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定制数据层 (转)

原创 数据库开发技术 作者:amyz 时间:2007-11-25 09:27:12 0 删除 编辑
定制数据层 (转)[@more@]

定制数据层

关键字:数据层,访问,元数据,数据访问模型

撰写:●⌒●┒ Mailto:tyt@sohu.com">tyt@sohu.com 引用请注明出处

时间2003年8月

摘要:在一个分层的系统中,数据层承担的任务是为系统提供需要的数据。在承上启下的过程中,系统的变更,尤其是系统数据要求的变更会让数据层忙的不亦乐乎。为此在痛苦的变更之后,我选择了数据访问模型,将元数据引入到数据层。使之有极强的扩展能力,变更能力。本文就将介绍一个基本无需编程的数据层。

如果您使用的是小系统或已经决定使用快速绑定数据库表。本文可能对您不太合适。

 

概念的提出

在一个稍有规模的系统中,目前一般会使用分层的设计。数据层的概念由此产生,为系统提供必须的数据,屏蔽数据存取,使用简单易用的接口实现数据操作。它将实现Create,Read,Update,Delete(CRUD)的操作来提供给上层……等等。

数据是一个软件系统的核心。绝大多数的数据保存在商业数据库中,一般无需我们为此添油加醋。数据层则是系统与数据库打交道的一个,也应该是唯一的一个地方。

然而,系统的变更几乎无法避免。用户现场提出,需求变更等等几乎无法完全避免。同时一个开发好的系统也可能需要使用不同的数据库。变既然无法避免,不如积极面对。引入数据访问模型使得变更在数据层不用更改代码,甚至一个数据层组件可以适应不同的系统。也就是说--数据层的编程工作量几乎已经没有

 

数据层模型

上图是一个部署模型。如图:数据层被分成了数据提供层数据访问层,和一个数据访问元数据。下面分别介绍这四个文件的作用:

  • 数据访问元数据:

描述数据的存取方法的数据,为系统的每一个存取数据逻辑提供描述,并使用数据访问点命名此访问逻辑,元数据存于数据库中。

  • 通用数据访问层:

是一个组件,管理数据库驱动、屏蔽数据库差别、为上层提供简单一致的接口执行调用

  • 通用数据提供组件:

使用通用数据访问层执行数据的CRUD操作,使用数据访问元数据控制数据调用指令。

  • 专用数据提供组件:

如果数据访问元数据构建的数据访问模型构建得不充分,需要此组件提供必要的功能补充。


数据访问模型

此模型由数据访问元数据来描述,因此元数据的定义需要功力。一方面:数据访问元数据越完备,通用数据提供组件功能就越强。兼容性也越好,但另一方面,模型比较细腻会让通用数据提供组件的编程比较复杂,因此需要权衡。

在一定的权衡后,我给出了如下的定义,下列定义已经足以满足一般的需要:

它将存在两部分。数据库本地缓存


数据库中保存在数据访问元数据表DataAccessMeta。
本地缓存包含DataAccessMeta表的缓存,还有数据库的架构信息,包括,数据库中有什么表,表中有几个字段,表中字段的属性,表间的约束关系等。

列名 说明 ID Int(not NULL) 主键、唯一标识符,默认自增1 QueryName Varchar(128)(not NULL) 唯一,数据访问点名称,即应用层的调用的传入参数 Type Int(not NULL) 保留 访问类别,默认0, ReturnType Int(not NULL) 0:多个数据表表示一个数据集(默认)1:由多表合成一个表的数据集(动态视图) Transaction Int(not NULL) 0:不需要事务支持 (默认)1:需要事务支持 sql Varchar(512) 存储SQL语句,可变参数值在字段名前面加@号表示。 StoreProcedure Varchar(64) 存储过程名称 View Varchar(64) 视图名称 Table_1 Varchar(32) 表名 FieldName_1 Varchar(256) Table_1字段名(指定要访问的字段)空,将返回表中所有字段。 Table_2 Varchar(32) 表名 FieldName_2 Varchar(256) Table_2字段名(指定要访问的字段)空,将返回表中所有字段。 Table_3 Varchar(32) 表名 FieldName_3 Varchar(256) Table_3字段名(指定要访问的字段)空,将返回表中所有字段。 Table_4 Varchar(32) 表名 FieldName_4 Varchar(256) Table_4字段名(指定要访问的字段)空,将返回表中所有字段。 Table_5 Varchar(32) 表名 FieldName_5 Varchar(256) Table_5字段名(指定要访问的字段)空,将返回表中所有字段 Table_6 Varchar(32) 表名 FieldName_6 Varchar(256) Table_6字段名(指定要访问的字段)空,将返回表中所有字段

