Lập trình mạng với Java - Chương 9: Xử lý cơ sở dữ liệu trong Java
Các ứng dụng Internet ngày nay thường được dựa trên các cơsởdữliệu lớn được
cài đặt bằng cách sửdụng công nghệcơsởdữliệu quan hệ. Kểtừkhi xuất hiện từnăm
1995, Java được yêu cầu cần cung cấp khảnăng kết nối với các cơsởdữliệu quan hệ
hiện có nhưIngres, Oracle, Access, và SQL Server, Các tiện ích cho phép truy xuất cơ
sởdữliệu nằm trong gói java.sql.
Ngày nay các thông tin với dung lượng lớn đều được lưu trữtrong các kho dữliệu
lớn. Khảnăng truy xuất tới các cơsởdữliệu là điều không thểthiếu đối với các ứng
dụng. Điều này lại càng đúng với các ứng dụng chạy trên mạng máy tính nói chung và
Internet nói riêng. Trong chương này chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu giao diện lập trình ứng
dụng JDBC của Java và cách thức đểkết nối với một cơsởdữliệu từmột ứng dụng Java
thông qua JDBC.
ObjectOuputStream: ObjectOuputStream oos=new ObjectOutputStream(os); Việc truyền đối tượng lúc này trở thành một công việc rất đơn giản: oos.writeObject(obj); oos.flush(); 2.4. Ví dụ minh họa Để minh họa kỹ thuật chúng ta viết một server thực hiện phép nhân hai mảng số nguyên với nhau. Client gửi hai đối tượng, mỗi đối tượng biểu diễn một mảng nguyên; server nhận các đối tượng này, thực hiện lời gọi phương nhân hai mảng số nguyên với nhau và gửi kết quả trả về cho client. Trước tiên chúng ta định nghĩa đối tượng để có thể sử dụng trong việc truyền các đối tượng. public class ArrayObject implements java.io.Serializable{ private int[] a=null; public ArrayObject(){ } public void setArray(int a[]){ this.a=a; } public int[] getArray(){ return a; } } Lớp ArrayObject là lớp được xây dựng để đóng gói các mảng số nguyên và có khả năng truyền đi qua lại trên mạng. Cấu trúc lớp như sau: trường thông tin là một mảng số nguyên a[]; phương thức setArray() thiết lập giá trị cho mảng. Phương thức getArray() trả về một mảng số nguyên từ đối tượng ArrayObject. Mô hình client/server tối thiểu phải có hai mođun client và server. Trong ví dụ này cũng vậy ta sẽ xây dựng một số mođun chương trình như sau: Đầu tiên chúng ta phát triển client. Client tạo ra hai thể hiện của các đối tượng ArrayObject và ghi chúng ra luồng xuất (thực chất là gửi tới server). public class ArrayClient{ public static void main(String[] args)throws Exception{ ObjectOuputStream oos=null; ObjectInputStream ois=null; int dat1[]={3,3,3,3,3,3,3}; int dat2[]={5,5,5,5,5,5,5}; Socket s=new Socket("localhost",1234); oos=new ObjectOuputStream(s.getObjectOuput()); ois=new ObjectInputStream(s.getInputStream()); ArrayObject a1=new ArrayObject(); a1.setArray(dat1); ArrayObject a2=new ArrayObject(); a2.setArray(dat2); ArrayObject res=null; int r[]=new int[7]; oos.writeObject(a1); oos.writeObject(a2); oos.flush(); res=(ArrayObject)ois.readObject(); r=res.getArray(); System.out.println("The result received from server..."); System.out.println(); for(int i=0;i<r.length;i++)System.out.print(r[i]+" "); } } Bước tiếp theo chúng ta phát triển server. Server là một chương trình cung cấp dịch vụ phục vụ các yêu cầu của client. Server nhận hai đối tượng ArrayObject và nhận về hai mảng từ hai đối tượng này và sau đó đem nhân chúng với nhau và gửi kết quả trở lại cho client. public class ArrayServer extends Thread { private ServerSocket ss; public static void main(String args[])throws Exception { new ArrayServer(); } public ArrayServer()throws Exception{ ss=new ServerSocket(1234); System.out.println("Server running on