hotnog sorin mpi sistemorminjava

7/23/2019 Hotnog Sorin MPI SistemORMinJava

1/39

Sistem Object Relational Mapping in Java

Student

Hotnog Sorin TraianGrupa:MPI


2/39

2

CUPRINS

Introducere ................................................................................................................... 3

Principalii indicatori de fiabilitate a sistemelor ........................................................ 3

Caracteristici generale ale object relational mapping ................................................... 6

Contextul .................................................................................................................. 6

ORM (Object Relational Mapping) .......................................................................... 7

Motivaia dezvoltrii unui sistem de ORM.............................................................. 8Descrierea proiectului ............................................................................................... 9

Alegerea Platformei .................................................................................................... 10

Tehnologii folosite ...................................................................................................... 11

IDE (Mediu integrat de dezvoltare) ........................................................................ 11

Sisteme de management ale bazelor de date relaionale........................................ 14

PostgreSQL ......................................................................................................... 14

Microsoft SQL Server ........................................................................................ 15

API-uri folosite ....................................................................................................... 15

API-ul de JDBC(Java Database Connectivity) ................................................... 16

API-ul de Reflection ........................................................................................... 17

API-ul de SWT(Standard Widget Toolkit) ......................................................... 18

API-ul pentru crearea de fiiere PDF................................................................. 20

Dezvoltarea aplicaiei ................................................................................................. 21

Cerinele aplicaiei .................................................................................................. 21

Arhitectura .............................................................................................................. 22

Strucura proiectului ................................................................................................ 23

Funcionalitile sistemului i tratarea problemelor............................................... 26

Concluzii ................................................................................................................. 38

Bibliografie ................................................................................................................. 38


3/39

3

Introducere

Fiabilitatea este un domeniu interdisciplinar care studiaza legile degradarii in timp a elementelor sisistemelor. Este necesar sa se cunoasca cat mai exact care este nivelul real al fiabilitatii, astfel incat, in functiede acesta, sa se stabileasca durata misiunii, perioadele de revizie si elementele de siguranta.

Descrierea matematica a fiabilitatii unui sistem poate fi facuta la nivel global, ignorand structurasistemului, sau la nivel structural, luand in consideratie elementele sistemului si relatiile dintre ele. In ambelecazuri caracterizarea fiabilitatii sistemului va folosi teoria probabilitatilor.

Principalii indicatori de fiabilitate a sistemelor sunt:

1. Fiabilitate:R(t)=p(t)=Prob(T>t)Adica probabilitatea ca sistemul S sa functioneze fara defectiuni pe o perioada de timp .

R(t)=p(t) => 0


4/39

4

Proiectul i propune a fi o aplicaie de dezvoltare a unui sistem de ORM (Object RelationalMapping) care s implementeze cele patru funcii principale de lucru cu baza de date, select, update,insert, delete.

El presupune familiarizarea cu API-urile de JDBC i de Reflection, implementarea miniORM-ului i dezvoltarea unei aplicaii de test pentru acesta.

Alegerea acestui proiect se datoreaz lucrului cu astfel de sisteme ,dar fr s fi avut onelegere de ansamblu asupra funcionrii interne.

Pentru dezvoltarea aplicaiei am folosit limbajul de programare Java, API-uri pentru JDBC,Reflection, SWT i creare de PDF i ca sisteme de management al bazelor de date am ales cele maireprezentative dou sisteme PostgreSQL i Microsoft Sql Server.


5/39

5

Notaii i Abrevieri

APIApplication Programming Interface

AWTAbstract Window ToolkitDBDatabaseGWTGoogle Web ToolkitIDEIntegrated Development EnvironmentJDBCJava Database ConnectivityJPAJava Persistance APIJVM - Java Virtual MachineJ2EEJava Enterprise EditionJ2MEJava Micro EditionJ2SEJava Standard EditionMVCModel View ControllerORMObject Relational MappingPDAPersonal Digital Assistant PK

Primary KeyPOOProgramare Orientat pe ObiecteSGBDSistem de Gestiune a Bazelor de DateSQLStructured Query LanguageSWTStandard Widget Toolkit


6/39

6

Caracteristici generale ale object relational mapping

Contextul

nc de la apariia modelului de baze de date relaionale programatorii au simit nevoia

ssporeasc posibilitile acestui model i s-l fac mai flexibil. Un salt uria n acest sens afost fcut n anii 90, atunci cnd limbajele orientate-obiect au nceput s capete o influen totmai mare.

O prim ncercare de a lega obiectele din POO cu tabelele unei baze de date a fostfcut n anul 1992 de compania NeXT (companie nfiinat de Steve Jobs la mijlocul anilor80). Soft-ul dezvoltat nu era un ORM n adevratul sens al cuvntului, el fiind mai apropiat deJDBC-ul din Java. Acest sistem purta denumirea de DbKit i reprezenta un layer deabstractizare, care asemntor JDBC-ului de astzi permitea accesul la diferite baze de date frobligativitatea de a scrie cod specific bazelor de date. Pornind de la acest sistem, dezvoltatoriide la NeXT au lansat mai apoi un framework de ORM complet.

Totui, primul sistem ce poate fi considerat un ORM a fost dezvoltat pentru limbajulSmallTalk de o mic firm din Canada i s-a numit TopLink. n 1996 a aprut i prima versiune

pentru Java.

Prima versiune de TopLink permitea printre altele:

a) s mapeze cmpurile bazei de date pe atributele obiectelor

b) s realizeze conversie ntre tipurile atributelor i tipurile cmpurilor pe care semapeaz

c)

posibilitatea de a mapa o nregistrare din baza de date pe mai multe obiecte

Dei aparent dezvoltarea unui astfel de sistem pare c a venit de la sine, o perioadsemnificativ de timp s-a lucrat la rezolvarea conflictelor dintre limbajele orientate-obiect isistemele de gestiune ale bazei de date.

Este cunoscut faptul c o baz de date prezint pentru fiecare tabel o cheie primar careidentific n mod unic o nregistrare. Spre deosebire de nregistrrile din baza de date, obiecteledin Java pot s fie identice, caz n care au aceai valoare i aceeai adres n memorie, sau egale,avnd doar acceai valoare.

Alte diferene sunt legate de concepte precum motenire, granularitate, asociere. nceea ce privete motenirea, obiectele din Java accept motenire simpl i preiau atributele imetodele obiectului motenit. n schimb, bazele de date nu cunosc noiunea de motenire.

Conceptul de asociere se refer la modul de legare a dou entiti fie n Java, fie nbaze de date. Dac n Java asocierile sunt unidirecionale, n baze de date acestea suntbidirecionale i se fac prin intermediul cheii externe. n cazul n care se doresc legturibidirecionale n Java, se poate declara n fiecare obiect un cmp de tipul celuilalt obiect.

Granularitatea se refer la problema legat de numrul de obiecte din modelcomparativ cu numrul de tabele din baz. Pentru a se putea face maparea obiectelor pe baza de

date este necesar existena unei corespondene. Prin urmare cele dou numere trebuie s fieegale.


7/39

7

ORM (Object Relational Mapping)

Dup cum am precizat, ORM-ul a aprut n perioada n care limbajele de programareorientate obiect au cptat un avnt deosebit, fiind principalele limbaje de dezvoltare datoritflexibilitii i uurinei de dezvoltare. Cu toate acestea necesitatea comunicrii cu un sistem degestiune a bazelor de date a determinat piaa IT s gseasc soluii de comunicare ntre obiectelecreate i tabelele bazei de date, precum i gsirea de soluii pentru conflictele deincompatibilitate dintre cele dou tehnologii.

Astfel, el reprezint un nivel de legtur ntre cele cele dou modele:

Fig. 1.1 ORMlegtura dintre obiecte i SGBD

Din figura de mai sus se observ corespondena Obiect A Tabel A , respectiv Obiect BTabelB.

Dei faptul c asigur comunicarea cu baza de date este un aspect foarte important,ORM-ul mai are o serie de avantaje precum :

a) Independena fa de baza de date acest fapt reprezint un avantaj major alsistemului ORM deoarece nu conteaz sistemul de management al unei baze de date relaionalefolosit, n Java codul folosit va fi acelai, metodele nu vor avea ali parametri sau nu vor aveaalte rezultate. Schimbarea sistemului de management al bazei de date nu va determinaschimbarea vreunei linii de cod n Java.

b) Simplitatea Este mult mai uor de lucrat cu obiecte n Java i de folositprincipiile POO dect lucrul cu cod SQL. n SQL, atunci cnd se depete un anumit grad dedificultate lucrurile pot deveni foarte ncurcate, pe cnd n Java tot timpul vor fi mai uor de

prelucrat datele i de folosit aa cum ne dorim.

Obiect A

Obiect B

SGBDORM

TABEL A

TABEL B


8/39

8

c) ScalabilitateSistemul va funciona la fel indiferent de dimensiunea bazei dedate, a tabelelor sau a tipurilor de date folosite

d) RapiditateOperaiile dorite se vor executa ntr-un timp foarte scurt, rezultatelevazndu-se imediat

e) Un mare avantaj pentru programator este reprezentat i de faptul c nu va mai fi

nevoit s realizeze o conexiune de fiecare dat i s apeleze la concepte de JDBC, conexiunease va face automat cnd va fi nevoie iar datele vor fi salvate n obiecte.

f) ntreinerea codului i depanarea lui va fi foarte uoar avnd n vedere cantitateade cod mult redus i uurina cu care acesta poate fi neles.

