JDBCとは何か？：Javaデータアクセスの基礎（1）

　今回は、JDBCの概要について簡単に触れた後、JDBCのアーキテクチャについて解説します。

JDBCとは?

　JDBCは、一言でいってしまうなら「リレーショナル・データベース（および、ほとんどすべての表形式のデータ）にアクセスするための、標準Java API」です。JDBCは「Java Database Connectivity」の省略だといわれています（が、実はJDBC仕様には明記されていません）。

　企業内のクリティカルなデータは、多くの場合リレーショナル・データベースに格納されています。そのため、JDBCは、Javaによるエンタープライズ・アプリケーションの基礎をなす、重要なAPIの1つとなっています。

図1 JDBCとデータベースの関係

　データベース間の差異を吸収するJDBCドライバと、特定のベンダに依存しない標準APIであるJDBC APIを利用することによって、ポータブルなデータベース・アプリケーションを構築することが可能になります。実行環境のプラットフォームだけではなく、接続するデータベースに対しても中立となるため、Javaの優れた特徴の1つであるWORA (Write Once, Run Anywhere) を、より高い次元で実現できるわけです。

　JDBCは、次のようなさまざまなJavaコンポーネントから利用することができます。

JDBCの歴史

　初めに、JDBCの歴史について、簡単に振り返っておきましょう。

　JDBCは、1996年2月に発表され、1996年12月リリースのJava Development Kit（JDK）1.1（http://java.sun.com/products/jdk/1.1/）には、JDBC 1.x API（java.sql パッケージ）が含まれるようになりました。JDBCは当初から業界に広く受け入れられ、データベース・ベンダやミドルウェア・ベンダは、競ってJDBCドライバを開発してきました。

　現在、データベース・アクセスのための基本的な機能は、JDBC 1.2 APIで提供されています。

　1998年には、JDBC 2.0 Core API、JDBC 2.0 Optional Package API（旧称JDBC 2.0 Standard Extension API：javax.sql パッケージ）が相次いでリリースされ、1998年12月リリースのJava 2 Platform, Standard Edition (J2SE) 1.2 （http://java.sun.com/products/jdk/1.2/ja/）では、JDBC 2.x Core APIが含まれるようになりました。

　1999年6月には、サーバ・サイドJavaアプリケーションに必要な標準API群を規定した、Java 2 Platform, Enterprise Edition（J2EE）1.2（http://java.sun.com/j2ee/）が発表され、JDBC 2.0 Optional Package APIは、J2EEを構成するAPIの1つとなりました（J2EEに関しては、「Ｊ2EEの基礎」および「Java Solution FAQ」を参考にしてください）。

　JDBC 2.1 Core APIは、JDBC 1.2 APIの後継にあたり、JDBCの基本機能を提供します。一方、JDBC 2.0 Optional Package APIは、接続プーリングや分散トランザクションなど、サーバ・サイドJavaで求められる拡張機能を提供します。JDBC 2.0 APIは、これら2つのAPIの総称です。

　JDBC 3.0 APIは、Java Community Process (JCP) によって仕様の策定が進められています。本稿執筆時点では、Proposed Final Draft 3が公開されています。JDBC 3.0 APIでは、基本的なフレームワークはJDBC 2.0 APIを踏襲し、これを完成させることを目的としています。

　本稿執筆時点では、ベータリリースであるJ2SE 1.4（http://java.sun.com/j2se/1.4/ja/）にJDBC 3.0 APIが含まれます。

図2　JDBC APIの変遷

　本連載では、JDBC 2.0 APIを前提に解説していきます。初めの数回で、JDBC 1.2 APIから提供されていた基本機能を紹介し、その後で、JDBC 2.0 APIでの新機能を紹介する予定です。

JDBC APIのアーキテクチャ

　JDBCドライバ・マネージャ（java.sql.DriverManager クラス） は、JavaプログラムとJDBCドライバの間に位置する管理レイヤです。その役割は、利用可能なJDBCドライバを管理し、適切なJDBCドライバを用いてデータベースに接続することです。

