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Fernando Fonseca

Ana CarolinaRobson Fidalgo

Gerenciamento de Dados e Informação

Conectividade - JDBC

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Conectividade

O surgimento de ambientes com a arquiteturacliente-servidor compostos por diferentesplataformas vindas de diversos fabricantes requerdas aplicações a necessidade de comunicar-secom outras aplicações para poderem compartilhardados e/ou invocar processos que sejam comuns

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Conectividade

Nos primórdios dos SGBD, toda a conectividade aBD era feita por meio de aplicações escritas paratrabalhar exclusivamente com um SGBDespecífico

Existiam dezenas de produtos para BD e cadaum usava uma linguagem proprietáriaAs aplicações eram dependentes daslinguagens dos sistemas de BDSe uma aplicação existente necessitasse seconectar a um BD em outro SGBD, eranecessário modificá-la para uma novalinguagem

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Conectividade

SGBD

Protocolo comum

Gateway

Interfaces de

comandos padronizados

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Uso de SGBD

Modelo de dados deve abrigar construçõesexistentes nos modelos locaisO SGBD escolhido deve possuir a funcionalidadenecessária para atuar como um SGBD global

Multibanco de dados

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Uso de Protocolo comum de acesso a dados

Baseado na padronização do protocolo utilizado nacomunicação dos diversos componentes doambiente distribuído

RDA (Remote Database Access) - ISO

EDA/SQL (Enterprise Database Access/ SQL) -Information BuildersCORBA (Common Object Request BrokerArchitecture) – OMG...

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Uso de Gateway

Tradutores de comandos de acesso a dadosNão possuem funcionalidades de SGBDPodem vir acoplados a SGBD

Normalmente são soluções proprietárias paraconectarem fontes de dados específicas

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Interfaces de ComandosPadronizados

SAG - SQL Access GroupPadrão de interoperabilidade

Qualquer cliente BD pode se comunicardiretamente com qualquer servidor de BDUtilização de formatos de mensagens eprotocolos comunsCria interface SQL com função de chamada(Call Level Interface - CLI)

Uma interface procedural para SQLPara SGBD de diversos fabricantes

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Interfaces de Comandos Padronizados

Padrão de interoperabilidade (Cont.)Conexão com BD por meio de driver localPreparar solicitações SQLExecutar solicitaçõesRecuperar resultadosEncerrar conexãoRequer o uso de um driver específico para cadaSGBD de modo a traduzir as chamadas daaplicação para a linguagem nativa de acesso aoSGBD

IDAPI, ODBC, JDBC, ...

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Conectividade com Java

ObtençãoDefinição de uma camada de serviço depersistência que utiliza SGBD relacionais

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Conectando Java a um BD Relacional

SGBD

Tabela de Hospitais

CGC Nome leitos

1 Restauracao 1000

2 Portugues 900

. . .

Hospital

int CGC

String nome

int leitos

Métodos

...

Java

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JDBCTM –Java Database Connectivity

API para acesso a SGBD (Sistemas deGerenciamento de Banco de Dados) utilizandoJava

Estabelece uma conexão com o SGBD

Envia comandos SQL para o SGBDProcessa os resultados

Protocolo JDBCDefine regras de comunicação entre umaaplicação Java e um SGBDNecessidade de um driver para efetivar acomunicação (inserido no CLASSPATH)

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Arquitetura de JDBC

JDBC é composto por três componentesprincipais: API, Driver Manager e os DriversJDBC

Oracle 11g

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Tipos de Driver JDBC

Tipo 1 (JDBC-ODBC Bridge)Transforma JDBC em ODBC e se utiliza desseúltimo para comunicação com o SGBD

Tipo 2 (Driver parcial)Mapeia chamadas JDBC para uma API nativa doSGBD. Precisa de código específico de plataformaalém da biblioteca Java

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Tipos de Driver JDBC

Tipo 3 (Drivers Middleware)Driver puro Java para um servidor middleware quedê suporte a clientes JDBC. Utiliza protocoloindependente de SGBD particular

