Migrando do InterBase para o Firebird 1.5 no Linux e Estabelecendo Conex�o com Java

O Firebird � um gerenciador de banco de dados relacional open source e multi-plataforma desenvolvido por uma comunidade independente de programadores a partir do c�digo fonte do InterBase 6.0, liberado pela Inprise Corp (hoje Borland Software Corp) sob a licen�a InterBase Public License V.1.0. � um banco de dados simples de ser instalado e manipulado, robusto, com alta performance e excelente suporte a triggers e stored procedures.

A vers�o 1.0, lan�ada em meados de mar�o de 2002, e demais da s�rie 1.0.x,� n�o trouxeram muitas inova��es, destinando-se a uma extensa �limpeza� do c�digo fonte, migra��o de C para C++ e elimina��o de "bugs". A vers�o 1.5 � a primeira a conter mudan�as mais profundas como otimiza��o de consultas e vers�es de Classic Server e Embedded Server para windows, al�m desta ser a primeira vers�o que servir� de base para o Firebird 2.

Neste tutorial, mostraremos como migrar de um banco InterBase para o mais novo Firebird 1.5 e como estabelecer conex�es a este banco atrav�s do Java. Como o Firebird 1.0 � um InterBase melhorado, todo o esquema de migra��o tamb�m serve para quem quer migrar deste para a vers�o mais recente do Firebird. As principais fontes de consulta s�o os sites http://www.ibphoenix.com e http://firebird.sourceforge.net.

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1 - Breve Hist�rico

O banco de dados �Groton Database System� (da� o nome dos utilit�rios come�arem com �g�) que, por quest�es evidentes de marketing,� logo veio a se chamar InterBase, foi originalmente criado por Jim Starkey e Ann Harrison, em 1980, numa intrigante e destemida iniciativa[1] de criar um banco de dados simples, com pouca ou nenhuma necessidade de administra��es sofisticadas, por�m, robusto o suficiente para ser utilizado em aplica��es reais.

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A Borland assumiu o desenvolvimento do Interbase em Outubro de 1991, o qual se encontrava na vers�o 3. As principais contribui��es da Borland naquela �poca foram:

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�� implementa��o de stored procedures,

�� arquitetura SuperServer,

�� vers�o Windows e

�� aumento da popularidade devido sua inclus�o nas suas ferramentas RAD.

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O InterBase 6.0� tornou-se um produto open source em Julho de 2000, depois de in�meros conflitos entre o time� de desenvolvimento do InterBase e os executivos da Borland. Surge ent�o a InterBase Company, formada pelos idealizadores do InterBase e seus colaboradores iniciais, com o objetivo de dirigir o novo projeto de software livre com respaldo da Borland. Aparentemente arrependida do que fez, a Borland forneceu, de muito mau grado, o c�digo fonte do InterBase. Demorou semanas at� que todas as partes do c�digo estivessem dispon�veis num �nico download. A comunidade de desenvolvedores do InterBase passou um bom tempo com a tarefa de concertar todas as partes faltantes do c�digo fonte e tamb�m compreendendo como o InterBase funciona internamente para s� ent�o poder contribuir com melhorias.

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Apesar de n�o mais receber apoio da Borland, que restabeleceu o desenvolvimento comercial do InterBase, a comunidade de software livre rapidamente organizou o projeto denominado Firebird, na sourceforge.net, com o intuito de dar continuidade ao desenvolvimento baseado no c�digo fonte do InterBase 6.0.

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2 - Instala��o no Linux�

Antes de fazer qualquer instala��o � necess�rio decidir sobre qual arquitetura voc� pretende utilizar. Existem dois modelos: a arquitetura Classic e a SuperServer.� A Classic, remanescente da vers�o 4 do InterBase, � baseada em processos, isto �, para cada conex�o cliente um novo processo servidor � disparado para atend�-la.� Cada processo � totalmente independente e possui um cache de mem�ria dedicado. A arquitetura SuperServer � uma implementa��o multi-cliente e multi-tarefa que substitui a implementa��o cl�ssica. Um servidor SuperServer pode atender v�rios clientes ao mesmo tempo usando threads ao inv�s de processos separados. M�ltiplas threads compartilham o acesso a recursos compartilhados de um �nico processo servidor. Para maiores informa��es t�cnicas a respeito das diferen�as entre as arquiteturas Classic e SuperServer veja em http://www.ibphoenix.com/main.nfs?a=ibphoenix&page=ibp_ss_vs_classic.