Motivaia dezvoltrii unui sistem de ORM

De-a lungul timpului, att n calitate de student ct i n calitate de programator, amavut ocazia s folosesc mai multe sisteme de mapare a obiectelor pe tabelele unei baze dedate. Dintre acestea cele mai cunoscute sunt Hibernate i JPA(Java Persistence Api).

Dei tiam s folosesc un ORM, nu nelegeam pe deplin tot ce se ntmpl n spate,iar realizarea acestei lucrri a fost o bun oportunitate s studiez i s ncerc s rezolv

problemele ce pot aprea la un astfel de sistem.

Dou probleme pe care eu le-am ntlnit i pe care le-am considerat mai importante,necesitnd o atenie mai deosebit erau reprezentate de maparea cheii primare icompatibilitatea irurilor de caractere.

La maparea cheii primare apar de fapt dou probleme ce trebuie rezolvate:

Prima din ele este necesitatea specificrii printr-un parametru a numelui coloanei dinbaz sau numele cmpului trebuie s se potriveasc cu numele coloanei din tabel. Prinsoluia propus am fcut s nu mai fie necesar potrivirea de nume, am considerat ctratarea cheii primare ar trebui s fie una special, n sensul c ar trebui sa fie mai uorde mapat, nu mai greu dup prerea mea, ca n Hibernate.

A doua problem la maparea cheii primare este i cea care face ca maparea s fie maidificil, i anume generarea id-urilor atunci cnd se face un insert. n Hibernate practictrebuia mapat i o secven pentru generarea id-urilor. De asemenea, neplceri maiapreau i dac se fceau insert-uri n sesiuni diferite de lucru,generarea secveneifcndu-se de la o valoare cu 50 mai mare fa de valoarea cu care s-a nceput sesiunea

precedent. Astfel, dac se fceau ntr-o sesiune de lucru mai mult de 50 de insert-uriapreau probleme n sesiunea urmtoare deoarece se ncerca o inserare cu un id caredeja exista. Eu am ncercat ca prin simpla mapare cu o adnotare generarea s se facautomat n raport cu valoarea maxim din tabel indiferent de sesiunea de lucru.

La compatibilitatea irurilor de caractere, Hibernate impune o limitarede 255 de caractere.Dac se folosesc iruri de caractere mai mari, este necesar la mapare s se precizeze i


9/39

9

dimensiunea irului. Am fcut ca irurile de caractere s fie compatibile fr a fi nevoie deo mapare special n cazul unor dimensiuni mai mari.Dei am utilizat mai multe astfel de sisteme de ORM, am ales s m raportez la Hibernatedeoarece este cel mai popular dintre ele i totodat cel mai complet sistem de acest genexistent pe pia, acesta fiind i sistemul cu care eu m-am iniiat n tainele folosiriiORMurilor.

Descrierea proiectului

Proiectul presupune dezvoltarea unui mini sistem de mapare a obiectelor pe tabelele dinbaza de date. Totui el trebuie s permit maparea obiectelor pe orice sistem de management albazelor de date relaionale, fr impunerea unui anumit sistem. Totodat, el trebuie s poat sfac conversie ntre tipurile proprietilor din obiectele Java i tipul cmpurilor din tabele.

Acest mini ORM trebuie s implemeteze principalele operaii pe baza de date, cunoscute n

limbajul SQL ca: SELECT, DELETE, UPDATE, INSERT. Metodele asociate acestor operaiisunt:

pentru SELECT

a) read(Object)aceast metod primete ca parametru un obiect al crui id estecunoscut i returneaz din baza de date valorile cmpurilor pentru nregistrareacu id-ul id

b) readAll(Object) aceast metod primete ca parametru un obiect carecorespunde unui tabel din baz i returneaz toate nregistrarile din respectivul

tabel.

pentru DELETE

delete(Object)aceast metod primete ca parametru un obiect cu id cunoscuti terge din baz nregistrarea din tabelul asociat obiectului, care are id-ulid.Aceast metod nu returneaz nici un rezultat.

pentru UPDATE i INSERT

save(Object) aceast metod primete ca parametru obiectul care trebuie

salvat. Aceast metod reprezint de fapt saveOrUpdate pentru c n urmaanalizrii id-ului obiectului el tie dac s fac Update sau s fac Insert. Astfeldac id-ul obiectului este null, ceea ce nseamn cobiectul nu conine date, seva face un insert n baz. n caz contrar se va face un Update.

Proiectul presupune rescrierea de la capt a metodelor de lucru pe bazele de date i nudoar apelarea unor metode existente din alte sisteme asemntoare.

n procesul dezvoltrii acestui sistem, dezvoltatorul este nevoit s fac apel la noiuniprecum:

a)

Reflection pentru studierea coninutului claselorb) JDBCpentru realizarea conexiunilor cu baza de date


10/39

10

Pentru a demonstra avantajul sistemului este neesar realizarea unei aplicaii de test cares permit tipuri de date multiple. Aceast aplicaie are ca tematic medicina i se ocup n

principiu de reete medicale, programri la doctor i vizualizarea acestora i este dezvoltatfolosind API-ul de SWT.

Alegerea Platformei

O platform este un mediu hardware sau software n care poate fi rulat un program.Platforma aleas pentru dezvoltarea ORM-ului este platforma Java. Aceasta este o platformsoftware.

Alegerea acestei platforme se justific prin multitudinea de avantaje pe care le pune ladispoziia dezvoltatorului:

este portabil,

ruleaz pe orice sistem de operare(Windows, Linux , Solaris, Mac OS) datoritinterpretorului integrat ce furnizeaz cod nativ al respectivului sistem

Alte motive sunt reprezentate de faptul c limbajul Java este orientat obiect ceea ce permiterefolosirea codului i duce la micorarea semnificativ a dimensiunii codului, este robust i nun ultimul rnd este simplu de utilizat.

Platforma Java are dou componente:

a)

Maina virtual Java (Java Virtual Machine) Este componenta platformei careface posibil neutralitatea fa de arhitectura folosit. La compilarea fiierelor .java ce conincodul surs se creeaz nite fiiere cu extensia .class care conin secvene de bytecodes. Java

bytecodes reprezint instruciuni n limbaj main pentru JVM (Java Virtual Machine).La stadiul actual instruciunile nu sunt nc destinate procesorului. Pentru a putea fi transformaten cod nelesde procesor este necesar o tranformarea din bytecodes n cod nativ al platformeihardware prin intermediul Interpretorului integrat n structura JVM

Fig 2.1.Fluxul de compilare i rulare al unei clase

b) A doua component a platformei Java este API ul de Java (ApplicationProgramming Interface)Acesta reprezint o colectie de librrii ce ajut la dezvoltarea maiuoar a programelor. API-ul de Java este structurat n pachete, fiecare pachet nglobnd

metode, constante, parametri utilizai de ctre programatori n crearea obiectelor i structurilorproprii.

Clas.java

Compilare

Clas.class(bytecodes) JVM

Cod main


11/39

11

n continuare voi dezvlui cteva avantaje ce justific alegerea unei astfel de platforme.Ele sunt dup cum urmeaz:a) SimplitateaJava a fost proiectat s fie un limbaj simplu de utilizat i neles, el poatefi asimilat cu usurin de ctre programatori, mai ales dac acetia au ceva experien si cu C++.

b) Java este un limbaj orientat obiectOfer un grad ridicat de abstractizare i ncapsulare.

Aest lucru duce la performane de securitate crescute, programatorul putnd face vizibile doarinformaiile pe care le dorete din interiorul obiectelor i folosind pentru acest lucru metodededicate accesrii informaiilor.

c) Lucrul cu memoria este mult mbuntit, acest lucru datorndu-se n mare parte faptuluic nu mai exist pointeri definii de programator. Acetia erau o surs bogat de erori atuncicnd se fcea accesul la memorie n C/C++. Limbajul introduce de asemenea un sistem automatnumit Garbage Collector care urmrete structura memoriei i observ obiectele neutilizateurmnd s elibereze zona ocupat de respectivele obiecte i evitnd astfel fragmentareamemorie.

d)

Principalul avantaj l reprezint portabilitatea. Un cod scris corect n limbajul Java artrebui s ruleze pe orice platform hardware fr nici o problem. Acesta reprezint un avantajmajor chiar i n faa unor limbaje care pot rula mai repede aa cum este C/C++. Este adevratc Java consum mai mult memorie i ruleaz ntr-un timp puin mai mare dect C/C++ datfiind faptul c este att un limbaj compilat ct i un limbaj interpretat. Totui n ziua de azidiferenele nu mai sunt aa mari ca la nceputurile limbajului Java, iar portabilitatea limbajuluiJava eclipseaz micul avantaj al C++. n cazul n care un program dezvoltat n C++ ar trebui

portat pe alt platform ar fi necesare modificri majore n cod.

n dezvoltarea ORM ului am ales platforma Java Standard Edition din cele trei platformeoferite de Java, celelale dou fiind Java Micro Edition (platform destinat dispozitivelor

mobile aa cum sunt PDA uri sau telefoane mobile) i Java Enterprise Edition (platformdestinat sistemelor de calcul distribuite sau de mari dimensiuni), deoarece se preteaz cel mai

bine cerinelor proiectului fiind o platform specific aplicaiilor desktop.

