plik

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

luty 2009

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

www.lpmagazine.org

lin

ftw

Relacyjna baza

danych HSQLDB

Świadomie i nieświadomie z bazami danych każdy z nas styka się każdego dnia – robiąc zakupy,
szukając książki w bibliotece, czy też czytając newsy na stronie internetowej. Warto więc wiedzieć
cokolwiek więcej na temat jednego z najbardziej powszechnych sposobów użytkowania komputera.
Warto zainteresować się bazami danych, gdyż z pewnością każdy znajdzie dziedzinę, w której warto
zastosować uporządkowane zarządzanie danymi w postaci bazy danych.

Grzegorz Madajczak

śród wielu użytkowników systemu Li-
nux panuje przekonanie, że zawsze trze-
ba mieć najlepsze, najnowsze, najbardziej
rozbudowane programy. Działają zgodnie

z zasadą – jeśli mam to za darmo, to czemu nie mam mieć
najlepszego. Nie jest ważne, że później używają jedynie 10%
możliwości oprogramowania oraz gubią się w gąszczu opcji
i możliwości.

Podobnie jest z dostępnymi silnikami bazodanowy-

mi. Użytkownik, czy też bardziej deweloper innej aplikacji
używa rozbudowanego serwera, np. MySQL, aby stworzyć
program do katalogowania płyt z domowej audioteki. Nie
rozumie, że nie zawsze trzeba stosować rozbudowane roz-
wiązania – serwery bazodanowe, takie jak MySQL, Post-
greSQL, czy Oracle do najprostszych, a nawet tych bardziej
skomplikowanych potrzeb. Nie rozumie, że zamiast nich
może posłużyć się dobrymi i prostymi – nie tak rozbudowa-
nymi programami. Proste nie oznacza bowiem, że są pozba-
wione jakiejś funkcjonalności. Dobrym przykładem na pro-
ste narzędzie do gromadzenia i zarządzania danymi jest re-
lacyjna baza danych HSQLDB. Czym są relacyjne bazy da-
nych przedstawia Ramka Relacyjne bazy danych.

Ogólne informacje

HSQLDB jest relacyjną bazą danych powstałą w oparciu
o języki JAVA oraz XML. Połączenie tych dwóch technik
sprawia, że otrzymujemy proste w obsłudze i w miarę wy-
dajne narzędzie do zarządzania danymi. Zwolennicy Wol-
nego Oprogramowania, nie koniecznie użytkownicy sys-
temu Linux, z dużym prawdopodobieństwem mieli oka-
zję nieświadomie zetknąć się z HSQLDB, jako silnikiem
bazodanowym w pakiecie OpenOffice.org – zwłaszcza w
programie OOo Base. Choćby to zastosowanie jest wspa-
niałą rekomendacją dla opisywanego projektu...

Baza danych HSQLDB rozpowszechniana jest na

podstawie  licencji  BSD  (Berkeley  Software  Distribu-
tion). Nie wdając się w szczegóły różniące licencje GPL
i  BSD,  przypominam,  że  licencja  typu  BSD  skupia  się
na prawach autorskich. Jest bardzo liberalna, zezwala nie
tylko na modyfikacje kodu i jego rozprowadzanie w ta-
kiej postaci, ale także na rozprowadzanie produktu bez
postaci  źródłowej  czy  wręcz  włączenia  do  zamknięte-
go  oprogramowania  pod  warunkiem  załączenia  do  pro-
duktu  informacji  o  autorach  oryginalnego  kodu  i  treści
licencji.

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

luty 2009

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

www.lpmagazine.org

Pakiet dystrybucyjny

Baza danych HSQLDB dystrybuowana jest w
jednej wersji – niezależnej od platformy syste-
mowej – w postaci zzipowanego pakietu, który
zawiera następujące foldery:

• bin, który zawiera skrypty dla systemu

Linux oraz plik wykonywalny MSDOS
– służące do uruchomienia narzędzi
HSQLDB;

• build, który zawiera plik build.xml dla me-

chanizmu ANT, a także plik wykonywalny
MSDOS – obydwa służące do samodziel-
nego zbudowania ze źródeł HSQLDB
(więcej informacji na ten temat znajduje
się w pliku readmebuild.txt);

• classes, zawierający pliki *.class wygene-

rowane za pomocą ANT;

• demo, który zawiera przykładowe skryp-

ty  dla  systemu  Linux  oraz  pliki  wykony-
walne  systemu  MSDOS,  służące  do  uru-
chamiania  narzędzi  HSQLDB  oraz  samej
bazy danych HSQLDB. Znajduje się tam
również  kilka  przykładów  dokumentów
HTML,  w  których  HSQLDB  osadzone
jest w postaci apletu;

• doc, zawierającego zestaw dokumentów

HTML,  PDF  oraz  dokumentów  teksto-
wych  (  w  formacie  *.txt)  opisujących  w
miarę  szczegółowo  różne  aspekty  korzy-
stania z HSQLDB oraz różne narzędzia tej
bazy;

• lib, w którym zwarte są pakiety binar-

ne hsqldb.jar oraz severlet.jar służące od-
powiednio do uruchomienia bazy danych
oraz serwera sieciowego HSQLDB;

• src, w którym zgromadzone są pliki źró-

dłowe *.java służące do samodzielne-
go zbudowania pakietów binarnych
HSQLDB.

Pobrany z internetu pakiet dystrybucyjny (do-
stępny  pod  adresem  http://www.hsqldb.org),
wystarczy  rozpakować  na  dysku.  Tak  przy-
gotowany pakiet jest gotowy do użycia – nie
wymaga jakichkolwiek innych czynności in-
stalacyjnych.  Bazą  danych  HSQLDB  mo-
żemy  posługiwać  się  również  w  przestrze-
ni użytkownika – bez konieczności posiada-
nia  uprawnień  administratora  systemu.  Wy-
starczy  rozpakować  pakiet  i  już  można  go
użytkować.

Uruchomienie

serwera baz danych

Baza danych HSQLDB może być uruchomiona
na kilka różnych sposobów. Generalnie rzecz
ujmując, sposoby te można podzielić dwoja-
ko: tryb serwera (Server Mode) oraz praca jako

proces  aplikacji  (In-Process  Mode). Tryb  ser-
wera  oferuje  maksimum  wydajności  i  możli-
wości. Silnik bazodanowy pracuje w przestrze-
ni wirtualnej maszyny JAVA (JVM – JAVA Vir-
tual Machine), nasłuchując połączeń wywoły-
wanych przez programy uruchomione na tym
samym  komputerze  lub  na  innych  kompute-
rach w sieci. Różne programy mogą jednocze-
śnie połączyć się z bazą danych w celu uzyska-
nia lub przesłania informacji (danych), łącząc
się z bazą danych za pomocą sterownika JDBC
HSQLDB.  W  trybie  tym  serwer  baz  danych
może obsługiwać jednocześnie do 10 baz da-
nych.Więcej na temat drugiego trybu (In-Pro-
cess) będzie można dowiedzieć się z rozdziału

tego artykułu, który został poświęcony zastoso-
waniu HSQLDB w programach JAVA.

