Início Rápido: Usar o Java e o JDBC com o Banco de Dados do Azure para PostgreSQL

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APLICA-SE A: Banco de Dados do Azure para PostgreSQL – Servidor Único

Importante

O Banco de Dados do Azure para PostgreSQL – Servidor Único está prestes a ser desativado. Recomendamos vivamente que atualize para a Base de Dados Azure para PostgreSQL – Servidor Flexível. Para obter mais informações sobre a migração para a Base de Dados Azure para PostgreSQL – Servidor Flexível, veja O que está acontecendo com a Base de Dados Azure para PostgreSQL Single Server?.

Este artigo demonstra como criar um aplicativo de exemplo que usa o Java e o JDBC para armazenar e recuperar informações no Banco de Dados do Azure para PostgreSQL.

O JDBC é a API Java padrão para se conectar a bancos de dados relacionais tradicionais.

Neste artigo, vamos incluir dois métodos de autenticação: autenticação do Microsoft Entra e autenticação do PostgreSQL. A guia Sem senha mostra a autenticação do Microsoft Entra e a guia Senha mostra a autenticação do PostgreSQL.

A autenticação do Microsoft Entra é um mecanismo de conexão do Banco de Dados do Azure para PostgreSQL que usa as identidades definidas no Microsoft Entra ID. Com a autenticação do Microsoft Entra, você pode gerenciar as identidades de usuários do banco de dados e outros serviços da Microsoft em uma só localização central, o que simplifica o gerenciamento de permissões.

A autenticação PostgreSQL usa contas armazenadas no PostgreSQL. Se você optar por usar senhas como credenciais para as contas, essas credenciais serão armazenadas na tabela user. Como essas senhas são armazenadas no PostgreSQL, você precisará gerenciar a rotação das senhas por conta própria.

Pré-requisitos

Preparar o ambiente de trabalho

Primeiro, vamos configurar algumas variáveis de ambiente. No Azure Cloud Shell, execute os seguintes comandos:

export AZ_RESOURCE_GROUP=database-workshop
export AZ_DATABASE_SERVER_NAME=<YOUR_DATABASE_SERVER_NAME>
export AZ_DATABASE_NAME=demo
export AZ_LOCATION=<YOUR_AZURE_REGION>
export AZ_POSTGRESQL_AD_NON_ADMIN_USERNAME=<YOUR_POSTGRESQL_AD_NON_ADMIN_USERNAME>
export AZ_LOCAL_IP_ADDRESS=<YOUR_LOCAL_IP_ADDRESS>
export CURRENT_USERNAME=$(az ad signed-in-user show --query userPrincipalName -o tsv)
export CURRENT_USER_OBJECTID=$(az ad signed-in-user show --query id -o tsv)

Substitua os espaços reservados pelos seguintes valores, que são usados em todo este artigo:

  • <YOUR_DATABASE_SERVER_NAME>: o nome do servidor PostgreSQL, que deve ser exclusivo no Azure.
  • <YOUR_AZURE_REGION>: A região do Azure que você usará. Você pode usar eastus por padrão, mas é recomendável configurar uma região mais próxima de onde você mora. Você pode ver a lista completa de regiões disponíveis inserindo az account list-locations.
  • <YOUR_POSTGRESQL_AD_NON_ADMIN_USERNAME>: o nome de usuário do servidor de banco de dados PostgreSQL. Verifique se o nome de usuário é válido no locatário do Microsoft Entra.
  • <YOUR_LOCAL_IP_ADDRESS>: O endereço IP do computador local, do qual você executará o aplicativo Spring Boot. Uma forma conveniente de encontrá-lo é abrir whatismyip.akamai.com.

Importante

Durante a definição de <YOUR_POSTGRESQL_AD_NON_ADMIN_USERNAME>, o nome de usuário já precisa existir no seu locatário do Microsoft Entra ou você não poderá criar um usuário do Microsoft Entra no banco de dados.

