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Bluemix 基础：将 SQL 数据库添加到您的 Java 应用程序中

概述

学习如何在 Bluemix 上创建一个 SQL 数据库，并将其添加到您的 Java Web 应用程序中。探索一个数据驱动、动态生成的网络商店，该商店会根据当前库存水平来改变外观。使用基于 Web 的 Bluemix SQL 数据库控制台查看和维护您的 SQL 数据库。

本教程是 developerWorks 上的 “Bluemix 基础” 教程系列的一部分。

您将在本教程中完成的任务

第 1 步. 下载代码

第 2 步. 将 WAR 文件部署到 Bluemix

第 3 步. 创建一个 SQL Database 服务实例并将它绑定到您的应用程序中

第 4 步. 将该应用程序导入您的 Eclipse 工作区中

第 5 步. 检查代码结构

第 6 步. 创建一个启用了数据的 WAR 并将它部署到 Bluemix

第 7 步. 使用 JPA 添加数据

第 8 步. 通过 Bluemix SQL 数据库控制台访问 SQL 数据库

第 9 步. 探索数据驱动的动态网站生成

其他 Bluemix 服务

测验时间！

恭喜您 — 您已经完成了 Bluemix 基础知识的学习！

让我们开始吧。

在前一篇教程 “ 将大量服务添加到您的应用程序中 ” 中，您已经了解到，服务只是 Bluemix 或第三方合作伙伴托管的代码，它们可以给您部署的 Bluemix 应用程序增添价值。

服务给您的应用程序带来了强大的功能，比如数据库、移动应用程序支持、分析、遗留系统集成和安全管理。从某种意义上讲，它们就像是插件，您随时可以向应用程序添加和绑定服务。

在可用的 Bluemix 服务中，数据库服务是最常使用的。而 SQL Database 服务是最流行的 Web 应用程序附加功能之一。

为经典的三层架构设计的大部分 Web 应用程序（比如 Java EE 应用程序）都在第三层需要一个数据库服务：

您的应用程序逻辑在无状态的应用程序层运行，而数据存储在数据库层。此架构使您只需增加应用程序实例的数量，就可以将应用程序扩展到越来越多的用户。

本教程将快速概述如何使用 Bluemix 将一个 SQL Database 服务添加到您的 Bluemix 应用程序中。

您将创建 SQL Database 服务的一个实例，并将它绑定到您的 Java 应用程序。然后，您将在数据库中创建表（也称为模式）并在其中填入数据。您将了解 Web 应用程序如何能够根据数据库中的数据来动态改变外观。最后，您将使用 Bluemix 上的 IBM SQL 数据库控制台，用它作为访问您的数据的替代方式。

完成本教程所需的知识

完成前一篇教程 “ 为您的 Java 应用程序设置团队协作和自动部署 ”
关系数据库概念的实用知识

完成本教程所需的软件

一个 Bluemix 帐户（注册您的免费试用版帐户，或者如果您已经有一个帐户，请登录到 Bluemix ）。
在您的计算机上安装以下软件：
- 最新的 Java 开发工具包 (JDK) 7 更新：Oracle Java SE 开发工具包 7u79 或 IBM Developer Kit for Linux, Java Edition 。（尽管一个 Java 运行时环境 [JRE] 已足以运行 Eclipse，但您需要一个完整的 JDK 才能兼容和运行您自己的 Java 代码。）
- Eclipse IDE for Java EE Developers Luna SR2 。
- IBM Eclipse Tools for Bluemix 。
- Liberty 配置文件 V8.5.5.5（或更高版本）运行时：您可以直接安装它，也可以从 Eclipse 下载 Liberty 配置文件安装程序。如果可以选择的话，请选择 web profile.EclipseLink 2.4.x JPA 2.0 support 。您可以从 Eclipse 安装它。确保您为本教程安装了 2.4.x，而不是更高的版本。
- Cloud Foundry 命令行接口 (CLI)

第 1 步. 下载代码

单击此按钮下载示例 Java Web 应用程序 javasqltutorial.zip 的代码：
下载示例 Java Web 应用程序
将 javatutorial1.zip 保存到您的计算机并将其解压缩，其中包括两个文件：
- lauren.war 是一个标准、可部署的 Java EE WAR 文件，它包含构成应用程序的 servlet、JSP 和配置。
- llldbproject.zip 是一个 Eclipse 项目归档文件，它包含本教程中的完整的 Eclipse 项目。

第 2 步. 将 WAR 文件部署到 Bluemix

Bluemix 上的 SQL Database 服务提供了 IBM DB2 的一个实例，您可以在自己的应用程序中绑定这些实例并立即使用它们。目前的免费 beta 计划提供了一个支持最多 10 个并发连接和 100 MB 的实例；其他计划可提供至多 500 GB 和 100 个并发连接的选项。

