H2 Datenbank

Mein Einstieg in die Datenbank Programmierung mit Java. Momentan wird gelernt. Der Text der jetzt folgt, gibt meine Erfahrungen im Lernprozess stichwortartig wieder. Ich möchte schließlich nix vergessen….

Abstrakt

Früher hat man sich eine Datenbank selbst gebastelt. Heute gilbt es fertige Lösungen. Das macht Sinn, mann muss ja schließlich nicht immer wieder das Rad neu erfinden. Eine dieser Lösungen bietet die Hypersonic 2 – Database Engine (H2) . Dieser Artikel beschreibt meine ersten Schritte – learnin by doing – mit dieser Lösung.

Voraussetzungen

Ich arbeite mit:

  • Mac OS X 10.7.5 bzw Android Studio 2.0 (JRE 1.6.0.65)
  • java version 1.8.0_66
  • Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_66-b17)
  • h2- Engine Version 1.4.191 (2016-01-21), Beta
  • Version: Mars.1 Release (4.5.1). Build id: 20150924-1200

Alle externen Links wurden zuletzt aufgerufen am: 03.05.2016

Installation

H2 ist eine leichtgewichtige Engine in Java/ für Java. Man bekommt Sie Dort. Nach dem Download liegt der Ordner “h2” im gewählten Verzeichnis.

Eine ausführliche Einführung wie man H2 für eigenen Projekte nutzen kann gibt es bei javabeginners. Dort steht vieles, aber nicht wie man die Engine installiert und in den CLASSPATH (OS X) oder den BUILDPATH (Eclipse unter OS X) einbindet. Ich habe das so gemacht:
Falls man mit Eclipse arbeite:
Die jar- Datei der H2- Engine muss in den Build- Path eingetragen werden.
Ich habe die Engine geladen und in einem mir genehmen Verzeichnis abgelegt[1]. Als nächstes ein neues Projekt in Eclipse angelegt und Project -> Properties -> Java Build Path aufgerufen, AddJar’s gewählt und den Pfad in ich den Ordner “h2” abgelegt habe eingetragen.

Das reicht dann schon um loszulegen und einen ersten Beispiel Code zu testen.

Bildschirmfoto 2016-04-19 um 12.36.16

[1] Es ist egal welches Verzeichnis man wählt, möchte man seine Java- Umgebung aber sauber halten, dann geht man am besten wie unter Falls man von der Kommandozeile aus arbeitet beschrieben vor.

Falls man von der Kommandozeile aus arbeitet:
Zusätzliche Klassen sucht java in /Library/Java/Extensions bzw. im Heim- Verzeichnis des angemeldeten Nutzers unter ~/Library/Java/Extensions. Klassen (egal in welchem „Aggregatzustand“ *.java/ *.class oder *.jar) die jedem Java- Programm das man schreibt zur verfügung stehen sollen, kopiert man dorthin.
Findet java die *.class Datei nicht, sucht es nach dem Quellcode – also der *.java Datei – und kompiliert die. Selbstverständlich werden auch *.jar Archive durchsucht.

Ich habe also die Datei h2-1.4.191.jar in das oben erwähnte Verzeichnis kopiert.
Falls man mit Android Studio arbeitet:

  • Maven
    File-> Project Structure -> App -> Dependencies wählen:

Screen Shot 2016-06-29 at 1.27.48 PM

Dort dann auf „+“ klicken und 1 Library depenency wählen:

Screen Shot 2016-06-29 at 1.30.43 PM

Im Suchfeld gibt man dann „h2“ ein und die Library wird eingefügt. Man kann nun damit arbeiten.

Anmerkung: Im Hintergrundfenster kann man sehen, dass die Library schon eingefügt worden ist.

  • Lokales *.jar
    Einfach im Projektordner in libs/ die *.jar einfügen. Das war es.

Die Maven– Variante hat nicht immer funktioniert. In meinem SimpleLitaratureDB hat der Compiler beim erstellen des Gradel einen Fehler gemeldet. Variante 2, lokales *.jar hat anstandslos geklappt.

