Verwenden von Java und JDBC mit Azure SQL-Datenbank

In diesem Thema wird die Erstellung einer Beispielanwendung veranschaulicht, die Java und JDBC verwendet, um Informationen in Azure SQL-Datenbank zu speichern bzw. daraus abzurufen.

JDBC ist die Standard-Java-API, um eine Verbindung mit herkömmlichen relationalen Datenbanken herzustellen.

Voraussetzungen

• Ein Azure-Konto. Falls Sie noch kein Konto haben, können Sie eine kostenlose Testversion verwenden.
• Azure Cloud Shell oder Azure CLI. Wir empfehlen Azure Cloud Shell, damit Sie automatisch angemeldet werden und Zugriff auf alle erforderlichen Tools erhalten.
• Ein unterstütztes Java Development Kit, Version 8 (in Azure Cloud Shell enthalten).
• Das Apache Maven-Buildtool

Vorbereiten der Arbeitsumgebung

Sie verwenden Umgebungsvariablen, um Tippfehler zu minimieren und die Anpassung der folgenden Konfiguration für Ihre spezifischen Anforderungen zu erleichtern.

Richten Sie diese Umgebungsvariablen mithilfe der folgenden Befehle ein:

AZ_RESOURCE_GROUP=database-workshop
AZ_DATABASE_NAME=<YOUR_DATABASE_NAME>
AZ_LOCATION=<YOUR_AZURE_REGION>
AZ_SQL_SERVER_USERNAME=demo
AZ_SQL_SERVER_PASSWORD=<YOUR_AZURE_SQL_PASSWORD>
AZ_LOCAL_IP_ADDRESS=<YOUR_LOCAL_IP_ADDRESS>

Ersetzen Sie die Platzhalter durch die folgenden Werte, die in diesem Artikel verwendet werden:

• <YOUR_DATABASE_NAME>: Der Name für den Azure SQL-Datenbank-Server. Er muss innerhalb von Azure eindeutig sein.
• <YOUR_AZURE_REGION>: Die von Ihnen verwendete Azure-Region. Sie können standardmäßig eastus verwenden, wir empfehlen aber, eine Region zu konfigurieren, die näher an Ihrem Standort liegt. Die vollständige Liste der verfügbaren Regionen wird angezeigt, wenn Sie az account list-locations eingeben.
• <AZ_SQL_SERVER_PASSWORD>: Das Kennwort Ihres Azure SQL-Datenbank-Servers. Dieses Kennwort sollte mindestens acht Zeichen lang sein. Es muss Zeichen aus drei der folgenden Kategorien enthalten: Englische Großbuchstaben, englische Kleinbuchstaben, Zahlen (0-9) und nicht alphanumerische Zeichen (!, $, #, % usw.).
• <YOUR_LOCAL_IP_ADDRESS>: Die IP-Adresse Ihres lokalen Computers, auf dem Sie die Java-Anwendung ausführen. Sie können sie ganz einfach ermitteln, indem Sie im Browser zu whatismyip.akamai.com navigieren.

Erstellen Sie dann mithilfe des folgenden Befehls eine Ressourcengruppe:

az group create \
    --name $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --location $AZ_LOCATION \
    | jq

Erstellen einer Azure SQL-Datenbankinstanz

Sie erstellen zuerst einen verwalteten Azure SQL-Datenbank-Server.

Führen Sie in Azure Cloud Shell den folgenden Befehl aus:

az sql server create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name $AZ_DATABASE_NAME \
    --location $AZ_LOCATION \
    --admin-user $AZ_SQL_SERVER_USERNAME \
    --admin-password $AZ_SQL_SERVER_PASSWORD \
    | jq

Mit diesem Befehl wird ein Azure SQL-Datenbank-Server erstellt.

Konfigurieren einer Firewallregel für den Azure SQL-Datenbank-Server

Azure SQL-Datenbankinstanzen sind standardmäßig gesichert. Sie besitzen eine Firewall, die keine eingehenden Verbindungen zulässt. Damit Sie die Datenbank verwenden können, müssen Sie eine Firewallregel hinzufügen, die den Zugriff der lokalen IP-Adresse auf den Datenbankserver zulässt.