Dostępne są trzy różne formy serwera baz

danych, oferujące różne protokoły komunika-
cji  pomiędzy  klientem,  a  serwerem.  Pierw-
sza  z  form  to  tradycyjna  baza  danych,  któ-
ra zapewnia jednocześnie największą wydaj-
ność. Najprostszą formą jej uruchomienia bę-
dzie  wykonanie  w  terminalu  następującego
polecenia:

$ java -cp ścieżka_dostępu/hsqldb.jar
org.hsqldb.Server -database.0 file:
ścieżka_dostępu/moja_baza -dbname.0
moja_baza

Listing 1.

Kod przykładowego pliku server.properties

# Przykładowy plik serwera HSQDB
server.database.0 file:ścieżka_dostępu;ifexists=

true

server.dbname.0 nazwa_bazy_danych
server.port 9001

Listing 2.

Pojedyncza sekcja pliku konfiguracyjnego narzędzia SQLTool – sqltool.rc

urlid test_hsqldbase
    url jdbc:hsqldb:hsql://localhost/ścieżka_dostępu
    username nazwa_użytkownika

password

hasło_użytkownika

Listing 3.

Uwierzytelnianie metodą inlineRC podczas łączenia się z serwerem

$ java -jar $HSQLDB_HOME/lib/hsqldb.jar

--inlineRC

URL=jdbc:hsqldb:hsql://localhost/ścieżka_dostępu,

USER

=nazwa_użytkownika,

PASSWORD

=hasło_użytkownika

Listing 4.

Ogólna składnia definicji kolumny tabeli

nazwa_kolumny typ_danych [

(

wielkość kolumny

)

]

[{

DEFAULT

<wartość_domyślna> |

GENERATED BY

DEFAULT

IDENTITY

(

START

WITH

<n>[, INCREMENT BY <m>]

)

}] |

[[

NOT

]

NULL

] [IDENTITY] [

PRIMARY

KEY

]

Listing 5.

Przykładowe polecenie utworzenia tabeli

sql>

create

text

table

kontrahenci

(

id int generated by

default

identity

(

start

with

)

not

null

primary

key

imie varchar

(

)

not

null

nazwisko varchar

(

100

)

not

null

firma varchar

(

200

)

not

null

)

;

Listing 6.

Ogólna składnia definicji ograniczeń

[

CONSTRAINT

<nazwa>]

UNIQUE

(

<kolumna> [,<kolumna>...]

)

PRIMARY

KEY

(

<kolumna> [,<kolumna>...]

)

FOREIGN

KEY

(

<kolumna> [,<kolumna>...]

)

REFERENCES

<tabela

referencji>

(

<kolumna> [,<kolumna>...]

)

[

{DELETE |

UPDATE

}

{CASCADE |

SET

DEFAULT

SET

NULL

}] |

CHECK

(

)

luty 2009

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

www.lpmagazine.org

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

Powyższe polecenie tworzy i uruchamia bazę
danych o nazwie

moja_baza

. Należy zwrócić

uwagą na dwa argumenty tego polecenia. War-
tość pierwszego z nich –

database.0

to ścież-

ka dostępu do pliku tworzonej bazy danych.
Drugi argument –

dbname.0

określa alias (na-

zwę) bazy danych. Nazwą tą będziemy posłu-
giwali się późnej wielokrotnie łącząc się z ba-
zą danych.

Zaglądając do folderu, w którym umieści-

liśmy  nowoutworzoną  bazę  danych,  zobaczy-
my, że pojawiły się tam dwa nowe pliki: mo-
ja_baza.properties  oraz  moja_baza.log.  Są  to
pliki utworzonej bazy danych. Pierwszy z nich
–  z  rozszerzeniem  *.properties  zawiera  infor-
macje  o  ogólnych  ustawieniach  bazy  danych.
Natomiast  plik  z  rozszerzeniem  *.log  zawie-
ra informacje o zmianach wprowadzanych do
bazy danych.

Zaprezentowane powyżej rozwiązanie wy-

korzystuje bazę danych zapisaną w kilku pli-
kach zapisanych na dysku – według wskazanej
ścieżki dostępu. Istnieje jednak możliwość uru-
chomienia serwera bazy danych, który będzie
działał tylko w pamięci operacyjnej kompute-
ra – tymczasowo. Oznacza to, że po zamknię-
ciu serwera dane zgromadzone w takiej bazie
zostaną bezpowrotnie utracone. W celu urucho-
mienia takiego serwera HSQLDB wykonujemy
w konsoli następujące polecenie:

$ java -cp ścieżka_dostępu/hsqldb.jar
org.hsqldb.Server -database.0 mem:
in_memdb -dbname.0 in_memdb

W stosunku do uprzednio przedstawionego
rozwiązania, różnica polega na zastosowaniu
przedrostka

mem:

zamiast

file

jako wartości ar-

gumentu

-database.0

Inną formą bazy danych jest serwer sie-

ciowy, który do komunikacji z klientem wy-
korzystuje protokół HTTP. Przykładem wy-
korzystania tego rozwiązania są sytuacje na-
rzucane przez ograniczenia zapory sieciowej,
która nie przepuszcza innej komunikacji, jak
przez port 80. Należy jednak pamiętać, iż ser-
wer sieciowy nie oferuje tej samej wydajno-
ści, co zwykły serwer. Uruchomienie serwera
sieciowego HSQLDB nie różni się zbytnio od
opisanych wcześniej metod.

$ java -cp ścieżka_dostępu/hsqldb.jar
org.hsqldb.WebServer -database.0
file:ścieżka_dostępu/moja_baza_web -
dbname.0 moja_baza_web

Podobnie, jak i w poprzednich przykładach
możliwe jest uruchomienie serwera sieciowego
HSQLDB działającego tylko w pamięci opera-
cyjnej komputera:

$ java -cp ścieżka_dostępu/hsqldb.jar
org.hsqldb.WebServer -database.0 mem:
moja_baza_web -dbname.0 moja_baza_web

Instalacja serwera

baz danych HSQLDB

Opisane powyżej przykłady pokazują, w ja-
ki sposób szybko uruchomić serwer HSQLDB.
Ich wadą jest to, że przy każdym starcie syste-
mu trzeba powtarzać te same czynności. Moż-
na jednak tak przygotować nasz system, aby ba-
za danych HSQLDB startowała automatycznie
jako proces działający w tle. W tym celu uprzed-
nio pobrany zzipowany pakiet, zawierający bi-
narne pliki serwera baz danych, należy rozpako-
wać do dowolnego folderu. Kolejnym krokiem
jest sprawdzenie czy mamy zdefiniowaną w sys-

temie zmienną

JAVA_HOME

. Najlepiej dokonać

tego wydając w konsoli następujące polecenie:

$ env | grep JAVA_HOME

Przy braku odpowiedzi, należy sprawdzić,
gdzie w naszym systemie znajdują się pliki ma-
szyny wirtualnej JAVA. Wydajemy w tym ce-
lu polecenie, które odnajdzie nam wykonywal-
ny plik java:

$ whereis java

Istnieje duże prawdopodobieństwo, że pomo-
że to ustalić lokalizację JVM. Posiadając taką
wiedzę należy zdefiniować zmienną

JAVA_HO-

, stosując polecenie

export

$ export JAVA_HOME; JAVA_HOME=/usr/
java/j2sdk1.6.0

Następnie należy odpowiednio zmodyfiko-
wać zmienną

CLASSPATH

, tak aby wskazywa-

ła ścieżkę dostępu do folderu zawierającego
plik hsqldb.jar:

$ export CLASSPATH; CLASSPATH=ścieżka_
dostępu_do_hsqldb.jar

Ostatnim  zadaniem  będzie  utworzenie  pli-
ku właściwości bazy danych HSQLDB – se-
rver.properties, który musi znaleźć się w ka-
talogu domowym użytkownika bazy danych.
Przykładowy  plik  *.properties  znajduje  się
w pakiecie dystrybucyjnym HSQLDB wśród
innych  plików  źródłowych  (ścieżka  dostępu:
src/org/hsqldb/sample/sample-server.proper-
ties). Nic nie stoi jednak na przeszkodzie, aby
plik ten utworzyć samodzielnie. Przykładowy
plik server.properties przedstawiony został na
Listingu  1,  a  opis  właściwości  pliku  konfi-
guracyjnego,  wraz  z  wartościami  domyślny-
mi przedstawia Tabela 1. Pierwsze dwa wier-
sze Listingu zawierające opcje konfiguracyjne
serwera HSQLDB nie wymagają komentarza
– mają taką samą funkcję, jak argumenty po-
dawane w linii poleceń podczas ręcznego uru-
chamiania serwera. Jedyną różnicą jest argu-
ment

ifexist=true

w pierwszej linii opcji.

Argument ten oznacza, że baza danych ma
być uruchomiona niezależnie od tego, czy plik
podany w ścieżce dostępu istnieje, czy też nie.
W przypadku braku pliku zostanie utworzona
nowy serwer, w nowych plikach, o podanej
ścieżce dostępu. Wartość

true

jest wartością

domyślą. Jej przeciwieństwo (

ifexist=fal-

) oznacza, że przy braku wskazanego pliku

serwer nie zostanie uruchomiony. Natomiast
ostatni wiersz określa port na którym serwer

Listing 7.

Tworzenie tabeli z wielokolumnowym kluczem głównym oraz tabeli z kluczem obcym

sql>

create table

klient

(

imie varchar

(

)

not

null

nazwisko varchar

(

100

)

not

null

adres varchar

(

150

)

pesel varchar

(

)

unique

(

pesel

)

primary

key

(

imie, nazwisko

))

;

sql>

create table

firmy

(

id int generated by

default

identity

(

start

with

)

   wlasciciel_imie varchar,
   wlasciciel_nazwisko varchar,
   adres_firmy varchar,
   nip varchar

(

)

konto varchar

(

)

foreign

key

(

wlasciciel_imie, wlasciciel_nazwisko

)

references

klient

(

imie, nazwisko

))

;

luty 2009

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

www.lpmagazine.org

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

będzie nasłuchiwał – domyślnie jest to 9001
lub 554 dla połączenia szyfrowanego TLS.

Ostatnią czynnością będzie uruchomie-

nie procesu serwera bazy danych HSQLDB,
za pomocą polecenia

nohup

, które sprawi, że

rozpoczęty w ten sposób wątek będzie dzia-
łał w tle.

$ nohup java org.hsqldb.Server &

Aby przekonać się, że serwer działa w tle można
wydać polecenie

, listujące aktywne procesy.

$ ps -A | grep hsqldb.jar

Niemalże  identycznie  należy  postępować
w  przypadku  uruchamiania  serwera  siecio-
wego HSQLDB. Różnica polega na tym, że
plik  konfiguracyjny  serwera  sieciowego  to
oczywiście  webserver.properties  z  właści-
wościami  o  przedrostku  server,  z  dwoma
dodatkowymi właściwościami:

server.de-

fault_page

– definiującą domyślną stronę

dla serwera oraz server.root – określającą
lokalizację plików serwera. W tym wypadku
uruchamiany jest program org.hsqldb.We-
bServer.

W pakiecie dystrybucyjnym bazy da-

nych HSQLDB znajduje się również przy-
kładowy skrypt systemu

init

– hsqldb, któ-

ry po skopiowaniu do folderu /etc/init.d lub
/etc/rc.d/init.d  (różnie  w  zależności  od  dys-
trybucji, wymagane są uprawnienia admini-
stratora systemu), pozwala na automatyczny
start serwera HSQLDB podczas uruchamia-
nia  systemu.  Skrypt  ten  znajduje  się  w  fol-
derze bin pakietu instalacyjnego. Ponadto w
folderze src/org/hsqldb/sample/ znajduje się
opatrzony  bogatymi  i  czytelnymi  komenta-
rzami plik sample-hsqldb.cfg, w którym za-
warta  jest  podstawowa  konfiguracja  syste-
mowa serwera HSQLDB. Obejmuje ona ta-
kie informacje, jak lokalizacja JAVA, czy pa-
kietu HSQLDB. Plik ten należy samodzielnie
zmodyfikować,  a  następnie  umieścić  w  tym
samym  miejscu,  co  skrypt  systemu  init.  W
folderze  domowym  root-a  powinny  znaleźć
się dwa pliki – plik server.properties, będą-
cy  kompilacją  potencjalnych  plików  *.pro-
perties  konkretnych  baz  danych  (zawiera  te
same dane kolejno dla każdego z serwerów)
oraz plik sqltool.rc, który zostanie omówiony
w następnym rozdziale artykułu.

Dostęp do bazy

danych – SQLTool

Silnik  bazodanowy  HSQLDB  dostarcza
własne  narzędzie  służące  do  zarządzania
serwerem  i  danymi  bazy  za  pomocą  języ-

ka  SQL  –  SQLTool.  Jest  to  narzędzie  uru-
chamiane i działające z linii poleceń, przez
co  może  być  używany  na  przykład  zdalnie
–  poprzez  połączenie  SSH.  Dodatkową  za-
letą  SQLTool  jest  możliwość  używania  nie
tylko  w  odniesieniu  do  HSQLDB,  lecz  do
każdej innej bazy danych, która posiada ste-
rownik JDBC.

Narzędzie SQLTool wymaga do dzia-

łania JVM firmy Sun w wersji 1.4 lub póź-
niejszej. Autorzy projektu sumiennie zazna-
czają, iż program ten nie był testowany na in-
nych wersjach JVM, niż oryginalny produkt
firmy Sun, więc możliwe jest, że w przy-
padku innych odmian JVM, jak na przykład
Blackdown Java, czy IBM Java mogą wystą-
pić trudne do przewidzenia nieprawidłowości
działania programu.

Przed rozpoczęciem pracy z SQLTool w

katalogu  domowym  użytkownika  musi  zna-
leźć się plik konfiguracyjny sqltool.rc. Przykła-
dową wersję tego pliku można znaleźć w pa-
kiecie  dystrybucyjnym  HSQLDB  w  folderze
src/org/hsqldb/sample.  W  pliku  tym  znajdują
się przykładowe konfiguracje zarówno do ob-
sługi serwera HSQLDB, jak i innych serwerów
bazodanowych.