Die Datenbank (programmatisch) benutzen
Ein erster Test
Um zu testen ob der Treiber richtig installiert wurde habe ich dann Beispiel- Code von javabeginners übernommen und leicht abgeändert. Alles weiter ist im Code- Beispiel kommentiert:

  • Beispiel Code einfügen => H2_Test.java

Wenn der Code läuft und in der Shell „OK“ ausgegeben wird, dann ist alles richtig installiert und man hat eine leere Datenbank zum experementieren.
Struktur einer relationaler Datenbank
Ich setze voraus dass das Prinzip einer relationen – Datenbank bekannt ist. Die Beschreibung würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Aber, in aller Kürze: Man stellt sich solche Datenbanken einfach als eine Sammlung von Tabellenbättern vor, bei dem jede Zelle mit einer Zelle eines anderen Tabellenbalttes in Beziehung stehen kann. Daher der Namens Zusatz relational.
SQL- Abfrage
H2 lässt sich komplett mit SQL– Statements steuern. Grundsätzlich geht das so:

  • Conection object instanzieren (=Verbindung mit der Datenbank herstellen)

<br>Class.forName("org.h2.Driver");</p><p>Connection conn = DriverManager.</p><p>// Open DB. If not present, create one<br>// Parameters: Driver name (jdbc:h2 + Pathname + username + pwd)<br>getConnection("jdbc:h2:~/Documents/Java/0_Eclipse_Projects/H2_Test/FirstDB", "", "");<br>System.out.println("OK");<br>

  • Über die Klasse PreparedStatement mittels SQL die Datenbank füllen, abfragen oder verändern.Instanzen der Datenbank- Klasse (in diesem Beispiel conn) übergibt man mittels der Methode prepareStatement einen String mit einem beliebigen SQL- Statement. das Rückgabe Objekt (im Beispiel selectPreparedStatement) enthält eine vor- kompilierten Version dieses Strings. Über die Methode executeQuery() die man auf dieses Objekt anwendet erhält man das Ergebnis der Anfrage :

    <br>PreparedStatement selectPreparedStatement = null;<br>selectPreparedStatement = conn.prepareStatement(sqlString);<br>ResultSet rs = selectPreparedStatement.executeQuery();<br>

  • das Ergebnis lässt sich mittels der Methode next() abfragen:

    while (rs.next()) {…}
    Methoden von ResultSet:
    z.B. rs.getInt(„Spalte“);

    Wichtig zu Wissen! Das Ergebnis von ResultSet stellt man sich am besten als Tabelle vor. Die Anzahl der Spalten hängt von der Art der Abfrage ab und muss nicht mit der Anzahl der Spalten der abgefragten Tabelle übereinstimmen. Die Anzahl der Zeilen kann beliebig sein und entspricht der Anzahl der passenden Ergebnisse der Abfrage.

    Wenn ResultSet keine Ergebnisse enthält, dann kann man das herausfinden indem man die Methode isBeforeFirst() aufruft. Normalerweise wird der Cursor in der Ergebnistabelle vor der ersten Zeile platziert. Dann ist isBeforeFirst() war (true). Wenn nicht, wenn es also kein Ergebnis gab, dann kann der Cursor auch nicht vor einer solchen Zeile stehen. Die Methode liefert dann ein nicht wahr= false.

    ResultSet rs=newResultSet();
    if(!rs.isBeforeFirst()) System.out.println(„Kein Ergebniss gefunden“);

Nützliche Links

H2 API
Klassen und Methoden der H2- Engine im Überblick.

RazorSQL
Ein Tool zum erstellen, manipulieren und betrachten von JDBC- basierenden Datenbanken (dazu zählt natürlich auch H2).

SQL- Tutorial
SQL (Structured Query Language) sollte man ansatzweise beherrschen, damit man mit der H2– API auch umgehen kann. Hier findet man einen ersten Anlaufpunkt für weitere Recherchen.

Begriffe

API
Application Programing Interface

JDBC
Java Datebase Conectivity. Ist eine API zur Datenbank Anbindung. Das Gegenstück in der Windows- Welt ist ODBC. JDBC kann einen Treiber verwenden um damit zu kommunizieren.

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