JDB Java Desktop Basis

Transcrição

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2 JDB Java Desktop Basis Por Welbson Siqueira Costa Brasil Natal/RN 2012

3 ii Copyright 2012, Welbson Siqueira Costa. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei de 19/02/1998. Nenhuma parte deste livro, sem prévia autorização por escrito do autor, Welbson Siqueira Costa, poderá ser reproduzida ou transmitida sejam quais forem os meios empregados. O autor deste livro tem trabalhado bastante para produção de material didático que ensine a desenvolver aplicações comerciais de forma produtiva com o Framework JDB. Assim, os exemplos neste livro foram produzidos para fornecer suporte didático ao JDB. No entanto, por serem didáticos, poderão apresentar necessidades de melhorias quanto aos aspectos de segurança, desempenho, estabilidade e confiabilidade. Por isso, o autor não se responsabiliza por eventuais danos em virtude da aplicação, em escala real ou comercial, dos conhecimentos aqui expostos ou dos conhecimentos aqui referenciados.

4 iii Nota do Autor O desenvolvimento do Framework JDB tem tomado muito do meu tempo. Muitos dos momentos que seriam disponibilizados para estar com a família, parentes ou amigos têm sido empregados no esforço desse trabalho. Sem falar nas brechas que encontro nos períodos em que estou no meu emprego para trabalhar mais um pouco no JDB. Escrever este primeiro livro tornou-se um trabalho tão importante quanto o desenvolvimento do próprio Framework JDB, já que, em virtude de se tratar de uma inovação tecnológica, o JDB quase não tem material didático. Tenho enfrentado algumas dificuldades em manter o projeto de forma gratuita. Acredito ter encontrado a solução para esse problema através da venda deste primeiro livro na forma de e-book. Sendo assim, peço a todos aqueles que se interessarem pelo JDB que não pratiquem a pirataria. Dessa maneira, todos nós contribuiremos para o crescimento do projeto. Obrigado, Welbson Siqueira Costa

5 iv Prefácio É sempre uma grande satisfação analisar uma obra prestes a ser bublicada, principalmente quando se trata de algo inovador e que traz grandes benefícios para a comunidade científica e acadêmica. Não tenho dúvidas de que neste volume o leitor vai encontrar uma obra com excelente qualidade técnica e didática. O criador o "Mestre Welbson", como costumo chamá-lo consegue espelhar em seu belo trabalho aquilo que possui em excesso: experiência profissional, experiência acadêmica, criatividade, determinação, objetividade e clareza vocabular. Trata-se de um texto esclarecedor que inova apresentando ao mundo acadêmico e tecnológico o Framework JDB, projeto desenvolvido pelo próprio autor que vem suprir carências no mundo Java para desenvolvimento de aplicações desktop. Mesmo sendo admirável, é importante mencionar que este livro é apenas a primeira manifestação didática do efetivo e inovador projeto que é o Framework JDB. Alguém que resolve disponibilizar grande parte do seu tempo para um projeto dessa dimensão, do qual cuida com muito zelo a ponto de torná-lo primoroso, merece nossos aplausos. Prof. M.Sc. Carlos Avelino de Barros

6 v Agradecimentos Aprendi que o mundo evolui por meio da participação de todos. Portanto, passar por essa existência e deixar a minha contribuição é uma filosofia de vida que adquiri através da boa educação e bons valores que meus pais me transmitiram. Sendo assim, eu não poderia deixar de dedicar este livro ao Sr. Walmyk e a Sra. Dalva. Também não poderia deixar de dedicá-lo a minha amada esposa, Ana Carolina, que sempre me apoiou e, por muitas vezes, suportou minhas ausências enquanto estive empenhado no desenvolvimento do projeto JDB e deste livro.