Tehnologii folosite

n dezvoltarea acestui ORM am folosit:

un IDE(Mediu Integrat de Dezvoltare),

dou sisteme de management ale bazelor de date relaionale

patru APIuri necesare dezvoltrii sistemului i testrii acestuia.

IDE (Mediu integrat de dezvoltare)

Ca mediu integrat de dezvoltare am folosit Eclipse versiunea 4.2.2 (Eclipse Juno) care

poate fi descrcat gratuit de pe site ul cu acelai nume. Am fcut aceast alegere deoareceeste un IDE foarte popular care ofer numeroase faciliti cum ar fi generarea automat de


12/39

12

cod, formatarea automat a codului i folosirea scurtturilor de taste pentru ndeplinirea maimultor aciuni precum importuri de pachete necesare.

Cele mai folosite facilii din cele amintite mai sus sunt generarea automat a codului irealizarea importurilor necesare. Generarea automat de cod se refer n general la generareade constructori cu sau fr parametri i generarea de getteri i setteri. Exist dou modalitide generare a getterilor i setteri lor:

a) Din meniul Source se alege opiunea Generate Getters and Setters....n fereastra deschis se pot alege cmpurile pentru care s se genereze getteri i

setteri.

Fig. 3.1.Meniul Source

b) A doua metod folosete combinaia de taste ALT+S dup care seapas tasta R.

Dup apsarea tastelor se va deschide aceeai fereastr ca la punctul anterior.


13/39

13

Fig. 3.2.Fereastr generare getteri/setteri

De asemenea exist dou modaliti de generare a constructorilor:

a) Din meniul Source se alege una din opiunile GenerateConstructor using fields... sau Generate Constructors from Superclass.... n

primul caz se pot alege cmpurile ce vor fi introduse n construcor, iar n cel deal doilea se genereaz un constructor motenit de la clasa Object.

b)

A doua metod folosete combinaia de taste ALT+S i dupaceea se apas tasta C. Prin aceast combinaie se deschide o list similar cu ceaa meniului Source din care dezvoltatorul poate alege opiunea cea maiconvenabil.


14/39

14

Fig. 3.3. Meniu aprut la apsarea combinaiei de taste

Realizarea importurilor pachetelor se face prin combinaia de taste CTRL+SHIFT+O.Dup apsarea lor, Eclipse va face toate importurile necesare n clasa n care ne aflm. O altcombinaie de taste util este CTRL+SHIFT+F, combinaie ce realizeaz formatarea codului.

n cazul unei erori de cod, precum greirea numelui unei variabile sau atunci cnd nuse cunosc toi parametri unei metode se poate folosi combinaia de taste CTRL+1 (Quick Fix)care i afieaz o list cu soluii posibile la problem.

Un alt avantaj al folosirii acestui IDE l reprezint multitudinea de pluginuridisponibile gratuit ce vin n ajutorul dezvoltatorului. Din cele mai importante amintim pluginul pentru dezvoltarea de aplicaii pe platforma Android, plug-in-ul pentru interfee web de lagoogle(GWT), plug-in-ul pentru SWT.

Sisteme de management ale bazelor de date relaionale

Am ales ca sisteme de management ale bazelor de date relaionale PostgeSQL iMicrosoft SQL Server 2012 deoarece sunt printre cele mai importante i utilizate sisteme deacest gen.

PostgreSQL

PostgreSQL este probabil cel mai apreciat sistem de management al bazelor de daterelaionale datorit faptului c este disponibil pentru toate marile platforme(Windows, Linux,Mac OS X) i este de asemenea apreciat pentru stabilitate, integritatea datelor i corectitudine.

Ofer posibiliatea stocrii de imagini, sunete i chiar clipuri video. De asemenea PostgreSQLeste compatibil i cu PL/SQL de la Oracle. Succesul se datoreaz i faptului c sistemul estegratuit i open-source.


15/39

15

Un alt avantaj al PostgreSQL este faptul c ofer interfee de lucru cu numeroaselimbaje de programare aa cum sunt Java, C++, .NET, PHP, Perl etc.

Lucrul ce a determinat ca PostgreSQL s fie cel mai apreciat astfel de sistem att dectre mari companii ct i de utilizatorii de zi cu zi este reprezentat de limitrile pe care sistemulle impune: dimensiunea unui tabel poate atinge 32TB, dimesiunea unei nregistrri

1,6 TB, numrul de nregistrari poate fi nelimitat, dimesiunea bazei de date poate fi nelimitat,numrul de coloane poate ajunge la 1600 n funcie de tipul de date i nu n ultimul rnd numarulde indeci pentru un tabel este nelimitat.

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server este un sistem de management al bazelor de date relaionaledezvoltat de Microsoft. Avnd n vedere popularitatea sistemului de operare al celor de laMicrosoft i sistemul de management al bazelor de date relaionale dezvoltat de ei este unul

dintre cele mai populare, unul din dezavantaje fiind c este disponibil doar pentru sistemele deoperare de la Microsoft. Sistemul nu este open-source, exist unele variante gratuite dar la carese limiteaz dimensiunea bazei de date la 10 GB. Pentru o variant pltit dimensiunea bazeide date este de 540 PB.

Un motiv pentru care Microsoft SQL Server este popular dei este funcional doar pesistemele de operare de la Microsoft sunt limitrile pe care le impune, pe lng dimesiunea

bazei de date mai sus amintit sistemul impune urmtoarele limitri: dimesiunea uneinregistrri este nelimitat, numrul de coloane pentru fiecare tabel poate ajunge la 30000,numrul maxim de caractere al numelui unei coloane este de 128, iar dimesiunea maxim a unuitabel corespunde cu dimensiunea maxim a bazei de date.

Un alt avantaj al Microsoft SQL Server este integrarea cu celelalte unelte softwaredezvoltate de Microsoft, care sunt foarte populare, astfel o persoan sau o companie careutilizeaz software Microsoft nu va avea nevoie de modificri mari sau de upgrade-uri alesistemelor deja existente atunci cnd vor dori instalarea acestui sistem de management al

bazelor de date. Microsoft SQL Server ofer interfa de lucru cu toate limbajele suportate deplatforma .NET cum ar fi: C#, J#, Visual Basic, C++, F# etc.

n afara limbajelor suportate de platforma .NET Microsoft SQL Server mai oferinterfa de lucru cu Java, cu ajutorul unui driver de JDBC, aceasta fiind o tehnologie pe care ovom trata mai trziu.

Am ales aceste dou sisteme deoarece le-am considerat reprezentative pentrusistemele de management ale bazelor de date existente.

API-uri folosite

n dezvoltarea acestui ORM am folosit patru API-uri: API-ul de JDBC oferit deplatforma Java, API-ul de Reflection, API-ul de SWT(Standard Widget Toolkit) i API-ulpentru generarea de PDF-uri.


16/39

16

API-ul de JDBC(Java Database Connectivity)

JDBC este un API dezvoltat de compania Oracle care ajut la lucrul cu o baz de datescriind cod Java. Acest API are suport pentru executarea a diferite operaii pe baza de date cumar fi INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT.

n continuare voi prezenta modul de lucru cu JDBC i paii necesari extragerii unui setde date din baz sau executrii oricrei alte operaii pe baza de date. Vom presupune c avemdeja o baz de date format.

Mai nti de toate este necesar descrcarea driver-ului specific bazei de date pe careo folosim i includerea lui n proiectul nostru.

Urmtorul pas este ncrcarea driver-ului din cod cu ajutorul metodeiforName(numele driverului) aplicat pe un obiect Class nfelul urmtor: Class.forName(numele driverului). Aceasta metod va cuta driver-ul, iardac acesta nu exist va genera o excepie corespunztoare.

n continuare este necesar stabilirea conexiunii cu baza de date. Pentru acestlucru vatrebui s cunoatem:

utilizatorul bazei de date,

parola pentru accesul la baza de date

url-ul bazei de date mpreun cu numele acesteia.

Stabilirea conexiunii se face prin aplicarea metodei getConnection pe un obiect de tipDriverManager n felul urmtor:

DriverManager.getConnection(url, utilizator, parol) n cazul majoritii sistemelorde management ale bazelor de date aa cum este i PostgreSQL,

pentru Microsoft SQL Server se folosete metoda getConnection( ir ), care dupcum se poate observa primete un singur parameru de tip String care conine toatedatele necesare stabilirii conexiunii. Aceast metod va returna un obiect de tip

Connection. Dac conexiunea nu se realizeaz se va genera o excepie nconcordan cu problema aprut.

