Linux环境下的Java（JDBC）链接openGauss数据库实践

一、测试环境

1、操作系统：

CentOS操作系统官方下载地址：https://www.centos.org/download/

（Tips：目前官方版本已经到8、9）

2、DataBase版本：

根据操作系统下载匹配的数据库版本和JDBC驱动包。

官方下载地址：https://opengauss.org/zh/download/ （Tips：官方最新版本3.1.0）

3、JDK版本：

登录网址：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/#java11

选择对应jdk版本下载。（Tips：可在Windows下载完成后，通过FTP或者SSH到发送到Linux上）。

4、本实验预置环境

1）操作系统版本：CentOS 7 64位（CentOS Linux release 7.6.1810）

2）DataBase & JDBC版本：

üopenGauss 2.0.1。

üJDBC驱动版本：JDBC_2.0.0

3）JDK版本：Java 11.0.17

二、Linux环境安装Java环境及配置步骤

1、登录到Linux环境，切换到root用户（Tips：需要root密码）

su root

cd /usr
mkdir java

3、将“jdk-11.0.17_linux-x64_bin.tar.gz” 上传到 /usr/java/ 目录。（Tips：可通过FTP或者SSH 发送到Linux系统，在通过cp命令进行复制）

4、解压jdk到当前目录，得到文件夹“jdk-11.0.17”（Tips：下载不同版本的JDK文件名不同）。

cd /usr/java/
tar -zxvf jdk-11.0.17_linux-x64_bin.tar.gz

5、安装完毕可以建立一个链接以节省目录长度

ln -s /usr/java/jdk-11.0.17  /usr/jdk

6、编辑配置文件，配置环境变量

vi /etc/profile

在文本的末尾添加如下内容：

export JAVA_HOME=/usr/jdk
export CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib/
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
export PATH JAVA_HOME CLASSPATH
cat /etc/profile

7、重启机器或执行命令

source /etc/profile

或

sudo shutdown -r now

8、查看安装情况

java -version

9、可能出现的错误信息：

bash: ./java: cannot execute binary file

出现这个错误的原因可能是在32位的操作系统上安装了64位的jdk，

1、查看jdk版本和Linux版本位数是否一致。

2、查看你安装的Ubuntu是32位还是64位系统：

sudo uname -m
i686 //表示是32位
x86_64 // 表示是64位

到此， Java环境配置完成。

三、准备链接数据库的环境

1、修改数据库的pg_hba.conf文件。

在GS_HOME中查找pg_hba.conf文件，本实验中数据库GS_HOME设置的为/gaussdb/data/db1，实际操作中GS_HOME地址可以查看安装时的配置文件

“/soft/openGauss/clusterconfig.xml”中的


cd /gaussdb/data/db1
vi pg_hba.conf

将以下内容添加进pg_hba.conf文件中。（Tips：当在链接时如果提示“FATAL: Forbid remote connection with trust method!”，则需要更改目标IP对应的客户端接入认证将 trust 改成sha256）。

切换omm用户登陆，使用gs_ctl命令将策略生效。

su - omm
gs_ctl reload -D /gaussdb/data/db1

2、连接数据库后，进入SQL命令界面。创建测试用户dbuser，密码为Gauss#3demo 。

gsql -d postgres -p 26000 -r
CREATE USER dbuser IDENTIFIED BY 'Gauss#3demo';
postgres=# alter role dbuser createrole createdb;
ALTER ROLE
postgres=# q

3、创建测试数据库demo。

使用gsql工具登陆数据库。登录用户为dbuser，密码为Gauss#3demo（或者为用户自定义的密码）。

gsql -d postgres -p 26000 -U dbuser –r

创建数据库demo

create database demo ENCODING 'UTF8' template = template0;
connect demo;

4、创建名为demo的schema，并设置demo为当前的schema。

CREATE SCHEMA demo;

将默认搜索路径设为demo。

SET search_path TO demo;

5、创建测试表websites。

CREATE TABLE websites (
id int NOT NULL,
name char(20) NOT NULL DEFAULT '',
url varchar(255) NOT NULL DEFAULT '',
PRIMARY KEY (id)
);
COMMENT ON COLUMN websites.name IS '站点名称';

6、插入数据。

INSERT INTO websites VALUES
('1', 'openGauss', 'https://opengauss.org/zh/'),
('2', 'huaweicloud', 'https://www.huaweicloud.com/'),
('3', 'openEuler', 'https://openeuler.org/zh/');

