oracle对大对象类型操作：blob，clob，nclob，bfile

 

3-4 Lob类型
        13.4.1 基本介绍
        Oracle和plsql都支持lob(large object) 类型，用来存储大数量数据，如图像文件，声音文件等。Oracle 9i realse2支持存储最大为4g的数据，oracle 10g realse1支持最大8到128万亿字节的数据存储，依赖于你的db的block size。
        在plsql中可以申明的lob类型的变量如下：
类型        描述
BFILE        二进制文件,存储在数据库外的操作系统文件，只读的。把此文件当二进制处理。
BLOB        二进制大对象。存储在数据库里的大对象，一般是图像声音等文件。
CLOB        字符型大对象。一般存储大数量文本信息。存储单字节，固定宽度的数据。
NCLOB        字节字符大对象。存储单字节大块，多字节固定宽度，多字节变宽度数据。
Oracle将lob分类为两种：
1.存储在数据库里的，参与数据库的事务。BLOB,CLOB,NCCLOB。
2.存储在数据库外的BFILE，不参与数据库的事务，也就是不能rollback或commit等，它依赖于文件系统的数据完整性。
LONG和LONG RAW这两种数据类型也是存储字符的，但是有系列的问题，不建议使用，这里也就不讨论了。
13.4.2 LOB的使用
本部分不讨论lob的所有细节，只讨论lob的基本原理和在plsql中的基本使用，为plsql开发使用lob提供一个基础性指导。
本部分使用的表是：
/**
table script
**/
CREATE TABLE waterfalls (
       falls_name VARCHAR2(80),--name
       falls_photo BLOB,--照片
       falls_directions CLOB,--文字
       falls_description NCLOB,--文字
       falls_web_page BFILE);--指向外部的html页面
/      
        这个表我们并不需要clob和nclob两个，只取一就可以，这里全部定义只是为了演示使用。
1.        理解LOB的Locator
表中的Lob类型的列中存储的只是存储指向数据库中实际存储lob数据的一个指针。
在plsql中申明了一个lob类型的变量，然后从数据库中查询一个lob类型的值分配给变量，也只是将指针复制给了它，那么这个变量也会指向数据库中实际存放lob数据的地方。如：
--understanding lob locators
DECLARE
       photo BLOB;
    BEGIN
       SELECT falls_photo
         INTO photo
         FROM waterfalls
        WHERE falls_name='Dryer Hose';
见下图：
Lob工作原理图解
        从上面的图可以看出，要处理lob数据，必须先获得lob locators。我们可以通过一个select语句获取，当赋值给lob变量的时候，它也获得同样的lob locators。我们在plsql中处理可以使用dbms_lob包，里面内置了很多过程和函数来读取和修改我们的lob数据。下面给出处理lob数据的一般方法。
1.        通过select语句获取一个lob locator。
2.        通过调用dbms_lob.open打开lob。
3.        调用dbms_lob.getchunksize获得最佳读写lob值。
4.        调用dbms_lob.getlength获取lob数据的字节值。
5.        调用dbms_lob.read获取lob数据。
6.        调用dbms_lob.close关闭lob。       
2.        Empty lob and Null lob
Empty的意思是我们已经获取了一个lob locator，但是没有指向任何lob数据。Null是定义了一个变量，但是没有获得lob locator。对lob类型的处理和其他类型不一样。如下面的例子：
/* null lob example*/
declare
       directions clob;--定义了，但是没有分配值，为null
       begin
           if directions is null then
              dbms_output.put_line('directions is null');
           else
              dbms_output.put_line('directions is not null');
           end if;      
       end;
/
DECLARE
       directions CLOB;--定义一个，并且分配值
    BEGIN
       --删除一行
       DELETE
         FROM waterfalls
        WHERE falls_name='Munising Falls';
       --插入一行通过使用 EMPTY_CLOB( ) to 建立一个lob locator
       INSERT INTO waterfalls
                 (falls_name,falls_directions)
          VALUES ('Munising Falls',EMPTY_CLOB( ));
       --获得lob locator，上面插入的数据，因为我们插入的是一个empty_clob(),那么lob locator不指向任何数据，虽然给变量分配了只
      SELECT falls_directions
        INTO directions
        FROM waterfalls
       WHERE falls_name='Munising Falls';
      IF directions IS NULL THEN
         DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('directions is NULL');
      ELSE
         DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('directions is not NULL');--打印此句
      END IF;
      DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Length = '
                           || DBMS_LOB.GETLENGTH(directions));--结果为o
   END;
注意：
1.        上面例子中的empty_clob()是oracle的内置函数，创建了一个lob locator。但是我们没有让它指向任何数据，所以是empty。而且通过select语句给变量directions分配了lob locator，所以不是null,但是length为0，故为empty。
2.        在基本类型中，我们判断一个变量是不是有数据，只要is null就可以了。但是在lob类型中我们从以上的例子看出来是不正确的。Lob首先必须判断is null看是否分配lob locator，如果分配了还需要进一步检查length是否为0，看是否是empty，所以完整的是下面这样：
IF some_clob IS NULL THEN
      --如果is null为true表示未分配，肯定没有数据
   ELSEIF DBMS_LOB.GETLENGTH(some_clob) = 0 THEN
      --分配了length为0，也没有数据
   ELSE
      --有数据
   END IF;
3.建立LOB
        在上面我们使用empty_clob()建立了一个空的clob，lob locator只是一个指针，真正的数据是存储在磁盘中或数据库文件中。我们先建立一个空的clob，然后我们可以update来让变量真正指向有数据的lob。Empty_clob()可以用来处理clob和nclob。在oracle 8i中可以使用temporary lob达到同样的效果。