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A arquitetura Classic � mais limitada e destina-se especialmente a plataformas que n�o suportam processamento atrav�s de threads. Sendo assim, mostraremos como instalar a op��o SuperServer do Firebird 1.5 no Linux, tendo em vista este prover suporte nativo a aplica��es multi-tarefas. Supondo que a instala��o ser� feita num Linux box com glibc igual ou superior a 2.2.5 e libstdc++.so igual ou superior a 5.0 (rpm �qa | grep para descobrir), os passos s�o estes:

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Instala��o via pacote RPM:

-�� Baixar a �ltima vers�o do pacote FirebirdSS-1.5.X-xxxx.i686.rpm no endere�o http://firebird.sourceforge.net/index.php?op=files&id=engine. Durante a confec��o deste material a �rea de dowload encontrava-se da seguinte forma:

�� 25th December 2004 SuperServer for Linux V1.5.2 (.rpm) (3.0mb)

�� 25th December 2004 SuperServer for Linux V1.5.2 (.tar.gz) (2.8mb)

-�� Como root, executar: rpm -ivh FirebirdCS-1.5.X-xxxx.i686.rpm

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2.�� Instala��o atrav�s de tar.gz:

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-�� Baixar a �ltima vers�o do arquivo FirebirdSS-1.5.X-xxxx.tar.gz

-�� Como root, executar:

tar �zxvf FirebirdSS-1.5.X-xxxx.tar.gz

cd FirebirdSS-1.5.X-xxxx.i686

./install.sh

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O que o instalador faz �:

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Termina qualquer processo servidor ativo.
Adiciona o usu�rio firebird e o grupo firebird.
Instala o programa no diret�rio /opt/firebird, copia libs (libfbclient, libgds e libib_util)� e cria links simb�licos no diret�rio /usr/lib e copia arquivos de cabe�alho no diret�rio /usr/include.
Adiciona automaticamnete a porta 3050 no /etc/services.
Adiciona automaticamnete a entrada localhost.localdomain and HOSTNAME ao� /etc/hosts.equiv.
A instala��o SuperServer tamb�m instala um script de inicializa��o no /etc/rc.d/init.d.
Inicializa o servidor.
Gera uma password para o usu�rio SYSDBA e a armazena no arquivo /opt/firebird/SYSDBA.password.

Pronto!! Se nenhum erro ocorreu voc� j� tem uma vers�o rodando do servidor Firebird 1.5 na sua m�quina. Para testar voc� pode utilizar o programa isql existente no diret�rio /opt/firebird/bin o qual permite conectar em um banco de dados e realizar consultas. Para maiores informa��es, vide o diret�rio /opt/firebird/doc. Lembre-se que a password do usu�rio SYSDBA foi gerada aleatoriamente pelo instalador. Para alter�-la voc� pode usar o script changeDBAPassword.sh localizado em /opt/firebird/bin.

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3 - Desinstala��o

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Para pacotes RPM:

-�� rpm -e FirebirdSS-1.5.X.xxxx-0

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Para instala��o via tar.gz:

-�� /opt/firebird/bin/uninstall.sh

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4 - Migrando um banco do Interbase para o Firebird

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Para migrar um banco do Interbase ou mesmo do Firebird 1.0.X para o Firebird 1.5 os passos s�o os seguintes:

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Fa�a um backup, utilizando o utilit�rio gbak da sua instala��o do InterBase, do banco de dados que pretende migrar. Para isso, entre como root na m�quina onde o banco a ser migrado se encontra e execute o comando:

gbak �b �v nome_banco_origem.gdb� nome_banco_destino.gbk

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Recupere este backup utilizando o gbak do Firebird 1.5. Como root, execute:

�� gbak -C -v -r -n -i� nome_backup.gbk nome_destino.fdb

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Uma opera��o de backup e recupera��o em geral melhora a performance do banco de dados pois elimina registros expletivos, balanceia os �ndices, recupera espa�o liberado por registros deletados e realiza a atualiza��o do ODS (on-disk structure) caso seja necess�rio.� A sintaxe completa dos comandos para backup e recupera��o pode ser obtida no Operations Guide constante no conjunto de documenta��o da instala��o do InterBase para windows ou no site

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http://firebird.sourceforge.net/download.php?op=file&id=Firebird_v1_ReleaseNotes_Pt.pdf

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5 - O driver JDBC JayBird

O JayBird (http://jaybirdwiki.firebirdsql.org/JayBirdHome) � um driver JCA/JDBC para conex�o com o banco de dados Firebird. Este baseia-se no novo padr�o JCA para conex�o de servidores de aplica��o a sistemas legados e banco de dados e tamb�m no padr�o JDBC. O padr�o JCA especifica uma arquitetura onde um servidor de aplica��o pode cooperar com um driver de tal forma que este gerencie transa��es, seguran�a,� pool �de conex�es e outros recursos e o driver prov� apenas a funcionalidade de conex�o.

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O novo JayBird 1.5 traz algumas melhorias e inova��es:

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Al�m da implementa��o do tipo JDBC 4, este driver implementa tamb�m o tipo 2 e uma vers�o embedded server, a qual permite criar aplica��es com todos os requisitos para conex�o a um servidor embutida na pr�pria aplica��o.
Suporte para IN e OUT stored procedures. O JayBird 1.0 provia suporte apenas a par�metros� IN enquanto esta nova vers�o implementa todos os requisitos tamb�m a par�metros OUT.
Nova infraestrutura para pool de conex�es e prepared statements.

O tipo JDBC 4 � uma implementa��o totalmente em Java que converte chamadas JDBC diretamente para o protocolo utilizado pelo banco de dados. Esta difere da implementa��o de tipo 3, que converte uma chamada para um protocolo independente que depois � convertida, por um servidor intermedi�rio, para o protocolo espec�fico do banco em quest�o. Enquanto o tipo 4 � preferido para configura��es onde o cliente localiza-se numa m�quina diferente da do servidor, sua performance � prejudicada quando as conex�es s�o feitas ao servidor Firebird a partir da mesma m�quina onde este se encontra. Isto deve-se ao fato que o tipo JDBC� 4 utiliza sockets para realizar conex�es, introduzindo um overhead adicional. Quando a comunica��o com o servidor de banco de dados ser� efetuada a partir da mesma m�quina onde este est� instalado, como pode ser o caso de aplica��es web em Java onde o container web roda na mesma m�quina do banco de dados, � prefer�vel utilizar o tipo JDBC 2. Este, utiliza uma biblioteca nativa JNI para efetuar as conex�es, possibilitando uma performance superior pois acessa o banco de dados diretamente.

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Um pool de conex�es prov� um meio de gerenciar e manipular conex�es a bancos de dados. Sua principal utilidade � minimizar o tempo necess�rio para uma aplica��o obter uma conex�o a um banco, tendo em vista que, em geral, esta � uma opera��o que consome consider�vel tempo. Al�m disso, outras vantagens s�o:

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Gerenciamento do n�mero limite de conex�es. Uma aplica��o n�o pode abrir mais conex�es do que o permitido pelo pool.
Centraliza��o do lugar onde conex�es a bancos de dados ser�o obtidas.
Possibilidade tamb�m de fazer pool de prepared statements.