7 vi Público Alvo e Conhecimentos Necessários Este livro destina-se a estudantes de cursos técnicos e nível superior na área de informática que estejam interessados em aprender a desenvolver sistemas comerciais desktop em Java. Destina-se, igualmente, a qualquer estudante autônomo ou desenvolvedor de software interessado em aprender a desenvolver software desktop de maneira produtiva. Por fim, este livro é ferramenta essencial para aqueles que queiram aprender a trabalhar com o Framework JDB. O livro considera que o leitor detém conhecimentos básicos sobre bancos de dados relacionais e programação com a linguagem Java. Conhecimentos sobre o Sistema Gerenciador de Bancos de Dados MySQL e sobre o IDE Netbeans também seriam bastante proveitosos, já que o livro apenas fornece informações básicas e necessárias para que o leitor desenvolva os exemplos abordados.

8 vii Conteúdo do Livro O livro está organizado em 14 capítulos e três apêndices. No capítulo dois é iniciada a construção de um sistema fictício denominado Bibliotecário. A construção desse sistema continua até o capítulo 11, o qual explica como distribuir o Bibliotecário. Os capítulos que desenvolvem o sistema fictício exploram diversos aspectos do Framework JDB. Assim, o Bibliotecário é trabalhado como um laboratório de aprendizado do JDB. Os apêndices contém informações introdutórias sobre o JDK SE, o Netbeans e o SGBD MySQL. Tais informações abordam apenas assuntos necessários ao entendimento e desenvolvimento dos exemplos exibidos nos diversos capítulos do livro. Os capítulos 12, 13 e 14 exploram componentes e funcionalidades do JDB que não foram apresentadas quando do desenvolvimento do Bibliotecário. A seguir é apresentada breve descrição de todos os capítulos do livro. Capítulo 1- Fundamentos Nesse primeiro capítulo o leitor entrará em contato com aspectos fundamentais relacionados à teoria da programação de aplicações para interação com bancos de dados; mas especificamente, o capítulo aborda assuntos relacionados à persistência de dados e Java. A linguagem utilizada é impessoal, pois o capítulo tem um caráter dissertativo. Os capítulos posteriores abandonam a impessoalidade e trabalham os assuntos de maneira mais amigável. Capítulo 2 Entendendo o Framework JDB É apresentada a estrutura do Framework JDB e definido o sistema fictício Bibliotecário. O sistema fictício Bibliotecário será desenvolvido do capítulo 2 até o capítulo 11 e será utilizado como laboratório de aprendizado do JDB. Também é demonstrado como trabalhar com o JDB independentemente de IDE e com o IDE Netbeans. Assim, é desenvolvido um pequeno programa (Cadastro de Idiomas) sem a utilização do Netbeans; em seguida, esse mesmo programa é desenvolvido utilizando-se o IDE Netbeans. O Cadastro de Idiomas é um dos formulários do sistema fictício Bibliotecário. Capítulo 3 Eventos e Tratamento de Erros Este capítulo explica como trabalhar com eventos e tratamento de erros. O capítulo também aborda a construção da tela principal do sistema Bibliotecário; realiza a incorporação do Cadastro de Idiomas, desenvolvido no

9 viii capítulo anterior, ao projeto do Bibliotecário; e, desenvolve o Cadastro de Gêneros do Bibliotecário. Capítulo 4 Implementando Relacionamento 1 x N (um para muitos) É demonstrado como implementar relacionamentos um para muitos entre tabelas de um banco de dados relacional. O leitor conhecerá os componentes JDBLookUpComboBox e JDBLookUpField. Capítulo 5 Validando Dados Este capítulo utiliza exemplos desenvolvidos nos capítulos três e quatro para explicar como o JDB pode validar dados. É demonstrado como desviar o processamento da operação de salvar para disparo do evento onsavemanually, que permite personalizar a operação de salvar com o código necessário à validação dos dados. Capítulo 6 JDB sem os Componentes de Controle O capítulo demonstra como trabalhar com o JDB sem utilizar os componentes de Controle (componentes visuais). Tal maneira de programação apresenta-se um pouco trabalhosa, porém, mostra-se importante para que o desenvolvedor detenha controle total sobre as diversas funcionalidades disponibilizadas pelos componentes Essenciais do JDB. O leitor provavelmente utilizará os conhecimentos adquiridos neste capítulo com pouca frequência, no entanto, quando necessitar, terá conhecimento suficiente para fazê-lo. Capítulo 7 Implementando Relacionamento de Herança Aqui o leitor aprenderá a implementar relacionamentos de herança. Também conhecerá o componente JDBUpdate, que pode executar declarações SQL, DDL ou DML, exceto consultas que devem ser executadas pelo JDBQuery. Capítulo 8 Consultas Personalizadas e Utilização de Parâmetros Neste capítulo é demonstrado como construir formulários que realizam consultas personalizadas, definidas pelo usuário em tempo de execução, através do preenchimento de campos de consulta. Também é mostrado como utilizar parâmetros no interior do código SQL.