7、退出数据库

postgres=# q

8、修改数据库监听地址。

在GS_HOME中，本实验中数据库GS_HOME设置的为/gaussdb/data/db1。

cd /gaussdb/data/db1
vi postgresql.conf

将listen_addresses的值修改成为*。

listen_addresses = '*'

修改完成后重启数据库生效（-D后面的数据库默认路径，需要根据实际情况进行修改）。

gs_ctl restart -D /gaussdb/data/db1

9、将对应的JDBC驱动包 “postgresql.jar” 上传到 /soft 目录。（Tips：可通过FTP或者SSH 发送到Linux系统，在通过cp命令进行复制）。

到此， 链接数据库的环境准备就绪。

四、链接测试

1、连接openGauss并执行java代码

1）使用Java程序连接数据库并进行查询。在/soft目录中创建openGaussDemo.java文件：

vi /soft/openGaussDemo.java

进入编辑openGaussDemo.java文件模式：

将如下文件内容拷贝至openGaussDemo.java文件。

import java.sql.*;
public class openGaussDemo {
static final String JDBC_DRIVER = "org.postgresql.Driver";  
static final String DB_URL = "jdbc//192.168.52.3:26000/demo";
// 数据库的用户名与密码，需要根据自己的设置
static final String USER = "dbuser";
static final String PASS = "Gauss#3demo";
public static void main(String[] args) {
Connection conn = null;
Statement stmt = null;
try{
// 注册 JDBC 驱动
Class.forName(JDBC_DRIVER);


// 打开链接
System.out.println("连接数据库...");
conn = DriverManager.getConnection(DB_URL,USER,PASS);


// 执行查询
System.out.println(" 实例化Statement对象...");
stmt = conn.createStatement();
String sql;
sql = "SELECT id, name, url FROM demo.websites";
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);


// 展开结果集数据库
while(rs.next()){
// 通过字段检索
int id  = rs.getInt("id");
String name = rs.getString("name");
String url = rs.getString("url");


// 输出数据
System.out.print("ID: " + id);
System.out.print(", 站点名称: " + name);
System.out.print(", 站点 URL: " + url);
System.out.print("
");
}
// 完成后关闭
rs.close();
stmt.close();
conn.close();
}catch(SQLException se){
// 处理 JDBC 错误
se.printStackTrace();
}catch(Exception e){
// 处理 Class.forName 错误
e.printStackTrace();
}finally{
// 关闭资源
try{
if(stmt!=null) stmt.close();
}catch(SQLException se2){
}// 什么都不做
try{
if(conn!=null) conn.close();
}catch(SQLException se){
se.printStackTrace();
}
}
System.out.println("Goodbye!");
}
}

编辑完成后，按“ESC”键，输入:wq!保存退出。

说明：请用户根据实际情况替换红字内容，修改

jdbc//192.168.52.3:26000/postgres中的IP信息，以及连接数据库的用户及密码USER = "dbuser"、 PASS = "Gauss#3demo" 。

2、在安装Java的本机，对Java程序编译后执行。

先对Java程序进行编译（进入Java程序的目录）

javac -encoding utf-8 -cp /soft/postgresql.jar openGaussDemo.java

再执行以下命令（Tips:注意“.:”的书写）。

java -cp .:/soft/postgresql.jar openGaussDemo

3、执行结果

至此，在linux环境下java访问openGauss数据库就算完成了。

五、经验小结（FAQ）

1、数据库运行环境建议

1）支持的硬件平台

openGauss支持运行在ARM服务器和通用的x86服务器上：

支持ARM服务器和基于x86_64的通用PC服务器。

支持本地存储（SATA、SAS、SSD）。

支持千兆、万兆Ethernet网络。

2）支持的操作系统

ARM：openEuler 20.03LTS（推荐采用此操作系统）、麒麟V10、Asianux 7.5

X86：openEuler 20.03LTS、CentOS 7.6、Asianux 7.6

2、JDBC开发应用程序的流程

3、连接故障说明

1）gsql: could not connect to server: No route to host

此问题一般是指定了不可达的地址或者端口导致的。请检查-h参数与-p参数是否添加正确。

2）gsql: FATAL: Invalid username/password,login denied.