Um prepared statement � uma instru��o SQL compilada e otimizada apenas uma vez� para ser utilizada v�rias vezes por uma aplica��o, reduzindo assim o tempo de execu��o quando esta se encontra, por exemplo, num loop. Por�m, o que acontece quando precisamos utiliz�-la durante o ciclo de vida de um objeto? Devemos criar uma conex�o dedicada ao objeto, j� que um� prepared statement � intrinsecamente relacionado � conex�o que o criou, ou preparar um cada vez que for necess�rio utiliz�-lo? As duas op��es s�o insatisfat�rias, a primeira por ser invi�vel no sentido de consumir uma conex�o para cada objeto instanciado que faz uso de prepared statement e a segunda por perder a principal vantagem que � a possibilidade de reutiliza��o de consultas j� compiladas e otimizadas.

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Um pool de prepared statements resolve estes problemas. Veja o exemplo abaixo:

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1� Connection connection = dataSource.getConnection();

2� try {

3�� PreparedState ent ps = connection.prepareState ent(

4�� SELECT * FROM test_table WHERE id = ?�);

5�� try {

6�� ps.setInt(1, id);

7�� ResultSet rs = ps.executeQuery();

8�� while (rs.next()) {

9�� // faz alguma coisa

10�� }

11�� } finally {

12�� ps.close();

13�� }

14 } finally {

15�� connection.close();

16 }

�

As linhas 1 a 16 apresentam um c�digo t�pico quando um pool de prepared statements est� sendo utilizado. A aplica��o obt�m uma conex�o atrav�s de um javax.sql.DataSource, prepara uma consulta como se esta fosse ser usada pela primeira vez, seta os par�metros e a executa. A cria��o do prepared statement na linha 3 � interceptada pelo pool o qual verifica se existe um prepared statement livre para o SQL especificado. Caso n�o exista, um novo � criado. Na linha 12, o prepared statement n�o � fechado mas sim devolvido ao pool. O mesmo acontece com a conex�o na linha 15.

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5.1 � Instalando o driver e obtendo conex�es atrav�s do pool

Para instalar o driver JDBC JayBird 1.5 voc� deve:

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baix�-lo da p�gina http://jaybirdwiki.firebirdsql.org/download/Downloads,
descompactar o arquivo,
copiar os .jar no diret�rio de bibliotecas do servidor web e N�O no diret�rio WEB-INF da aplica��o.

Pronto!! A partir da� voc� j� pode fazer uso das classes para obter uma conex�o a um servidor de banco de dados Firebird. Para quem estava acostumado � instala��o do InterClient para conex�o ao Interbase onde fazia-se necess�rio a instala��o do programa interserver que roda em baixo do xinetd escutando os pedidos de conex�o na porta 3060, a instala��o do JayBird � muito mais simples. Uma vez que o servidor Firebird tenha sido instalado, o servi�o gds_db � configurado por padr�o para ouvir a porta 3050. E, a n�o ser que voc� precise alterar este valor de porta (o que pode ser feito editando-se o arquivo /etc/services), nada mais precisa ser feito e o JayBird ir� se comunicar com o servidor atrav�s desta porta .�

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Mostraremos agora como obter uma conex�o usando o driver JDBC tipo 4 e tipo 2. Para conex�o usando embedded server vide se��o 5.4.

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Conex�o no modo JDBC 4

Como vimos, este � o driver puro Java que deve ser preferencialmente utilizado quando a esta��o cliente localiza-se numa m�quina distinta do servidor Firebird. A URL para conex�o � a seguinte:

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jdbc:firebirdsql:host[/port]:/path/to/db.fdb

�

Como exemplo, veja o c�digo abaixo que utiliza o pool de conex�es do JayBird:

�

public final class DataSourceExample

{

� static public void main (String args[]) throws Exception

� {

��//Criando um DataSource manualmente
��org.firebirdsql.pool.FBWrappingDataSource dataSource�=
��new org.firebirdsql.pool.FBWrappingDataSource();

�

�� //Configurando os par�metros principais

�� dataSource.setDatabase("localhost/3050:c:/database/employee.gdb");