Dup stabilirea conexiunii vom scrie interogarea pentru aciunea ce urmeaz s oexecutm pe baza de date. Aceasta va fi reinut ntr-o variabil de tip String. Pentru executareainterogrii sunt necesari doi pai.

n primul rnd este necesar crearea unui obiect de tip Statement pe baza conexiuniideja create. Pot exista trei tipuri de acest fel:

Statement care atunci cnd este folosit ncarc n memorie de fiecare datinterogarea,

PreparedStatement care ncarc o singur dat interogarea n memorie i o pstreazacolo,

CallableStatement care este folosit atunci cnd se apeleaz proceduri stocate alebazei de date.


17/39

17

n dezvoltarea proiectului am folosit un obiect de tip Statement. Apoi vom aplicaobiectului de tip Statement metoda executeQuery care va primi ca parametru variabila de tipString n care am reinut interogarea.Dac s-a fcut un SELECT rezultatele vor fi reinute ntr-un obiect de tip ResultSet. n cazul n care operaia a fost una de tip UPDATE, INSERT sauDELETE vom primi ca rezultat doar numrul de rnduri afectate de ctre operaia noastr.

De asemenea cu ajutorul JDBC putem obine informaii si despre tabele, cum ar finumele coloanelor, tipul lor, numrul lor. Acest lucru se poate realiza folosind metodagetMetaData() pe care o aplicm pe un obiect de tip ResultSet. Meta datele sunt reinute ntrunobiect de tip ResultSetMetaData.

Ultimul pas dup ce ne-am ndeplinit scopul propus este nchiderea conexiunii prinaplicarea metodei close() asupra obiectului de tip Connection n care am reinut conexiunea. ncazul n care uitm s nchidem conexiunea Garbage Collector-ul va nchide respectivaconexiune cnd elibereaz memoria ocupat de obiecte ce nu mai sunt folosite. Totui nu sencurajeaz lsarea acestei probleme n seama collector-ului deoarece pot aprea alte probleme.

API-ul de Reflection

Reflection este o tehnologie ce permite studiul structurii unui obiect i modificareaacesteia sau luarea de decizii n timpul rulrii pe baza structurii din acel moment a obiectului.

n Java API-ul de Reflection permite studierea clasei unui obiect, a cmpuriloracestuia, a constructorilor, a metodelor din clas. Este posibil aflarea de informaii chiar idespre cmpurile private.

Despre clase putem afla informaii cum ar fi adnotrile care sunt folosite pentru clasarespectiv, numele clasei, cmpurile clasei, metodele acesteia, constructorii acesteia, pachetuldin care face parte i pachetele importate, interfeele pe care le implementeaz.

Despre constructorul unei clase putem afla parametrii pe care acesta i primete iputem crea noi instane ale obiectului studiat prin apelul metodei newInstance(). Aceasta seaplic pe obiectul de tipConstructor n care am reinut constructorul obiectului studiat. Aceastmetod primete ca parametri exact ce parametri primete i constructorul obiectului studiat.

Atunci cnd vrem s aflm informaii sau s manipulm cmpurile putem folosiReflectionpentru a afla numele cmpurilor, adnotrile ce sunt folosite pentru cmpul studiat,tipurile acestora i putem afla i modifica valorile acestora.

Pentru a afla informaiile despre cmpurile private este necesar s folosim metodagetDeclaredFields().Aceasta, spre deosebire de metoda getFields() care ne va returna un vectorce va conine doar cmpurile publice, ne va returna un vector cu toate cmpurile clasei inclusivcele private.

Despre metode putem afla parametri pe care aceasta i primete i tipul pe care aceastal returneaz. De asemenea cu ajutorul Reflection putem executa metode ale obiectului cuajutorul metodei invoke() care va primi ca parametri obiectul pentru care se execut metoda i

parametrii pe care aceasta i primete. Metoda invoke() va fi executat pentru obiectul de tipMethod n care am reinut metoda.

Mai putem afla informaii cum ar fii adnotrile prezente pe parametri funciilor sau aiconstructorilor, adnotrile de pe getteri i setteri.


18/39

18

API-ul de SWT(Standard Widget Toolkit)

Standard Widget Toolkit este un plug-in destinat dezvoltrii de interfee grafice. Acestplug-in folosete componente native ale sistemului de operare pe care se face dezvoltarea nselementele grafice nu au un aspect nvechit aa cum ne-am atepta. SWT se vrea a fi ocombinaie ntre rapiditatea cu care sunt ncrcate elementele native la AWT i aspectul plcutal elementelor din Swing.

Dezvoltarea se poate face att din mediul grafic (drag and drop dintr-o palet deelemente n fereastra noastr ) ct i din cod. Varianta preferat de cei mai muli dintre

programatori este dezvoltarea n mediul grafic, rmnnd ca n cod sa fie scrise doar asculttoriipetru butoane i celelalte elemente grafice folosite.

Fig. 3.4. - Palet de componente


19/39

19

Fig. 3.5. - Paleta de elemente n SWT

Fig. 3.6. Exemplu de caset cu proprietile unui element Prin adugarea

unui element din palet n canvas, se va deschide automat o fereastr de proprieti din carepoate fi ajustat design-ul elementului respectiv.


20/39

20

Pentru a putea folosi SWT este necesar instalarea plug-in-ului mai nti deoareceacesta nu este prezent n pachetul standard al Eclipse. Acest lucru se poate face foarte uor dinEclipse din meniul Help opiunea Install New Software.... Plug-in-ul este gratuit iopensource. Plug-in-ul este dezvoltat de IBM i de aceea nu vine mpreun cu API-ul standardde java, n API-ul standard de Java putem gsi Swing i AWT, care sunt dezvoltate de companiaSun, companie ce deine drepturile asupra Java.

Pentru a putea folosi mediul grafic de dezvoltare este necesar crearea unui tip declas ce poate fi gsit dup instalarea plug-in-ului. Crearea acestui tip de clas se face princlick dreapta pe pachetul n care vrem s creem clasa, din meniul deschis alegem opiuneaNew, iar din submeniul deschis vom alege opiunea Other. Din fereastra deschis vomalege tipul de clas Application Window din folderul SWT aa cum vei vedea n imagineaurmtoare.

Fig. 3.7.Clas pentru dezvoltarea n mediul grafic

API-ul pentru crearea de fiiere PDF

Pentru crearea de fiiere PDF am folosit API-ul iText. iText este o bibliotec ce permitecrearea, citirea i manipularea de fiiere PDF. Pentru instalarea lui este necesar decrcarea

arhivei de tip jar ce conine biblioteca i introducerea ei n proiect.

iText ofer numeroase faciliti de formare a PDF-urilor:

a) se poate face gruparea mai multor elemente ntr-un paragraf sau ntr-o fraz,

b) se pot seta fonturi pentru diverse elemente cum ar fi un titlu sau un paragraf,

c) se pot aduga imagini, tabele,

d) se pot pune referine,

e)

sepoate face mprirea pe capitole i seciuni.


21/39

21

f) de asemenea se poate scrie cu indici sau cu exponent sau se poate scrie textulsubliniat, tiat, boldat sau nclinat.

iText are elemente cu o structur ierarhic. Cea mai mic unitate din iText se numeteChunk. Chunk-ul reprezint un String cruia i se poate seta doar fontul. Chunk-urile se potorganiza n structuri mai mari i anume obiecte de tip Phrase.

Obiectele de tip Phrase permit definirea de spaiere. Pentru definirea mai multoratribute cum ar fi cele de stil se folosesc obiecte de tip Paragraph. Acestea sunt obiecte cemotenesc obiectele de tip Phrase.

O clas de obiecte ce motenete clasa Paragraph se numete Anchor i permitedefinirea de referine de la anumite poriuni din text la alte poriuni mai ndeprtate sau la carese face referire n text. Obiectele de tip Paragraph se pot grupa n structuri de tip Chapter.

n iText mai putem ntlni obiecte de tip Section pentru definirea unei seciuni, Listpentru realizarea de liste ordonate sau neordonate, obiecte de tip Font penru definirea de fonturi.

Dezvoltarea aplicaiei

Aplicaia dezvoltat este reprezentat de un mini sistem de mapare a obiectelor din Javape tabelele unei baze de date, sistem denumit Object-Relational Mapping.

Cerinele aplicaiei

Scopul acestei lucrri l reprezint dezvoltarea unui sistem ORM care s fie uor defolosit i neles.

Obiectivele acesti proiect sunt reprezentate de implementarea operaiilor uzuale deINSERT, UPDATE, DELETE, SELECT, iar mai apoi s poat fi folosite fr a mai scrie codSQL. Un alt obiectiv l reprezint funcionarea ORM-ului pe baza unor relaii stabilite ntreobiectele din Java i tabelele din baza de date. Aceste relaii se pot stabili fie prin folosireaadnotrilor fie prin folosirea unor fiiere de configurare de tip properties sau xml. n aceastlucrare am ales s folosesc varianta cu adnotri deoarece este varianta mai modern i care actigat teren n faa celei de-a doua n ultimii ani. De asemenea varianta cu asdnotri este dup

prerea mea mai simplu de neles i mai intuitiv.