port "+1234); this.start(); } public void run(){ while(true){ try{ System.out.println("Waiting for client..."); Socket s=ss.accept(); System.out.println("Accepting a connection from:"+s.getInetAddress()); Connect c=new Connect(s); } catch(Exception e){ System.out.println(e); } } } } Trong mô hình client/server tại một thời điểm server có thể phục vụ các yêu cầu đến từ nhiều client, điều này có thể dẫn đến các vấn đề tương tranh. Chính vì lý do này mà lớp ArrayServer thừa kế lớp Thread để giải quyết vấn đề trên. Ngoài ra để nâng cao hiệu suất của chương trình thì sau khi đã chấp nhận liên kết từ một client nào đó, việc xử lý dữ liệu sẽ được dành riêng cho một tuyến đoạn để server có thể tiếp tục chấp nhận các yêu cầu khác. Hay nói cách khác, mỗi một yêu cầu của client được xử lý trong một tuyến đoạn riêng biệt. class Connect extends Thread{ private Socket client=null; private ObjectInputStream ois; private ObjectOuputStream oos; public Connect(){ } public Connect(Socket client){ this.client=client; try{ ois=new ObjectInputStream(client.getInputStream()); oos=new ObjectOuputStream(client.getObjectOuput()); } catch(Exception e){ System.err.println(e); } this.start(); } public void run(){ ArrayObject x=null; ArrayObject y=null; int a1[]=new int[7]; int a2[]=new int[7]; int r[]=new int[7]; try{ x=(ArrayObject)ois.readObject(); y=(ArrayObject)ois.readObject(); a1=x.getArray(); a2=y.getArray(); for(int i=0;i<a1.length;i++)r[i]=a1[i]*a2[i]; ArrayObject res=new ArrayObject(); res.setArray(r); oos.writeObject(res); oos.flush(); ois.close(); client.close(); } catch(Exception e){ } } } 3. Truyền các đối tượng thông qua giao thức UDP Một giao thức gần với giao thức TCP là giao thức UDP. Java hỗ trợ cho kiểu ứng dụng truyền tin phi liên kết trên giao thức UDP thông qua lớp DatagramSocket và DatagramPacket. Liệu chúng ta có thể viết được các chương trình nhập và xuất đối tượng bằng truyền tin datagram? Thực hiện điều này không thể tiến hành trực tiếp như với luồng Socket. Vấn đề là DatagramSocket không được gắn với bất kỳ luồng nào; mà nó sử dụng một tham số mảng byte để gửi và nhận dữ liệu. Hình 6 Có thể thấy rằng để xây dựng một gói tin datagram, đối tượng phải được chuyển thành một mảng byte. Việc chuyển đổi này rất khó để thực hiện nếu bản thân đối tượng có liên quan đến một số đối tượng phức tạp trong đồ thị đối tượng. Hình 6 minh họa dòng luân chuyển dữ liệu khi truyền một đối tượng thông qua một datagram. Dưới đây là bảy bước ta cần thực hiện để cài đặt mô hình truyền dữ liệu cho giao thức UDP • Bước 1. Chuẩn bị: Tạo đối tượng cần truyền đi, giả sử đối tượng này là obj, làm cho nó khả tuần tự bằng cách thực thi giao tiếp Serializable. • Bước 2. Tạo một luồng ByteArrayObjectOuput và đặt tên cho nó là baos. • Bước 3. Xây dựng đối tượng ObjectOuputStream và đặt tên cho nó là oos. Tham số cho cấu tử ObjectOuputStream là baos • Bước 4. Ghi đối tượng obj vào luồng baos bằng cách sử dụng phương thức writeObject() của oos. • Bước 5. Tìm kiếm vùng đệm dữ liệu mảng byte từ bằng cách sử dụng phương thức toByteAray(). Object ObjectOuputStream ByteArrayObjectOuput DatagramPacket Object ObjectInputStream ByteArrayInputStream DatagramPacket Network • Bước 6. Xây dựng đối tượng DatagramPacket và đặt tên là dp với dữ liệu đầu vào là vùng đệm dữ liệu đã tìm được ở bước 5. • Bước 7. Gửi dp thông qua DatagramSocket bằng cách gọi phương thức send() của nó. Ví dụ minh họa chi tiết quá trình gửi một đối tượng InetAddress