现与数据库连接,使用纯,Java,的,JDBC,驱动程序实现与数据库连接的过程如下：,(1),加载驱动程序（有两种加载驱动程序的方式）：,一各是将驱动程序添加到,java.lang.System,的属性,jdbc.drivers,中。这是一个,DriverManager,类加载驱动程序类名的列表，表元用冒号分隔。,另一种方式是从相关的网站下载驱动程序后，在程序中利用,Class.forName(),方法加载指定的驱动程序：,Class.forName(“com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver”);,10.2.1 Java程序与数据库连接,(2),创建指定数据库的,URL,数据库的,URL,对象类似网络的统一资源定位符，其格式是：,jdbc:subProtocol:subName:/hostname:port:Databasename=XXX,其中，,subprotocol,是某种驱动程序支持的数据库连接机制；,subName,是当前连接机制下的具体名称；,hostName,是主机名；,port,是相应的连接端口；,DatabaseName,是要连接的数据库名称。,例如，以下代码可以是一个数据库的,URL,：,jdbc:Microsoft:sqlserver:/localhost:1433;Databasename=ksinfo,该数据库的,URL,说明利用,miscrosoft,提供的机制，用,sqlserve,驱动，通过,1433,端口访问本机上的,ksInfo,数据库。,10.2.1 Java程序与数据库连接,(3),建立连接,驱动程序管理器,(DriverManager),的方法,getConnection(),建立连接。,Connection con=DriverManager.getConnection(url,username,password);,10.2.1 Java程序与数据库连接,1 DriverManager类,DriverManager 类处理驱动程序的加载和建立新数据库连接。,DriverManager 是java.sql 包中用于管理数据库驱动程序的类。通常，应用程序只使用类 DriverManager 的 getConnection()静态方法，用来建立与数据库的连接，返回Connection对象：,static Connection getConnection,(,String url,String username,String password),指定数据的URL,、,用户名和密码创建数据库连接对象。,以,Oralce,为例：,Connection conn=DriverManager.getConnection(“jdbc:oracle:thin:localhost:1521:DataBase Name”,“,用户名,”,“,密码,);,10.2.2 几个重要的类和接口,2 Connection类,Connection 类是 java.sql 包中用于处理与特定数据库连接的类。Connection 对象是用来表示数据库连接的对象，Java 程序对数据库的操作都在这种对象上进行。,Connection类的主要方法有：,Statement createStatement(),创建一个Statement对象。,Statement createStatement(int resultSetType,int resultSetConcurrency),创建一个 Statement 对象，生成具有特定类型的结果集。,void commit()，提交对数据库的改动并释放当前持有的数据库的锁。,void rollback()，回滚当前事务中的所有改动并释放当前连接持有的数据库的锁。,String getCatalog(),获得连接对象的当前目录。,boolean isClose()，判断连接是否已关闭。,boolean isReadOnly()，判断连接是否为只读模式。,void setReadOnly(),设置连接为只读模式。,void close(),释放连接对象的数据库和JDBC资源。,10.2.2 几个重要的类和接口,3 Statement类,Statement类是java.sql包中用于在指定的连接中处理SQL语句的类。,数据库编程的要点是在程序中嵌入SQL命令。,程序需要声明和创建连接数据库的 Connection 对象，并让该对象连接数据库。,调用类 DriverManager的静态方法getConnection()获得Connection对象，实现程序与数据库的连。,然后，用Statement类声明SQL语句对象，并调用Connection对象的createStatement()方法，创建SQL语句对象。,代码如下：,Statement sql=null;try,sql=con.createStatement();,catch(SQLException e),10.2.2 几个重要的类和接口,4 ResultSet类,有了,SQL,语句对象后，调用语句对象的方法,executeQuery(),执行,SQL,查询，并将查询结果存放在一个用,ResultSet,类声明的对象中，如：,ResultSet rs=sql.executeQuery(“SELECT *FROM ksInfo”);,ResultSet,对象实际上是一个由查询结果数据的表，是一个管式数据集，由统一形式的数据行组成，一行对应一条查询记录。,在,ResultSet,对象中隐含着一个游标，一次只能获得游标当前所指的数据行，用,next(),方法可取下一个数据行。,用数据行的字段,(,列,),名称或位置索引,(,自,1,开始,),调用形如,getXXX(),方法获得记录的字段植。,10.2.2 几个重要的类和接口,4 ResultSet类,以下是,ResultSet,对象的部分方法：,(1)byte getByte(int columnIndex),返回指定字段的字节值。,(2)Date getDate(int columnIndex),返回指定字段的日期值。,(3)float getFloat(int columnIndex),返回指定字段的浮点值。