Dup definirea relaiilor dintre obiecte i tabele se vor folosi doar obiectele i metodeleimplementate n ORM. ORM-ul trebuie s dispun de urmtoarele metode:

a) read(object)citete toate cmpurile obiectului specificat din care iniialeste cunoscut doar id-ul

b) readAll(object)citete toate obiectele de tipul obiectului specificat frvreo

clauz WHERE

c)

delete(object)terge obiectul specificat din care iniial este cunoscutdoar id-ul


22/39

22

d) save(object)dac id-ul este null se va face un INSERT n baza de date,se vor salva cmpurile obiectului specificat i se va genera un id; dac id-ul nu estenull atunci se va face un UPDATE n baza de dateConexiunea trebuie s fie realizat cu ajutorul unui fiier de configurri. Datele se

vor introduce o singur dat iar apoi pe baza lor conexiunea se va face automat.

Arhitectura

Noiunea de arhitectur software se refer la componentele de nivel nalt ale unuisistem software. Arhitectura definete att modulele sistemului pe baza unui set de reguli irelaiilecare se stabilesc ntre acestea, ct i proprietile pe care modulele i relaiile dintre elele dein.

La cazul general, o arhitectur pentru un sistem software se compune din:

Component de comunicaie cu exteriorul Component ce se ocup de logica de business a aplicaiei

Component responsabil cu pstrarea datelor

Componenta de comunicaie cu exteriorul poate fi reprezentat n funcie de tipulaplicaiei de pagini web, interfee grafice desktop .a. Prin intermediul acesteia utilizatorulintroduce date n sistem sau preia date din sistem.

Componenta responsabil cu prelucrarea informaiilor provenite de la utilizator sau a

informaiilor ce i vor fi returnate acestuia este componenta de logic de business i reprezintpartea central a aplicaiei. Toate datele care circul prin sistem sunt ntotdeauna filtrate deaceast component.

Componenta responsabil de pstrarea informaiilor n sistem este reprezentat de unsistem de management al bazelor de date. Aceasta permite salvarea unei cantiti mari de date,

preluarea datelor , actualizarea sau tergerea acestora.

O astfel de arhitectur am folosit i n dezvoltarea i testarea proiectului de fa. ncazul acestui proiect am considerat pentru componenta de baze de date cele mai utilizate dousisteme de management ale bazelor de date,PostgreSQL i Microsoft SQL Server.

Componenta care se ocup de comunicaia cu exteriorul este reprezentat aici de oaplicaie grafic n care utlizatorul interacioneaz cu restul aplicaiei prin intermediul unorformulare. Totui, aceast component poate fi reprezentat la fel de bine de orice alt aplicaiece folosete o conexiune la baza de date.

Componenta de logic de business este reprezentat aici de ORM. Sistemul ORMfuncioneaz ca o legtur ntre aplicaie i baza de date. Prin intermediul lui se preiau datele dela aplicaia grafic, pe care mai apoi le folosim pentru a accesa baza de date.Totodat el permitesalvarea informaiilor introduse prin aplicaie n baza de date sau poate extrage informaii din

baz n funcie de aciunile fcute de utilizator. Dup preluarea datelor, ORMul, le prelucreaz

i le face disponibile pentru aplicaie.

n imaginea de urmtoare am ilustrat arhitectura unui sistem complet din viaa real


23/39

23

n care se folosete un ORM.

Fig. 4.1. - Arhitectura unei aplicaii complete ce folosete un ORM

Strucura proiectului

Codul proiectului este organizat pe pachete n funcie de funcionalitile pe care leofer.

Baz de date

PostgreSQL,(Microsoft Server

SQL, etc.)

Sistem Object-RelationalMapping

Insert, Update, Delete,(Read, Mapare tabele)

Aplicaie , Interfa cuutilizatorul


24/39

24

Fig. 4.2. - Organizarea intern a proiectului

Pachetul org.licenta.miniorm.connection se ocup de realizarea legturii cu baza dedate. Acest pachet conine 3 fiiere:

connection_data.properties - conine informaiile necesare unei conexiuni cu baza dedate, nume baz, driver-ul pentru baza respectiv, nume utilizator i parola acestuia

pentru conectare

DataConn.javase ocup de parsarea elementelor din fiierul properties

ConnectionDB.java se ocup de preluarea informaiilor parsate de DataConn istabilirea conexiunii cu baza

Pachetul org.licenta.miniorm.queryactions conine clasa QueryActions.java care seocup de implementarea operaiilor SELECT, UPDATE,DELETE, INSERT pe baza de datedar cu ajutorul jdbc-ului.

Pachetul org.licena.miniorm.annotations se ocup de crearea tipurilor de adnotri.Acesta conine:

Table.javadefinete structura adnotrii pentru maparea obiectului pe tabel;

PK.java definete structura adnotrii pentru maparea id-ului obiectului pe cheia

primar din tabelul asociat, specificat de adnotarea anterioar;

Column.javadefinete structura adnotrii pentru maparea unei coloane oarecare peun cmp al tabelului asociat din baz;

NotPersistent.javadefinete structura adnotrii care se asigur c un cmp nu va fimapat pe o coloan din baz;

NotNull.javadefinete structura adnotrii care se asigur c o proprietate din obiectnu poate fi nul.

Pachetul org.licenta.miniorm.ormhandler conine clasa OrmHandler.java careimplementeaz metodele read, readAll, delete, save utiliznd metodele create n clasaQueryActions.java i parsnd obiectul pentru obinerea adnotrilor.


25/39

25

Acest pachet mpreun cu pachetul de queryactions reprezint centrul propriu zis aplicaieii ocupndu-se de ceea ce nseamn un orm.

Pachetul org.licenta.aplicatie.model conine clasele model folosite pentru testarea orm-ului dezvoltat:

Medic.javaeste o clas model ce conine cmpurile:a) idMediceste de tip Long i prezint adnotarea PK

b) idCategorie este de tip Long i prezint adnotarea Column; el facelegtura cu obiectul Categorie

c) numeMediceste de tip String i prezint adnotarea Column

d) codIdentificareeste de tip String i prezint adnotarea Column Categorie Medic.javaeste o clas model pentru categoriile de medicin existent i

conine cmpurile:

a) idCategorieeste de tip Long i prezint adnotarea PK

b) denumireCategorieeste de tip String i prezint adnotarea Column

Reteta.javaeste o clas model ce descrie cmpurile unei reete medicale:

a) idRetetaeste de tip Long i prezint adnotarea PK

b) idMediceste de tip Long i prezint adnotarea Column; el face legturacu obiectul Medic

c) numePacienteste de tip String i prezint adnotarea Column

d) nrStradaeste de tip Long i prezint adnotarea Column

e) cmpurile varsta (de tip int), sex(de tip String), cetatenie(de tip String),judet(de tip String), oras(de tip String), strada(de tip String), diagnostic(detip String), medicamente(de tip String), compensata(de tip Boolean),data(de tip Date) nu prezint nici o adnotare Column, iar numele cmpuluidin baza va fi automat acelai cu numele proprietii din obiect

RetetaAnimal.javaeste o clas model ce descrie cmpurile unei reete prescrise demedicul veterinar:

a) idRetetaAnimaleste de tip Long i prezint adnotarea PK


c) numePosesoreste de tip String i prezint adnotarea Column

d) nrTelefoneste de tip String i prezint adnotarea Column

e)

tipAnimaleste de tip String i prezint adnotarea Column

f) varstaAnimaleste de tip int i prezint adnotarea Column


26/39

26

g) cmpurile tratament(de tip String), diagnostic(de tip String), comentariu(detip String), data(de tip Date) nu au adnotare, numele cmpului din tabelfiind acelai cu numele proprietii din obiect

FormularMedicinaNaturista.javaeste o clas model ce descrie un formular pe care arputea s l elibereze medicul naturist i care conine cmpurile:

a) idFormulareste de tip Long i prezint adnotarea PK



d) problemeAnterioareeste de tip String i prezint adnotarea Columne) cmpurile varsta(de tip int), diagnostic(de tip String), remediu(de tip

String) ,data(de tip Date) nu au o adnotare, numele cmpului asociat dintabel fiind acelai cu numele proprietii

Programare.javaeste o clas model ce descrie cmpurile unui formular de realizare aunei programri la medic i conine cmpurile:

a) idProgramareeste de tip Long i prezint adnotarea PK

b) numeMedic este de tip String i prezint adnotarea Column; el facelegtura cu obiectul Medic


d)

dataProgramareeste de tip Date i prezint adnotarea Column

e) oraProgramareeste de tip int i prezint adnotarea Column

Pentru a ne folosi de aceste obiecte i a le pune la lucru am creat pacheteleorg.licenta.aplicatie.medic, org.licenta.aplicatie.farmacist, org.licenta.aplicatie.pacient care facapel la aceste modele prin intermediul cmpurilor din interfeele grafice.

Pentru lansarea proiectului este suficient rularea clasei Proiect.java din pachetulorg.licenta.proiect care apeleaz prin elementelede interfa clasele corespunztoare celor trei

pachete descrise anterior.