Plik ten składa się z sekcji, które opisują

konfiguracje dla poszczególnych serwerów, z
których można korzystać za pośrednictwem
narzędzia SQLTool. Przykładowa sekcja pli-
ku sqltool.rc została przedstawiona na Listin-
gu 2. Identyfikator konfiguracji określony
jest jako wartość argumentu

urlid

. W kolej-

nym wierszu znajduje się wartość argumen-
tu

url

określająca oczywiście adres serwera

baz danych. Dla niezaznajomionych z inter-
fejsem JDBC, wyjaśniam, że adres ten skła-
da się z wywołania warstwy pośredniczącej

JDBC, następnie po dwukropku identyfikato-
ra sterownika JDBC oraz na końcu, także po
dwukropku, właściwego URL. W przypadku
sterownika hsqldb należy jeszcze określić,
czy mamy do czynienia z bazą danych w pli-
ku (

file:

), czy też zlokalizowaną w pamię-

ci (

mem:

). Następne dwa wiersze sekcji okre-

ślają kolejno nazwę użytkownika oraz hasło
dostępu do serwera. Inne opcje, które mogą
znaleźć się w sekcji konfiguracyjnej to:

•

charset

– określająca stronę kodową zna-

ków, stosowaną przez narzędzie SQLTool;

•

driver

– określająca klasę sterownika

JDBC dla konfigurowanego serwera;

•

truststore

– określająca ścieżkę dostępu

do pliku zawierającego klucz stosowany w
szyfrowanym połączeniu z serwerem TLS.

Jak łatwo zauważyć stosowanie pliku konfigu-
racyjnego sqltool.rc ma jedną zasadniczą wa-
dę. Na dysku komputera zostają zapisane nie
chronione w jakikolwiek sposób poufne dane
– adresy, loginy i hasła do serwerów baz da-
nych. Jeśli korzystamy z SQLTool dla potrzeb
lokalnej bazy danych na domowym kompute-
rze, to rozwiązanie takie może nawet ujść. Jest
ono jednak nie do zaakceptowania w środowi-
skach produkcyjnych – stwarza zbyt wysoki
ryzyko przejęcia kontroli nad zasobami, któ-
re powinny być chronione.

Z powyższych względów SQLTool

umożliwia łączenie się z serwerem i uwie-
rzytelnianie stosując metodę

inlineRC

. Me-

toda ta polega na podaniu w linii poleceń
wszystkich informacji,niezbędnych do uzy-
skania połączeni z serwerem, już na etapie
uruchamiania polecenia

sqltool

. Stosuje-

my w tym celu przełącznik

--inlineRC

. Po-

Tabela 1.

Właściwości serwera HSQLDB

Właściwość

Wartość domyślna

Opis cechy

Właściwości serwera i serwera sieciowego

server.database

file:ścieżka_do-
stępu

Ścieżka dostępu do plików serwera

mem:baza_danych

Plik serwera zlokalizowany w pamięci komputera

server.dbname

Nazwa (alias) bazy danych

server.port

9001

Port, na którym serwer nasłuchuje połączeń od klienta

554 (TLS)
80 (WebServer)

server.silent

true

Cichy tryb serwera (minimalna ilość komunikatów)

Właściwości tylko serwera

server.no_sys-
tem_exit

true

Nie wywołuje metody

System.exit()

przy zamknię-

ciu serwera

Właściwości tylko serwera sieciowego

server.default_page

index.html

Domyślny dokument serwera

server.root

Domyślna lokalizacja plików serwera

luty 2009

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

www.lpmagazine.org

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

łączenie tą metodą z serwerem opisanym w
treści pliku sqltool.rc z Listingu 2, przedsta-
wiono na Listingu 3. Oprócz zaprezentowa-
nych na listingu trzech podstawowych wła-
ściwości, dodatkowo, po przecinkach, moż-
na również określić stronę kodową znaków
(

CHARSET

) oraz plik zawierający klucz TLS

(

TRUST

Metoda uwierzytelniania inlineRC charak-

teryzuje się również interaktywnością. Ozna-
cza, to, że gdy podamy jedynie URL, program
podczas logowania zapyta się nas o niezbędne
brakujące informacje – nazwę użytkownika i
przypisane mu hasło.

Graficzne

narzędzie do zarządzania bazą

W pakiecie dystrybucyjnym HSQLDB oprócz
omawianego powyżej narzędzia SQLtool
znajduje się również program napisany w JA-
VA służący do zarządzania bazą danych. De-
weloperzy dostarczają dwie wersje tego same-
go narzędzi – jedną napisaną z użyciem biblio-
tek AWT, druga zaś wersja wykorzystuje bi-
blioteki Swing.

Obie wersje nie różnią się niczym w swej

funkcjonalności. Różnica polega jedynie na
wyglądzie interfejsu – odmiennym ze względu
na rodzaj użytej biblioteki.

Uruchomienie obu wersji programu jest

podobne:

$ java -cp hsqldb.jar cp org.hsqldb.u
til.DatabaseManager

Powyższe  polecenie  uruchamia  narzędzie
napisane  w  AWT.  Jeśli  chcemy  urucho-
mić  program  napisany  z  użyciem  bibliote-
ki  Swing,  polecenie  będzie  wyglądało  na-
stępująco:

$ java -cp lib/hsqldb.jar org.hsqldb.
util.DatabaseManagerSwing

Program DatabaseManager (Rysunek 1) jest ła-
twym w użyciu, intuicyjnym narzędziem, dzię-
ki któremu możemy łączyć się z różnymi ba-
zami danych, z możliwością zapisywania usta-
wień dla każdej bazy danych.

Zarządzanie

użytkownikami bazy danych

Nowoutworzona  baza  danych  zawiera  do-
myślnego  użytkownika  sa  z  prawami  admi-
nistratora, który nie ma jednak przypisanego
hasła.  Dlatego  też  zaraz  po  zalogowaniu  się
do  serwera,  dobrze  jest  nadać  użytkowniko-
wi  sa  hasło,  stosując  powyższe  polecenie  w
języku SQL:

sql> set password ”nowe_hasło”;

Należy pamiętać, aby po wprowadzeniu tej
zmiany  zmodyfikować  odpowiednio  plik
sqltool.rc.  Jednak  posługiwanie  się  na  co
dzień  kontem  administratora  nie  jest  do-
brym  rozwiązaniem.  Dlatego  warto  jest
stworzyć  dodatkowego  użytkownika  bazy
danych. Dokonujemy tego poleceniem

CRE-

ATE USER

, którego ogólna składnia wyglą-

da następująco:

CREATE USER <nazwa_użytkownika>
PASSWORD <hasło> [ADMIN];

W miejscach

<nazwa_użytkownika>

oraz

<hasło>

wprowadzamy odpowiednie infor-

macje. Słowo kluczowe

ADMIN

na końcu po-

lecenia  oznacza,  że  nowotworzonemu  użyt-
kownikowi  nadajemy  prawa  administrato-
ra bazy danych. Tak więc przykładowe pole-
cenie  tworzące  użytkownika  gmad  z  hasłem
123456abc, który posiada uprawnienia admi-
nistratora wygląda następująco:

sql> CREATE USER gmad PASSWORD
123456abc ADMIN;

Raz nadane hasło może być zmienione za po-
mocą polecenia

ALTER USER

o następującej bu-

dowie:

ALTER USER <nazwa_użytkownika> SET
PASSWORD <nowe_hasło>;

Uprawnienia użytkownika mogą być modyfi-
kowane przez administratora serwera za pomo-
cą polecenia

GRANT

, którego ogólna struktura

wygląda następująco:

GRANT { SELECT | DELETE | INSERT |
UPDATE | ALL } [,...]
ON { table | CLASS "package.class" }
TO <nazwa_użytkownika>;