Em seguida, crie um grupo de recursos usando o seguinte comando:

az group create \
    --name $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --location $AZ_LOCATION \
    --output tsv

Criar uma instância do Banco de Dados do Azure para PostgreSQL

As seções a seguir descrevem como criar e configurar a instância do banco de dados.

Criar um servidor PostgreSQL e configurar um usuário administrador

A primeira coisa que você vai criar é um servidor PostgreSQL gerenciado com um usuário administrador.

Observação

Você pode ler informações mais detalhadas sobre como criar servidores PostgreSQL em Criar um servidor do Banco de Dados do Azure para PostgreSQL usando o portal do Azure.

Se você estiver usando a CLI do Azure, execute o seguinte comando para garantir que ele tenha permissão suficiente:

az login --scope https://graph.microsoft.com/.default

Então execute este comando para criar o servidor:

az postgres server create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name $AZ_DATABASE_SERVER_NAME \
    --location $AZ_LOCATION \
    --sku-name B_Gen5_1 \
    --storage-size 5120 \
    --output tsv

Agora execute o seguinte comando para definir o usuário administrador do Microsoft Entra:

az postgres server ad-admin create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --server-name $AZ_DATABASE_SERVER_NAME \
    --display-name $CURRENT_USERNAME \
    --object-id $CURRENT_USER_OBJECTID

Importante

Ao definir o administrador, um novo usuário é adicionado ao servidor do Banco de Dados do Azure para PostgreSQL com permissões de administrador completo. Somente um administrador do Microsoft Entra pode ser criado por servidor PostgreSQL, e a seleção de outro substituirá o administrador do Microsoft Entra existente configurado para o servidor.

Esse comando cria um servidor PostgreSQL pequeno e define o administrador do Active Directory como o usuário conectado.

Configurar uma regra de firewall para o servidor PostgreSQL

As instâncias do Banco de Dados do Azure para PostgreSQL são protegidas por padrão. Elas têm um firewall que não permite nenhuma conexão de entrada. Para usar o banco de dados, você precisa adicionar uma regra de firewall que permitirá que o endereço IP local acesse o servidor de banco de dados.

Como você configurou seu endereço IP local no início deste artigo, abra o firewall do servidor executando o seguinte comando:

az postgres server firewall-rule create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name $AZ_DATABASE_SERVER_NAME-database-allow-local-ip \
    --server $AZ_DATABASE_SERVER_NAME \
    --start-ip-address $AZ_LOCAL_IP_ADDRESS \
    --end-ip-address $AZ_LOCAL_IP_ADDRESS \
    --output tsv

Se você estiver se conectando ao servidor PostgreSQL do WSL (Subsistema do Windows para Linux) em um computador Windows, precisará adicionar a ID do host WSL ao firewall.

Obtenha o endereço IP do computador host executando o seguinte comando no WSL:

cat /etc/resolv.conf

Copie o endereço IP após o termo nameserver e use o seguinte comando para definir uma variável de ambiente para o endereço IP WSL:

AZ_WSL_IP_ADDRESS=<the-copied-IP-address>

Em seguida, use o seguinte comando para abrir o firewall do servidor para seu aplicativo baseado em WSL:

az postgres server firewall-rule create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name $AZ_DATABASE_SERVER_NAME-database-allow-local-ip \
    --server $AZ_DATABASE_SERVER_NAME \
    --start-ip-address $AZ_WSL_IP_ADDRESS \
    --end-ip-address $AZ_WSL_IP_ADDRESS \
    --output tsv

Configurar um banco de dados PostgreSQL

O servidor PostgreSQL que você criou anteriormente está vazio. Use o comando a seguir para criar um banco de dados.

az postgres db create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name $AZ_DATABASE_NAME \
    --server-name $AZ_DATABASE_SERVER_NAME \
    --output tsv

Criar um usuário não administrador do PostgreSQL e conceder permissão

Em seguida, crie um usuário não administrador e conceda a ele todas as permissões para o banco de dados.

Observação

Você pode ler informações mais detalhadas sobre como criar usuários do PostgreSQL em Criar usuários no Banco de Dados do Azure para PostgreSQL.