Tipo 4 (Direct-to-database)Driver puro Java que permite a conexão com umservidor de banco de dados. Utiliza protocoloespecífico de um SGBD

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Tipo 1: JDBC/ODBC Bridge

Vem com o J2SEFaz acesso JDBC usando drivers ODBCUm driver ODBC deve estar disponível namáquinaUsa código nativoPerde em desempenho porque passa por duascamadas (JDBC e ODBC)Recomendado apenas para testes ou para usoem aplicações não-críticas

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BD

Java

Tipo 1: JDBC-ODBC Bridge

AplicaçãoJava

APIJDBC

JDBC/ODBCBridge

CamadaODBC

APIODBC

Fonte deDados

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Tipo 2: Parte Java, parte Nativo

Um driver Tipo 2 converte chamadas à API JDBCem chamadas à API do SGBDMais rápido que a JDBC/ODBC Bridge porquedispensa uma camada

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BDJava

Tipo 2: Parte Java, parte nativo

AplicaçãoJava

APIJDBC

DriverJDBC

APInativa

Fonte deDados

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Tipo 3: Servidor intermediário

Traduz chamadas à API JDBC para um protocolo derede independente de SGBDAs mensagens independentes de SGBD sãotraduzidas por um servidor intermediário para oprotocolo nativo do SGBDO servidor intermediário é capaz de se conectarcom vários tipos de SGBDArquitetura flexível oferecida por vários fabricantesservidores de aplicações

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BDJava

Tipo 3: Servidor intermediário

AplicaçãoJava

APIJDBC

Fonte deDados

DriverNativo

DriverJDBC

Servidor de driversJDBC

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Tipo 4: Puro Java

Converte chamadas à API JDBC diretamente para oprotocolo de rede usado pelo SGBDSão extremamente eficientes

A maioria dos fabricantes fornece drivers tipo 4 juntocom seus SGBD (Oracle, Sybase, IBM, Borland)

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BDJava

Tipo 4: Puro Java

Fonte deDados

AplicaçãoJava

APIJDBC

DriverJDBC

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Tipos de Drivers JDBC: Resumo

Os drivers Tipo 1 e 2 são apenas soluçõestemporárias e rápidas, enquanto soluções puroJava estavam sendo desenvolvidasOs drivers tipo 3 e 4 são os recomendados porserem puro JavaDrivers tipo 3 são mais flexíveis, mas exigem aquebra em camadasDrivers tipo 4 fazem acesso direto a SGBD e sãoos mais simples de usar e instalar

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API de JDBC

Pacote java.sql

InterfacesDriverConnectionStatementResultSetCallableStatementPreparedStatement

DatabaseMetaDataResultSetMetaDataArray

Blob Clob

Ref

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API de JDBC

Pacote java.sql

Interfaces (Cont.)

SQLData

SQLInput

SQLOutput

Struct

...

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API de JDBC

ClassesDriverManagerDateTimestampBatchUpdateException...

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API JDBC Standard Extension

Interfaces do pacote javax.sqlConnectionEventConnectionEventListenerConnectionPoolDataSourceCursorMovedEventCursorMovedListenerDataSourcePooledConnectionRowSetRowSetMetaData..

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API de JDBC

ResultSet

Statement

PreparedStatement

CallableStatement

Connection

DriverManager

Tipos de Dados: Date, Time, TimeStamp, Numeric, tipos Java

built-in, etc.

getXXX

executeQuery

execute

executeQuery

getMoreResults

getXXX

setXXX

createStatement

prepareStatement

prepareCall

getConnection

commit, abort

Pacote java.sql

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Conhecendo as Principais Classes

ConnectionSGBD

Statement

ResultSet

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Conhecendo as Principais Classes

Connection(conexão)isClosed( ) – testa se a conexão está fechadaclose( ) – fecha a conexãocreateStatement( ) – cria um comando

Statement(comando)close( ) – fecha o comandoexecuteQuery(String sql) – executa uma consultaem SQLexecuteUpdate(String sql) – faz uma atualizaçãode um registro numa tabela

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Conhecendo as Principais Classes

ResultSet (tabela)Tipos

forward-only

Não possui scroll e é insensitivescroll-insensitive

Não é sensível a mudanças no SGBDscroll-sensitive

É sensível a mudanças no SGBD

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Conhecendo as Principais Classes

ResultSet (tabela) (Cont.)