Chcąc nadać użytkownikowi o nazwie gmad
uprawnienia do pobierania danych oraz wsta-
wiania danych do tabeli o nazwie tabela_1 po-
lecenie to przyjmie następujący kształt:

sql> grant select,insert on tabela_1
to gmad;

Oczywiście istnieje możliwość odebrania
wcześniej przyznanych uprawnień. Służy do
tego polecenie

REVOKE

, o następującej składni:

REVOKE { SELECT | DELETE | INSERT |
UPDATE | ALL } [,...]
ON { table | CLASS "package.class" }
FROM <nazwa_użytkownika>;

Odebranie użytkownikowi gmad uprzednio
nadanych uprawnień będzie wyglądało nastę-
pująco:

sql> revoke select,insert on tabela_1
from gmad;

Relacyjne bazy danych wyróżniają się wśród innych typów (np. kartotekowe, obiekto-
we, hierarchiczne, …), że tablice w niej zawarte mogą być ze sobą wzajemnie powią-
zane (np. wymieniać się informacjami dzięki kluczom obcym). Bazy takie korzystają z
języków programowania, zwykle SQL, za pomocą których dana baza jest obsługiwa-
na. W bazach takich dane gromadzone są w postaci dwuwymiarowych tabel (nazywa-
nych relacjami), które obowiązkowo muszą zawierać przynajmniej jedną kolumnę (atry-
but) oraz mogą zawierać zero lub więcej wierszy (inaczej – krotek). Istotne jest to, że
z braku możliwości identyfikacji wiersza przez jego pozycję, konieczna jest obecności
przynajmniej jednej niepowtarzalnej w obrębie całej tabeli kolumny, która pozwala od-
naleźć konkretny wiersz. Kolumnę taką określa się jako klucz podstawowy (ang. pri-
mary key) tabeli.

Relacyjne bazy danych

SQL (Structured Query Language) – strukturalny język zapytań używany do tworzenia, mo-
dyfikowania baz danych oraz do umieszczania i pobierania danych z baz danych. Język
ten został opracowany na początku lat 70-tych w firmie IBM, z czasem stając się standar-
dem w komunikacji z bazami danych. Obecnie wykorzystywany jest przez wszystkie liczą-
ce się silniki bazodanowe, uzyskując liczne odmiany.

Język SQL

luty 2009

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

www.lpmagazine.org

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

Oczywiście można również usunąć użytkowni-
ka bazy danych. Służy do tego polecenie

DROP

USER

o następującej składni:

DROP USER <nazwa_użytkownika>.

Tak więc usunięcie domyślnego użytkownika
sa (czynność, do której gorąco namawiam po
stworzeniu własnego administratora) wygląda
następująco:

sql> DROP USER sa;

Tworzenie tabeli

Jakakolwiek baza danych nie może prawidło-
wo funkcjonować bez tabel gromadzących da-
ne. Utworzenie nowej tabeli w HSQLDB nie
różni się znacząco od sposobów realizacji te-
go zadania w innych silnikach bazodanowych,
obsługujących SQL. Służy do tego polecenie

CREATE TABLE

, o następującej składni:

CREATE [MEMORY|CACHED|[GLOBAL]TEMPORA
RY|TEMP|TEXT] TABLE <nazwa_tabeli>
( <definicja kolumny> [, ...] [,
<definicja ograniczeń>...] )
[ON COMMIT {DELETE | PRESERVE} ROWS];

Najważniejszym elementem, który jednocze-
śnie  sprawia  początkującym  użytkownikom
najwięcej  kłopotu  jest  definicja  kolumny.
Ogólny schemat tej definicji przedstawia Li-
sting 4. Istotnym elementem definicji kolum-
ny jest prawidłowy dobór typu danych. Oso-
bom zaznajomionym z językiem JAVA typy
danych nie sprawią kłopotu, gdyż są one bez-
pośrednim  odniesieniem  do  typów  danych
stosowanych  w  tym  języku.  Najważniejsze

typy danych używane w HSQLD prezentu-
je Tabela 2.

Tworząc tabelę zaraz na samym począt-

ku  należy  zdecydować,  w  jaki  sposób  da-
na  tabela  będzie  przechowywana.  Domyśl-
nym typem są tabele przechowywane w pa-
mięci  (typ

MEMORY

). Całość ich struktury i

danych  przechowywane  są  w  pamięci  kom-
putera,  lecz  wszelkie  zmiany  zachowywa-
ne są na dysku w postaci pliku <nazwa_ta-
bli>.script.  Przy  kolejnym  otwarciu  tabeli
wszelkie zmiany wprowadzone do niej są au-
tomatyczne w prowadzane do tabeli otwartej
w pamięci. Podobne do tabel typu

MEMEORY

są

tabele typu

CACHED

, które również przecho-

wywane są w pamięci, lecz jedynie w po czę-
ści – część danych, indeksy. Ten typ tabeli ma
zastosowanie w odniesieniu do bardzo du-
żych tabel, które zajęłyby w pamięci znaczną
jej przestrzeń. Tabela typu

TEMP

jest również

przechowywana tylko w pamięci, z tą różnicą
w odniesieniu do tabeli typu

MEMORY

, że obo-

wiązuje ona jedynie na czas bieżącego połą-
czenia i po jego zamknięciu zostaje automa-
tycznie usunięta. Natomiast tabele typu

TEXT

charakteryzują się tym, że zapisywana są na
dysku w pliku tekstowym CSV.

Istnieją pewne ograniczenia w stosun-

ku do wyboru typu tabel. Jeśli utworzona ba-
za danych istnieje tylko w pamięci (typ

mem

jedyną dozwolonym typem tabeli jest

MEMO-

. Tabela typu

CASHED

zostanie przekształco-

ne na tabelę typu

MEMORY

. Polecenie utworze-

nia tabeli typu

TEXT

zostanie w tym przypad-

ku odrzucone.

W sekcji dotyczącej definicji kolum-

ny wyjaśnienia wymagają słowa kluczowe

NULL

NOT NULL

IDENTITY

oraz

PRIMARY

KEY

. Pojęcia

NULL

NOT NULL

definiują, czy

możliwe jest przechowywanie wartości pu-
stych. Jeśli chcemy aby kolumna obowiąz-
kowo zawierała dane – należy ustawić war-
tość

NOT NULL

. Próba wprowadzenia war-

tości pustej wywoła błąd. Kolumny z usta-
wioną wartością

IDENTITY

gromadzą iden-

tyfikatory dla wprowadzonej krotki danych.
Kolumna ta obowiązkowo musi mieć typ

INT

lub

BIGINT

oraz z zasady jest przecho-

wuje jedynie wartości nie-puste (

NOT NULL

Ponadto kolumna z wartością

IDENTITY

charakteryzuje się automatycznym przyro-
stem za każdą wprowadzaną krotką danych.
Możliwe jest określenie wartości początko-
wej tej kolumny stosując polecenie

START

WITH <n>

, lecz definicja takiej kolumny wy-

gląda nieco inaczej – tak, jak na przykładzie
zaprezentowanym na Listingu 5. Zastoso-
wanie polecenia

IDENTITY()

zwraca ostat-

nią wartość kolumny z wartością

IDENTITY

wprowadzoną w bieżącym połączeniu. Na-
tomiast pojęcie

PRIMARY KEY

oznacza uni-

kalny klucz główny tabeli – służący indek-
sowaniu tabeli, co przyśpiesza jej przeszu-
kiwanie. Kolumna

PRIMARY KEY

obowiąz-

kowo musi być

NOT NULL

oraz tabela mo-

że mieć tylko jeden klucz główny, choć mo-
że  być  złożony  z  wielu  kolumn.  Listing  5
przedstawia  przykładową  definicję  tabeli  z
czterema  kolumnami,  z  których  jedna  jest
identyfikatorem.