Crie um script SQL chamado create_ad_user.sql para criar um usuário não administrador. Adicione o seguinte conteúdo e salve-o localmente:

cat << EOF > create_ad_user.sql
SET aad_validate_oids_in_tenant = off;
CREATE ROLE "$AZ_POSTGRESQL_AD_NON_ADMIN_USERNAME" WITH LOGIN IN ROLE azure_ad_user;
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE $AZ_DATABASE_NAME TO "$AZ_POSTGRESQL_AD_NON_ADMIN_USERNAME";
EOF

Em seguida, use o seguinte comando para executar o script SQL, a fim de criar o usuário não administrador do Microsoft Entra:

psql "host=$AZ_DATABASE_SERVER_NAME.postgres.database.azure.com user=$CURRENT_USERNAME@$AZ_DATABASE_SERVER_NAME dbname=$AZ_DATABASE_NAME port=5432 password=$(az account get-access-token --resource-type oss-rdbms --output tsv --query accessToken) sslmode=require" < create_ad_user.sql

Agora, use o seguinte comando para remover o arquivo de script SQL temporário:

rm create_ad_user.sql

Criar um projeto Java

Usando seu IDE favorito, crie um projeto Java usando Java 8 ou superior e adicione um arquivo pom.xml em seu diretório raiz com o seguinte conteúdo:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>demo</name>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    </properties>

    <dependencies>
      <dependency>
        <groupId>org.postgresql</groupId>
        <artifactId>postgresql</artifactId>
        <version>42.3.6</version>
      </dependency>
      <dependency>
        <groupId>com.azure</groupId>
        <artifactId>azure-identity-extensions</artifactId>
        <version>1.0.0</version>
      </dependency>
    </dependencies>
</project>

Esse arquivo é um arquivo Apache Maven que configura seu projeto para usar o Java 8 e um driver PostgreSQL recente para Java.

Preparar um arquivo de configuração para se conectar ao Banco de Dados do Azure para PostgreSQL

Crie um arquivo src/main/resources/application.properties e adicione o seguinte conteúdo:

cat << EOF > src/main/resources/application.properties
url=jdbc:postgresql://${AZ_DATABASE_SERVER_NAME}.postgres.database.azure.com:5432/${AZ_DATABASE_NAME}?sslmode=require&authenticationPluginClassName=com.azure.identity.extensions.jdbc.postgresql.AzurePostgresqlAuthenticationPlugin
user=${AZ_POSTGRESQL_AD_NON_ADMIN_USERNAME}@${AZ_DATABASE_SERVER_NAME}
EOF

Observação

A propriedade de configuração url tem ?sslmode=require acrescentado para instruir o driver JDBC a usar o protocolo TLS ao se conectar ao banco de dados. O uso do TLS com o Banco de Dados do Azure para PostgreSQL é obrigatório e uma boa prática de segurança.

Criar um arquivo SQL para gerar o esquema de banco de dados

Você usará um arquivo src/main/resources/schema.sql para criar um esquema de banco de dados. Crie esse arquivo e adicione os seguintes conteúdos:

cat << EOF > src/main/resources/schema.sql
DROP TABLE IF EXISTS todo;
CREATE TABLE todo (id SERIAL PRIMARY KEY, description VARCHAR(255), details VARCHAR(4096), done BOOLEAN);
EOF

Codificar o aplicativo

Conectar-se ao banco de dados

Em seguida, adicione o código Java que usará o JDBC para armazenar e recuperar dados do servidor PostgreSQL.

