Linux下的Oracle编程技术

1 引言

    Oracle数据库系统功能强大而完善，是在关键业务中运用最为广泛的关系数据库系统。在Oracle数据库系统中，我们一般是利用PL/SQL语言编制各种脚本来完成数据库的日常维护、备份、优化等管理工作。但是由于PL/SQL是一种Oracle数据库系统内置的脚本语言，所以不能用来开发面向普通用户的应用程序，必须借助其他语言或开发工具。在Windows操作系统下，我们可以用VB、Delphi等可视化开发工具配合ODBC或ADO等中间件来开发Oracle数据库的前端应用程序。那么在Linux操作系统下应该用什么语言或开发工具来进行Oracle数据库应用的开发呢？本文将介绍三种方案：Pro*C、JDBC和SQLJ。

2 环境设置

1) 软件环境

    本文的实验环境是在Red Hat Linux 8.0操作系统下，因为Oracle 9i要求至少512M内存，所以笔者选择Oracle 8.1.7.0.1作为数据库环境。Oracle 8i在Linux下的安装已经有很多文章谈及，这里只说明一点，就是Oracle 8i的典型安装不包括Pro*C，需要在定制安装方式下将开发工具中的Pro*C选中。JDK笔者安装的是J2SE 1.4.1 For Linux，其实JDK 1.1.6以上版本都可以。

2)Oracle用户的环境变量设置

    为了方便，本文的操作都是以Oracle用户登录的。在Oracle用户的.bash_profile文件中必须包含以下行：

#JAVA环境设置

export CLASSPATH=.:/usr/local/java/lib:/usr/local/jre/lib

export JAVA_HOME=/usr/local/java

#Oracle数据库环境设置

export ORACLE_BASE=/home/oracle

export ORACLE_HOME=$ORACLE_BASE

export ORACLE_SID=MyDB

export ORACLE_TERM=vt100

export ORACLE_OWNER=oracle

export TNS_ADMIN=$ORACLE_HOME/network/admin

#设置JDBC和SQLJ的编译和运行环境

export CLASSPATH=:$CLASSPATH:$ORACLE_HOME/jdbc/lib/classes111.zip

export CLASSPATH=:$CLASSPATH:$ORACLE_HOME/jdbc/lib/nls_charset11.zip

export CLASSPATH=:$CLASSPATH:$ORACLE_HOME/sqlj/lib/runtime12.zip

export CLASSPATH=:$CLASSPATH:$ORACLE_HOME/sqlj/lib/translator.zip

#设置搜索路径

export PATH=$PATH:/usr/local/java/bin:/usr/local/jre/bin:/bin:/sbin

export PATH=$PATH:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:$ORACLE_HOME/bin

3)建立实验用户和数据表

建立一个新的Oracle用户test，然后在新用户下建一个记录学生成绩的student表，该表很简单，只有三个字段：id、name、score。

$sqlplus system/manager

SQL>create user test identified by test default tablspace users;

SQL>grant connect to test;

SQL>grant resource to test;

SQL>connect test/test;

SQL>create table student(id number,name varchar2(20),score number);

SQL>insert into test values(1,’zhang’,95);

    向student表中添加一些实验数据。

3 Pro*C编程

Oracle的Pro*C预编译器是一个可以让你在C语言源程序中嵌入SQL语句的编程工具。Pro*C预编译器在预编译过程中，将嵌入的SQL语句转换成对标准Oracle运行库的调用，从而生成预编译过的源代码，然后再进行通常的编译、连接后就可以运行了。Oracle Pro*c预编译器使我们可以在应用程序中使用强大灵活的SQL，通过这个接口，我们就可以用我们的C语言程序直接访问Oracle数据库。