Funcionalitile sistemului i tratarea problemelor

Prima i una din cele mai importante caracteristici ale sistemului ORM trebuie s fieindependena fa de baza de date. Programatorul trebuie s poat s foloseasc ORM-ul nacelai mod indiferent de sistemul de management al bazei de date folosit. Pentru realizareaacestui lucru am ales s folosesc un fiier de configurare n care programatorul introduce datelede logare n acelai mod indiferent de sistemul de management al bazei de date folosit. Datelece trebuie introduse n fiier sunt:numele driver-ului, url-ul bazei de date, numele bazei de date,

numele de utilizator i parola. n continuare vei vedea cum trebuie s arate coninutul unuiastfel de fiier.


27/39

27

1.

driver = org.postgresql.Driver

2.

url = jdbc:postgresql://localhost:5432/

3.

databaseName = aplicatie

4.

userName = alin

5.

userPassword = iomanigar

Secvena 4.1.- Date pentru conexiunea la baz

Dup introducerea datelor acestea vor fi preluate i folosite pentru formareaparametrilor necesari conectrii. Formarea parametrilor este o parte foarte important deoareceacetia nu sunt la fel pentru toate sistemele de management ale bazelor de date relaionale.Formarea acestora difer n special pentru Microsoft SQL Server.

1.try{

2.3. if

(driverName.equals("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver")){

4.

String con=url+";databaseName="+databaseName+";user="+usrName+

5.

";password="+usrPass;

6.

connection = DriverManager.getConnection(con);

7.

} else{

8.

connection =DriverManager.getConnection(url+databaseName,usrName,

9.

usrPass);

10.

}11.

} catch(SQLException e) {

12.

System.out.println("Conectarea nu a reusit!");13.

}

Secvena 4.2. Formarea parametrilor i stabilirea conexiunii Dup cum sepoate observa n cazul Microsoft conectarea se face folosind un singur parametru ce coninetoate datele de logare pe cnd la restul SGBD-urilor conectarea se face folosind trei parametri.n cazul n care conexiunea nu s-a fcut cu succes se va primi un mesaj corespunztor. O alt

parte important sistemului este implementarea celor patru operaii: read(object),

readAll(bbject), delete(object), save(object).

Metoda read(Object) trebuie s citeasc toate cmpurile obiectului specificat din careiniial se cunoate doar id-ul. Aceast metod, pe lng studierea clasei cu ajutorul API-ului deReflection, se folosete de metoda read(Long) din clasa QueryActions ce returneaz unHashMap(conine nregistrari de forma cheie=valoare) n care cheia este numele coloanei dintabel i valoarea este valoarea ce o are nregistrarea cutat n tabel. Pentru implementareaacestei metode am folosit API-ul de JDBC.

Clasa QueryActions are ca i cmp ovariabila de tip String creia i se asigneaz ovaloare la instanierea unui obiect de tip QueryActions prin constructor.

Pentru maparea clasei pe tabel am folosit o adnotare denumit @Table. Aceastaprimete ca parametru un String ce reprezint numele tabelului. O parte foarte important a


28/39

28

implementrii este reprezentat de studierea adnotrilor. n rndurile urmtoare voi exemplificai explica modul de studiu al adnotrilor.

1.public String getTableName(T object) { 2.

3.

Class objectClass = object.getClass();4.

Annotation annotation =objectClass.getAnnotation(Table.class);

5.

Tabletable = (Table) annotation;

6.

String tableName = table.name();

7.

8. returntableName;

9.

}

Secvena 4.3. Extragerea unei adnotri prezent pe clas i studierea parametrului acesteian liniile de cod de mai sus se afl o metod ce studiaz dac asupra clasei se afla

adnotri. La linia patru se poate observa c se extrag doar adnotrile de tip Table iar la linia ase

se extrage numele tabelului ce va fi folosit mai departe.O alt metod folosit n metoda read este metoda getId. Aceasta extrage pe baza

adnotrii @PK id-ul obiectului. Adnotarea @PK este folosit pentru a mapa cheia un cmp dinclas pe cheia primar din tabel. n rndurile urmtoare se poate vedea modalitatea de extragerea valorii id-ului.

1. if(annot instanceofPK

2.

&& field.getType().getSimpleName().equals("Long"))

3.

{

4.

try{5.

id = (Long) field.get(object);

6.

} catch(IllegalArgumentException e) {

7.

e.printStackTrace();

8.

} catch(IllegalAccessException e) {

9.


10.

}

11.

12.

}

13.

}

14.15. returnid;

Secvena 4.4. Extragerea valorii id-ului

n liniile de mai sus se verific dou condiii necesare pentru a stabili dac un cmpeste mapat corect pe cheia primar din tabel i anume s dispun de o adnotare de tip @PK sis fie de tipul Long. Verificarea tipului este necesar deoarece tabele pot ajunge la dimensiunifoarte mari, iar tipul Long ofer o gam de valori suficient de mare pentru a permite un numrmare de nregistrri.

n metoda read(object) primi pai sunt reprezentai de folosirea celor dou metode mai

sus menionate pentru a afla numele tabelului pe care este mapat clasa i id -ul obiectului.Numele tabelului va fi folosit pentru a instania un obiect de tip QueryActions iar id-ul pentru


29/39

29

a extrage din baza de date nregistrarea cu id-ul dat ca parametru. Asignarea de valori cmpurilorobiectului se face pe baza cheii din HashMap-ul rezultat n urma aplicrii metodei read(Long).

Maparea Cmpurilor din obiect pe coloanele tabelului se face cu ajutorul adnotrii@Column ce primete ca parametru numele coloanei.Maparea se poate face i pe baza numeluicmpului dac numele acestuia este acelai cu numele coloanei din baza de date. Mai jos putei

vedea liniile de cod prin care se face maparea efectiv.

1.2. if( annots. length == 0) colName = field.getName();{

3.4. } else{

5.6. for (Annotaif(a tion a : annots) {instanceofColumn) {

7.8. Columncol = (Column) a;

9.

colName = col.name();

10.

} elseif(!(a instanceof

NotPersistent)) {

11.

12.

colName = field.getName();

13.

}14.

}

15.

}

Secvena 4.5. Studul adnotrii Column pentru maparea unui cmp

Variabila annots din codul de mai sus reprezint vectorul ce conine adnotrile unuicmp.

Adnotarea @NotPersistent ce apare n cod este folosit pentru cmpurile ce nu vor fifolosite pentru persistena n baza de date.

Urmtoarea metod implementat este readAll(object). Spre deosebire de metodaanterioar, aceasta nu folosete metoda getId deoarece scopul ei este s citeasc toata obiectede tipul celui specificat, i nu unul anume. O metod nou folosit in dezvoltarea acesteia estemetoda getColumns din clasa QueryActions.

Metoda getColumns returneaz o list de String-uri ce reprezint numele coloanelorexact n ordinea n care acestea se gsesc n tabel. Aceast metod este util deoarece pe bazarezultatului returnat vom putea asigna valori cmpurilor din obiecte indiferent de ordinea ncare acestea sunt declarate. Astfel programatorul nu va fi obligat s tie exact ordinea coloanelordin baza de date. O alt utilitate a acestei metode este i faptul c putem extrage din listarezultat numele coloanei ce conine id-ul, acest lucru fiind necesar deoarece maparea cmpului

pentru id se face doar cu adnotarea @PK, nespecificnd numele coloanei cu id-ul nicieri n


30/39

30

clasa noastr. n metoda readAll(object) am folosit aceast metod pentru cea de -a douautilitate. Metoda getColumns a fost implementat cu ajutorul JDBC.

1. try{

2.

Object firstKey = columns.get(0);

3.

field.set(inst, help.get(i).get(firstKey));4. } catch(IllegalArgumentException|IllegalAccessException e) {

5.

e.printStackTrace();6.

}

Secvena 4.6. Obinerea valorii id-ului n codul de mai sus este

exemplificat modalitatea de extragere a coloanei ce conine

id-ul.Acest metod returneaz o list cu obiectele de tipul celui specificat gsite n baza de

date. Aceste lucru se realizeaz cu ajutorul Reflection folosind metoda newInstance() pus ladispoiie de API-ul e Reflection. Pentru fiecare HashMap din lista de HashMap-uri returnat demetoda readAll() din QueryActions se creeaz o noua instan a obiectului specificat.

1. for(inti = 0; i < help.size(); i++) {

2. try{

3.

inst = object.getClass().newInstance();

4.

} catch(InstantiationException |IllegalAccessException e) {

5.


6.

}

...

Secvena 4.7. Instanierea unui obiect folosint Reflection

n afar de cmpul ce se mapeaz pe coloana ce conine id -ul restul coloanelor semapeaz similar cu cele de la metoda read(object).

Cea de-a treia metod este cea care ne ajut la tergerea unui obiect de tipul celui datca parametru din baza de date, ianume metoda delete(object).

n aceast metod am folosit dou metode amintite mai devreme, getId() igetTableName(), si o a treia metod din clasa QueryActions.Aceast metod din clasaQueryActions se numete delete i primete ca parametru o variabilde tip Long(delete(Long)).Avnd n vedere c este o metod de dimensiune mic voi pune mai jos ntreaga metod.

1. public voiddelete(T object) {2.

3. Long id = getId(object);

4.

5. String tableName = getTableName(object); 6.

7. QueryActions action = newQueryActions(tableName);

9.

action.delete(id);

10.