 

4.向LOB里写入数据
        当获得一个有效的lob locator之后，就可以使用dbms_lob包的下列procedure向lob中写入数据。
        DBMS_LOB.WRITE:允许自动写入数据到lob中。
        DBMS_LOB.WRITEAPPEND:向lob的末尾写入数据。
--write lob
DECLARE
       directions CLOB;
       amount BINARY_INTEGER;
       offset INTEGER;
       first_direction VARCHAR2(100);
       more_directions VARCHAR2(500);
    BEGIN
       --Delete any existing rows for 'Munising Falls' so that this
       --example can be executed multiple times
       DELETE
         FROM waterfalls
        WHERE falls_name='Munising Falls';
       --Insert a new row using EMPTY_CLOB( ) to create a LOB locator
       INSERT INTO waterfalls
                 (falls_name,falls_directions)
          VALUES ('Munising Falls',EMPTY_CLOB( ));
       --Retrieve the LOB locator created by the previous INSERT statement
       SELECT falls_directions
         INTO directions
         FROM waterfalls
        WHERE falls_name='Munising Falls';
       --Open the LOB; not strictly necessary, but best to open/close LOBs.
       DBMS_LOB.OPEN(directions, DBMS_LOB.LOB_READWRITE);
       --Use DBMS_LOB.WRITE to begin
       first_direction := 'Follow I-75 across the Mackinac Bridge.';
       amount := LENGTH(first_direction); --number of characters to write
       offset := 1; --begin writing to the first character of the CLOB
       DBMS_LOB.WRITE(directions, amount, offset, first_direction);
       --Add some more directions using DBMS_LOB.WRITEAPPEND
       more_directions := ' Take US-2 west from St. Ignace to Blaney Park.'
                       || ' Turn north on M-77 and drive to Seney.'
                       || ' From Seney, take M-28 west to Munising.';
       DBMS_LOB.WRITEAPPEND(directions,
                            LENGTH(more_directions), more_directions);
       --Add yet more directions
       more_directions := ' In front of the paper mill, turn right on H-58.'
                       || ' Follow H-58 to Washington Street. Veer left onto'
                       || ' Washington Street. You''ll find the Munising'
                       || ' Falls visitor center across from the hospital at'
                       || ' the point where Washington Street becomes'
                       || ' Sand Point Road.';
       DBMS_LOB.WRITEAPPEND(directions,
                            LENGTH(more_directions), more_directions);
       --Close the LOB, and we are done.
       DBMS_LOB.CLOSE(directions);
    END;
/
在这个例子里，我们使用了write 和writeappend这两个过程来插入数据到lob中。因为开始的时候，我们插入了一个空的lob locator。要注意一点，我们最后使用了dbms_lob.close方法关闭lob。这是一个好的方法，特别是在处理oracle text的时候，任何oracle text domain和function-based indexes被update是在wirte和writeappend的时候调用的，而不是在close的时候被update的。       
我们向lob中写入数据的时候，没有必要更新表中的列。因为它保存的只是一个locator，我们的变量也获得同样的locator，当我们写入数据去lob的时候，locator并没有改变。改变的只是locator指向的物理数据。
在sqlplus中显示上面的例子：
        SQL> SET LONG 2000           
    SQL> COLUMN falls_directions WORD_WRAPPED FORMAT A70
    SQL> SELECT falls_directions
      2 FROM waterfalls
      3 WHERE falls_name='Munising Falls';
其中set long 2000是显示2000个字符。Word_wrappend是自动换行。