10 ix Capítulo 9 Transações com JDB O capítulo demonstra como trabalhar com transações de banco de dados. As transações são exemplificadas com a construção de dois formulários do Bibliotecário, responsáveis pela realização de empréstimo e devolução de livros. Capítulo 10 Armazenando Declarações SQL em Repositório É mostrado como armazenar declarações SQL em arquivos externo ao código do programa. Depois que o sistema é distribuído, tal facilidade permite que as declarações sejam alteradas sem a necessidade de intervenção no código do programa. Neste capítulo é finalizada a construção do Bibliotecário. Capítulo 11 Distribuindo o Bibliotecário Aqui o Bibliotecário é preparado para distribuição. Capítulo 12 Execução de SQL DDL e DML Neste capítulo é exemplificado como trabalhar com o JDB para executar declarações SQL DDL (Data Definition Language) e DML (Data Manipulation Language). Capítulo 13 Objetos Complexos não Estruturados Neste capítulo é mostrado como trabalhar com objetos complexos não estruturados (cadeias de bytes). Esses objetos são armazenados em campos (colunas) do tipo BLOB (Binary Large Objects) do SGBD MySQL. O capítulo está dividido em duas seções. Na primeira, é construído um programa capaz de converter qualquer arquivo em um array de bytes e armazenar o objeto resultante no banco de dados. Esse mesmo programa também é capaz de recuperar os objetos armazenados no banco de dados e convertê-los em arquivos, retornando, portanto, sua forma original. Na segunda seção, é construído outro programa, semelhante ao primeiro, porém, aperfeiçoado para armazenar e recuperar imagens. Para este último é utilizado o componente JDBImage, que permite exibir as imagens armazenadas nos campos BLOB.

11 x Capítulo 14 Classes de Entidades Persistentes Neste capítulo é apresentada a classe AbstractEntity e explicado o conceito de CEP JDB (Classe de Entidade Persistente JDB). Em seguida, é construído um programa bastante simples para demonstrar como é possível transformar uma CEP JDB em um componente JavaBean. Por fim, é desenvolvido um programa um pouco mais complexo com o intuito de demonstrar que componentes JavaBeans de CEP JDB, usufruem de todos os recursos herdados do componente JDBQuery. Apêndice A1 Introdução ao JDK SE Nesse apêndice o leitor receberá informações de como realizar o download, instalação e configuração do JDK (Java Development Kit) no Windows 7. Apêndice A2 Introdução ao Netbeans Aqui é feita introdução ao IDE Netbeans. É mostrado onde fazer o download e como instalar o IDE. Também e desenvolvido um simples projeto para demonstrar aspectos de configuração e usabilidade do IDE, que serão necessários para o perfeito entendimento dos exemplos desenvolvidos nos vários capítulos do livro. Apêndice A3 Introdução ao MySQL Esse apêndice apresenta o SGBD MySQL e algumas de suas ferramentas. O capítulo inicia com o download, instalação e configuração do servidor MySQL. Depois, apresenta a ferramenta gráfica MySQL Workbench, que automatiza atividades de gerenciamento do bando de dados. Como exemplo de utilização do MySQL Workbench é feita a restauração do banco de dados dbbiblioteca, que é usado no sistema Bibliotecário.