�

//Configurando par�metros adicionais
dataSource.setCharSet(interbase.interclient.CharacterEncodings.NONE);

�� dataSource.setSuggestedCachePages(0);

�� dataSource.setSweepOnConnect(false);

�� //Isto n�o precisa tendo em vista que a URL j� identifica o tipo

�� dataSource.setType("TYPE4");

�

//par�metros espec�ficos do banco n�o possuem m�todos sertters��

�� dataSource.setNonStandardProperty("isc_dpb_sweep", null);

�� dataSource.setNonStandardProperty("isc_dpb_num_buffers", "75");

�� try {

�� dataSource.setLoginTimeout(10);

java.sql.Connection c = dataSource.getConnection("sysdba",�

�� "masterkey");

�� System.out.println ("conex�o estabelecida");

�� c.close ();

�� }

�� catch (java.sql.SQLException e) {

��e.printStackTrace();

�� System.out.println ("sql exception: " + e.getMessage ());

�� }

� }

}

�

Conex�o no modo JDBC 2

Estabelecer conex�es do tipo JDBC 2 requer a correta instala��o da biblioteca nativa JNI.� Para isso, copie o arquivo libjaybird.so que consta no pacote de instala��o do JayBird para o diret�rio $JAVA_HOME/jre/bin. Uma vez feito isso, as conex�es podem ser obtidas como no exemplo anterior, por�m, passando a URL com a sintaxe

�

jdbc:firebirdsql:native:host[/port]:/path/to/db.fdb

�

ou utilizando a URL do tipo 4 por�m indicando que o tipo ser� 2 atrav�s do m�todo dataSource.setType("TYPE2").

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5.2 � Acessando um Data Source atrav�s de JNDI no JBoss

Para criar um alias JNDI apontando para um data source do Firebird no servidor de aplica��es JBoss, crie um arquivo chamado firebird-ds.xml com o seguinte conte�do

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>�

�

��<datasources>

� <local-tx-datasource>

�� <jndi-name>nome_alias</jndi-name>

�� <connection-url>jdbc:host/3050:caminho_para_arquivo_fdb</connection-url>

�� <driver-class> org.firebirdsql.pool.FBWrappingDataSource</driver-class>

�� <user-name>SYSDBA</user-name>

�� <password>masterkey</password>��

� </local-tx-datasource>

� </datasources>

�

e o copie no diret�rio deploy do tipo de servidor que voc� est� usando (all, default, minimal, etc). Para acessar numa aplica��o o data source criado pode-se fazer

�

javax.naming.Context ctx = new javax.naming.InitialContext();��

javax.sql.DataSource ds = (javax.sql.DataSource) ctx.lookup(�java:nome_alias�);

�

5.3 � Mais Informa��es

Informa��es detalhadas sobre o JayBird, suas classes, caracter�sticas espec�ficas, utiliza��o das diferentes vers�es do driver, pool de conex�es, dentre outras podem ser obtidas no manual constante no diret�rio doc da instala��o.

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6 � Ferramentas de Administra��o

Uma lista com in�meras ferramentas de administra��o est� dispon�vel na p�gina abaixo:�

http://www.ibphoenix.com/main.nfs?a=ibphoenix&page=ibp_admin_tools

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Algumas delas s�o comerciais enquanto outras livres. Dentre estas, uma das mais promissoras � a FlameRobin (http://www.flamerobin.org/), uma ferramenta totalmente open source para administra��o de bancos Firebird existente em v�rias plataformas. Apesar de ainda n�o totalmente completa, j� conta com v�rias funcionalidades �teis como execu��o de comandos SQL, interface para backup, cria��o e edi��o de objetos do banco de dados, dentre outras. A Figura 1.0 mostra a tela principal extra�da de sua execu��o no Gnome ( Linux):

Figura 1.0: Tela principal do aplicativo FlameRobin

[1] Leia um pouco mais em http://firebird.sourceforge.net/index.php?op=history&id=ann_1

Tecnologias:

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