Analizując ogólną składnię polecenia

tworzenia tabeli, na samym jej końcu znaj-
duje się nieobowiązkowa sekcja

<definicja

ograniczeń>

, która pozwala na dodawanie

lub usuwanie ograniczeń w stosunku do ta-
beli. Ogólna składnia tej sekcji została przed-

Tabela 2.

Typy danych kolumn

Nazwa

Odpowiadający typ JAVA

Opis

INTEGER | INT

java.lang.Integer

Standardowa liczba całkowita z zakresu od -2147483648 do 2147483647. W
przypadku liczb bez znaku zakres ten wynosi od 0 do 4294967295.

DOUBLE [PRECISION] | FLOAT

java.lang.Double

Liczba zmiennoprzecinkowa, gdzie

PRECISION

określa dokładność liczby.

VARCHAR

java.lang.String

Tekst o zmiennej długości o maksymalnej długości 4294967295 znaków.

VARCHAR_IGNORECASE

java.lang.String

Tekst jak wyżej – tylko małe litery.

CHAR | CHARACTER

java.lang.String

Łańcuch znaków o maksymalnej długości 4294967295 znaków.

DATE

java.sql.Date

Data w formacie RRRR-MM-DD

TIME

java.sql.Time

Czas w formacie GG-MM-SS

TIMESTAMP | DATETIME

java.sql.Timestamp

Przedział czasowy

BOOLEAN | BIT

boolean | java.lang.Boolean

Wartość logiczna

SMALLINT

short | java.lang.Short

Mała liczba całkowita z zakresu od -32768 do 32767

BIGINT

long | java.lang.Long

Duża liczba całkowita z zakresu od -9223372036854775808 do
9223372036854775807. Dla liczb bez znaku zakres ten wynosi od 0 do
18446744073709551615

BINARY

byte[]

Tablica bitów

OTHER | OBJECT

java.lang.Object

Obiekt

luty 2009

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

www.lpmagazine.org

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

stawiona  na  Listingu  6.  Część  z  obecnych
tam  opcji  została  omówiona  już  wcześniej,
np.  tworzenie  klucza  głównego  tabeli  przy
zastosowaniu

PRIMARY KEY

. Wewnątrz sek-

cji

CONSTRAINTS

możliwe jest nieco odmien-

ne skonstruowanie klucza głównego poprzez
podanie w nawiasie nazwy kolumny, dla któ-
rej klucz ma być utworzony. Takie rozwiąza-
nie pozwala ponadto na stworzenie wieloko-
lumnowego klucza głównego, co zostało za-
prezentowane w pierwszym poleceniu Listin-
gu 7. Sekcja

CONSTRAINTS

pozwala również

na utworzenie klucza obcego, czyli odwoła-
nia do innej tabeli. Klucz obcy tworzony jest
przy użyciu polecenia

FOREIGN KEY

. Przy-

kład jego zastosowania znajduje się również
na Listingu 7 – w drugim poleceniu. Stwo-
rzono tam odwołanie (klucz obcy) do klucza
głównego innej tabeli.

Sekcja

CONSTRAINTS

pozwala także na

stworzenie indeksu kolumny, poprzez pole-
cenie

UNIQUE

. Oznacza to, że każda z war-

tości w tej kolumny jest w jej obrębie niepo-
wtarzalna. Konsekwencją obecności indeksu
jest to, że kolumna taka musi być obowiąz-
kowo

NOT NULL

. Jeśli nie zostanie to zdefi-

niowane przy tworzeniu samej kolumny in-
terpreter napotykając polecenie

UNIQUE

od-

powiednio zmodyfikuje kolumnę, do której
tworzony jest indeks, domyślnie dodając do
niej ograniczenie

NOT NULL

Tabele tekstowe

Od wersji 1.7.0 HSQLDB obsługuje moż-
liwość zapisu danych w tabelach teksto-

wych (typu

TEXT

), to jest takich, w których

dane przechowywane są w pliku w forma-
cie CSV.

Dzięki

warstwie

pośredniczącej

HSQLDB  udostępnia  wobec  takich  pli-
ków wszystkie funkcje wynikające z języka
SQL  –  indeksowanie,  klucze  główne  i  ob-
ce,  a  także  łączenie  tabel  tekstowych  oraz
normalnych. Tworzenie tabeli tekstowej nie
różni się niczym od uprzednio zaprezento-
wanych sposobów:

sql> CREATE TEXT TABLE tabela_tekstowa
(kolumna_1 VARCHAR, kolumna_2 INT);

W przypadku tabeli typu

TEXT

, przed rozpo-

częciem pracy z tą tabelą należy wykonać kil-
ka dodatkowych czynności. Przede wszystkim
należy określić plik źródłowy, w którym dane
będą przechowywane. Służy do tego następu-
jąc polecenie:

SET TABLE <nazwa tabeli> SOURCE <nazwa
pliku i opcje>

Nazwa pliku, wraz z opcjami musi zostać za-
pisana w cudzysłowiu. Podstawową opcją, któ-
rą można zdefiniować jest sposób rozdziela-
nia danych w wierszu. Domyślnie jest to prze-
cinek, lecz nic nie stoi na przeszkodzie, aby był
to każdy inny znak. Służy do tego argument

(od field separator):

sql> SET TABLE tabela_tekstowa SOURCE
”plik_tabeli_tekstowej.csv;fs=|”;

Inne opcje pliku tabeli tekstowej przedstawia
Tabela 3.

Modyfikowanie tabeli

Raz utworzoną tabelę można oczywiście zmo-
dyfikować. Służy do tego polecenie

ALTER TA-

BLE

. Jego konstrukcja jest nieco zróżnicowana,

w zależności od tego, co chcemy osiągnąć. Jeśli
chcemy dodać kolumnę, polecenie będzie wy-
glądać następująco:

ALTER TABLE <nazwa tabeli> ADD COLUMN
<definicja kolumny> [BEFORE <istniejąca
kolumna>];

Generalnie składnia polecenia nie wymaga
większych komentarzy, być może poza sło-
wem

BEFORE

. Oznacza ono, że nowa kolumna

zostanie wstawiona przed już istniejącą. Pole-
cenie modyfikacji już istniejącej kolumny wy-
gląda podobnie:

ALTER TABLE <nazwa tabeli> ALTER
COLUMN <definicja kolumny>;

W definicji kolumny definiujemy kolumnę uży-
wając już istniejącej nazwy. Usunięcie kolum-
ny jest jeszcze prostsze:

ALTER TABLE <nazwa tabeli> DROP COLUMN
<nazwa kolumny>;

Bardzo podobnie wygląda polecenie zmiany
nazwy kolumny:

ALTER TABLE <nazwa tabeli> ALTER
COLUMN <nazwa kolumny> RENAME TO <nowa
nazwa>

Istnieje również możliwość zmiany nazwy ca-
łej tabeli:

ALTER TABLE <nazwa_tabeli> RENAME TO
<nowa nazwa>;

Wprowadzanie danych

Mając gotową tabelę nadchodzi czas aby wsta-
wić do niej jakieś dane. W tym celu należy po-
służyć się poleceniem

INSERT INTO TABLES

VALUES

. Przykładowo, wprowadzenie danych

do pierwszej tabeli z Listingu 7 będzie wyglą-
dało następująco:

sql> insert into klient values('Grzeg
orz','Madajczak','Kwiatowa 7/15 Warsza
wa','65111501738');

Można także wprowadzić tekst tylko do po-
jedynczych kolumn, przy czym pozostałe ko-

Listing 8.