12 xi Orientações para Leitura do Livro O grafo abaixo apresenta a ordem na qual o livro deverá ser lido. As setas apontam para o próximo capítulo a ser lido. As setas tracejadas indicam sugestões, isto é, caso o leitor já detenha o conhecimento abordado pelo capítulo, ele poderá passar adiante sem lê-lo ou fazer uma consulta rápida. Apêndice A1 Capítulo 1 Capítulo 7 Apêndice A2 Capítulo 2 Capítulo 8 Apêndice A3 Capítulo 3 Capítulo 9 Capítulo 4 Capítulo 10 Capítulo 12 Capítulo 13 Capítulo 5 Capítulo 11 Capítulo 14 Capítulo 6

13 xii Material Complementar O material complementar é disponibilizado em conjunto com o livro. Atualizações desse material poderão ser obtidas no seguinte endereço: Organização do Material Complementar A figura abaixo apresenta a estrutura de diretórios do material complementar:

14 xiii Vejamos a descrição breve de cada um desses diretórios: apend_a2: projeto exemplo desenvolvido no Apêndice A2. cap_2: projetos exemplos desenvolvidos no Capítulo 2. cap_2/banco_de_dados: contém o backup do banco de dados do sistema Bibliotecário. cap_2/exemplo_sem_ide: programa exemplo desenvolvido sem apoio de IDE. cap_2/exemplo_com_ide: programa exemplo desenvolvido com apoio do IDE Netbeans. cap_3-cap_11: projeto Bibliotecário desenvolvido no livro. cap_12: projeto exemplo desenvolvido no Capítulo 12. cap_13: projeto exemplo desenvolvido no Capítulo 13. cap_13/banco_de_dados: contém o backup dos bancos de dados dos projetos exemplos desenvolvidos no Capítulo 13. cap_13/banco_imagens: programa exemplo para trabalhar com imagens armazenadas em bancos de dados. cap_13/banco_objetos: programa exemplo para trabalhar com objetos binários armazenados em bancos de dados. cap_14: projeto exemplo desenvolvido no Capítulo 14. cap_14/banco_de_dados: contém o backup do banco de dados dos projetos exemplos desenvolvidos no Capítulo 14. cap_14/disciplina: programa exemplo para trabalhar com Classe de Entidade Persistente JDB. cap_14/simples_cep: programa exemplo para trabalhar com Classe de Entidade Persistente JDB. doc: documentação do JDB (javadoc e código fonte). lib: bibliotecas utilizadas nos projetos do livro. listagens: listagens contidas no livro. tutoriais: tutoriais referenciados no livro.

15 Ferramentas e Tecnologias Utilizadas no Livro xiv Framework JDB (Java Desktop Basis): IDE Netbeans: SGBD MySQL: JDK SE (Java Development Kit Standard Edition): Sistema Operacional Microsoft Windows 7:

16 xv Sumário Capítulo 1 Fundamentos Contexto Evolutivo História de Java Persistência de dados e Java Sistemas de Bancos de Dados Relacionais Sistemas de Bancos de Dados Orientados a Objetos Sistemas de Bancos de Dados Objeto-relacionais ou Relacionais Estendidos Estimativa da Evolução do Uso dos Modelos Relacional, Objeto-relacional e Orientado a Objetos Mapeamento entre Classes Persistentes e Relações Subsistemas de Persistência JDBC Puro Classes de Entidades Persistentes Padrão DAO Subsistemas ORM (Object-relational Mapping) Comparação entre Subsistemas de Persistência Framework JDB (Java Desktop Basis) Resumo Capítulo 2 Entendendo o Framework JDB Estrutura do JDB Características Necessárias do Driver JDBC Características Exigidas Características Desejáveis Sistema Fictício para Aplicação do JDB (Bibliotecário) Trabalhando com JDB sem IDE (Formulário Cadastro de Idiomas) Construindo o Software Compilando o Software Rodando o Software Fazendo Algumas Pequenas Alterações no Software Trabalhando com JDB no Netbeans (Formulário Cadastro de Idiomas) Fazendo Algumas Pequenas Alterações no Software Resumo Capítulo 3 Eventos e Tratamento de Erros Iniciando a Construção do Sistema Fictício (Bibliotecário) Formulário Principal do Bibliotecário Integração entre Projetos do Netbeans (Cadastro de Idiomas e Bibliotecário) Formulário Cadastro de Gêneros Trabalhando com Eventos Tratando Erros de Conexão com o Banco de Dados Tratando Erros de Consultas... 92

