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使用JDBC4.0操作XML类型数据



【IT168 专稿】

    在JDBC4.0推出后,它的从多的特性正在受到广泛地关注。而最重要的更新就是支持XML数据类型(在最新的SQL2003标准中定义了这种数据类型),当然,将XML数据保存在数据库中,并在应用程序中更新XML数据并不是什么新技术。但这是JDBC第一次提供了一个映射接口(java.sql.SQLXML),并利用这个接口来支持SQL/XML数据类型。当然,为了满足处理XML数据类型的需要,其他的接口,如java.sql.Connection和java.sql.ResultSet,也被更新了。

    在SQL2003标准和XML数据类型推出之前,开发人员必须将XML数据保存在BLOB、CLOB或TEXT类型字段中。现在,很多主流的数据库(如SQL Server、Oracle和DB2)已经加入了对XML数据类型的支持。但在JDBC4以前,Java应用程序仍然必须将数据库中的XML数据类型转换为JDBC支持的数据类型。但新的JDBC可以通过本地的接口来绑定XML,因此,在处理任何数据库中的XML数据变得更容易和高效。

    在本文中将介绍如何用JDBC4.0来操作XML类型的字段(保存和获得XML数据),并给出了一个例子供读者参考。
 
一、存储和获得XML数据

    为了将XML数据保存在一个XML类型的字段中,我们首先应该调用java.sql.Connection.createSQLXML()方法。这个方法返回了一个java.sql.SQLXML的实例。然后我们可以通过调用setOutputStream(), setCharacterStream()或简单地调用setString(String xml)来将XML数据加到SQLXML对象中。要注意的这个功能非常类似于BLOB和CLOB类型的使用。

    JDBC4.0的关键特性之一就是我们还可以通过调用java.sql.SQLXML的setResult(Class resultClass)方法来获得一个设置avax.xml.transform.Result的类的实现。这些类包括DOMResult, JAXBResult以及SAXResult。换句话说,我们无需转换就可以简单地做以下事情:

1. 得到XML数据
2. 建立一个独立的DOMResult对象
3. 将DOMResult传入java.sql.SQLXML对象
4. 直接通过java.sql.Statement将XML数据保存到响应数据库字段中

   
为了java.sql.ResultSet获得SQLXML类型数据,我们只需要地调用getSQLXML,并指定相应地字段名或索引即可。然后我们可以通过getBinaryStream(), getCharacterStream()getString()java.io.InputStream中获得实际的XML数据,或是一个简单的字符串。保存XML数据也获得XML数据的过程类似,我们还可以通过调用SQLXML对象实例的getSource(Class sourceClass)方法来获得XML源,因此,我们可以从任何实现javax.xml.transform.Source的类访问XML数据。

二、实例程序
 
    由于JDBC4是在2006年12月11日由官方发布的(随J2SE6.0发布),因此,现在很多数据库驱动对JDBC4支持的还不是很好。在本例子中使用了Apache Derby数据库的较版本10.2来讨论对XML类型数据的保存和获取。Derby的这个版本还不持java.sql.SQLXML,这就意味着我们不能直接从结果值中获得XML数据,以及绑定XML数据。但Derby和SQL 2003兼容,可以常非容易地使用嵌入模式,类此,它仍然可以为我们演示如何操作XML数据,就好象在使用一个完全支持JDBC4的驱动一样。用于操作Derby的XML数据的代码如下:

import java.io.StringReader; import java.sql.*; public class XmlDbTester { static final String XML1 = "<article>"+ "<title>First Article</title>"+ "<author>John Smith</author>"+ "<body>A very short article.</body>"+ "</article>"; static final String XML2 = "<article>"+ "<title>Second Article</title>"+ "<author>Mary Jones</author>"+ "<body>Another short article.</body>"+ "</article>"; static final String XML3 = "<article>"+ "<title>Third Article</title>"+ "<author>John Smith</author>"+ "<body>Last short article.</body>"+ "</article>"; static final String[] ARTICLES = {XML1, XML2, XML3}; public static void main(String s[]) { XmlDbTester xdt = new XmlDbTester(); Connection c = xdt.getConnection(); xdt.loadDemoData(c); xdt.demoXmlResult(c); xdt.demoXPath(c); xdt.closeConnection(c); System.out.println("Done"); System.exit(0); } void demoXmlResult(Connection c) { try { Statement s = c.createStatement(); ResultSet rs = s.executeQuery("SELECT XMLSERIALIZE (DATA AS CLOB) "+ "FROM ARTICLE WHERE ID = 2"); while(rs.next()) System.out.println("The article XML for article with ID = 2: \n"+ rs.getString(1)); s.close(); rs.close(); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } } void demoXPath(Connection c) { try { Statement s = c.createStatement(); ResultSet rs = s.executeQuery("SELECT ID FROM ARTICLE WHERE "+ "XMLEXISTS('//author[text()=\"John Smith\"]' PASSING BY REF "+ "DATA)"); while(rs.next()) System.out.println("John Smith wrote article with ID: "+ rs.getInt(1)); s.close(); rs.close(); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } } void loadDemoData(Connection c) { try { Statement s = c.createStatement(); s.execute("CREATE TABLE ARTICLE(ID INTEGER, DATA XML)"); System.out.println("Created demo table: ARTICLE"); s.close(); PreparedStatement ps = null; int id = 1; for(String insert : ARTICLES) { ps = c.prepareStatement("INSERT INTO ARTICLE (ID, DATA) VALUES "+ "(?, XMLPARSE (DOCUMENT CAST (? AS CLOB) PRESERVE "+ "WHITESPACE))"); ps.setInt(1, id++); ps.setClob(2, new StringReader(insert)); ps.executeUpdate(); } System.out.println("Inserted test data into ARTICLE"); if(ps != null ) ps.close(); } catch(SQLException e) { e.printStackTrace(); } } Connection getConnection() { Connection c = null; try { c = DriverManager.getConnection("jdbc:derby:XmlDemo;create=true"); c.setAutoCommit(false); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return c; } void closeConnection(Connection c) { try { c.close(); } catch(Exception e) {} } }
    Derby数据库中存在很多专门针对XML的操作符,如XMLPARSE和XMLSERIALIZE,它们将帮助我们将数据转换为字符数据流或字符串,以便我们在程序中使用。在调用这些语句之后,将是我们例子中的具体要完成的任务。在这里,我还会介绍如使用和SQL/XML完全兼容的JDBC驱动来完成这些任务。事实上,我们可以完全使用java.sql.SQLXML来实现这个例子,这样做虽然会编译通过,但程序运行的结果会抛出一个Derby-specific异常,如"Binding directly to an XML value is not allowed."。总之,本例的代码只是为了演示程序如何也SQL/XML兼容性数据库交互。下面我将分别讲解一下重要的代码片段。