Habilidades

Scrolling (Rolagem)

Permite ao usuário mover-se para frente e

para trás no conjunto de resultados

Updatability

Permite atualizar automaticamente o Banco

de Dados, caso o usuário altere dados no

conjunto de resultados

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Conhecendo as Principais Classes

ScrollingPossibilita que a movimentação do cursor possa serrealizada em ambos os sentidos, por meio dosmétodosboolean previous( )

boolean next( )

boolean absolute(int row) throws SQLException

boolean relative(int rows)

ResultSet (tabela) (Cont.)

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Conhecendo as Principais Classes

Tipos de ConcorrênciaUma aplicação pode escolher entre dois tiposde controle de concorrência para um result set

Somente leituraNão permite atualização do seu conteúdoAtualizávelupdateXXX()

ResultSet (tabela) (Cont.)

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Conhecendo as Principais Classes

getInt(String coluna) – devolve o dado dedeterminada coluna como inteirogetString(String coluna) - devolve o dado dedeterminada coluna como string...

ResultSet (tabela) (Cont.)

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Passos para Acesso ao SGBD

Instalar um driver JDBC para o SGBDconsiderado e configurar o ambiente deexecuçãoCarregar e registrar o driver JDBC

Estabelecer uma conexão com o SGBDSubmeter a execução de comandos SQLLer os resultadosFechar a conexão

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Um BD Exemplo

Um Sistema de Saúde

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Registrando Drivers JDBC

Carregue o(s) driver(s) JDBCClass.forName(nome_do_driver)

O nome do driver é fornecido peloprovedor (Ex.: Oracle)

ExemploClass.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver ")

11g39

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Estabelecendo uma conexão

Utilize o método getConnection da classejava.sql.DriverManager para abrir uma conexão como SGBDAssinatura de getConnectionstatic Connection getConnection(String url,

String user,String login) throws SQLException

Exemplo de url"jdbc:oracle:thin:@itapissuma.cin.ufpe.br:1521:dbdisc "

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java.sql.Connection

Assinatura dos MétodosStatement createStatement( ) throws SQLException

void setAutoCommit(boolean autocommit) throwsSQLException

void commit( ) throws SQLException

void rollback( ) throws SQLException

void close( ) throws SQLException

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Exemplo: Registrando Drivere Abrindo uma Conexão

//bloco necessario para abrir uma conexao

try{

Class.forName(" oracle.jdbc.driver.OracleDriver ");

Connection con =

DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:

@itapissuma.cin.ufpe.br:1521:dbdisc ", " user ", " passwd

");

} catch(ClassNotFoundException ex1){

ex1.printStackTrace();

} catch(SQLException ex2){

ex2.printStackTrace();

}

Login e

Senha no

Banco de

Dados

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Executando Comandos SQL

Utilizar a classe java.sql.Statement para enviarcomandos SQL para o SGBD

Criar um Statement a partir da conexão

Exemplo

Statement stmt = con.createStatement();

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java.sql.Statement

Assinatura dos Métodosint executeUpdate(String sql) throws SQLException

Para executar comandos DML - INSERT,UPDATE e DELETE - ou DDL - CREATE, DROP,etc.