5.从lob中读取数据
步骤：a.通过select查询获得lob locator初始化lob变量。2.调用dbms_lob.read过程读取lob数据。
下面是dbms_lob.read过程的定义，注意参数.  
PROCEDURE read(lob_loc IN            BLOB, --初始化后的lob变量lob locator
                amount IN OUT NOCOPY INTEGER,--读取的数量(clob为字符数,blob,bfile是字节数)
                offset IN            INTEGER,--开始读取位置
                buffer OUT           RAW);--读到的数据,raw要显示用转换函数，见bfile
PROCEDURE read(lob_loc IN            CLOB     CHARACTER SET ANY_CS,
                amount IN OUT NOCOPY INTEGER,
                offset IN            INTEGER,
                buffer OUT           VARCHAR2 CHARACTER SET lob_loc%CHARSET);
PROCEDURE read(file_loc IN             BFILE,
                 amount   IN OUT NOCOPY INTEGER,
                 offset   IN             INTEGER,
                 buffer   OUT            RAW);
下面是一个读取clob的例子：
--从lob中读取数据
DECLARE
       directions CLOB;
       directions_1 VARCHAR2(300);
       directions_2 VARCHAR2(300);
       chars_read_1 BINARY_INTEGER;
       chars_read_2 BINARY_INTEGER;
       offset INTEGER;
    BEGIN
       --首先获得一个lob locator
       SELECT falls_directions
         INTO directions
         FROM waterfalls
        WHERE falls_name='Munising Falls';
       --记录开始读取位置
       offset := 1;
       --尝试读取229个字符，chars_read_1将被实际读取的字符数更新
       chars_read_1 := 229;
       DBMS_LOB.READ(directions, chars_read_1, offset, directions_1);
       --当读取229个字符之后，更新offset，再读取225个字符
       IF chars_read_1 = 229 THEN
          offset := offset + chars_read_1;--offset变为offset+chars_read_1，也就是从300开始
          chars_read_2 := 255;
          DBMS_LOB.READ(directions, chars_read_2, offset, directions_2);
       ELSE
          chars_read_2 := 0;--否则后面不在读取
          directions_2 := '';
       END IF;
       --显示读取的字符数
       DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Characters read = ' ||
                           TO_CHAR(chars_read_1+chars_read_2));
      --显示结果
      DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(directions_1);
      dbms_output.put_line(length(directions_1));
      DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(directions_2);
      dbms_output.put_line(length(directions_2));
   END;
   /
Dbms_lob.read的第2个参数是传递要读取的数量。对于clob是字符数，blob和bfile都是字节数。它是随着读取的数目自动更新的，offset不会更新。所以分布读取需要手动更新offset，下个offset是上一个offset+读取的数量。我们可以通过dbms_lob.get_length(lob_locator)获得这个lob的长度，结果clob是字符数，blob和bfile是字节数，然后分布读取。
13.4.3 使用Bfile
        Bfile和clob，nclob，blob是不同的。Bfile是外部的lob类型，其他三个是oracle内部的lob类型，它们至少有三点主要不同的地方：
1.        bfile的值是存在操作系统的文件中，而不是数据库中。
2.        bfile不参与数据库事务操作。也就是改变bifle不能commit或rollback。但是改变bfile的locator可以commit或rollback。
3.        bfile在plsql和oracle中是只读的，不允许写。你必须生成一个外部的操作系统文件让bfile locator能够完全指向它。
在plsql中使用bifle，仍然需要lob locator，只不过是一个目录和文件的别名，你可以使用biflename函数获得一个bfile locator。使用create or replace directory [alias] as ‘file locator directory’，你必须具有CREATE ANY DIRECTORY权限才能使用。如：
CREATE DIRECTORY bfile_data AS 'c:PLSQL BookCh12_Misc_Datatypes';
    GRANT READ ON DIRECTORY bfile_data TO gennick; --读的权限给这个用户。
通过all_directory查找目录信息