    在上面的例子代码中,首先建立一个简单的数据表,这个数据表包含一个XML类型的数据字段DATA,代码如下:

Statement s = c.createStatement(); s.execute("CREATE TABLE ARTICLE(ID INTEGER, DATA XML)");
    接下来向数据表中插入数据。由于目前Derby还不支持java.sql.SQLXML类型的数据,当我们在DATA插入数据时,必须将XML数据绑字到其它可以析XML数据的类型上。在这里我们使用CLOB类型,代码如下:

ps = c.prepareStatement("INSERT INTO ARTICLE (ID, DATA) VALUES "+ "(?, XMLPARSE (DOCUMENT CAST (? AS CLOB) PRESERVE "+ "WHITESPACE))"); ps.setInt(1, id++); ps.setClob(2, new StringReader(insert));
    现在,如果我们有一个和JDBC4完全兼容的驱动,也可以使用java.io.Writer来做同样的事,代码如下:

ps = c.prepareStatement("INSERT INTO ARTICLE (ID, DATA) values (?, ?)"); SQLXML article = c.createSQLXML(); Writer writer = article.setCharacterStream(); writer.write(insert); writer.close(); ps.setInt(1, id++); ps.setSQLXML(2, article);
    或使用javax.xml.transform.dom.DOMSource来完成这项工作:

ps = c.prepareStatement("INSERT INTO ARTICLE (ID, DATA) values (?, ?)"); SQLXML article = c.createSQLXML(); DOMResult dom = (DOMResult)article.setResult(DOMResult.class); dom.setNode(doc); // doc is instance of org.w3c.dom.Document ps.setInt(1, id++); ps.setSQLXML(2, article);
接下来我们来从数据库中获得XML数据。和插入数据类似,当我们从Derby中获得XML数据时,必须将XML数据类型转换成字符类型,代码如下:
 
ResultSet rs = s.executeQuery("SELECT XMLSERIALIZE (DATA AS CLOB) "+
   "FROM ARTICLE WHERE ID = 2");
 
    如果使用支持java.sql.SQLXML的驱动,我们可以通过直接使用XML数据库类型来完成类似的工作。也就是说我们可以直接得到XML数据。下面的代码假设我们使用DOM分析XML,并获得记录集:

PreparedStatement st = c.prepareStatement("SELECT ID, DATA FROM ARTICLE"); ResultSet rs = st.executeQuery(); while (rs.next()) { SQLXML article = rs.getSQLXML("DATA"); InputStream stream = article.getBinaryStream(); DocumentBuilder parser = DocumentBuilderFactory.newInstance().newDocumentBuilder(); Document doc = parser.parse(stream); // Do something... }
在这种情况下无需使用getBinaryStream()方法,而取而代之的是getSource(Class sourceClass)方法,这个方法可以得到DOMSource、SAXSource或任何其他实现javax.xml.transform.Source的类实例。

下面我们来使用XPath来过滤XML数据。在这个例子的最后演示了如何在新版的SQL2003中使用XPath语句:XMLEXISTS来过滤数据。代码如下:
 
Statement s = c.createStatement();
ResultSet rs = s.executeQuery("SELECT ID FROM ARTICLE WHERE "+
   "XMLEXISTS('//author[text()=\"John Smith\"]' PASSING BY REF "+
   "DATA)");

   
注意,我们还可以使用XMLQUERY 函数来执行XQuery表达式。由于XMLEXISTSXMLQUERY函数所涉及的内容已经超出了本文的范畴,因此,本文并不涉及这些内容,感兴趣的读者可以参考其他的相关文档。


三、更广泛地应用

    使数据库支持SQL/XML可以改善代码的透明度,也可以大幅度地缩短开发周期。在一般情况下,也许都会有一些不得以的原因将XML数据保存在数据库中。这些原因也许是使用最通常的方法来演示在线媒体数据,如文档、事件列表,或产品信息,为了将实体数据保存成XML,并将这些XML数据转换成可以显示的形式。java.sql.SQLXML API文档为我们提供了很多小例子来演示如何做这些工作,有些例子也在Java SE6的文档中列出,如下面的代码:
File xsltFile = new File("transformer.xslt"); File xhtmlFile = new File("xhtml.xml"); Transformer xslt = TransformerFactory.newInstance().newTransformer(new StreamSource(xsltFile)); Source source = sqlxml.getSource(null); Result result = new StreamResult(xhtmlFile); xslt.transform(source, result);
    上面代码的sqlxml变量是一个从数据库中获得的java.sql.SQLXML实例。本质上,我们可以将XML数据转换为XHTML形式,上面的几行简单的代码完成了这项工作。
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