}

Secvena 4.8. Metoda delete(object)


31/39

31

Ultima metod ce trebuie implementat este metoda save(object). Aceast metodtrebuie fie sinsereze o nou nregistrare n baza de date dac id-ul obiectului dat ca parametrueste null, fie s fac un update asupra obiectului din baza de date dac id-ul este o valoare ceexist n baza de date.

Aceast metod folosete metoda getId() pentru a afla id-ul obiectului dat ca

parametru, getTableName() pentru a afla numele tabelului n care se va face salvarea,getColumns din clasa QueryActions. Aici metoda getColumns() este folosit petru a studiaordinea coloanelor din tabel. i nu n ultimul rnd metoda save(Long, List) din clasaQueryActions. Aceast metodat primete ca parametri id-ul nregistrrii i lista de valori pecare s le insereze sau s le modifice n baza de date.

1. if(a instanceofColumn) {

2.

Columncol = (Column) a;

3.

colName = col.name();

4.

pos = coloane.indexOf(colName) - 1;

5.

}

...

Secvena 4.9. Studiul ordinii coloanelor

n liniile de cod de mai sus se afl un exemplu de aflare a poziiei unei coloane n tabel.Variabila pos reprezint poziia pe care vafi pus valoarea cmpului obiectului n lista de valorice va fi trimis ca parametru metodei save din QueryActions. n metoda save(object) formmdin cmpurile obiectului dat ca parametru lista de valori necesar metodei save(Long, List).

n rndurile urmtoare voi vorbi despre metoda save(Long, List< Object >) din clasaQueryActions. n aceast metod se folosesc alte dou metode implementate n aceeai clas:update(Long, List< Object >) i metoda insert(List< Object >).

1. publicvoidsave(Long id, List valori) {2.

3. if(id != null)

4.

update(id, valori);

5. else

6.

insert(valori);

7.

}Sevena 4.10. Metoda save(Long, List)

n aceste dou metode partea cea mai dificil i cea mai important a fost formareainterogrii. O atenie special au necesitat obiectele de tip String i cele de tip Date.

Obiectele de tip String au valori ce sunt ncadrate ntre ghilimele i nu toate sistemelede gestiune a bazelor de date relaionale accept valori ncadrate ntre ghilimele, ns absoluttoate accept ncadrarea ntre apostrof. n liniile de cod urmtoare se va vedea cum am nlocuitghilimelele cu apostrof n cazul metodei update i cum am format interogarea, aceasta trebuinds se formeze corect indiferent de numrul de elemente ale listei dat ca parametru.


32/39

32

1. if(valori.get(i).getClass().getName().equals("java.lang.String")) {

2. help += coloane.get(i) + "="+ "\'"+ valori.get(i)+ "\', ";

3.

} elseif(valori.get(i).getClass().getName().equals("java.util.Date")){

4.

java.sql.Date data = newDate(((java.util.Date)valori.get(i)).getTime());

5.

help += coloane.get(i) + "="+ "\'"+ data + "\', ";6.

} else {7.

help += coloane.get(i) + "="+ valori.get(i) + ", ";

8.

}

Secvena 4.11. Tratarea obiectelor de tip String i DateDup cum se poate observa obiectele de tip Date trebuie convertite la un alt tip de

obiect Date care s fie compatibil cu cel din baza de date. De asemenea i valorile unorasemenea obiecte trebuie ncadrate cu apostrof. Diferena la metoda insert era c nu se adaugiruri de caractere de forma nume_coloan=valoare, ci dup valoare se pune caracterul virgul.

n ambele metode mai trebuie fcut o verificare, i anume dac valoarea se afl pe

ultima poziie n lista de valori, formarea interogrii fiind puin diferit.

1.if(valori.get(i).getClass().getName().equals("java.lang.String"2.

)){

3.

help += coloane.get(i) +"="+ "\'"+ valori.get(i)

4.

+ "\' WHERE "+ idTabel +"="+ id;

5.

} elseif(valori.get(i).getClass().getName()

6.

.equals("java.util.Date")){

7.

java.sql.Date data = new8.

Date(((java.util.Date)valori.get(i)).getTime());

9. help += coloane.get(i) +"="+ "\'"+ data + "\'WHERE "

10.

+ idTabel + "="+id;11.

12. }

Secvena 4.12.- Tratarea ultimei poziii la update

1.

if(lista.get(i).getClass().getName().equals("java.lang.String"

2.

)) {

3. help += "\'"+ lista.get(i) + "\') ";

4. } elseif

5. (lista.get(i).getClass().getName().equals("java.util.Date")) {

6. java.sql.Date data = new

7.

Date(((java.util.Date)lista.get(i)).getTime());

8.

help += "\'"+ data + "\') "; 9. }


33/39

33

Secvena 4.13. Tratarea ultimei poziii la insert

Secvenele de cod de mai sus ilustreaz modul n care se formeaz interogarea pentruultima valoare din list. Dupa cum se poate observa n prima secven(extras din metodaupdate) dup ultima valoareurmeaz caluz WHERE pe cnd n cazul metodei insert , ilustratn cea de-a doua secven de cod, dup ultima valoare urmeaz nchiderea unei paranteze.

n cazul metodelor din clasa ORMHandler, i anume read(object), readAll(object),delete(object), save(object), am implementat astfel nct acestea s accepte orice tip de obiect.Acest lucru a fost realizat fcnd ca aceste patru metode s fie generice, astfel ele putnd acceptaorice tip de obiect.

public voidsave(T object)

public List readAll(T object)

public voiddelete(T object)

public voidread(T object)

Secvena 4.14. Metode generice

Aa cum se poate observa n secvena de mai sus la toate cele patru metode este prezentparametrul care devine tipul obiectului dat ca parametru. Acest lucru face ca metodele saccepte ca parametru orice tip de obiect. Atunci cnd metodele sunt folosite nu este nevoie devreun apel special de metod, se va apela pur i simplu prin numele metodei i i se va da ca

parametru orice tip de obiect se dorete. Mai jos voi ilustra apelul unei astfel de metode.

1.

Serial serial = new Serial();

2. serial.setId(2L);

3.

ORMHandler h = new ORMHandler();

4.

h.read(serial);

Secvena 4.15. Exemplu de apel metod generic

Dup cum se poate observa faptul c metoda read(object) este una generic nucomplic deloc folosirea ei.

Prima problem ce apare la maparea cheii primare este compatibilitatea numeluicmpului sau cum putem indica ct mai simplu faptul c un cmp este corespondentul cheii

primare din tabel. n rezolvarea acestei probleme am plecat de la considerentul c pentru untabel prima coloan va fi tot timpul reprezentat de cheia primar.


34/39

34

1. String helpQuery = "SELECT * FROM "+ this.table;2. try{ 3.

4.

Statement helpStmt = connect.createStatement();

5.

ResultSet helpRs = helpStmt.executeQuery(helpQuery);

6.

rsmd = helpRs.getMetaData(); 7. idTabel =

rsmd.getColumnName(1);8.

9.


10.


11.

System.out.println("Probleme la metadata!");

12.

}

Secvena 4.16. Extragerea numelui coloanei cu id-ul

Mai sus se afl una din secvenele de cod ce rezolv aceast problem. Executareainterogrii din prima linie duce la reinerea tuturor datelor despre tabel nvariabila helpRs.Extragerea metadatelor se face cu metoda getMetaData(). Metadatele reprezint numele

coloanelor, tipurile acestora, numrul coloanelor etc. Metoda getColumnName(1) returneaznumele primei coloane din tabel, adic cea care conine cheia primar. Menionez c metodagetMetaData returnez coloanele exact n ordinea n care ele se gesc n tabel.

O alt metod de rezolvare folosit n implementarea sistemului este reinerea tuturornumelor coloanelor ntr-o list i folosirea primului element din list atunci cnd avem nevoiede coloana pentru cheia primar. Acest lucru se realizeaza cu ajutorul metodei getColumns dinclasa QueryActions.

1.

try{

2. for(inti = 1; i idRow) ong(1);

9. idRow = idRow1;

10.

}12.


13.


14.

System.out.println("Probleme la metadata!");

15.

}

16.

idRow++;

Secvena 4.19. Generarea id-ului

n liniile de mai sus se poate observa c esteextras valoarea maxim a cheii primaredin tabel. La final valoarea maxim este incrementat, astfel asigurnd unicitatea cheii primare.Dac n tabel nu exist nregistrri nu reprezint o problema deoarece valoarea este iniializatcu 0 i este incrementat oricum la final, fie c a gsit valori sau nu n tabel.

Rezolvarea celei de-a doua probleme a fost mai facil deoarece pentru maparea oricruitip de dat ce conine caractere am folosit direct clasa String. n Hibernate atunci cnd se preiaudate din baza de date sunt salvate ntr-un array ce conine date de tip char. Apoi fcndu-se cast-ul la String dac este nevoie. De asemenea atunci cnd se salveaz un ir de caractere n bazade date acestea sunt convertite n array de char-uri si pentru acest lucru este nevoia despecificarea lungimii dac acesta depete 255.

