Đà Nẵng, tháng 3 năm 2010 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG *****  ***** TIỂU LUẬN LẬP TRÌNH MẠNG NÂNG CAO Đề tài: Hãy viết chương trình trên ngôn ngữ Java cho phép cập nhật CSDL có kiểm tra tính gắn bó Giảng viên hướng dẫn: PGS-TS. PHAN THANH BÌNH Lớp : Khoa học máy tính K11 (2009-2011) Học viên thực hiện : Nguyễn Văn Sang Nguyễn Thị Kim Ngân Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 1 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 I. BÀI TOÁN 4 II. GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN 4 1. Sử dụng ngôn ngữ java để xây dựng chương trình 4 2. Thiết kế cơ sở dữ liệu 4 2.1. Thiết kế cơ sở dữ liệu 4 2.2. Đăng kết với ODBC 5 2.3. Kết nối cơ sở dữ liệu trong java 5 3. Mô hình Client/Server 6 3.1. Xây dựng hệ đơn Server theo mô hình Client/Server thường gặp 6 3.2. Xây dựng Server 8 3.3. Xây dựng Client 9 3.4. Xây dựng Monitor để Manager hệ thống 9 4. Kiểm tra tính gắn bó dữ liệu 10 III. MỘT SỐ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 11 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 2 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao LỜI MỞ ĐẦU Với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, ngày nay các mạng máy tính đã phát triển một cách nhanh chóng và đa dạng cả về quy mô, hệ điều hành và ứng dụng. Khi thông tin có thể được sử dụng chung thì nó mang lại cho người sử dụng khả năng tổ chức lại các công việc với những thay đổi về chất như: - Ðáp ứng những nhu cầu của hệ thống ứng dụng kinh doanh hiện đại. - Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ liệu. - Tăng cường năng lực xử lý nhờ kết hợp các bộ phận phân tán. - Tăng cường truy nhập tới các dịch vụ mạng khác nhau đang được cung cấp trên thế giới. Thông qua môi trường mạng, con người có thể giao tiếp với nhau và chia sẻ thông tin dữ liệu dù ở khoảng cách rất xa. Vấn đề đặt ra là làm sao phải đảm bảo dữ liệu trên mạng phải thống nhất. Đây cũng chính là một trong những yêu cầu chính của lĩnh vực Lập trình mạng. Nội dung chủ yếu trình bày trong tiểu luận này là giải quyết một vấn đề về lập trình mạng, đó là chia sẻ cơ sở dữ liệu giữa các đối tượng ở xa nhau và đảm bảo tính gắn bó của dữ liệu. Chương trình được viết trên ngôn ngữ Java và sử dụng Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Access. Chương trình có thể được sử dụng để tham khảo đối với những người muốn tìm hiểu về lập trình mạng bằng Java. Tôi xin chân thành cảm ơn TS Lê Văn Sơn và các bạn lớp Khoa học máy tính khoá 11 - Đại học Đà Nẵng đã giúp tôi hoàn thành tiểu luận này. Học viên thực hiện Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 3 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao I. BÀI TOÁN Giả sử rằng ta có hệ thống CSDL phối hợp với một hoạt động được gọi từ xa nhằm phục vụ cho việc cập nhật hay tra cứu thông tin cần thiết. Hãy viết chương trình trên ngôn ngữ Java cho phép cập nhật CSDL có kiểm tra tính gắn bó 1. Đây là hệ đơn Server, có thể hoạt động theo mô hình Client/Server thường gặp 2. Viết chương trình theo kiểu đa truy cập, ngẫu nhiên, từ xa với số lượng truy cập lớn 3. Xây dựng Monitoring để Manager hệ thống có thể kiểm tra và điều khiển quá trình thực hiện II. GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN 1. Sử dụng ngôn ngữ java để xây dựng chương trình Các đặc điểm của java có thể tóm gọn trong một câu như sau: “Java là một ngôn ngữ đơn giản, hướng đối tượng, phân tán, thông dịch mạnh mẽ, bảo mật, cấu trúc độc lập, khả chuyển, hiệu quả cao và linh động” Để soạn thảo một chương trình java có thể sử dụng nhiều trình biên soạn khác nhau như Notepad, Jcreator, Editplus, NetBeans, Jbuilder, VisualAge Sau khi soạn thảo chương trình java, có thể sử dụng trình biên dịch JDK hoặc SDK để dịch và chạy chương trình. 