ResultSet executeQuery(String sql) throwsSQLException

Para executar comandos SELECT

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java.sql.ResultSet

Assinatura dos Métodosboolean next( ) throws SQLException

Posiciona o cursor na próxima linha

Inicialmente o cursor está antes da primeira linhaString getString(int col) throws SQLExceptionString getString(String nomeColuna) throwsSQLException

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ResultSet:getXXX métodos

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Aperfeiçoando ResultSet

...

stmt = con.createStatement(

ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE,

ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);

stmt.setFetchSize(25);

rset = stmt.executeQuery( "SELECT * FROMHOSPITAL ");

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Exemplo: Criando uma tabela

try { stmt = con.createStatement();

String sql = " CREATE TABLE HOSPITAL ( CGC NUMBER, NOME VARCHAR2(40),

NUMERO_LEITOS NUMBER) ";stmt.executeUpdate(sql);

} catch(SQLException se) { se.printStackTrace(); }catch(ClassNotFoundException ce) {

ce.printStackTrace(); }

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Exemplo: Inserindo Dados em uma Tabela

Statement stmt; //Exemplo de INSERT

try{

stmt = con.createStatement();

stmt.executeUpdate(" INSERT INTO Hospital (CGC,

nome,leitos) VALUES (1,'Restauração',1000) ");

System.out.println(" Insercao realizada ");

stmt.close();

} catch(SQLException ex2){

ex2.printStackTrace(); }

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Exemplo: Removendo Dados de uma Tabela

Statement stmt; //Exemplo de DELETE

try{

stmt = con.createStatement();

stmt.executeUpdate(" DELETE FROM Hospital WHERE

CGC=1 ");

System.out.println(" Delecao realizada ");

stmt.close();

} catch(SQLException ex2){

ex2.printStackTrace(); }

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Exemplo: Atualizando Dados em uma Tabela

Statement stmt; //Exemplo de UPDATE

try{

stmt = con.createStatement();

stmt.executeUpdate(" UPDATE Hospital SET leitos=500

WHERE CGC=1 ");

System.out.println(" Atualizacao realizada");

stmt.close();

} catch(SQLException ex2){

ex2.printStackTrace(); }

51

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Exemplo: Consultando Dados em uma Tabela

Statement stmt; //Exemplo de SELECT

try{

stmt = con.createStatement();

ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM

HOSPITAL ");

while(rs.next()){

int cgc = rs.getInt(" CGC ");

String nome = rs.getString(" Nome ");

int leitos = rs.getInt(" leitos ");

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Exemplo: Consultando Dados em uma Tabela

rs.close();

stmt.close();

} catch(SQLException ex2){

ex2.printStackTrace();

}

Hospital novo = new Hospital(cgc,nome,leitos);

System.out.println(novo);

}

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java.sql.CallableStatement

Executa chamadas a stored procedures no SGBD

Reduz o tempo de execução para comandos SQL

que são executados várias vezes seguidas

Os comandos são pré-compilados pelo SGBD

java.sql.PreparedStatement

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Exemplo: PreparedStatement

Try { ....

s = “SELECT * FROM USUARIO WHERE CODIGO= ?”;

pstmt = con.prepareStatement(s);

pstmt.setInt(1,1);

pstmt.executeQuery();

....

} catch(SQLException e) { }

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Metadados

Informação a respeito de dadosDatabaseMetadataDados a respeito da base de dados como umtodo - estrutura do Banco de Dados

Fabricante e versão do SGBDDescrição de tabelas (nomes das colunas,chaves,...)

Informações a respeito de características comsuporte (ou não) pelo sistema

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DatabaseMetaData

Informações a respeito de características(Cont.)

Aproximadamente 150 métodos

Muitos deles retornam ResultSets

Não há padronização nas respostas dadaspor cada implementação

Alguns drivers não dão suporte a todos osmétodos

DatabaseMetaData dbmd = con.getMetaData();

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ResultSetMetaData

Informação a respeito de dados (Cont.)

ResultSetMetadata

Informações a respeito de tipos e propriedades

das colunas de um ResultSet

Número de colunas retornadas

Nomes e tipos de cada coluna

Gerado a partir de um ResultSet, resultado de

uma consulta

ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();

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ResultSetMetaData

Exemplo: Listar o nome de todas as colunas

…

for (int i=0;i<rsmd.getColumnCount();i++){

nome=rsmd.getColumnName(i);

System.out.println(nome);

}

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Atualizações em LotePermite que várias operações de update possamser submetidas juntas para processamento doSGBD, ao invés de sozinhas