用Pro*c编程分为三步：

（1）首先建立后缀名为.pc的内嵌SQL语句的C源程序文件；

$vi stu.pc

（2）对源程序stu.pc进行预编译，生成单纯的C源程序stu.c

$proc PARSE=NONE stu.pc

（3）编译该C程序，并加入Oracle的客户端动态链接库 ，生成可执行文件stu

$gcc –o stu stu.c $ORACLE_HOME/lib/libclntsh.so

    以下是stu.pc的源程序，该程序的功能是根据用户输入的ID号，查询student表中学生的姓名和成绩。

#include

EXEC SQL INCLUDE SQLCA;

void main()

{

 /*声明宿主变量*/

 EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;

 VARCHAR usr[20],pass[20],serv[20];

 char name[8];

 int id,score;

 EXEC SQL END DECLARE SECTION;

 /*设置连接数据库的用户名、密码和数据库服务名*/

 strcpy(usr.arr,"test");

 usr.len=(unsigned short)strlen((char *)usr.arr);

 strcpy(pass.arr,"test");

 pass.len=(unsigned short)strlen((char *)pass.arr);

 strcpy(serv.arr,"MyDB");

 serv.len=(unsigned short)strlen((char *)serv.arr);

 /*以test用户连接数据库*/

 EXEC SQL CONNECT :usr IDENTIFIED BY :pass USING :serv;

 printf("Connect!\n");

 /*用户输入欲查询的ID号*/

 printf("请输入学生代码:");

 scanf("%d",&id);

 /*执行动态的SQL查询语句*/

 EXEC SQL SELECT id,name,score into :id,:name,:score from student where id=:id;

 printf("Name=%s    Score=%d\n",name,score);

 /*提交事务并断开与数据库的连接*/

EXEC SQL COMMIT WORK RELEASE;

 printf("Disconnect!\n");

}

    在Pro*C中遍历数据表中每一条记录的方法是通过声明游标来实现的，下面的例程stu2.pc便是一个使用游标的例子，其功能是显示student表中的每一条记录。

#include

EXEC SQL INCLUDE SQLCA;

void main()

{

 /*声明宿主变量*/

  EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;

 VARCHAR usr[20],pass[20],serv[20];

 char name[8];

 int id,score;

 EXEC SQL END DECLARE SECTION;

 /*设置连接数据库的用户名、密码和数据库服务名*/

 strcpy(usr.arr,"test");

 usr.len=(unsigned short)strlen((char *)usr.arr);

 strcpy(pass.arr,"test");

 pass.len=(unsigned short)strlen((char *)pass.arr);

 strcpy(serv.arr,"MyDB");

 serv.len=(unsigned short)strlen((char *)serv.arr);

 /*以test用户连接数据库*/

 EXEC SQL CONNECT :usr IDENTIFIED BY :pass USING :serv;

 printf("Connect!\n");

 /*声明游标*/

 EXEC SQL DECLARE stu_cursor CURSOR FOR

 SELECT id,name,score from student;

 printf("DECLARE CURSOR OK!\n");

 /*打开游标*/

 EXEC SQL OPEN stu_cursor;

 printf("OPEN CURSOR OK!\n");

 /*错误处理*/

 EXEC SQL WHENEVER NOT FOUND DO break;

 /*循环访问游标数据*/

 while(1)

 {

    EXEC SQL FETCH stu_cursor INTO :id,:name,:score;

    printf("Id=%d   Name=%s    Score=%d\n",id,name,score);

 }

 /*关闭游标*/

 EXEC SQL CLOSE stu_cursor;

 /*提交事务并断开与数据库的连接*/

 EXEC SQL COMMIT WORK RELEASE;

 printf("Disconnect!\n");

}

4 JDBC编程

    Java语言因具有平台无关性、安全、易于使用、易于理解、易获得免费资源等优点而受 到众多用户的欢迎。同时数据库应用已经成为一项非常重要的技术，因此如何用Java语言对各种数据库实现直接访问显得极为迫切。 各公司数据库产品都存在着差异，这就要求必 须为Java提供一个与平台无关的数据库接口，以实现Java对数据库的访问。Sun 公司开发 的Java数据库连接JDBC（Java Database Connectivity）应运而生了，它已得到大多数数据库厂商的支持。JDBC是一种可用于执行SQL语句的Java API(Application ProgrammingInterface)。它由一些Java语言编写的类和界面组成。JDBC为数据库应用开发人员、数据库前台工具开发人员提供了一种标准的应用程序设计接口,使开发人员可以用纯Java语言编写完整的数据库应用程序。