Da Sie die lokale IP-Adresse zu Beginn dieses Artikels konfiguriert haben, können Sie die Firewall des Servers öffnen, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

az sql server firewall-rule create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name $AZ_DATABASE_NAME-database-allow-local-ip \
    --server $AZ_DATABASE_NAME \
    --start-ip-address $AZ_LOCAL_IP_ADDRESS \
    --end-ip-address $AZ_LOCAL_IP_ADDRESS \
    | jq

Konfigurieren einer Azure SQL-Datenbank

Der von Ihnen zuvor erstellte Azure SQL-Datenbank-Server ist leer. Er verfügt über keine Datenbank, die Sie mit der Java-Anwendung verwenden können. Erstellen Sie durch Ausführen des folgenden Befehls eine neue Datenbank namens demo:

az sql db create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name demo \
    --server $AZ_DATABASE_NAME \
    | jq

Erstellen eines neuen Java-Projekts

Erstellen Sie mit Ihrer bevorzugten IDE ein neues Java-Projekt, und fügen Sie im Stammverzeichnis eine pom.xml-Datei hinzu:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>demo</name>

    <properties>
        <java.version>17</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.microsoft.sqlserver</groupId>
            <artifactId>mssql-jdbc</artifactId>
            <version>12.4.2.jre11</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

Dabei handelt es sich um eine Apache Maven-Datei, die das Projekt für die Verwendung folgender Komponenten konfiguriert:

• Java 17
• aktueller SQL Server-Treiber für Java

Vorbereiten einer Konfigurationsdatei für das Herstellen einer Verbindung mit Azure SQL-Datenbank

Erstellen Sie eine Datei vom Typ src/main/resources/application.properties, und fügen Sie Folgendes hinzu:

url=jdbc:sqlserver://$AZ_DATABASE_NAME.database.windows.net:1433;database=demo;encrypt=true;trustServerCertificate=false;hostNameInCertificate=*.database.windows.net;loginTimeout=30;
user=demo@$AZ_DATABASE_NAME
password=$AZ_SQL_SERVER_PASSWORD

• Ersetzen Sie die beiden Variablen $AZ_DATABASE_NAME durch den Wert, den Sie zu Beginn dieses Artikels konfiguriert haben.
• Ersetzen Sie die Variable $AZ_SQL_SERVER_PASSWORD durch den Wert, den Sie zu Beginn dieses Artikels konfiguriert haben.

Erstellen einer SQL-Datei zum Generieren des Datenbankschemas

Sie verwenden eine Datei vom Typ src/main/resources/schema.sql , um ein Datenbankschema zu erstellen. Erstellen Sie diese Datei mit folgendem Inhalt:

DROP TABLE IF EXISTS todo;
CREATE TABLE todo (id INT PRIMARY KEY, description VARCHAR(255), details VARCHAR(4096), done BIT);

Codieren der Anwendung

Herstellen der Verbindung mit der Datenbank

Fügen Sie als Nächstes den Java-Code hinzu, der JDBC zum Speichern und Abrufen von Daten in bzw. aus Ihrer Azure SQL-Datenbank nutzt.

Erstellen Sie eine Datei vom Typ src/main/java/com/example/demo/DemoApplication.java, die Folgendes enthält:

package com.example.demo;

import java.sql.*;
import java.util.*;
import java.util.logging.Logger;

public class DemoApplication {

    private static final Logger log;

    static {
        System.setProperty("java.util.logging.SimpleFormatter.format", "[%4$-7s] %5$s %n");
        log =Logger.getLogger(DemoApplication.class.getName());
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        log.info("Loading application properties");
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(DemoApplication.class.getClassLoader().getResourceAsStream("application.properties"));

        log.info("Connecting to the database");
        Connection connection = DriverManager.getConnection(properties.getProperty("url"), properties);
        log.info("Database connection test: " + connection.getCatalog());

        log.info("Create database schema");
        Scanner scanner = new Scanner(DemoApplication.class.getClassLoader().getResourceAsStream("schema.sql"));
        Statement statement = connection.createStatement();
        while (scanner.hasNextLine()) {
            statement.execute(scanner.nextLine());
        }