Exemplo

try { con.setAutoCommit( false );

stmt.clearBatch();

stmt.addBatch( sUpdate1 );

stmt.addBatch( sUpdate2 );

stmt.addBatch( sUpdate3 );

int[ ] conta = stmt.executeBatch();

} catch(SQLException e) {}

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Tipos de Dados Avançados(SQL3)

Large Objects (LOB)

Binary Large Objects (BLOB)

Character Large Objects (CLOB)

Locator

Interface para associar um evento SAX com alocalização de um documento (Processamento deXML)

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java.sql.Blob

Assinatura dos MétodosInputStream getBinaryStream( ) throwsSQLException

byte[ ] getBytes(long pos, int length) throwsSQLExceptionlong length( ) throws SQLException....

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Exemplo: Blob

try {PreparedStatement getFotoStmt = con.prepareStatement("SELECT IMAGEM FROM IMAGENS WHERE CODIGO = ?");getFotoStmt.setInt(1, 1);rs = getFotoStmt.executeQuery();if (rs.next()) {

fotoBlob = rs.getBlob(“IMAGEM");byte teste[ ] = fotoBlob.getBytes(1,

(int)fotoBlob.length());if (teste != null) {result =

(Image)Toolkit.getDefaultToolkit().createImage(teste); }} else System.out.println(“erro”);} catch (SQLException ex) { ex.printStackTrace();}

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java.sql.Clob

Assinatura dos MétodosInputStream getAsciiStream( ) throwsSQLException

Reader getCharacterStream( ) throwsSQLExceptionString getSubString(long pos, int length) throwsSQLException...

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Transações

Preservam a consistência dos dados do SGBDPropriedades das transações (ACID):

Atomicidade

ConsistênciaIsolamentoDurabilidade

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Implementando Transações

Propriedades auto-commit de Connectiontrue - realiza commit após cada operaçãoexecutada pelo Statement sercompletada(default)

false - não realiza commit automaticamente

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Implementando Transações

MétodossetAutoCommit(boolean autoCommit)

Define o modo de commit

commit( )Confirma a transação

rollback( )Cancela a transação

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Exemplo de Transaçãocom JDBC

Try { ...con.setAutoCommit(false);stmt = con.createStatement();String sql1 = “INSERT INTO HOSPITAL (5,’Neuro’,800)”;String sql2 = “INSERT INTO USUARIO (6,’Hope’,750)”;stmt.executeUpdate(sql1);stmt.executeUpdate(sql2);con.commit();

} catch(SQLException se) {try { con.rollBack(); }catch(SQLException e){e.printStackTrace(); }e.printStackTrace();

}

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Transações - Isolamento

Níveis de isolamentoREAD COMMITTED

Nível default de alguns SGBD

Modificações realizadas por outras transaçõessó se tornam visíveis depois do commitDuas transações concorrentes podemmodificar o mesmo registro

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READ COMMITTED

Exemploa=0;

Update t set a=1;

commit

select a from t1; Retorna 0

T1 T2 comentário

select a from t1; Retorna 1

update t set a=2;

Select a from t1; Retorna 1

Commit

Select a from t1; Retorna 2

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Transações - Isolamento

Níveis de isolamento (Cont.)SERIALIZABLE

Nível mais estrito de isolamento

Menor nível de concorrênciaModificações realizadas por outrastransações não são visíveisSempre se tem a visão do banco do inícioda transaçãoDuas transações concorrentes não podemmodificar o mesmo registro

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SERIALIZABLE

Exemploa=0;

Update t set a=1;

select a from t1; Retorna 0

commit

select a from t1; Retorna 0

Begin work Inicia nova transação

Update t set a=3 Lock exclusivo em a

update t set a=2; T2 trava esperando o lock

commit Rollback automático em T2

T1 T2 Comentário

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Transações e JDBC

con.setAutoCommit(false); // Inicia a transação

con.setTransactionIsolation(con.TRANSACTION_READ_COMMITTED);

(…)

con.commit();

(…)

}catch(SQLException e){

con.rollback(); // SEMPRE termine a transação!

}

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