    在Linux下用JDBC访问Oracle数据库主要有以下几个技术要点：

(1) 注册Oracle的JDBC驱动。有两种方式，一种是调用class.forName方法：

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

另一种是调用DriverManager类的registerDriver方法：

DriverManager.registerDriver(new oracle.jdbc.driver.OracleDriver());

(2) 获取Oracle数据库的连接。也有两种方式。一是调用OCI驱动程序，OCI驱动程序利用Java本地化接口（JNI），通过Oracle客户端软件与数据库进行通讯。

Connection conn=DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:oci8:@","test","test");

另一种方式是调用Thin驱动程序。Thin驱动程序是纯Java驱动程序，它直接与数据库进行通讯。

 conn=DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@10.1.14.34:1521:MyDB","test","test");

    为了获得最高的性能，Oracle公司建议在客户端软件的开发中使用OCI驱动程序。

    (3) 建立Statament和结果集对象，执行SQL语句，结果返回到结果集。

      Statement pstmt=conn.createStatement();

      ResultSet rset= pstmt.executeQuery(query)

    (4) 处理结果集，显示数据。

    以下是遍历student数据表的Java源程序Stu.java，源程序中包含了两种注册Oracle驱动的方式，以及OCI和Thin两种连接数据库的方法（因程序中不可能同时使用两种方法，所以另一种方法被注释）。

/* 导入Java类 */

import java.sql.*;

/* 主类 */

public class Stu

{

 public static void main(String argv[]) throws SQLException

 {

 

 /* 声明并初始化变量 */

 String query = new String("SELECT id,name,score FROM student");

 String name;

 int id,score;

 Connection conn=null;

 try{

 /*第一种注册JDBC的Oracle驱动的方法*/

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

/*第二种注册JDBC的Oracle驱动的方法*/

 DriverManager.registerDriver(new oracle.jdbc.driver.OracleDriver());

 }catch(Exception e){

 System.out.println("Could not load drive:"+e);

 System.exit(-1);

}  

/*利用Thin驱动程序获取Oracle连接*/

 //conn=DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@10.1.14.34:1521:MyDB","test","test");

    //System.out.println("Connected with THIN CLIENT!");

    /*利用OCI驱动程序获取Oracle连接*/

    conn=DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:oci8:@","test","test");

    System.out.println("Connected with OCI8!\n");

    /* 使用try ... catch抓取并处理例外 */

    try {

      Statement pstmt=conn.createStatement();

      /* 执行SQL语句 */

      ResultSet rset= pstmt.executeQuery(query);

      /* 循环处理JDBC结果集的数据 */

      while(rset.next()) {

        id=rset.getInt(1);

        name = rset.getString(2);

        score=rset.getInt(3);

        System.out.println("ID=" + id);

        System.out.println("NAME=" + name);

        System.out.println("SCORE=" + score);

        System.out.println("---------------");

      }

      /* 关闭JDBC结果集 */

      rset.close();

      /* 关闭动态SQL语句 */

      pstmt.close();

    }

    catch(SQLException e) {

      System.out.println("出现SQL例外：" + e.getMessage());

    }

    conn.close();

 }

}

    编译、执行上述源程序，可显示出student表中所有记录。

    $javac Stu.java

    $java Stu

5 SQLJ编程

为了提供一种简单、易用、基于数据库的Java应用开发工具，一些大的关系数据库厂商（IBM、Oracle、Sybase等）联合制订了SQLJ标准，其最大特点就是允许将SQL语句内嵌到Java代码中，从而简化了Java数据库应用程序的开发方法。作为数据库及相应开发工具的领头羊，Oracle公司不仅协助制订了SQLJ标准，而且在Oracle8i中率先实现了对SQLJ标准的支持。