,(4)int getInt(int columnIndex),返回指定字段的整数值。,(5)String getString(int columnIndex),返回指定字段的字符串值。,(6)double getDouble(String columnName),返回指定字段的双精度值。,(7)long getLong(String columnName),返回指定字段的,long,型整值。,(8)boolean next(),返回是否还有下一字段。,以上方法中的,columnIndex,是位置索引，用于指定字段，,columnName,是字段名。,10.2.2 几个重要的类和接口,4 ResultSet类,用户需要在查询结果集上浏览，或前后移动、或显示结果集的指定记录，这称为可滚动结果集,程序要获得一个可滚动结果集，只要在获得,SQL,的语句对象时，增加指定结果集的两个参数即可。,Statement stmt=con.createStatement(type,concurrency);,ResultSet rs=stmt.executeQuery(SQL,语句,),int,型参数,type,决定可滚动集的滚动方式：,ResultSet.TYPE_FORWORD_ONLY,结果集的游标只能向下滚动。,ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,游标可上下移动，当数据库变化时，当前结果集不变。,ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE,，游标可上下移动，当数据库变化时，当前结果集同步改变,int,型参数,concurrency,决定数据库是否与可滚动集同步更新？,ResultSet.CONCUR_READ_ONLY,不能用结果集更新数据库中的表。,ResultSet.CONCUR_UPDATETABLE,能用结果集更新数据库中的表。,10.2.2 几个重要的类和接口,4 ResultSet类,可滚动集上另外一些常用的方法如下：,boolean previous(),将游标向上移动，当移到结果集的第一行时，返回,false,。,void beforeFirst(),，将游标移结果集的第一行之前。,void afterLast(),将游标移到结果集的最后一行之后。,void first(),，将游标移到第一行。,void last(),将游标移到最后一行。,boolean isAfterLast(),判游标是否在最后一行之后。,boolean isBeforeFirst(),判游标是否在第一行之前。,boolean isLast(),判游标是否在最后一行。,boolean isFirst(),判游标是否在第一行。,int getRow(),获取当前所指的行,(,行号自,1,开始编号，结果集空，返回,0),。,boolean absolute(int row),将游标移到,row,行。,10.2.2 几个重要的类和接口,利用Connection对象的createStatement方法建立Statement对象，,利用Statement对象的executeQuery()方法执行SQL 查询语句进行查询，返回结果集，,再形如getXXX()的方法从结果集中读取数据。,经过这样的一系列步骤就能实现对数据库的查询。,见例 10.9,10.2.3 数据库查询,数据库更新操作包括数据表创建、删除、以及数据表记录的增加、删除、修改等操作。,如果利用数据,SQL,命令实现，则利用,Statement,对旬的,executeUpdate(),方法，,执行,SQL,的,update,语句，实现数据表的修改；,执行,SQL,的,insert,语句，实现数据表记录的添加。,与数据表连接时，需指定获得的,ResultSet,对象是可更新的。,stmt=connect.createStatement(,ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE,ResultSet.CONCUR_UPDATABLE,);,10.2.4 数据库更新,1,插入数据表记录（插入数据表记录有,3,种方案）,(1),使用,Statement,对象,实现插入数据表记录的,SQL,语句的语法是：,insert into,表名,(,字段名,1,，字段名2,)value(,字段值,1,，字段值,2,，,),(2),使用,ResultSet,对象,使用,ResultSet,对象的方法,moveToInsertRow(),将数据表游标移到插入位置，输入数据后，用方法,insertRow(),插入记录。,(3),使用,PrepareStatement,对象,与使用,Statement,对象的方法类似，只是创建,SQL,语句时暂时用参数？表示值，然后由,SQL,语句对象生成,PrepareStatement,对象，插入时通过设定实际参数，实现记录的更新。,10.2.4 数据库更新,2 修改数据表记录,（有,3,种方案）,(1),使用,Statement,对象,update,表名,set,字段名,1=,字段值,1,，字段名,2=,字段值,2,，,where,特定条件,(2),使用,ResultSet,对象,先建立,ResultSet,对象，然后直接设定记录的字段值，修改数据表的记录,(3),使用,PrepareStatement,对象,创建SQL 语句时，暂时用参数？表示值，然后由SQL 语句对象生成PrepareStatement对象，接着通过设定实际参数实现记录的更新。,10.2.4 数据库更新,3 删除数据表记录,（有,3,种方案）,(1),使用,Statement,对象,delete from,表名,where,特定条件,(2),使用,ResultSet,对象,先创建一个,SQL,语句，然后调用,Statement,对象的,executeUpdate(),方法,(3),使用,PrepareStatement,对象,创建SQL 语句时，暂时用参数？表示值，然后由SQL 语句对象生成PrepareStatement对象，接着设定实际参数实现特定记录的删除。,10.2.4 数据库更新,