考慮大對象：利用 JAVA 操作 DB2 Universal Database 中的 LOB 數(shù)據(jù)
2024-09-06 23:58:02
供稿：網(wǎng)友
簡介
諸如圖像和音頻這樣的大型數(shù)據(jù)對象經(jīng)常需要存儲在數(shù)據(jù)庫中。db2 universal database 為存儲大型數(shù)據(jù)對象提供了專門的數(shù)據(jù)類型。這些數(shù)據(jù)類型被稱為大型對象(lob)。在本文中，我們將在 lob 的世界里遨游。更具體地說，我們將從 java 程序開發(fā)者的角度來研究 lob。您將看到如何在 java 應(yīng)用程序中存儲以及檢索 lob。
業(yè)務(wù)場景
將您學(xué)到的東西應(yīng)用到一個真實世界的例子總是有益的。因此，在本文中，我們將模擬一家書店。我們希望能夠為網(wǎng)站訪問者提供一種檢索書的封面圖像的方法。之后，您將看到我們怎樣將書的封面圖像存儲為 blob。此外，我們還希望將書的摘要以 clob 數(shù)據(jù)類型存儲在數(shù)據(jù)庫中以便通過關(guān)鍵字來搜索。下面的圖將使您了解在本文中我們將要完成的工作流。
圖 1
數(shù)據(jù)類型的 lob 家族
db2 提供了三種不同的大型對象數(shù)據(jù)類型。所有這些數(shù)據(jù)類型都能存儲最多達(dá) 2gb 的數(shù)據(jù)：
clob (character large object) - 能包含最多達(dá) 2gb 的字符數(shù)據(jù)。 blob (binary large object) - 能包含最多達(dá) 2gb 的二進制數(shù)據(jù)。這里的二進制數(shù)據(jù)實質(zhì)上可以是任何東西（例如圖像，音頻文件 ，等等）。 dbclob (double-byte character large object) - 能包含最多達(dá) 2gb 的雙字節(jié)字符 數(shù)據(jù)。請注意只有當(dāng)您所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫支持雙字節(jié)數(shù)據(jù)時，才能使用這種數(shù)據(jù)類型。
這些數(shù)據(jù)類型均屬于 sql3 數(shù)據(jù)類型。正如您將在本文后面看到的，jdbc 2.0 支持這些數(shù)據(jù)類型。
除非不得已，否則不要移動它
在存儲器中移動大型對象是很占用資源的操作。因此，db2 提供了與 lob 交互的功能，該功能可以使這種移動減到最少。
數(shù)據(jù)在哪里？
注意到在 db2 中 lob 有一個重要且有趣的特點就是，lob 的值沒有存儲在數(shù)據(jù)庫的表中。實際上存儲的是描述符，該描述符指向 lob 的實際位置。真正的 lob 值是存儲在表空間里的，而表空間就是一些物理存儲單元。
表示 lob 值的定位器
實際上存儲在 lob 列中的不是真正的 lob 數(shù)據(jù)，而是一個指向 lob 數(shù)據(jù)的指針。該指針被稱為“定位器”。這些所謂的定位器用于表示 lob 值。當(dāng)您在一個 resultset 中檢索數(shù)據(jù)時，您將檢索的是定位器而非這些定位器所表示的實際的 lob 值。正如您將看到的，您必須顯式地指出要檢索的 lob 值。用數(shù)據(jù)庫術(shù)語來說，這種檢索稱作“具體化（materialization）”。
開始
讓我們啟動 db2 command line processor 來做 lob 的實驗。
首先，我們創(chuàng)建名為 "lobdb" 的數(shù)據(jù)庫:
db2 => create database lobdb
使用用戶名 db2admin 和密碼 db2admin 來連接該數(shù)據(jù)庫:
db2 => connect to lobdb user db2admin using db2admin
出于學(xué)習(xí)的目的，我們將創(chuàng)建一對表，分別存儲一個 blob 和一個 clob:
db2 => create table bookcovers (bookisbn varchar(10) not null, bookcover blob (100k) not null, primary key(bookisbn))
db2 => create table abstracts (bookisbn varchar(10) not null, bookabstract clob (100k) not null, primary key(bookisbn))
上面語句中的 100k 是聲明我們需要存儲的 lob 的最大長度。此長度可以在 1b 到 2gb 中變化。當(dāng) lob 被具體化時，應(yīng)用程序?qū)⑼ㄟ^這個最大長度信息分配一個大小合適的緩沖區(qū)來容納數(shù)據(jù)。
您可以使用下面的后綴來表示長度的字節(jié)數(shù)目：
k: 千字節(jié) (1,024 個字節(jié))
m: 兆字節(jié) (1,048,576 個字節(jié))
g: 千兆字節(jié) (1,073,741,824 個字節(jié))
在我們的兩個表中，書是通過主鍵 bookishn 來區(qū)分的。bookisbn 這列就是表示書的 isbn 編號。
是否壓縮？
創(chuàng)建一個表時，您可以指定 compact 或 not compact 選項。如果指定了 compact 選項，您所存儲的 lob 數(shù)據(jù)所占空間將最小。然而，如果您向 lob 列執(zhí)行更新操作且該操作會增加該 lob 的大小，則會有性能損失。另一方面，如果您指定 not compact 選項（默認(rèn)值），實質(zhì)上您的 lob 值就可以有增長的余地。
是否作日志記錄?