您应该将该应用程序部署到 Bluemix，创建 SQL Database 服务的一个实例并将该实例绑定到应用程序。

如果尚未登录 Bluemix，请从您的 OS 命令提示符运行以下命令进行登录：
cf api https://api.ng.bluemix.net/
cf login
运行下面这条命令，将 lauren.war 部署到 Bluemix：

cf push your-app-name -p lauren.war

为应用程序选择的名称必须在 Bluemix 上是唯一的；换句话说，它不能被其他任何 Bluemix 用户使用。如果该名称（称为 “route”）已被使用，您将得到一个错误。
在浏览器中打开 https:// your-app-name .mybluemix.net/ in 来试用您的应用程序，这是一个名为 Lauren's Lovely Landscapes 的简单的网络商店。在之前的教程中，您可能已熟悉该应用程序。该商店目前销售三种印刷品；每种印刷品的页面显示了关联的名称、图像和价格。但您会注意到，这个网络商店中没有列出任何印刷品！这是因为这个网络商店将显示来自某个数据库的印刷品库存，但此版本现在未连接到任何数据库。您将在下一步中建立该连接。

第 3 步. 创建一个 SQL Database 服务实例并将它绑定到您的应用程序中

使用免费 beta 计划创建 SQL Database 服务的一个实例，并将它命名为 “laurenlandscapes”：

cf create-service sqldb sqldb_free laurenlandscapes
将这个 SQL Database 服务实例绑定到运行的应用程序：

cf bind-service your-app-name laurenlandscapes

尽管该数据库服务现在已绑定到该应用程序，但应用程序中的代码尚未使用该数据库。接下来的几步将创建一个新 WAR 文件，并将其部署到 Bluemix，以解决此问题。

第 4 步. 将该应用程序导入您的 Eclipse 工作区中

启动 Eclipse IDE 并选择 File > Import 。然后选择 General > Existing Projects into Workspace 。
单击 Select archive file 选项。
浏览到 llldbproject.zip 文件并选中它。
单击 Finish 。

该项目现在已导入您的工作区中。您可以在左边的 Enterprise Explorer 窗格中看到它的结构。您可以注意到，Markers 窗格中列出了各种问题。在学习本教程的剩余内容时，可以安全地忽略它们。

您将在下一步中熟悉该项目和代码。

第 5 步. 检查代码结构

在 Eclipse 中打开您的项目，查看左边的 Enterprise Explorer 窗格：

展开 Java Resources 查看 Java 源代码文件。展开 WebContent 查看组成网站的两个 JSP 文件。

您应该已经在前面的教程中熟悉了此代码结构。

让我们来复习一下，针对 Lauren's Lovely Landscapes 商店的一个页面的 Web 请求首先经过 DispatchServlet，然后转发到三个 JSP 页面之一：alaska.jsp、antartica.jsp 或 australia.jsp，每种销售的照片印刷品一个页面。DispatchServlet 将一个 WebsiteTitle 对象附加到该请求，每个 JSP 页面都使用 WebsiteTitle 来将标题设置为 Lauren's Lovely Landscapes。

您将注意到的一个区别是：每册照片的 JSP 不再存在；现在有一个数据库驱动的 printdisp.jsp 页面来处理照片印刷品细节和定价的显示。

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Bluemix 基础：将 SQL 数据库添加到您的 Java 应用程序中

DispatchServlet 现在仅转发以下两个 JSP 中的一个：home.jsp 或or printdisp.jsp。针对主页的请求会在附加一个印刷品列表后被转发。然后，home.jsp 根据可用的印刷品来生成主页。

如果用户选中任何可用的印刷品，DispatchServlet 会将传入的请求转发给 printdisp.jsp，并向请求附加一个印刷品的信息。然后 printdisp.jsp 动态地生成该印刷品的标题、jpg 引用、描述和价格。

让我们试一下。首先，您需要创建一个新的启用了数据的 WAR，并将它部署到 Bluemix。

第 6 步. 创建一个启用了数据的 WAR 并将它部署到 Bluemix

从部署的应用程序中获取绑定的 SQL Database 服务实例的数据库凭据。

cf env your-app-name

这将显示可用于已部署的应用程序的环境变量。绑定的 SQL Database 服务的信息将显示在 VCAP_SERVICES 中。查找以下类似代码：
```
"VCAP_SERVICES": { "sqldb": [ { "credentials": { "db": "SQLDB", "host": "75.126.1.1", "hostname": "75.126.1.1", "jdbcurl": "jdbc:db2://75.126.1.1:50000/SQLDB", "password": "3pKxxxxxxx", "port": 50000, "uri": "db2://user1234:3pKxxxxxxx@75.126.1.1:50000/SQLDB", "username": "user1234" }, …
```
返回到 Eclipse 中，查找 persistence.xml 文件。您可能需要展开 JPA Content，或者查看 Java Resources > src > META-INF 下的内容。打开 persistence.xml 并修改以下属性：

javax.persistence.jdbc.url

javax.persistence.jdbc.user

javax.persistence.jdbc.password

更改这些属性值，使之与您的 VCAP_SERVICES 匹配。对于 javax.persistence.jdbc.url，确保仅修改了该属性值的第一部分，将其替换为来自 VCAP_SERVICES 的 “jdbcurl” 字段。