Crie um arquivo src/main/java/DemoApplication.java e adicione o seguinte conteúdo:

package com.example.demo;

import java.sql.*;
import java.util.*;
import java.util.logging.Logger;

public class DemoApplication {

    private static final Logger log;

    static {
        System.setProperty("java.util.logging.SimpleFormatter.format", "[%4$-7s] %5$s %n");
        log =Logger.getLogger(DemoApplication.class.getName());
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        log.info("Loading application properties");
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(DemoApplication.class.getClassLoader().getResourceAsStream("application.properties"));

        log.info("Connecting to the database");
        Connection connection = DriverManager.getConnection(properties.getProperty("url"), properties);
        log.info("Database connection test: " + connection.getCatalog());

        log.info("Create database schema");
        Scanner scanner = new Scanner(DemoApplication.class.getClassLoader().getResourceAsStream("schema.sql"));
        Statement statement = connection.createStatement();
        while (scanner.hasNextLine()) {
            statement.execute(scanner.nextLine());
        }

        /* Prepare for data processing in the PostgreSQL server.
        Todo todo = new Todo(1L, "configuration", "congratulations, you have set up JDBC correctly!", true);
        insertData(todo, connection);
        todo = readData(connection);
        todo.setDetails("congratulations, you have updated data!");
        updateData(todo, connection);
        deleteData(todo, connection);
        */

        log.info("Closing database connection");
        connection.close();
    }
}

Esse código Java usará os arquivos application.properties e schema.sql criados anteriormente para se conectar ao servidor PostgreSQL e criar um esquema que armazenará nossos dados.

Neste arquivo, você pode ver que comentamos os métodos para inserir, ler, atualizar e excluir dados. Você codificará esses métodos no restante deste artigo e poderá remover as marcas de comentário uma após a outra.

Observação

As credenciais de banco de dados são armazenadas nas propriedades user e password no arquivo application.properties. Essas credenciais são usadas durante a execução de DriverManager.getConnection(properties.getProperty("url"), properties);, pois o arquivo de propriedades é passado como um argumento.

Agora, você pode executar esta classe principal com a sua ferramenta favorita:

  • Usando o IDE, você deve clicar com o botão direito do mouse na classe DemoApplication e executá-la.
  • Usando o Maven, você pode executar o aplicativo usando o seguinte comando: mvn exec:java -Dexec.mainClass="com.example.demo.DemoApplication".

O aplicativo deve se conectar ao Banco de Dados do Azure para PostgreSQL, criar um esquema de banco de dados e fechar a conexão, como você vê nos logs do console:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Closing database connection

Criar uma classe de domínio

Crie uma classe Java Todo, ao lado da classe DemoApplication e adicione o seguinte código:

package com.example.demo;

public class Todo {

    private Long id;
    private String description;
    private String details;
    private boolean done;

    public Todo() {
    }

    public Todo(Long id, String description, String details, boolean done) {
        this.id = id;
        this.description = description;
        this.details = details;
        this.done = done;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public void setDescription(String description) {
        this.description = description;
    }

    public String getDetails() {
        return details;
    }

    public void setDetails(String details) {
        this.details = details;
    }

    public boolean isDone() {
        return done;
    }

    public void setDone(boolean done) {
        this.done = done;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Todo{" +
                "id=" + id +
                ", description='" + description + '\'' +
                ", details='" + details + '\'' +
                ", done=" + done +
                '}';
    }
}

Essa classe é um modelo de domínio mapeado na tabela todo que você criou ao executar o script schema.sql.

Inserir dados no Banco de Dados do Azure para PostgreSQL

No arquivo src/main/java/DemoApplication.java, após o método principal, adicione o seguinte método para inserir dados no banco de dados:

private static void insertData(Todo todo, Connection connection) throws SQLException {
    log.info("Insert data");
    PreparedStatement insertStatement = connection
            .prepareStatement("INSERT INTO todo (id, description, details, done) VALUES (?, ?, ?, ?);");

    insertStatement.setLong(1, todo.getId());
    insertStatement.setString(2, todo.getDescription());
    insertStatement.setString(3, todo.getDetails());
    insertStatement.setBoolean(4, todo.isDone());
    insertStatement.executeUpdate();
}

Agora você pode remover a marca de comentário das seguintes duas linhas no método main:

Todo todo = new Todo(1L, "configuration", "congratulations, you have set up JDBC correctly!", true);
insertData(todo, connection);

A execução da classe principal deve produzir a seguinte saída:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Insert data 
[INFO   ] Closing database connection

Como ler dados do Banco de Dados do Azure para PostgreSQL

Para validar se o código funciona corretamente, leia os dados que você inseriu anteriormente.