此问题一般是输入了错误的用户名和密码导致的，请联系数据库管理员，确认用户名和密码的正确性。

3）gsql: FATAL: Forbid remote connection with trust method!

数据库由于安全问题，禁止远程登录时使用trust模式。这时需要修改pg_hba.conf里的连接认证信息。具体的设置信息请参见：官方《开发者指南》中“管理数据库安全 > 客户端接入认证 > 配置文件参考”章节。 ——实验过程中遇到此错误tips

说明：请不要修改pg_hba.conf中openGauss主机的相关设置，否则可能导致数据库功能故障。建议业务应用部署在openGauss之外，而非openGauss内部。

4）The “libpq.so” loaded mismatch the version of gsql, please check it.

此问题是由于环境中使用的libpq.so的版本与gsql的版本不匹配导致的，请通过“ldd gsql”命令确认当前加载的libpq.so的版本，并通过修改LD_LIBRARY_PATH环境变量来加载正确的libpq.so。

5）gsql: symbol lookup error: xxx/gsql: undefined symbol: libpqVersionString

此问题是由于环境中使用的libpq.so的版本与gsql的版本不匹配导致的（也有可能是环境中存在PostgreSQL的libpq.so），请通过“ldd gsql”命令确认当前加载的libpq.so的版本，并通过修改LD_LIBRARY_PATH环境变量来加载正确的libpq.so。

6）gsql: connect to server failed: Connection timed out

Is the server running on host “xx.xxx.xxx.xxx” and accepting TCP/IP connections on port xxxx?

此问题是由于网络连接故障造成。请检查客户端与数据库服务器间的网络连接。如果发现从客户端无法PING到数据库服务器端，则说明网络连接出现故障。

7）gsql: FATAL: permission denied for database “postgres” DETAIL: User does not have CONNECT privilege.

此问题是由于用户不具备访问该数据库的权限，可以使用如下方法解决。

a.使用管理员用户dbadmin连接数据库。

gsql -d postgres -U dbadmin -p 5432

b.赋予该用户访问数据库的权限。

GRANT CONNECT ON DATABASE postgres TO user1;

8）gsql: FATAL: sorry, too many clients already，active/non-active: 197⁄3.

此问题是由于系统连接数量超过了最大连接数量。请进行会话连接数管理，释放无用会话。

会话状态可以在视图PG_STAT_ACTIVITY中查看。无用会话可以使用函数pg_terminate_backend进行释放。

select datid,pid,state from pg_stat_activity;

datid | pid | state -------+-----------------+-------- 13205 | 139834762094352 | active 13205 | 139834759993104 | idle (2 rows)

其中pid的值即为该会话的线程ID。根据线程ID结束会话。

SELECT PG_TERMINATE_BACKEND(139834759993104);

显示类似如下信息，表示结束会话成功。

PG_TERMINATE_BACKEND ---------------------- t (1 row)

9）gsql: wait xxx.xxx.xxx.xxx:xxxx timeout expired

gsql在向数据库发起连接的时候，会有5分钟超时机制，如果在这个超时时间内，数据库未能正常的对客户端请求进行校验和身份认证，那么gsql会退出当前会话的连接过程，并报出如上错误。

一般来说，此问题是由于连接时使用的-h参数及-p参数指定的连接主机及端口有误（即错误信息中的xxx部分），导致通信故障；极少数情况是网络故障导致。要排除此问题，请检查数据库的主机名及端口是否正确。

10）gsql: could not receive data from server: Connection reset by peer.

同时，检查数据库主节点日志中出现类似如下日志“ FATAL: cipher file “/data/dbnode/server.key.cipher” has group or world access”，一般是由于数据目录或部分关键文件的权限被误操作篡改导致。请参照其他正常实例下的相关文件权限，修改回来便可。

11）gsql: FATAL: GSS authentication method is not allowed because XXXX user password is not disabled.

目标数据库主节点的pg_hba.conf里配置了当前客户端IP使用”gss”方式来做认证，该认证算法不支持用作客户端的身份认证，请修改到”sha256”后再试。配置方法见官网《开发者指南》中“管理数据库安全 > 客户端接入认证 > 配置文件参考”章节。

说明：

- 请不要修改pg_hba.conf中openGauss主机的相关设置，否则可能导致数据库功能故障。
- 建议业务应用部署在openGauss之外，而非openGauss内部。

以上欢迎大家测试、并交流！

　　审核编辑：汤梓红

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