O alt parte a acestei lucrri ce a rmas neatins sunt adnotrile. Acestea reprezintmetadate ce pot fi adugate claselor, pachetelor, cmpurilor. Sunt caraterizate de prezenacaracterului @ la nceput. Spre deosebire de comentarii ele sunt recunoscute de compilator i


36/39

36

apar ca elemente i in API-ul de Reflection. Aici am folosit adnotri pentru maparea claselor icmpurilor pe tabele i coloane. Ele pot conine parametrii care de asemenea sunt cunoscui i

pot fi utilizai n cercetarea claselor i a cmpurilor. Pentru mapare am folosit urmtoareleadnotri:

a) @Tableaceasta poate primete ca parametru numele tabelului e care

se mapeazclasa. Implementarea adnotrii poate fi observat ma jos.

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)public@interfaceTable{

String name();

}

Secvena 4.20. Adnotarea Table

Adnotarea @Retention este folosit pentru a specifica momentul cnd s fie luat nconsiderare adnotarea. Pentru toate adnotrile implementate am ales s fie active la rulare

b) @PKam folosit-o pentru a mapa cheia primar

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

public@interfacePK{

}

Secvena 4.21. Adnotarea PK Aceast

adnotare nu primete nici un parametru.

c) Adnotarea @Columnfolosit pentru a mapa orice cmp pe o coloann cazul n

care numele coloanei i cel al cmpului nu coincid.


public@interfaceColumn{

String name();

String type() default"";

intlength() default100;

}

Secvena 4.22. Adnotarea Column

Primete ca parametru numele coloanei pe care se mapeaz i opional tipul de date ilungimea. Al doilea parametru i al treilea pot fi folosii mai mult n cazul n care ORM-ul

creeaz i tabele i trebuie specificate tipurile coloanelor i lungimea dac este vorba de date detip VARCHAR.


37/39

37

d) Adnotarea @NotPersistent este folosit pentru a marca faptul c uncmp nu se persist n baz, astfel c el nu va fi luat n considerare la operaiilesistemului cu baza de date.

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public@interfaceNotPersistent{

}

Secvena 4.23. Adnotarea NotPersistent

e) Adnotarea @NotNull folosit n eventualitatea n care ORM-ul vagenera i tabele pentru a specifica la crearea tabelului c o coloan nu poate lua valorinule.


public@interfaceNotNull{

}

Secvena 4.24. Adnotarea NotNull

f) Adnotarea @FK folosit la la crearea de tabele pentru a mapa cheiaextern din tabel. Primete ca parametru numele tabelului de care se leag tabelulmapat de clasa n care se afl cmpul cu adnotarea @FK.

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)public@interfaceFK{

String name();

}

Secvena 4.25. Adnotarea FK


38/39

38

Concluzii

Un ORM este o soluie viabil pentru programatori atunci cnd doresc s mbineprogramarea orientat-obiect cu lucrul cu baze date deoarece este un sistem scalabil, rapid iuor de folosit.

Un astfel de sistem poate duce la creare de aplicaii stabile ntr-un timp mult mai scurt.De asemenea duce la scrierea unui cod uor de ntreinut i depanat deoarece reduce cantitateade cod i este i uor de neles.

Cea mai bun metod de mapare a obiectelor pe tabele este folosirea adnotrilordeoarece este o metod mai intuitiv i care nu necesit crearea unor fiiere de configurare marii greu de urmrit.

Pentru dezvoltarea unui sistem de mapare a obiectelor pe tabelele dintr-o baz de dateeste necesar folosirea att a API-ului de JDBC ct i a API-ului de Reflection.

Acest ORM ncearc s trateze unele probleme a cror rezolvare ar duce la o utilizaremai uoar i la o funcionare mai aproape de ceea ce se ateapt un programator.

Un astfel de sistem poate fi folosit la implementarea modelului i chiar a unei pri dincontroller din pattern-ul de proiectare MVC(Model-View-Controller), care este una din celemai utilizate metode la dezvoltarea aplicaiilor att desktop ct i web.

Bibliografie

[1] Tanasa Stefan, Andrei Stefan, Olaru Cristian, 2007. Java de la 0 laExpertEdiia a II-a revizuit. POLIROM, Iai

[2] Roland Barcia, Geoffrey Hambrick, Kyle Brown, Robert Peterson,Kulvir Singh

Bhoga. 2008. Persistence in the Enterprise: A Guide to Persistence Technologies. IBMPress, Boston

[3]Jakob Jenkov. Java Reflection Tutorial.http://tutorials.jenkov.com/java-reflection/index.html, accesat la data de 13.06.2013

[4]Jakob Jenkov. Java PDF Generation with IText.http://tutorials.jenkov.com/java-itext/index.html, accesat la data de 23.06.2013

[5]Lars Vogel. 2010. Creating PDF with Java and iText - Tutorial.http://www.vogella.com/articles/JavaPDF/article.html, accesat la date de 23.06.2013

[6]Oracle Java SE Documentation, Annotations.

http://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/language/annotations.html, accesat ladata de 28.05.2013
http://tutorials.jenkov.com/java-reflection/index.htmlhttp://tutorials.jenkov.com/java-reflection/index.htmlhttp://tutorials.jenkov.com/java-reflection/index.htmlhttp://tutorials.jenkov.com/java-itext/index.htmlhttp://www.vogella.com/articles/JavaPDF/article.htmlhttp://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/language/annotations.htmlhttp://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/language/annotations.htmlhttp://www.vogella.com/articles/JavaPDF/article.htmlhttp://tutorials.jenkov.com/java-itext/index.htmlhttp://tutorials.jenkov.com/java-reflection/index.htmlhttp://tutorials.jenkov.com/java-reflection/index.html


39/39

[8]Hibernate Documentation. 2013 Hibernate Developer Guide.http://docs.jboss.org/hibernate/orm/4.3/devguide/en-US/html/, accesat la data de 30.05.2013

[9] Bitcell. 2009. Tutoriale Java.http://www.bitcell.info/tutorial-java-introducere-despre-platforma-t674.html, accesat a data de 29.06.2013

[10]Eclipse. 2013. SWT The Standard Widget Toolkit.http://www.eclipse.org/swt/, accesat la data de 20.06.2013

[11] Oracle FAQs. 2013. JDBC.http://www.orafaq.com/wiki/JDBC, accesat ladata de 10.06.2013

[12]Wikipedia. 2013. Object-relational mapping.https://en.wikipedia.org/wiki/Object-relational_mapping, accesat la data de 26.06.2013

[13]Tutorial Debug n mediul de dezvoltare Eclipse,2007,

http://eclipsetutorial.sourceforge.net/debugger01/lesson01.html, accesat la data de 6.06.2013

[14] Documentaie Oracle Interface ResultSetMetadata,http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/sql/ResultSetMetaData.html, accesat la datade 8.06.2013

[15] Historical perspective of ORM, Kenneth Downs,2010,http://databaseprogrammer.blogspot.ro/2010/12/historical-perspective-of-orm-and.html ,accesat la data de 23.06.2013

[15] O-R Mapping,http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Objectrelational+mapping, accesat la data

de 23.06.2013

[16] Wikipedia, 2013, PostgreSQL, http://ro.wikipedia.org/wiki/PostgreSQL,accesat la data de 24.03.2013

[17] Top 5 best databases, Ramesh Natarajan, 2010,http://www.thegeekstuff.com/2010/03/top-5-best-databases/ , accesat la data de 2.06.2013
http://www.bitcell.info/tutorial-java-introducere-despre-platforma-t674.htmlhttp://www.bitcell.info/tutorial-java-introducere-despre-platforma-t674.htmlhttp://www.bitcell.info/tutorial-java-introducere-despre-platforma-t674.htmlhttp://www.eclipse.org/swt/http://www.orafaq.com/wiki/JDBChttp://www.orafaq.com/wiki/JDBChttps://en.wikipedia.org/wiki/Object-relational_mappinghttp://eclipsetutorial.sourceforge.net/debugger01/lesson01.htmlhttp://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/sql/ResultSetMetaData.htmlhttp://database-programmer.blogspot.ro/2010/12/historical-perspective-of-orm-and.htmlhttp://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Object-relational+mappinghttp://ro.wikipedia.org/wiki/PostgreSQLhttp://www.thegeekstuff.com/2010/03/top-5-best-databases/http://www.thegeekstuff.com/2010/03/top-5-best-databases/http://ro.wikipedia.org/wiki/PostgreSQLhttp://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Object-relational+mappinghttp://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Object-relational+mappinghttp://database-programmer.blogspot.ro/2010/12/historical-perspective-of-orm-and.htmlhttp://database-programmer.blogspot.ro/2010/12/historical-perspective-of-orm-and.htmlhttp://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/sql/ResultSetMetaData.htmlhttp://eclipsetutorial.sourceforge.net/debugger01/lesson01.htmlhttps://en.wikipedia.org/wiki/Object-relational_mappinghttp://www.orafaq.com/wiki/JDBChttp://www.eclipse.org/swt/http://www.bitcell.info/tutorial-java-introducere-despre-platforma-t674.htmlhttp://www.bitcell.info/tutorial-java-introducere-despre-platforma-t674.html

hotnog sorin mpi sistemorminjava

Documents