Ogólna składnia polecenia SELECT

SELECT

[{LIMIT <offset> <limit> | TOP <limit>}[2]][

ALL

| DISTINCT]

{ selectExpression |

table

.* | * } [, ...]

[

INTO

[CACHED | TEMP | TEXT][2] newTable]

FROM

lista_tabel

[

WHERE

Wyrażenie]

[

GROUP BY

Wyrażenie [, ...]]

[HAVING Wyrażenie]
[{ UNION [

ALL

| DISTINCT] | {MINUS [DISTINCT] | EXCEPT [DISTINCT] } |

INTERSECT [DISTINCT] } selectStatement]
[

ORDER BY

orderExpression [, ...]]

[LIMIT <limit> [OFFSET <offset>]];

Listing 9.

Kod nawiązania połączenia z serwerem HSQLDB w języku JAVA

try{
Class.forName

(

"org.hsqldb.jdbcDriver"

)

.newInstance

()

;

}catch

(

Exception

)

{

e.printStackTrace

()

;

return

;

}
Connection conn = DriverManager.getConnection

(

"jdbc:hsqldb:hsql://url_

bazy_danych", "użytkownik", "hasło"

)

;

luty 2009

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

www.lpmagazine.org

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

lumny, do których nie wprowadzamy da-
nych muszą mieć dozwoloną wartość

NULL

Ponownie za przykład posłuży tabela z Li-
stingu 7:

sql> insert into klient(imie,nazwisko
,pesel) values('Grzegorz','Madajcz
ak','65111501738');

W powyższym poleceniu wprowadzono dane
do trzech kolumn z czterech, wyróżniając ich
nazwy w nawiasie po nazwie tabeli.

Bardzo ciekawą właściwością oferowa-

ną  przez  bazę  danych  HSQLDB  jest  moż-
liwość  zapisu  w  bazie  danych  danych  bi-
narnych, poprzez strumień wchodzący. Ce-
cha  ta  realizowana  jest  przez  kolumnę  ty-
pu

OTHER

(lub

OBJECT

), która jak to wyni-

ka z Tabeli 2, przechowuje dane będące od-
zwierciedleniem klasy

java.lang.Object

z JAVA. Dla nie wtajemniczonych w arka-
na tego języka dodam, że w JAVA obiektem
może być każdy plik, niezależnie czy jest to
plik dźwiękowy, obrazek, czy też inny do-
wolny plik.

Aby zobrazować, jak się dokonuje tej nie-

zbyt skomplikowanej sztuki, posłużę się przy-
kładem. Najpierw należy utworzyć tabelę za-
wierającą kolumnę przechowującą dane ty-
pu

OBJECT

sql> create table filetable(id int
generated by default as identity(start
with 0), nazwa_pliku varchar, plik
object);

Następnie należy załadować do bufora plik
który chcemy przechowywać w bazie danych.
Służy do tego polecenie wydane w trybie raw
mode –

\bl

, po którym podajemy ścieżkę do-

stępu do pliku. Polecenia te w przeciwieństwie
do poleceń w języku SQL nie kończą się śred-
nikiem.

sql> \bl /tmp/obrazk.jpg

Kolejnym krokiem jest wydanie polecenia

\bp

sql> \bp

Na sam koniec ładujemy plik do tabeli, zastę-
pując plik w polu kolumny znakiem zapytania:

sql> insert into filetable(nazwa_
pliku,plik) values('przykładowe
zdjęcie', ?);

Odczyt takiego pliku z tabeli wymaga ponow-
nie użycia trybu raw. Najpierw jednak wyszu-
kujemy plik poleceniem

SELECT

sql> select file from filetable where
id=0;

W wyniku tego polecenia plik zostanie zała-
dowany do bufora. Teraz zostało zapisać go na
dysku, stosując polecenie

\bd

wraz ze ścież-

ką do pliku

sql> \bd /tmp/plik.jpg

Odczyt danych z tabeli

Dane z tabel odczytuje się za pomocą polece-
nia

SELECT

, którego ogólną składnię prezentu-

je Listing 8. Chcąc odczytać nazwiska wszyst-
kich klientów zapisanych w tabeli z Listingu
7, wyrażenie przybierze następujący kształt:

sql> select nazwisko from klient;

Efektem działania powyższego polecenia bę-
dzie lista nazwisk. Można ją uporządkować al-
fabetycznie – służy do tego polecenie

ORDER BY

<nazwa_kolumny> [ASC | DESC]:

sql> select imię,nazwisko from klient
order by nazwisko desc;

Efektem działania powyższego polecenia
będzie lista imion i nazwisk klientów, upo-

rządkowana alfabetycznie, malejąco wg na-
zwisk.

Najistotniejszą możliwością pobierania

danych z tabeli jest możliwość ich warunko-
wego wyszukiwania. Służy do tego polece-
nie

WHERE

sql> select * from klient where
nazwisko='Madajczak';

Powyższe polecenie zwróci listę danych klien-
tów o nazwisku Madajczak.

Skrypty SQL

Biblioteka hsqldb.jar daje nam również moż-
liwość tworzenia skryptów powłoki, które wy-
korzystywać będą wewnętrzne polecenia na-
pisane w języku SQL – zapytania do bazy da-
nych. Posługujemy się w tym celu znanym już
nam narzędziem SQLTool z przełącznikiem

--sql

, po którym, następuje zapytanie w

SQL. Zapytanie to musi być zapisane pomię-
dzy dwoma apostrofami i obowiązkowo za-
kończone średnikiem. Dla przykładu posłuż-
my się jeszcze raz tabelą z Listingu 7.

$ java -jar hsqldb.jar --sql 'select
* from klient;' urlid

Powyższe polecenie zwróci nam całą zawar-
tość tabeli klient z bazy o identyfikatorze urlid.
Aby to polecenie zadziałało, w pliku konfigu-
racyjnym sqltool.rc musi być prawidłowo zde-
finiowana baza danych. Można również posłu-
żyć się uwierzytelnianiem typu inlineRC. Wte-
dy to powyższe polecenie będzie wyglądało
nieco odmiennie:

$ java -jar hsqldb.jar --sql 'select
* from klient;' --inlineRC URL=jdbc:
hsqldb:hsql://localhost/ścieżka/do/ba
zy,USER=użytkownik,PASSWORD=hasło

W powyższym poleceniu, dla jego prawidło-
wego działania ważne jest, aby przełącznik

sql

Tabela 3.