2. Thiết kế cơ sở dữ liệu Yêu cầu đầu tiên của bài toán là phải có một hệ thống cơ sở dữ liệu. Cơ sở dữ liệu này sẽ phối hợp với một hoạt động cập nhật, tra cứu thông tin từ xa. Trong tiểu luận này, Cơ sở dữ liệu được thiết kế không nhằm mục đích quản lý mà chỉ mô phỏng cho yêu cầu về cập nhật, tra cứu thông tin. Do đó có thể thiết kế rất đơn giản. Ở đây có thể kết nối cơ sở dữ liệu đơn giản như sau: 2.1. Thiết kế cơ sở dữ liệu - Thiết kế cơ sở dữ liệu Books sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu Access - Cơ sở dữ liệu Books sẽ bao gồm table Books - Table Books gồm một trường Maso để lưu các mã số về các cuốn sách Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 4 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao 2.2. Đăng kết với ODBC Trong Tiểu luận này ta dùng Cơ chế ODBC (Open Database Connectivity) để kết nối đến Cơ sở dữ liệu. ODBC là một giao tiếp phổ biến nhất trong thế giới các máy tính cá nhân và dần dần đi vào các môi trường khác. ODBC là một cài đặt của hãng Microsoft cung cấp các hàm cho phép các ngôn ngữ lập trình truy cập vào CSDL. Để tạo một kết nối ODBC trên một máy tính, ta thực hiện các bước sau: - Vào Control Panel chọn Data Sources (ODBC) 32 bit (Win 98, Me) hoặc vào Control Panel/ Administrative Tools chọn Data Sources (ODBC) (Win NT, 2000, XP) - Chọn tab System DSN, Click vào button Add, chọn phương thức điều khiển dữ liệu dăng kết: Driver do Microsoft Access, Click Finish - Bạn sẽ thấy một cửa sổ hiện ra, Click vào Select và chọn file Access, (trong trường hợp này là Books.mdb), bấm vào sau đó Click vào button OK. Nhập Textbox Data Source Name : DSNThuVien. Sau đó chọn OK. Như vậy là bạn đã hoàn thành việc đăng kết Access thông qua ODBC. 2.3. Kết nối cơ sở dữ liệu trong java a. Nạp trình điều khiển Cấu trúc lệnh : Class.forName("myDriver.ClassName"); Trong đó: myDriver: tên trình điều khiển ClassName: tên của Class tương ứng b. Tạo kết nối Ta tạo đối tượng Connection (có tên là conn) bằng cách gọi phương thức getConnection của lớp DriverManager như sau: Connection conn=DriverManager.getConnection(url,”myLogicName”,”myPassword”) Trong đó: url: là một chuỗi nêu lên đặc điểm của CSDL có dạng: jdbc:subprotocol:subname subprotocol: là giao thức con tương ứng với loại CSDL subname: là tên CSDL (DataSource) “myLoginName”: là tên người dùng khi đăng nhập vào CSDL Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 5 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao “myPassword”: là mật khẩu người dùng khi đăng nhập vào CSDL c. Tạo đối tượng Statement Tất cả các lệnh dùng để tác động lên CSDL đều phải thông qua đối tượng Statement hoặc một đối tượng cùng tính chất như PreparedStatement hay CallableStatement Tạo đối tượng Statement từ kết nối conn: Statement stmt = conn.createStatement(); Hoặc CallableStatement Callstmt=conn.prepareCall(); PreparedStatement Prepstmt=conn.prepareStatement(); Gọi thực thi lệnh sql như sau: Statement stmt=conn.createStatement(); stmt.executeUpdate(sSQL); với sSQL là câu lệnh sql Kết nối cơ sở dữ liệu sử dụng trong bài toán try { Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver"); Connectionknoi=DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:DSNThuVien"); Statement lenhSQL = knoi.createStatement(); } catch(ClassNotFoundException ex){ } catch(SQLException ex){ } 3. Mô hình Client/Server 3.1. Xây dựng hệ đơn Server theo mô hình Client/Server thường gặp Trong mô hình này, chương trình ứng dụng được chia thành 2 thành phần: Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 6 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao - Quá trình chuyên cung cấp một số phục vụ nào đó, chẳng hạn: phục vụ tập tin, phục vụ máy in, phục vụ thư điện tử, phục vụ Web Các quá trình này được gọi là các trình phục vụ hay Server. - Một số quá trình khác có yêu cầu sử dụng các dịch vụ do các server cung cấp được gọi là các quá trình khách hàng hay Client. Việc giao tiếp giữa client và server được thực hiện dưới hình thức trao đổi các thông điệp (Message). Để được phục vụ, client sẽ gởi một thông điệp yêu cầu (Request Message) mô tả về công việc muốn server thực hiện. Khi nhận được thông điệp yêu