ia=InetAddress.getByName("localhost"); Student st=new Student("Peter",7,8,9); DatagramSocket ds=new DatagramSocket(); ByteArrayObjectOuput baos=new ByteArrayObjectOuput(5000); ObjectOuputStream oos=new ObjectOuputStream(new BufferedObjectOuput(baos)); oos.flush(); oos.writeObject(st); oos.flush(); byte[] b=baos.toByteAray(); DatagramPacket dp=new DatagramPacket(b,b.length,ia,1234); ds.send(dp); oos.close(); Để nhận một đối tượng ta cũng tiến hành các bước như trên nhưng theo thứ tự ngược lại, thay thế luồng ObjectOuputStream bằng ObjectInputStream và ByteArrayObjectOuput bằng ByteArrayInputStream. Ví dụ dưới đây minh họa chi tiết quá trình nhận một đối tượng DatagramSocket ds=new DatagramSocket(1234); while(true){ byte b[]=new byte[5000]; DatagramPacket dp=new DatagramPacket(b,b.length); ds.receive(dp); ByteArrayInputStream bais=new ByteArrayInputStream(new BufferedInputStream(b)); ObjectInputStream ois =new ObjectInputStream(bais); Student st=(Student)ois.readObject(); st.computeAverage(); st.print(); ois.close(); bais.close(); } 4. Kết luận Qua bài báo này tôi đã giới thiệu tổng quan về tuần tự hóa đối tượng. Thông qua các ví dụ chúng ta thấy không quá khó để làm việc với tuần tự hóa đối tượng và điều quan trọng hơn là chúng ta đã biết cách để truyền đi các đối tượng có cấu trúc phức tạp thông qua các Socket. Ngoài ra, bài báo cũng đã đề cập tới cách truyền đối tượng bằng cách sử dụng các gói tin datagram. Nhờ những ưu điểm của tiện ích tuần tự hóa đối tượng, tôi đã minh họa một cách truyền các đối tượng bằng cách sử dụng các gói tin datagram. Như chúng ta đã thấy, mặc dù trong giao thức này không hỗ trợ xử lý theo luồng dữ liệu nhưng tôi đã “luồng hóa” các đối tượng để đưa các đối tượng vào các mảng byte. Sự lựa chọn giữa việc sử dụng RMI hay giải pháp Socket kết hợp với tuần tự hóa phụ thuộc vào từng dự án và các yêu cầu của nó. Sự lựa chọn giải pháp nào chính là sự thỏa hiệp giữa các đặc trưng của mỗi giải pháp: nếu đối với RMI thì đó là tính đơn giản khi triển khai, ngược lại với Socket kết hợp với tuần tự hóa đối tượng thì đó lại là ưu thế về mặt hiệu năng. Nếu vấn đề hiệu năng có tầm quan trọng thì giải pháp lập trình Socket kết hợp tuần tự hóa đối tượng là giải pháp tốt hơn so với RMI. 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Elliotte Rusty Harold, Java Network Programming [2] Nguyễn Phương Lan- Hoàng Đức Hải, Java lâp trình mạng, Nhà xuất bản Giáo dục [3] Darrel Ince & Adam Freemat, Programming the Internet with Java, Addison- Wesley [4] Mary Campione&Kathy Walrath&Alison Huml, Java™ Tutorial, Third Edition: A Short Course on the Basics, Addison Wesley [5] The Complete Java 2Reference [6] Nguyễn Thúc Hải, Mạng máy tính và các hệ thống mở, Nhà xuất bản Giáo dục [7] Đoàn Văn Ban, Lập trình hướng đối tượng với Java, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Tài liệu tham khảo [1] Douglas E.Comer, David L.Stevens, Client-Server Programming And Applications. In book: Internetworking with TCP/IPVolume III, Pearson Education, Singapore, 2004. [2] Herbert Schildt, JavaTM 2: The Complete Reference Fifth Edition, Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, India, 2002. [3] Elliote Rusty Harold, JavaTM Network Programming, Third Edition, Oreilly, 2005. [4] Qusay H. Mahmoud, Advanced Socket Programming, December 2001 [5] Shengxi Zhou, Transport Java objects over the network with datagram packets, 2006
File đính kèm:
- Lập trình mạng với Java - Chương 9_Xử lý cơ sở dữ liệu trong Java.pdf