 

Oracle的Blob字段比较特殊，他比long字段的性能要好很多，可以用来保存例如图片之类的二进制数据。

　　写入Blob字段和写入其它类型字段的方式非常不同，因为Blob自身有一个cursor，你必须使用cursor对blob进行操作，因而你在写入Blob之前，必须获得cursor才能进行写入，那么如何获得Blob的cursor呢？

　　这需要你先插入一个empty的blob，这将创建一个blob的cursor，然后你再把这个empty的blob的cursor用select查询出来，这样通过两步操作，你就获得了blob的cursor，可以真正的写入blob数据了。

　　看下面的JDBC的demo，把oraclejdbc.jar这个二进制文件写入数据库表javatest的content字段(这是一个blob型字段)

　　import java.sql.*;
　　import java.io.*;
　　import oracle.sql.*;
　　public class WriteBlob {

　　public static void main(String[] args) {

　　try {
　　DriverManager.registerDriver(new oracle.jdbc.driver.OracleDriver());
　　Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl","fankai","fankai");
　　conn.setAutoCommit(false);

　　BLOB blob = null;

　　PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("insert into javatest(name,content) values(?,empty_blob())");
　　pstmt.setString(1,"fankai");
　　pstmt.executeUpdate();
　　pstmt.close();

　　pstmt = conn.prepareStatement("select content from javatest where name= ? for update");
　　pstmt.setString(1,"fankai");
　　ResultSet rset = pstmt.executeQuery();
　　if (rset.next()) blob = (BLOB) rset.getBlob(1);

　　String fileName = "oraclejdbc.jar";
　　File f = new File(fileName);
　　FileInputStream fin = new FileInputStream(f);
　　System.out.println("file size = " + fin.available());

　　pstmt = conn.prepareStatement("update javatest set content=? where name=?");

　　OutputStream out = blob.getBinaryOutputStream();

　　int count = -1, total = 0;
　　byte[] data = new byte[(int)fin.available()];
　　fin.read(data);
　　out.write(data);
　　/*
　　byte[] data = new byte[blob.getBufferSize()]; 另一种实现方法,节省内存
　　while ((count = fin.read(data)) != -1) {
　　　total += count;
　　　out.write(data, 0, count);
　　}
　　*/

　　fin.close();
　　out.close();

　　pstmt.setBlob(1,blob);
　　pstmt.setString(2,"fankai");

　　pstmt.executeUpdate();
　　pstmt.close();

　　conn.commit();
　　conn.close();
　　} catch (SQLException e) {
　　 　System.err.println(e.getMessage());
　　e.printStackTrace();
　　} catch (IOException e) {
　　System.err.println(e.getMessage());
　　}
　　}

　　}

　　仔细看上例，分三步：

　　1、插入空blob

　　into javatest(name,content) values(?,empty_blob());