这些更改会将数据库访问代码链接到您创建的 SQL Database 服务实例。
重新构建项目。从 Eclipse 菜单中选择 Project > Build All 。如果 “Build All” 是灰色的，请确保 Project > Build Automatically 未选中。
在 Eclipse 中选择 File > Export 来创建一个新 WAR 文件。然后，从菜单中选择 Web > WAR File 。浏览到您想要放置 WAR 文件的目标文件夹，并将该文件命名为 “laurendb.war”。单击 Finish 生成该 WAR 文件。
将这个启用了数据的 WAR 文件部署到 Bluemix：

cf push your-app-name -p laurendb.war
在浏览器中打开 https:// your-app-name .mybluemix.net/ 来试用您的应用程序。您会注意到，这个网络商店中没有列出任何印刷品！这是因为尽管您创建了 SQL Database 服务实例，并将其绑定到了应用程序，但它目前是空的。下一步将向数据库添加数据并填充到商店中。

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Bluemix 基础：将 SQL 数据库添加到您的 Java 应用程序中

第 7 步. 使用 JPA 添加数据

EclipseLink 为您的 Eclipse 添加了 Java Persistence API (JPA) 支持。对于本教程，您需要使用 EclipseLink 2.4.x 版，该版本兼容 jpa-2.0 — 这是唯一得到目前 Bluemix 上的 Liberty Profile 服务器可靠支持的版本。

JPA 自动化了在对象访问调用与关系数据库查询之间转换的单调的编码工作。自动化方式是，在您创建的带注释的传统 Java 对象 (POJO) 与位于一个关系数据库中的表中的行之间建立映射。

一个带注释的 POJO 在 JPA 中是一个实体。借助 JPA EntityManager，您可以填充 POJO 字段，然后持久保存它。这会在关联的关系数据库中实际写入或更新行。您还可以借助 EntityManager，使用 POJO 的实例从表中抓取行。

对于这个网络商店应用程序，Print.java（在 Java Resources > src > com.ibm.devworks.examples.lll 下）包含带注释的 POJO 定义，并表示 Lauren's 网络商店中有货的一个印刷品。这个类具有以下属性，它们与数据库字段具有一对一的映射关系：

POJO 与关系数据库之间的链接已在 持久性单元 中介绍。您之前编辑的 persistence.xml 文件包含一个持久性单元的定义。除了 persistence.xml 之外，持久性单元可能还涉及其他映射文件。

title 是该印刷品的标题
description 是该印刷品的产品描述
imgsrc 是包含该印刷品的 JPEG 文件的名称
price 是该印刷品的美分价格
quan 是目前库存的该印刷品册数

例如，Print.java 通过 @Entity 注释从一个 POJO 转换为一个 JPA 实体：

@Entity public class Print implements Serializable {   @Id @GeneratedValue private long id; private String title; private String description; private String imgsrc; private float price; private int quan; private static final long serialVersionUID = 1L;

这个 POJO 直接对应于 SQL 数据库中的一个 print 表。这个 POJO 的实例可映射到该表中的行。

数据定义语言或 DDL 通常为 SQL 数据库采用 CREATE TABLE 语句。通过检查一个实体（带注释的 POJO），然后生成一个 SQL 语句，JPA 可以自动生成关联的 SQL 表。表和字段名称可以通过更多注释来自动或显式地建立映射。

在 Eclipse 项目中，查找 Java Resources > src > com.ibm.devworks.example.java.lll > DataSeeder.java 。右键单击该文件并选择 Run As > Java Application
。这个类有一个 main() 方法，它：
- 丢弃数据库中的所有现有的 print 表
- 根据带注释的 POJO 来创建 prints 表
- 使用三种印刷品的数据填充该表
所有上述操作都通过 DDL 在 JPA 中完成。例如，丢弃和创建表的代码通过 EclipseLink 的 DDL 生成功能来创建：

propertiesMap.put(PersistenceUnitProperties.DDL_GENERATION,
PersistenceUnitProperties.DROP_AND_CREATE);