如果您指定了 logged 選項，那么 lob 列上的更新都將被記錄在系統(tǒng)日志中。指定 logged 選項可以為存儲的數(shù)據(jù)提供最大保護。這樣就可以通過向前恢復(fù)過程來重建數(shù)據(jù)以防發(fā)生介質(zhì)故障。然而這是以犧牲磁盤空間為代價的（更不用說寫到磁盤所付出的時間代價了）。如果您沒有指定一個選項，則默認(rèn)選中 logged 選項。
插入 lob
通過 java 插入 blob 十分簡單。請看下面的代碼樣本：
preparedstatement preparedstatement = connection.preparestatement("insert into bookcovers values(?,?)");file imagefile = new file("c:////redbookcover.jpg");inputstream inputstream = new fileinputstream(imagefile);preparedstatement.setstring(1," 0738425826");preparedstatement.setbinarystream(2,inputstream,(int)(imagefile.length()));preparedstatement.executeupdate();
上面這個簡短的代碼片斷從 c 盤根目錄下取出名為 redbookcover.jpg 的文件并將其存儲到數(shù)據(jù)庫中。請注意我們是怎樣將文件與一個 inputstream 相關(guān)聯(lián)的。 此 inputstream 對象被用來填充針對 blob 列而存在的準(zhǔn)備好的語句的值。此代碼和本文中的其他代碼都能夠在本文對應(yīng)的項目 zip 文件中找到。
clob 的插入與以上所示 blob 的插入幾乎一模一樣。您可以參閱名為 clobinsertion.java 的項目文件。您將在此文件中看到我們是以 clob 的形式來存儲書的摘要的。而摘要是從名為 redbookabstract.txt 的文本文件中抓取的。
檢索 lob
我們已經(jīng)插入了一些 lob?，F(xiàn)在我們怎樣在 java 中檢索它們呢？這也是個很簡單的過程。
preparedstatement preparedstatement =connection.preparestatement("select bookcover from bookcovers where bookisbn=?");preparedstatement.setstring(1, "0738425826");resultset resultset = preparedstatement.executequery();while (resultset.next()) {// materialization of the blobblob blob = resultset.getblob(1);inputstream inputstream = blob.getbinarystream();file fileoutput = new file("c:////clonedredbookcover.jpg");fileoutputstream fo = new fileoutputstream(fileoutput);int c;while ((c = inputstream.read()) != -1)fo.write(c);fo.close();system.out.println("blob retrieved");
上面的代碼段中，我們執(zhí)行了一個準(zhǔn)備好的語句，我們在該語句中選擇了在前面代碼段中插入的那個 blob。需要注意的一個要點就是直到下面這行代碼之后，真正的 blob 才被具體化：
inputstream inputstream = blob.getbinarystream();
我們使用輸入流來將檢索到的 blob 存儲在一個名為 clonedredbookcover.jpg 的文件中。
檢索 clob 的語法大多跟檢索 blob 很相似。請參閱項目文件 clobretrieval.java。
jdbc api 提供了手段使我們可以對 clob 做一些有趣的操作。
請查看以下代碼：
clob clob = resultset.getclob(1);//retrieve the first 200 charactersstring substring = clob.getsubstring(1,200);system.out.println("first 200 characters of clob (book abstract): " + substring);// find the position of a given string in the cloblong positionofstring = clob.position("tool",1);system.out.println("position of substring: " + positionofstring);
在上面的代碼中，我們使用 getsubstring 方法來獲取存儲的 clob 的一部分。這樣的函數(shù)可以在僅僅需要書的摘要的部分內(nèi)容的客戶應(yīng)用程序中使用。上面的代碼還演示了 position 方法。如果一個給定的字符串包含在我們的 clob 中，該方法將返回一個 long 表示這個被搜索串在 clob 中的起始位置。如果該字符串沒有包含在 clob 中，將返回 -1。clob 接口提供的 position 方法不需要將存儲的數(shù)據(jù)具體化就可以運行。
clob 的實際具體化以如下代碼方式出現(xiàn)：
file fileoutput = new file("c:////clonedredbookabstract.txt");fileoutputstream fo = new fileoutputstream(fileoutput);inputstream is = clob.getasciistream();int c;while ((c = is.read()) != -1) fo.write(c);fo.close();
在上面的代碼片斷中，我們將存儲的 clob 具體化成一個名為 clonedredbookabstract.txt 的新文件。我們使用 clob 中的 getasciistream 方法來完成該操作。正如在檢索 blob 時所做的一樣，我們先將數(shù)據(jù)流分配給 inputstream ，然后從中讀取并將所讀取的內(nèi)容寫入 fileoutputstream。
結(jié)束語
在本文中，您看到了 db2 udb 是如何提供工具來存儲大型數(shù)據(jù)對象的。使用 jdbc 2.0 api，您就可以通過 java 與 lob 交互。本文向您介紹了 jdbc api 的用法。我們是通過向您介紹一個真實世界的例子——一家書店需要存儲封面圖像和書的摘要來介紹其用法的。您現(xiàn)在應(yīng)該可以在您自己的 java 應(yīng)用程序中熟練使用 lob 了。
進階讀物
developing java applications using db2 image and audio extenders, part 1
http://www-106.ibm.com/developerworks/library/it/it-1001art29/
db2 universal database v8 application development - java application development
http://www-3.ibm.com/software/data/db2/udb/ad/v8/java/
使用 db2 版本 8 開發(fā)企業(yè) java 應(yīng)用程序
http://www.ibm.com/developerworks/cn/dmdd/library/techarticles/0209hutchison/index.shtml
advanced programming for the java platform - jdbc technology
http://developer.java.sun.com/developer/onlinetraining/programming/jdcbook/jdbc.html
致謝
感謝 robert indrigo 幫助我審核了本文。