        /*
        Todo todo = new Todo(1L, "configuration", "congratulations, you have set up JDBC correctly!", true);
        insertData(todo, connection);
        todo = readData(connection);
        todo.setDetails("congratulations, you have updated data!");
        updateData(todo, connection);
        deleteData(todo, connection);
        */

        log.info("Closing database connection");
        connection.close();
    }
}

Dieser Java-Code verwendet die weiter oben erstellten Dateien application.properties und schema.sql, um eine Verbindung mit der SQL Server-Datenbank herzustellen und ein Schema zu erstellen, in dem Ihre Daten gespeichert werden.

Sie sehen, dass in dieser Datei Methoden zum Einfügen, Lesen, Aktualisieren und Löschen von Daten kommentiert wurden: Diese Methoden werden im verbleibenden Artikel codiert, und Sie können nacheinander die Auskommentierung aufheben.

Sie können diese Hauptklasse nun mit Ihrem bevorzugten Tool ausführen:

• Bei Verwendung Ihrer IDE sollten Sie mit der rechten Maustaste auf die Klasse DemoApplication klicken und diese ausführen können.
• Bei Verwendung von Maven können Sie die Anwendung mithilfe von mvn package exec:java -Dexec.mainClass="com.example.demo.DemoApplication" ausführen.

Die Anwendung sollte eine Verbindung mit Azure SQL-Datenbank herstellen, ein Datenbankschema erstellen und die Verbindung dann trennen, wie in den Konsolenprotokollen gezeigt:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Closing database connection 

Erstellen einer Domänenklasse

Erstellen Sie neben der Klasse DemoApplication eine neue Todo Java-Klasse, und fügen Sie den folgenden Code hinzu:

package com.example.demo;

public class Todo {

    private Long id;
    private String description;
    private String details;
    private boolean done;

    public Todo() {
    }

    public Todo(Long id, String description, String details, boolean done) {
        this.id = id;
        this.description = description;
        this.details = details;
        this.done = done;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public void setDescription(String description) {
        this.description = description;
    }

    public String getDetails() {
        return details;
    }

    public void setDetails(String details) {
        this.details = details;
    }

    public boolean isDone() {
        return done;
    }

    public void setDone(boolean done) {
        this.done = done;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Todo{" +
                "id=" + id +
                ", description='" + description + '\'' +
                ", details='" + details + '\'' +
                ", done=" + done +
                '}';
    }
}

Bei dieser Klasse handelt es sich um ein Domänenmodell, das der todo-Tabelle zugeordnet ist, die Sie beim Ausführen des Skripts schema.sql erstellt haben.

Einfügen von Daten in die Azure SQL-Datenbank

Fügen Sie in der Datei src/main/java/DemoApplication.java nach der main-Methode die folgende Methode ein, um Daten in die Datenbank einzufügen:

private static void insertData(Todo todo, Connection connection) throws SQLException {
    log.info("Insert data");
    PreparedStatement insertStatement = connection
            .prepareStatement("INSERT INTO todo (id, description, details, done) VALUES (?, ?, ?, ?);");

    insertStatement.setLong(1, todo.getId());
    insertStatement.setString(2, todo.getDescription());
    insertStatement.setString(3, todo.getDetails());
    insertStatement.setBoolean(4, todo.isDone());
    insertStatement.executeUpdate();
}

Sie können die Auskommentierung der beiden folgenden Zeilen in der Methode main aufheben:

Todo todo = new Todo(1L, "configuration", "congratulations, you have set up JDBC correctly!", true);
insertData(todo, connection);

Das Ausführen der Hauptklasse sollte nun die folgende Ausgabe ergeben:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Insert data 
[INFO   ] Closing database connection

Lesen von Daten aus der Azure SQL-Datenbank

Lesen Sie die zuvor eingefügten Daten, um zu überprüfen, ob der Code ordnungsgemäß funktioniert.