使用 Alaska 印刷品记录填充 print 表的代码类似于（ em 是 JPA EntityManager）：
```
print = new Print();   print.setDescription("Lauren loves this photo even though she wasn't present when the photo was taken. Her husband took this photo on a guys' weekend in Alaska.");   print.setTitle("Alaska");   print.setImgsrc("alaska.jpg");   print.setPrice(75);   print.setQuan(1);   em.persist(print);
```
在您的浏览器中重新加载 https:// your-app-name .mybluemix.net/。您现在应该看到商店中有货的印刷品，但可以看到 Australia 印刷品使用红色突出显示，而且无法选中。这是因为该印刷品脱销了。如果查看 DataSeeder.java 中的代码，就会看到 Australia 印刷品的数量被设置为 0。

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Bluemix 基础：将 SQL 数据库添加到您的 Java 应用程序中

第 8 步. 通过 Bluemix SQL 数据库控制台访问 SQL 数据库

登录到您的 Bluemix 仪表板。
找到您创建的 laurenlandscapes SQL Database 服务。单击左边窗格中的 SERVICES 来展开它，选择 laurenlandscapes 。
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单击 Launch 按钮。这会启动您的实例来查看和操作它。在这里，可从 Excel 电子表格将数据加载到您的 SQL 数据库中。
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现在单击 Work with Tables ，然后选择 PRINT 。在右边窗格中选择 Browse Data 。您现在会看到 print 表中的所有行，这些行是 DataSeeder 在第 7 步中插入的。
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第 9 步. 探索数据驱动的动态网站生成

在本教程的最后一步中，假设一批新的 Australia 印刷品已到货，所以您需要更新数据库中的可用数量。然后，您会看到网站在动态地发生变化，以包含新入库的商品。

在 Eclipse 项目中，在 Java Resources > src > com.ibm.devworks.examples.java.lll 中查找 AddAustraliaPrint.java。
右键单击 AddAustraliaPrint.java，然后选择 Run As > Java Application 。这会将印刷品数量从 0 增加到 3。
在您的浏览器中重新加载 https:// your-app-name .mybluemix.net/。您现在已看到所有印刷品都有货了！Australia 印刷品不再显示为红色。尝试选择它来查看细节。

AddAustraliaPrint.java 的操作方式类似于 DataSeeder.java。在一个 JPA 事务内，它抓取并寻找 Australia 印刷品，更新它的数量，然后将它持久保存回 SQL 数据库中：

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List<Print> prints = em.createQuery("SELECT p FROM Print p ORDER BY p.id").getResultList();     for(Print print : prints ) {    if (print.getTitle().equals("Australia")) {     print.setQuan(3);     em.persist(print);     break;    }     }    em.getTransaction().commit();   em.close();

如果想知道 home.jsp 如何处理脱销印刷品的动态呈现，您可在 JSP 中找到 JSTL <c:choose> 代码 — 结合使用 outofstock CSS 样式类来更改它的外观：

<c:choose>  <c:when test"${print.quan < 1}">   <div class="preview outofstock">   <a href="printdisp?id=${print.id}" class="outofstock">   ${print.title} - <i><small>(out of stock)</small></i><br>  </c:when>  <c:otherwise>   <div class="preview">   <a href="printdisp?id=${print.id}">   ${print.title}<br>  </c:otherwise> </c:choose>

其他 Bluemix 服务

除了 SQL Database 服务之外，Bluemix 还提供了许多有趣的服务，它们可以给您的应用程序增添价值和特性。例如， IBM Watson 的许多学习和认知功能现在都能够以 Bluemix 服务的形式提供。您可能想浏览 Bluemix 服务目录，想象您可添加到已部署的 Web 应用程序中的所有新特性。

测验

测试您在本教程中学到的知识。答案在下方。

Bluemix 上的 SQL Database 服务获得了哪项技术的实际支持：
1. Oracle 数据库
2. MySQL 数据库
3. Elasticsearch
4. IBM DB2
5. IBM Cloudant
带注释的 Java POJO 在 JPA 中称为：
1. ORM
2. 关系映射
3. 实体管理器
4. 实体
5. 持久性单元
JPA 的全称是：
1. Java Programming Authority
2. Java Persistence API
3. Java Python Algol
4. Java Persisted Archives
5. Java Persisting Adapter
定义 JPA 持久性单元的文件是：
1. jpa_config.xml
2. persistence.xml
3. unit.xml
4. server.xml
5. web.xml
通过 Bluemix SQL 数据库控制台，您可以：
1. 将数据从 Excel 电子表格导入到 SQL 表中
2. 查看加载到表中的数据
3. 对加载到表中的数据运行查询
4. 查看 SQL 表的模式定义
5. 上述所有选项