　　2、获得blob的cursor

　　select content from javatest where name= ? for update;

　　注意！！！必须加for update，这将锁定该行，直至该行被修改完毕，保证不产生并发冲突。

　　3、update javatest set content=? where name=

　　用cursor往数据库写数据

　　这里面还有一点要提醒大家：

　　JDK1.3带的JDBC2.0规范是不完善的，只有读Blob的接口，而没有写Blob的接口，JDK1.4带的JDBC3.0加入了写Blob的接口。你可以使用JDBC3.0的接口，也可以直接使用Oracle的JDBC的API，我在上例中使用了Oracle的JDBC的API。

　　另外要注意的是：

　　java.sql.Blob

　　oracle.sql.BLOB

　　注意看blob的大小写，是不一样的。写程序的时候不要搞混了。

　　下面看看用Hibernate怎么写，原理是一样的，也要分三步，但是代码简单很多

　　这是Cat对象定义

　　package com.fankai;

　　import java.sql.Blob;

　　public class Cat {
　　private String id;
　　private String name;
　　private char sex;
　　private float weight;
　　private Blob image;
　　public Cat() { }

　　public String getId() { return id; }
　　public void setId(String id) { this.id = id; }

　　public String getName() { return name; }
　　public void setName(String name) { this.name = name; }

　　public char getSex() { return sex; }
　　public void setSex(char sex) { this.sex = sex; }

　　public float getWeight() { return weight; }
　　public void setWeight(float weight) { this.weight = weight; }

　　public Blob getImage() { return image; }
　　public void setImage(Blob image) { this.image = image;}
　　}

　　这是Cat.hbm.xml

　　＜?xml version="1.0"?＞
　　＜!DOCTYPE hibernate-mapping SYSTEM "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-2.0.dtd"＞

　　＜hibernate-mapping＞
　　＜class name="com.fankai.Cat" table="cat"＞
　　＜!--jcs-cache usage="read-only"/--＞
　　＜id name="id" unsaved-value="null"＞
　　＜generator class="uuid.hex"/＞
　　＜/id＞
　　＜property name="name" length="16" not-null="true"/＞
　　＜property name="sex" length="1" not-null="true"/＞
　　＜property name="weight" /＞
　　＜property name="image" /＞
　　＜/class＞
　　＜/hibernate-mapping＞

　　下面是完整的用Hibernate写入Blob的例子，相比JDBC，已经简单轻松多了，也不用写那些Oracle特殊的sql了：

　　package com.fankai;

　　import java.sql.Blob;
　　import net.sf.hibernate.*;
　　import oracle.sql.*;
　　import java.io.*;

　　public class TestCatHibernate {
　　public static void testBlob() {
　　Session s = null;
　　byte[] buffer = new byte[1];
　　buffer[0] = 1;
　　try {
　　　SessionFactory sf = HibernateSessionFactory.getSessionFactory();
　　　s = sf.openSession();
　　　Transaction tx = s.beginTransaction();
　　　Cat c = new Cat();
　　　c.setName("Robbin");
　　　c.setImage(Hibernate.createBlob(buffer));
　　　s.save(c);
　　　s.flush();
　　　s.refresh(c, LockMode.UPGRADE);
　　　BLOB blob = (BLOB) c.getImage();
　　　OutputStream out = blob.getBinaryOutputStream();
　　　String fileName = "oraclejdbc.jar";
　　　File f = new File(fileName);
　　　FileInputStream fin = new FileInputStream(f);
　　　int count = -1, total = 0;
　　　byte[] data = new byte[(int)fin.available()];
　　　fin.read(data);
　　　out.write(data);
　　　fin.close();
　　　out.close();
　　　s.flush();
　　　tx.commit();

　　} catch (Exception e) {
　　　System.out.println(e.getMessage());
　　} finally {
　　　if (s != null)
　　　try {
　　　　s.close();
　　　} catch (Exception e) {}
　　}
　　}
　　}