cầu, server tiến hành phân tích để xác định công việc cần phải thực thi. Nếu việc thực hiện yêu cầu này có sinh ra kết quả trả về, server sẽ gởi nó cho client trong một thông điệp trả lời (Reply Message). Dạng thức (format) và ý nghĩa của các thông điệp Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 7 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao 3.2. Xây dựng Server - Sơ đồ khối cho chương trình chính của Server như sau: - Tuy nhiên đây là chương trình đa truy cập, ngẫu nhiên, từ xa với số lượng truy cập lớn, do đó phải xây dựng một Server có thể nhận kết nối từ nhiều Client cùng lúc. Sơ đồ khối cho MultipleSocketServer: Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 8 Bắt đầu Tạo giao diện Đợi kết nối từ các Client Nhận kết nối Sai Đúng Tạo một Thread mới cho MultipleSocketServer Kết thúc Bắt đầu Tạo kết nối với CSDL Nhận thông tin từ Client Thực thi việc Nhập, sửa, xoá, xuất thông tin theo thông tin nhận được Gửi kết quả về cho Client Kết thúc Tiểu luận lập trình mạng nâng cao 3.3. Xây dựng Client Sơ đồ khối cho chương trình chính của Client như sau: 3.4. Xây dựng Monitor để Manager hệ thống Monitoring thực hiện các công việc sau: - Quan sát các Client kết nối vào Server - Quan sát các công việc mà các client thực hiện trên cơ sở dữ liệu Để đảm bảo Monitoring luôn nhận được thông tin về các hoạt động truy xuất dữ liệu giữa Client/Server, các hoạt động về việc kết nối và truy xuất dữ liệu sẽ được ghi vào file txtketnoi.txt và txtthaotac.txt. Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 9 Bắt đầu Tạo giao diện Kết nối đến Server Thực hiện yêu cầu thêm, sửa, xoá, xuất trên giao diện Chuyển yêu cầu đến Server Nhận kết quả từ Server, xuất kết quả ra màn hình Kết thúc Tiểu luận lập trình mạng nâng cao 4. Kiểm tra tính gắn bó dữ liệu Cho một hệ thống cho phép cập nhật thông tin hay tra cứu thông tin cần thiết. Thông thường một ứng dụng nhiều người dùng (multiuser application) làm việc với CSDL, ta sẽ gặp phải trường hợp hai người cùng truy xuất và cập nhật trên cùng một dữ liệu. Ta gọi đó là trạng thái xung đột. Và khi đó số liệu dễ bị sai lạc và làm mất tính toàn vẹn, gắn bó của dữ liệu. Do đó, mỗi khi cập nhật thông tin hay tra cứu thông tin, phải kiểm tra để xác định quyền truy cập để đọc hay sửa đổi nội dung các bảng cơ sở dữ liệu. Chỉ cho phép cập nhật khi không có truy vấn nào đang tiến hành. Các hệ CSDL có hỗ trợ transaction sẽ sử dụng cơ chế lock, khoá các khối dữ liệu đang ở trong một transaction ngăn không cho các truy cập từ những người dùng khác. Trong java, khi chế độ Auto-Commit được mở, mỗi câu lệnh được xem như một transaction và được commit tức thời sau khi thực hiện xong, thì việc lock dữ liệu sẽ được gọi trong từng câu lệnh. Tác dụng của việc lock dữ liệu là giúp người dùng không phải nhận những giá trị sai hay những giá trị chưa được xác lập. Có thể biểu diễn quá trình transaction như sau: Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 10 Bắt đầu Tạo giao diện Kết nối đến Server Thực hiện yêu cầu kiểm tra kết nối, kiểm tra thao tác, thoát Chuyển yêu cầu đến Server Nhận kết quả từ Server, xuất kết quả ra màn hình Kết thúc [...]... để kiểm tra quá trình cập nhật dữ liệu  Chương trình được xây dựng bằng ngôn ngữ Java Tuy nhiên, do bản thân mới bước đầu tìm hiểu và làm quen với ngôn ngữ lập trình Java nên chương trình được viết chưa tối ưu, chưa khai thác hết được những đặc điểm nổi trội của ngôn ngữ Java như: Giao diện chương trình, kế thừa, đóng gói, tính mềm dẻo, Hy vọng rằng trong thời gian đến, khi tìm hiểu sâu hơn về Java, ...Tiểu luận lập trình mạng nâng cao Tạo Connection Chấm dứt auto-commit Các lệnh SQL Update, Insert, Delete Transaction commit Các lệnh SQL Update, Insert, Delete Transaction commit Trong quá trình cập nhật dữ liệu, nếu ta không muốn thực thi các cập nhật, ta có thể gọi lệnh rollback Lúc này các trường (field) sẽ nhận lại các giá trị trước khi các lệnh cập nhật được gọi Rollback một transaction là... Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 17 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao KẾT LUẬN Trong tiểu luận này đã giải quyết các vấn đề cơ bản đặt ra ban đầu như:  Thực hiện kết nối Client/Server, trong đó một Server có thể nhận kết nối từ nhiều Client cùng lúc  Mỗi Client có thể kết nối vào cơ sở dữ liệu tại Server và thực hiện các hoạt động thêm, sửa, xoá, xuất, thoát Quá trình này có kiểm tra tính gắn bó về dữ liệu ... thân cũng như các bạn trong lớp sẽ có những kỹ năng tốt hơn về Lập trình bằng ngôn ngữ Java để phục vụ tốt hơn cho công việc của mình Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 18 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Trần Tiến Dũng, Giáo trình lý thuyết và bài tập Java, Nhà xuất bản giáo dục, 1999 2 Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy, Bài giảng Lập trình truyền thông, Khoa Công nghệ... Ngân Trang 15 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao 8/ Monitoring kiểm tra các kết nối Thao tác: Kích nút “KT ket noi”, Monitoring sẽ hiển thị tất cả các Client kết nối vào Server 9/ Monitoring kiểm tra các thao tác Thao tác: Kích nút “KT thao tac”, Monitoring sẽ hiển thị tất cả các hoạt động mà Client thực hiện trên cơ sở dữ liệu: Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 16 Tiểu luận lập trình. .. Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 11 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao 2/ Khi Client kết nối vào Server Lưu ý là có thể nhiều Client kết nối vào Server một cách đồng thời, ngẫu nhiên, đa truy cập Client: Server: Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 12 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao 3/ Client thực hiện cập nhật dữ liệu Ví dụ: Chèn cuốn sách có mã số 14 vào cơ sở dữ liệu Thao... sẽ nhận lại các giá trị trước khi các lệnh cập nhật được gọi Rollback một transaction là cách tốt nhất cho phép ta kiểm soát các thay đổi của dữ liệu, giá trị nào đã commit hay chưa Ta cần thực hiện rollback ngay khi nhận được ngoại lệ SQLException Vì khi nhận được ngoại lệ này, ta chỉ có thể biết là có một cái gì đó không đúng nhưng không thể chỉ ra được là cái gì đó đã commit hay chưa III MỘT SỐ KẾT... xoá cuốn sách có mã số 15 Thao tác: - Kích nút “Xoa” - Một cửa sổ mới xuất hiện, nhập mã số sách cần xoá và kích nút “Xoa” để xoá hoặc “Tro ve” để tắt cửa sổ - Kết quả sẽ hiển thị trên cửa sổ của Client Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 14 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao 6/ Client thực hiện xem tất cả dữ liệu Thao tác: - Kích nút “Xuat” để xem tất cả các sách hiện có 7/ Monitoring... tắt cửa sổ - Kết quả sẽ hiển thị trên cửa sổ của Client 4/ Client thực hiện sửa dữ liệu Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 13 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao Ví dụ: sửa mã số sách 14 thành 15 Thao tác: - Kích nút “Sua” - Một cửa sổ mới xuất hiện, nhập mã số sách cần sửa vào và kích nút “Sua” để sửa hoặc “Tro ve” để tắt cửa sổ - Kết quả sẽ hiển thị trên cửa sổ của Client 5/ Client... thuyết và bài tập Java, Nhà xuất bản giáo dục, 1999 2 Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy, Bài giảng Lập trình truyền thông, Khoa Công nghệ thông tin, Đại học Cần Thơ 3 Các tài liệu trên Internet Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 19 . dẫn: PGS-TS. PHAN THANH BÌNH Lớp : Khoa học máy tính K11 (200 9 -201 1) Học viên thực hiện : Nguyễn Văn Sang Nguyễn Thị Kim Ngân Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 1 Tiểu luận. động mà Client thực hiện trên cơ sở dữ liệu: Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 16 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 17 Tiểu. Kiểm tra tính gắn bó dữ liệu 10 III. MỘT SỐ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 11 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Nhóm 20: Nguyễn Văn Sang-Nguyễn Thị Kim Ngân Trang 2 Tiểu luận lập trình mạng nâng cao LỜI MỞ ĐẦU Với