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Artigo Java Magazine 30 - O Novo HSQLDB
Artigo Publicado pela Java Magazine 30.
Java Livre
O Novo HSQLDB
Conheça a nova versão do mais popular banco de dados Java
Aprenda a configurar bancos de dados HSQLDB em uma rede local ou a embutir o engine deste banco de dados em suas aplicações Java
Fernando Lozano
O HSQLDB é um banco de dados criado inteiramente em Java, capaz de operar embutido em uma aplicação ou como um servidor de rede independente. Suporta um rico dialeto SQL, incluindo triggers, integridade referencial, outer joins, visões, transações, campos BLOB, schemas, roles e consultas correlatas. O dialeto SQL do HSQLDB é mais rico do que muitos SGBDs tidos como “mais poderosos”, por exemplo o MySQL. Tudo dentro de um pacote jar contendo menos de 200 Kb (se compilado sem as ferramentas gráficas de administração e servidor web embutido).
A popularidade do HSQLDB é inegável se olharmos para os projetos que o incluem como padrão, que vão desde servidores de aplicação J2EE como o JBoss, até ferramentas de desenvolvimento desktop como o iReport. A versão 2.0 do OpenOffice, a popular suíte de escritórios que se firmou como alternativa ao Office da Microsoft, mesmo não sendo uma aplicação escrita em Java, inclui o HSQLDB como servidor de banco de dados embutido na aplicação OOo Base (que fornece funcionalidade similar ao Access da Microsoft).
O HSQLDB já foi apresentado antes nesta coluna, na Edição 7, além de ter sido usado em vários exemplos de aplicações (como nas séries recentes sobre o Tomcat 5 e o NetBeans), e em outras matérias da Java Magazine. No presente artigo são apresentados novos recursos da versão 1.8 e funcionalidades avançadas não vistas no primeiro artigo. São fornecidas também informações suficientes para quem nunca antes usou o HSQLDB decidir se ele pode ser ou não a solução para suas necessidades, e para criar as primeiras aplicações para esse banco de dados livre 100% Java.
O corpo principal deste artigo apresenta a arquitetura, características e recursos do HSQLDB. Depois são apresentadas ferramentas para administração do banco. O artigo finaliza com dicas para a programação de procedimentos armazenados. O tutorial “Primeiros passos com o HSQLDB” apresenta a instalação e o uso básico do banco de dados, incluindo a criação de uma aplicação cliente.
Terminologia e conceitos gerais
Antes de prosseguir com o HSQLDB, vamos definir a terminologia utilizada. Chamamos de banco de dados um conjunto de informações organizadas para um propósito específico. Conceitualmente, um arquivo .txt pode ser um banco de dados, por exemplo, se este arquivo for a relação de "favoritos" do seu navegador web, ou suas senhas de acesso a serviços on-line, como o de provedor internet ou um portal frequentemente visitado. Até mesmo um caderno onde se anotam telefones e endereços de e-mail dos amigos também é um banco de dados pode ser considerado um banco de dados.
Já um sistema gerenciador de bancos de dados (SGBD) é o software que gerencia o acesso a um ou mais bancos de dados, em vez de deixar outras aplicações o acessarem diretamente. O SGBD garante performance e integridade no acesso e na modificação aos dados, simplificando a escrita de aplicações. Sendo muito comum se fazer o acesso a dados por meio de SGBDs, o termo “banco de dados” é usado freqüentemente como sinônimo de SGBD.
Se o SGBD está embutido em uma aplicação, em vez de executar como um servidor de rede, costuma-se chamá-lo de engine (motor ou mecanismo) de banco de dados.
Arquitetura do HSQLDB
O HSQLDB foi criado para ser um banco de dados leve, com pouca demanda de uso de processador, memória e armazenamento. Ele é voltado para uso embarcado, seja internalizado a uma aplicação desktop, ou dentro de um hardware especialmente projetado. O HSQLDB foi, por exemplo, utilizado com sucesso no PDA Zaurus da Sharp e como parte do sistema de apuração eletrônica das eleições no Brasil (no software fornecido para a imprensa, candidatos e partidos acompanharem as apurações em tempo real).
O Projeto JVending (jvending.sf.net), uma aplicação de comércio P2P, fornece um porte do HSQLDB 1.8 para o profile CDC do J2ME. É necessário também o pacote opcional (para o J2ME) JDBC-CDC (jcp.org/en/jsr/detail?id=169). A versão customizada do HSQLDB pode ser baixada em sf.net/project/showfiles.php?group_id=10291 e o JDBC-CDC em java.sun.com/products/jdbc/download.html#cdcfp
O coração do HSQLDB é um engine SQL que opera inteiramente em memória, sem usar arquivos temporários em disco. Isto torna o HSQLDB capaz, por exemplo, de operar inteiramente a partir de um CD, ou em ambientes apenas com (pouca) memória Flash. Mas traz uma limitação: todos os registros que satisfizerem a uma consulta devem ser mantidos em memória. O mesmo ocorre com os índices das tabelas. Ou seja, embora o HSQLDB seja capaz de lidar com bancos de dados ocupando até 8 Gb em disco (utilizando o tipo de tabela cached, apresentado mais adiante), ele não será capaz de retornar todos os registros deste banco como resultado de uma única consulta.
Uma forma de contornar esta limitação é usar a cláusula LIMIT do comando SELECT, para limitar a quantidade de registros retornados, e assim transformar o que seria uma única consulta em uma sucessão de consultas que retornam, cada uma, uma fração dos resultados desejados.
O engine do HSQLDB roda como um único thread, de modo que realiza um comando SQL por vez. Se este comando for um procedimento armazenado, este será totalmente executado antes que outro comando SQL possa ser processado. Pode parecer uma limitação muito séria, mas ela permite ao engine utilizar pouca memória e para gerenciar locks e transações. De fato, o manual do HSQLDB afirma que 170 Kb de RAM são suficientes para rodar o engine (fora a quantidade de memória utilizada pelos "
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Fernando Lozano
é consultor independente, ativista do software livre e professor da Faculdade Metodista Bennett, além de autor do livro “Java em GNU/Linux” (Editora Alta Books). É detentor de certificações da Sun, IBM, Microsoft e Red Hat, sendo uma espécie de “agente duplo” nas várias tribos.