Fügen Sie in der Datei src/main/java/DemoApplication.java nach der insertData-Methode die folgende Methode ein, um Daten aus der Datenbank zu lesen:

private static Todo readData(Connection connection) throws SQLException {
    log.info("Read data");
    PreparedStatement readStatement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM todo;");
    ResultSet resultSet = readStatement.executeQuery();
    if (!resultSet.next()) {
        log.info("There is no data in the database!");
        return null;
    }
    Todo todo = new Todo();
    todo.setId(resultSet.getLong("id"));
    todo.setDescription(resultSet.getString("description"));
    todo.setDetails(resultSet.getString("details"));
    todo.setDone(resultSet.getBoolean("done"));
    log.info("Data read from the database: " + todo.toString());
    return todo;
}

Sie können die Auskommentierung der folgenden Zeile nun in der Methode main aufheben:

todo = readData(connection);

Das Ausführen der Hauptklasse sollte nun die folgende Ausgabe ergeben:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Insert data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have set up JDBC correctly!', done=true} 
[INFO   ] Closing database connection 

Aktualisieren von Daten in Azure SQL-Datenbank

Aktualisieren Sie die zuvor eingefügten Daten.

Fügen Sie in der Datei src/main/java/DemoApplication.java nach der readData-Methode die folgende Methode ein, um die Daten in der Datenbank zu aktualisieren:

private static void updateData(Todo todo, Connection connection) throws SQLException {
    log.info("Update data");
    PreparedStatement updateStatement = connection
            .prepareStatement("UPDATE todo SET description = ?, details = ?, done = ? WHERE id = ?;");

    updateStatement.setString(1, todo.getDescription());
    updateStatement.setString(2, todo.getDetails());
    updateStatement.setBoolean(3, todo.isDone());
    updateStatement.setLong(4, todo.getId());
    updateStatement.executeUpdate();
    readData(connection);
}

Sie können die Auskommentierung der beiden folgenden Zeilen in der Methode main aufheben:

todo.setDetails("congratulations, you have updated data!");
updateData(todo, connection);

Das Ausführen der Hauptklasse sollte nun die folgende Ausgabe ergeben:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Insert data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have set up JDBC correctly!', done=true} 
[INFO   ] Update data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have updated data!', done=true} 
[INFO   ] Closing database connection 

Löschen von Daten in Azure SQL-Datenbank

Löschen Sie die zuvor eingefügten Daten.

Fügen Sie in der Datei src/main/java/DemoApplication.java nach der updateData-Methode die folgende Methode ein, um die Daten in der Datenbank zu löschen:

private static void deleteData(Todo todo, Connection connection) throws SQLException {
    log.info("Delete data");
    PreparedStatement deleteStatement = connection.prepareStatement("DELETE FROM todo WHERE id = ?;");
    deleteStatement.setLong(1, todo.getId());
    deleteStatement.executeUpdate();
    readData(connection);
}

Sie können die Auskommentierung der folgenden Zeile nun in der Methode main aufheben:

deleteData(todo, connection);

Das Ausführen der Hauptklasse sollte nun die folgende Ausgabe ergeben:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Insert data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have set up JDBC correctly!', done=true} 
[INFO   ] Update data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have updated data!', done=true} 
[INFO   ] Delete data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] There is no data in the database! 
[INFO   ] Closing database connection 

Zusammenfassung und Ressourcenbereinigung

Glückwunsch! Sie haben eine Java-Anwendung erstellt, die JDBC zum Speichern und Abrufen von Daten in bzw. aus einer Azure SQL-Datenbank verwendet.

Löschen Sie die Ressourcengruppe mit dem folgenden Befehl, um alle in dieser Schnellstartanleitung verwendeten Ressourcen zu bereinigen:

az group delete \
    --name $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --yes

Nächste Schritte

• Entwerfen Ihrer ersten Datenbank in der Azure SQL-Datenbank
• Microsoft JDBC-Treiber für SQL Server
• Melden von Problemen/Stellen von Fragen