17 xvi 3.6 Resumo Capítulo 4 Implementando Relacionamento 1 x N (um para muitos) Formulário Cadastro de Livros Trabalhando com Campos de Lookup no JDBTable Trabalhando com eventos Tratando erros Resumo Capítulo 5 Validando Dados Investigando o componente JDBQuery Desviando Operação Salvar para Disparo do Evento onsavemanually Estratégias de Validação de Dados Usando Componentes Visuais Usando o Vetor newcurrentfieldsvalues Usando Funções de Validação Resumo Capítulo 6 JDB sem os Componentes de Controle Formulário Cadastro de Departamentos Exibição dos Dados do JDBQuery no JTable Chamadas Explícitas de Métodos do JDBQuery Codificação de Eventos do JDBQuery Resumo Capítulo 7 Implementando Relacionamento de Herança Implementando Superclasse (Formulário Cadastro de Pessoas) Implementando Subclasse com JDBQuery (Formulário Cadastro de Professores) Formulário de Consulta e Exclusão Formulário de Inserção Formulário de Edição Implementando Subclasse com JDBUpdate (Formulário Cadastro de Alunos) Formulário de Consulta e Exclusão Formulário de Inserção Formulário de Edição Resumo Capítulo 8 Consultas Personalizadas e Utilização de Parâmetros Consulta Personalizada (Formulário Consulta Pessoas) Consulta Personalizada com Parâmetros (Formulário Consulta Livros) Resumo Capítulo 9 Tansações com JDB Trabalhando com JDBUpdateTransaction

18 xvii Formulário Empréstimo de Livros Formulário Devolução de Livros Resumo Capítulo 10 Armazenando Declarações SQL em Repositório Formulário Consulta Empréstimos Trabalhando com o Componente JDBSQLRepository Uso Restrito do JDBSQLRepository Uso Abrangente do JDBSQLRepository Segurança no Uso de Repositório de SQL Resumo Capítulo 11 Distribuindo o Bibliotecário Construindo o Bibliotecário Distribuindo o Bibliotecário Rodando o Bibliotecário Resumo Capítulo 12 Execução de SQL DDL e DML Formulário para Execução de SQL Exemplos de Execução de SQL Resumo Capítulo 13 Objetos Complexos não Estruturados Trabalhando com Objetos Binários Trabalhando com Imagens Resumo Capítulo 14 Classes de Entidades Persistentes Classes de Entidades e Bancos de Dados Relacionais Conhecendo a Classe AbstractEntity e Criando Classes de Entidades Persistentes Programa Simples com Classe de Entidade Persistente Manipulando Objetos de Classes de Entidades Persistentes Criando as Classes de Entidades Persistentes Formulário de Consulta e Exclusão Formulário de Inserção Formulário de Edição Resumo Referências Apêndice A1 Introdução ao JDK SE Download e Instalação do JDK SE Configuração do path no Windows Resumo

19 xviii Apêndice A2 Introdução ao Netbeans Download e Instalação Definindo o Idioma Criando um Novo Projeto Desktop Criando um Formulário para o Projeto Entendendo a Área de Trabalho Configurando a Codificação de Caracteres Encoding Configurando a Visualização da Janela Projects Adicionando os Componentes JDB à Palette Adicionando Bibliotecas ao Projeto Construindo a GUI do Projeto Aparência e Comportamento da GUI (Look and Feel) Compilando e Rodando o Projeto Resumo Apêndice A3 Introdução ao MySQL Download do MySQL Server, MySQL Workbench e Connector/J Instalação do MySQL Community Server Instalação do MySQL Workbench (GUI Tool) Trabalhando com o MySQL Workbench Restaurando Backup Executando Scripts SQL Entendendo o Conectot/J Resumo Índice