Opcje zapisu pliku tabeli tekstowej

Opcja

Opis

Wartość domyślna

quoted

Jeśli „

false

”, cudzysłów traktowany jako normalny znak (true lub false)

true

all_quoted

Jeśli „

true

”, dodaje podwójne cudzysłowy do wszystkich pól

false

encoding

Strona kodowa znaków

UTF-8

ignore_first

Jeśli „

true

”, ignorowana jest pierwsza linia (zawiera opisy nagłówków)

true

cache_scale

Przelicznik, do wylicznia liczby przechowywanych wierszy w cache (1 / 100 wierszy)

cache_size_scale

Przelicznik do obliczania średniego rozmiaru każdego wiersza w cache. 8 odpowiada 256 bitom na wiersz

Separator pola danych

Separator łańcucha znakowego (

VARCHAR

)

lvs

Separator długiego łańcucha znakowego (

LONGVARCHAR

)

luty 2009

Dla początkujących

Relacyjna baza danych HSQLDB

znajdował się zaraz za poleceniem

java -jar

hsqldb.jar

, a przed przełącznikiem

inlineRC

HSQLDB w JAVA

Jak wspomniałem na samym początku artyku-
łu, HSQLDB jest bazą danych, której silnik zo-
stał napisany w języku JAVA. Naturalne wyda-
je się więc zastosowanie tego silnika do wszyst-
kich aplikacji napisanych w tym języku. Utwo-
rzenie połączenia z bazą HSQLDB odbywa się
za pomocą implementacji klasy

java.sql.Con-

nection

– klasy

org.hsqldb.jdbc.jdbcCon-

nection

. Kod nawiązania połączenia z serwe-

rem prezentuje Listing 9. Dalsze postępowanie,
po uzyskaniu połączenia z bazą, jest takie samo,
jak w przypadku każdej innej bazy obsługiwanej
przez JDBC. Tak na przykład wysłanie zapytania
do, bazy, z którą uzyskano połączenie reprezen-
towane przez Obiekt

Connection conn

(jak na

Listingu 9) będzie wyglądało następująco:

java.sql.Statement st =
conn.createStatement();
java.sql.ResultSet rs =
st.executeQuery("select * from tabela_
1");

Uzyskawszy obiekt

ResultSet

można pobie-

rać na jego podstawie dane z zapytania:

while (rs.next()) {
String s = rs.getString("b");
}

Niemal na samym początku ego artykułu pisa-
łem, że możliwe jest uruchomienie serwera w
trybie In-Process, co oznacza, że działa on ja-
ko część aplikacji działającej w obrębie tej sa-

mej JVM. Takie uruchomienie daje największą
wydajność bazy danych, ponieważ omijane są
potencjalne ograniczenia transmisji danych np.
przez sieć. Uruchomienie bazy danych w trybie
In-Process również odbywa się z wykorzysta-
niem klasy

Connection

Connection c = DriverManager.getConne
ction("jdbc:hsqldb:file:testdb", "sa",
"");

Dalej posługujemy się tak uzyskanym połącze-
niem z bazą, jak tym z Listingu 9.

Jak widać z powyższych przykładów, baza

danych z silnikiem HSQLDB jest niemalże ideal-
nym rozwiązaniem dla wszystkich, którzy progra-
mując w języku JAVA zmuszeni są do jakiegokol-
wiek zarządzania danymi. Olbrzymią zaletą bazy
HSQLDB jest możliwość przechowywania w niej
obiektów binarnych, takich jak np. pliki. Istnieje
również możliwość korzystania z bazy danych
HSQDB, której pliki zawarte są w paczce *.jar
aplikacji. Taka baza danych będzie jednak działa-
ła tylko w trybie do odczytu. W celu przygotowa-
nia takiej bazy, należy się przede wszystkim upew-
nić, że żadna z tabel nie jest typu

CACHED

lub

TEXT

gdyż wymagają one dostępu do ich plików w try-
bie odczytu i zapisu. Bazie takiej należy nadać
atrybut tylko do odczytu, a następnie zamknąć.

sql> SET READONLY TRUE;
sql> SHUTDOWN;

Po wykonaniu powyższych czynności, w folde-
rze bazy danych należy odszukać jej pliki, a na-
stępnie skopiować do folderu aplikacji pliki z
rozszerzeniem *.properties oraz *.scripts. Chcąc
połączyć się z taką bazą w parametrach połącze-

nia podajemy następujący URL: jdbc:hsqldb:
res:/folder/baza, w którym to podajemy nazwę
folderu, w którym pliki bazy są zlokalizowane
oraz nazwę (urlid) bazy danych. W adresie tym
dodatek res mówi sterownikowi, że otwieramy
bazę danych znajdującą się w pliku *.jar.

Podsumowanie

Przeprowadzone testy porównawcze dostępnych
baz danych (wolnych, jak i komercyjnych) wyka-
zują, że HSQLDB przoduje wśród nich szybko-
ścią dostępu do przechowywanych danych. Jed-
nak od razu muszę dodać, że testy nie są miaro-
dajne, gdyż domyślnie HSQLDB przechowu-
je tabele w całości w pamięci, co w porówna-
niu do innych baz, przechowujących dane zapi-
sane na dysku, znacznie skraca czas dostępu do
danych. Szybkość działania HSQLDB osiągnięta
dzięki przechowywaniu tabel z danymi w pamię-
ci komputera równoważy poważną wadę aplika-
cji napisanych w JAVA, jaką jest pewna ocięża-
łość działania. Z drugiej zaś strony zmusza to pro-
gramistę, czy też użytkownika bazy do pamięta-
nia, że gromadzenie dużej ilości danych w pamię-
ci może doprowadzić do zmniejszenia szybkości
działania całego systemu, ze względu na brakują-
cą pamięć fizyczną RAM. Pewnym rozwianiem
tego problemu jest zastosowanie tabel typu

CA-

CHED

zamiast domyślnych typu

MEMEORY

. Jednak

w pierwszej sytuacji należy liczyć się ze zmniej-
szeniem się prędkości działania bazy danych, po-
przez potencjalne wydłużenie czasu dostępu do
gromadzonych danych.

Pomimo powyższych, nieznacznych wad,

warto zainteresować się tym projektem. Baza
HSQLDB stanowi bowiem doskonałe rozwiąza-
nie dla małych projektów, gdzie nie ma wymogu
gromadzenia danych w rozbudowanych serwe-
rach bazodanowych. Istotne jest zwłaszcza to, że
HSQLDB może działać z poziomu użytkownika.

Mam pełną świadomość, że artykuł ten nie

wyczerpał tematyki związanej z posługiwaniem
się bazą danych HSQLDB, zwłaszcza w odnie-
sieniu do języka SQL. Jednak informacje zawar-
te pozwolą początkującemu użytkownikowi na
rozpoczęcie pracy z tym projektem. W celu zdo-
bycia większej wiedzy odsyłam zainteresowa-
nych do dobrze napisanej dokumentacji bazy da-
nych zawartej w pakiecie dystrybucyjnym, czy
też na stronie internetowej projektu.

Rysunek 1.

Program DatabaseManager

Autor artykułu, z wykształcenia lekarz wete-
rynarii, mikrobiolog, pasjonuje się Linuksem
od ponad pięciu lat. Jego ulubione dystrybu-
cje to Gentoo i Slackware.
Kontakt z autorem: madajczak@gmail.com

O autorze