No arquivo src/main/java/DemoApplication.java, após o método insertData, adicione o seguinte método para ler dados do banco de dados:

private static Todo readData(Connection connection) throws SQLException {
    log.info("Read data");
    PreparedStatement readStatement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM todo;");
    ResultSet resultSet = readStatement.executeQuery();
    if (!resultSet.next()) {
        log.info("There is no data in the database!");
        return null;
    }
    Todo todo = new Todo();
    todo.setId(resultSet.getLong("id"));
    todo.setDescription(resultSet.getString("description"));
    todo.setDetails(resultSet.getString("details"));
    todo.setDone(resultSet.getBoolean("done"));
    log.info("Data read from the database: " + todo.toString());
    return todo;
}

Agora você pode remover a marca de comentário da seguinte linha no método main:

todo = readData(connection);

A execução da classe principal deve produzir a seguinte saída:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Insert data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have set up JDBC correctly!', done=true} 
[INFO   ] Closing database connection

Como atualizar dados no Banco de Dados do Azure para PostgreSQL

Então atualize os dados inseridos anteriormente.

Ainda no arquivo src/main/java/DemoApplication.java, após o método readData, adicione o seguinte método para atualizar os dados no banco de dados:

private static void updateData(Todo todo, Connection connection) throws SQLException {
    log.info("Update data");
    PreparedStatement updateStatement = connection
            .prepareStatement("UPDATE todo SET description = ?, details = ?, done = ? WHERE id = ?;");

    updateStatement.setString(1, todo.getDescription());
    updateStatement.setString(2, todo.getDetails());
    updateStatement.setBoolean(3, todo.isDone());
    updateStatement.setLong(4, todo.getId());
    updateStatement.executeUpdate();
    readData(connection);
}

Agora você pode remover a marca de comentário das seguintes duas linhas no método main:

todo.setDetails("congratulations, you have updated data!");
updateData(todo, connection);

A execução da classe principal deve produzir a seguinte saída:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Insert data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have set up JDBC correctly!', done=true} 
[INFO   ] Update data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have updated data!', done=true} 
[INFO   ] Closing database connection

Como excluir dados no Banco de Dados do Azure para PostgreSQL

Por fim, atualize os dados inseridos anteriormente.

Ainda no arquivo src/main/java/DemoApplication.java, após o método updateData, adicione o seguinte método para excluir os dados no banco de dados:

private static void deleteData(Todo todo, Connection connection) throws SQLException {
    log.info("Delete data");
    PreparedStatement deleteStatement = connection.prepareStatement("DELETE FROM todo WHERE id = ?;");
    deleteStatement.setLong(1, todo.getId());
    deleteStatement.executeUpdate();
    readData(connection);
}

Agora você pode remover a marca de comentário da seguinte linha no método main:

deleteData(todo, connection);

A execução da classe principal deve produzir a seguinte saída:

[INFO   ] Loading application properties 
[INFO   ] Connecting to the database 
[INFO   ] Database connection test: demo 
[INFO   ] Create database schema 
[INFO   ] Insert data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have set up JDBC correctly!', done=true} 
[INFO   ] Update data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] Data read from the database: Todo{id=1, description='configuration', details='congratulations, you have updated data!', done=true} 
[INFO   ] Delete data 
[INFO   ] Read data 
[INFO   ] There is no data in the database! 
[INFO   ] Closing database connection

Limpar os recursos

Parabéns! Você criou um aplicativo Java que usa o JDBC para armazenar e recuperar dados do Banco de Dados do Azure para PostgreSQL.

Para limpar todos os recursos usados durante este guia de início rápido, exclua o grupo de recursos usando o seguinte comando:

az group delete \
    --name $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --yes

Próximas etapas

Migre seu banco de dados usando Exportar e Importar