SQLJ是在Java源程序中嵌入SQL语句的一种编程方式，这种方式和前面介绍的Pro*C极为类似，只不过宿主语言由C/C++换成了Java。所以按照Oracle公司的命名标准，SQLJ应该被叫作Pro*Java。

SQLJ由SQLJ预编译器（SQLJ Translator）和SQLJ运行时（SQLJ Runtime）组成。SQLJ预编译器用于将内嵌SQL代码转换为Java代码，当转换SQLJ源代码（.sqlj文件）时，会生成一个Java文件（.java文件），另外还会生成一个或多个SQLJ描述文件（SQLJ Profile）。SQLJ运行时用于实现SQLJ应用程序中的内嵌SQL操作，当运行SQLJ应用程序时，系统会自动调用SQLJ运行器。在Oracle SQLJ中，SQLJ运行器是通过JDBC Driver来访问数据库的。另外，如果SQLJ应用程序需要Oracle特有的扩展特征，那么必须使用Oracle JDBC驱动器。

和Pro*C一样，用SQLJ编程访问Oracle数据库也分为三个步骤：

(1)建立内嵌SQL语句的Java源程序文件，其后缀名为.sqlj。例如：

$vi Student.sqlj

(2)利用SQLJ预编译器编译上述源文件，生成纯java源程序Student.java。

$sqlj Student.sqlj

(3)编译Java源程序，生成Student.class。

$javac Student.java

    下面的基于SQLJ源程序功能和上述的基于JDBC的程序一样，也是遍历student数据表中的每一条记录，并将其显示在屏幕上。

/*Student.sqlj源程序*/

/*导入所需的Java类*/

import java.sql.SQLException ;

import sqlj.runtime.*;//Java运行时支持

import sqlj.runtime.ref.*;

import oracle.sqlj.runtime.*;//Oracle扩展

/*定义iterator处理结果集*/

#sql iterator MyIter(int id,String name,int score);

/*主类*/

class Student

{

 public static void main (String args[])

 {

 try

 {

 /*连接到Oracle数据库，这里使用的是Thin驱动程序*/

 Oracle.connect("jdbc:oracle:thin:@10.1.14.34:1521:MyDB","test","test");

 Student st = new Student();

 st.runExample();

 }

 catch (SQLException e)

 {

    System.err.println("Error running the example: " + e);

 }

 finally

 {

   try { Oracle.close(); } catch (SQLException e) { }

 }

 }

 /*定义runExample函数获取并处理结果*/

 void runExample() throws SQLException

 {

    /*声明iterator类的一个实例*/

    MyIter iter;

    /*执行嵌入的SQL语句，并返回结果给iterator*/

    #sql iter = { SELECT id,name,score FROM student};

    /*循环遍历结果的每一条记录并输出*/

    while (iter.next()) {

      System.out.println("ID="+iter.id());

      System.out.println("NAME="+iter.name());

      System.out.println("SCORE="+iter.score());

      System.out.println("---------------");

    }

 }

}

    从源代码可以看出，基于SQLJ的程序比基于JDBC的程序更简单、直观一些，可以更方便的访问Oracle数据库。而且Oracle公司的最新产品Oracle9i中的SQLJ开始支持嵌入动态的SQL语句，使得SQLJ成为Oracle编程最为强大的工具之一。

6 结束语

    从Oracle公司的产品策略和发展趋势来看，Java将成为Oracle数据库最有力的工具。Oracle公司在Oracle 8i中引入JVM，并在Oracle 9i中已经发展得极为成熟。这使得我们不仅可以利用JDBC和SQLJ访问Oracle数据库，也可以在Oracle的PL/SQL中执行用Java编写的存储过程和函数，两者的结合是双向和无缝的。Java使Oracle正在成为一个平台无关的数据库，正如Oracle公司的发展目标所说的那样：没有操作系统，只有Oracle和Internet。