図3　ＪＤＢＣ APIの基本的なアークテクチャ

JDBCドライバの4つのタイプ

　JDBCドライバは、実際にデータベースに接続し、その後のデータベース・アクセスを実行する役目を持っています。JDBCドライバ・マネージャがJDBCドライバを管理できるように、JDBCドライバは、JDBC Driver APIのインターフェイスを実装する必要があります。数多くのデータベース・ベンダやミドルウェア・ベンダが、さまざまなJDBCドライバを提供しています。通常のJava開発者は、JDBC APIだけを知っていれば十分であり、JDBC Driver APIを知る必要はありません。

　有償あるいは無償で利用可能なJDBCドライバは、次のWebページで検索可能です。

http://industry.java.sun.com/products/jdbc/drivers

　JDBCドライバは、その実装方法によって、次の4つのタイプに分けられます。

●タイプ1：JDBC-ODBCブリッジ・ドライバ

　タイプ1のJDBC-ODBCブリッジ・ドライバ（sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriverクラス）は、データディレクトテクノロジーズ（http://www.datadirect.co.jp/）とサン・マイクロシステムズが共同開発したドライバであり、J2SEに含まれています。これを使用するには、クライアントにインストールされている既存のODBCドライバが必要です。ODBCブリッジ・ドライバは、JDBC APIと対応するODBC APIをマッピングすることによって、データベースにアクセスします。ODBCドライバのインストールが必要なため、Appletから利用することはできません。

図4 タイプ1：JDBC-ODBCブリッジ・ドライバ

●タイプ2：ネイティブ・ブリッジ・ドライバ

　タイプ2のネイティブ・ブリッジ・ドライバは、JDBC APIをデータベース製品固有のネイティブAPIにマッピングして、データベースにアクセスします。これを使用するには、データベース製品固有のクライアント・ライブラリが必要です。タイプ1ドライバと同様に、Appletから利用することはできません。

図5　タイプ2：ネイティブ・ブリッジ・ドライバ

　オラクルの場合は、タイプ2ドライバとしてOCIドライバを提供しています。OracleデータベースのクライアントAPIであるOCI（Oracle Call Interface）を利用するため、Oracleクライアントのインストールが必要です。

　タイプ3のネット・プロトコル・ドライバは、ミドルウェア・サーバを介してデータベースにアクセスします。JDBCドライバは、データベースに依存しない中間プロトコルを用いて、ミドルウェア・サーバと通信します。ミドルウェア・サーバは、この中間プロトコルをデータベースのネイティブAPIに変換して、データベースにアクセスすることになります。

　JDBCドライバ自体は、ネイティブAPIにアクセスしないため、Javaのみで実装でき、Appletでもダウンロードして利用することができます。

●タイプ3：ネット・プロトコル・ドライバ

　タイプ3ドライバは、JDBCドライバでネイティブAPIをサポートする必要がないため、タイプ4ドライバに比べて軽量である点がメリットです。ですが、システム構成が複雑になるというデメリットがあります。

図6　タイプ3：ネット・プロトコル・ドライバ

　タイプ3ドライバとしては、データディレクトテクノロジーズのSequeLink for JDBC（http://www.datadirect.co.jp/products/index.asp）などがあります。

●タイプ4：ネイティブ・プロトコル・ドライバ

　タイプ4のネイティブ・プロトコル・ドライバは、データベース製品固有のネイティブAPIを完全にJavaのみで実装したものです。このため、クライアント・ライブラリをインストールする必要はなく、Appletでもダウンロードして利用することができます。

　タイプ4ドライバは、JDBCドライバでネイティブAPIのJava実装を持つため、ほかのタイプのドライバに比べ、サイズが大きくなる傾向があります。ですが、4つのタイプの中で最もシンプルな構成をとれる点は魅力的です。

図7　タイプ4：ネイティブ・プロトコル・ドライバ

　オラクルの場合は、タイプ4ドライバとして、Thinドライバを提供しています。Thinドライバは、TCP/IP上のNet8通信を実装しており、Oracleデータベースと直接通信することが可能です。

　JDBCドライバの選択は難しい問題です。データベース・ベンダが提供するドライバ（多くの場合、無償です）や、サード・パーティの提供する有償のドライバの中から、パフォーマンス、システム構成への適合性、ドライバが提供する付加価値などを考慮して、慎重に選択すべきでしょう（もちろん、JDBCドライバを変更しても、コードをほとんど修正することなく、再利用することはできますが)。

　第2回は、JDBCを利用する環境を構築した後、実際にコードを見ながらJDBCの基本機能について説明します。