说明

  • QueryName为数据存取逻辑的别名。上层通过此别名来调用相应元数据
  • 表中优先级从上到下(对于允许为空的字段,但它存在时,忽略其他。)比如SQL字段存在,将忽略StoreProcedure及以下字段。
  • 在从表读数据时从Table_1读到Table_6,保存时倒序。
  • SQL字段内容可以以传入入参数方式表示,如"select * from table where username=@username"即为一个合法的命令文本,我们可以以参数形式动态为@username赋值。
  • 当ReturnType 为1时(把多表合成一表),各表之间必须要有且只有一个外键关联,查找关系的优先级从Table_1 到 Table_6。表连接也是相同顺序,因此注意表的先后关系
  • 此外,数据库中必须还要有一张版本表来判别元数据的版本问题。


本地缓存主要为了效率。至少包含三部分,上面的数据访问元数据缓存,数据库的架构缓存,版本缓存,即至少3个文件。

 

通用数据访问层

设计原则

  • 简化data access logic component中对数据库的操作。
  • 数据存取进行集中处理,有利屏蔽数据库之间的差别。
  • 管理数据源。
  • 管理数据库的认证
  • 管理事务性的操作。
  • 管理数据库连接。

应提供的接口有

  • SetConnectPropety() //设置连接属性
  • SetdbType() //设置数据库类型,比如ORACLE,SQL SERVER
  • ExecSQL()//执行SQL语句,注意需要根据数据库类型解析成对应的语句。
  • Update()//将数据集写入数据库
  • Transactiong() //控制事务处理的相关函数
  • GetDBTableName()//得到数据库中的所有表名
  • GetDBForeignKey()//得到数据库中的所有外键关系

 

通用数据提供组件

设计原则

  • 仅返回需要的数据。
  • 为不同的调用提供一致接口。
  • 为输入输出参数提供简单的映射和转换。使上层不用关心数据存储。
  • 暴露元数据的接口。查询参数,结果集的描述等。
  • 处理一个主表和相关联的表。
  • 执行优化操作和锁定等数据库操作。
  • 缓存数据和非事务性的查询结果。
  • 在使用分布式或多数据库的系统下,提供动态的数据库路由
  • 不要为每个事务提供数据库的事务支持,节约数据库资源。
  • 不应该初始化有交集的事务,因为可能会出现多处同时更新的情况,引发矛盾。
  • 不要在各个方法调用时维持状态。
  • 不要为每个表设计一个数据访问点,应该为每个系统数据需求提供。
  • 本组件奉行一个原则,"系统不应当知道数据从何而来,但程序员应该非常熟悉。"

内部对象

  • 元数据管理类:负责元数据的更新,缓存,读取,管理元数据内存缓冲,对效率的要求极高。
  • 数据提供类:负责解析数据访问元数据,并将解析结果传入数据访问层。

应提供的接口有

  • SetConnectPropety() //设置连接属性
  • GetDataSet(strAccessPoint,strFilter,strField)//获得数据集。其中strAccessPoint为数据访问点名称
  • Update() //把数据集更新到数据库
  • GetAccessPoint()//得到所有的数据访问点名称
  • GetFields(strAccessPoint) //得到每个数据访问点可以获得的字段名
  • GetFieldProperty(strAccessPoint,strFieldName) //得到每个字段的属性

工作过程

1.检测元数据和数据库版本。如更新,下载到本地。
2.将元数据,数据库架构读入内存,(约1张表1k的数据量)。
3.等待查询。
4.查询时解析元数据,构造需要的SQL语句。
5.将SQL传入数据访问层。
6.得到数据。
7.根据元数据将表间约束填入数据集。
8.返回数据,等待查询。


结语
元数据的使用。致使效率上有所降低。所以并不适合对效率要求极高的系统。

我使用ado.NET构造了一个本文所描述的数据层。两人发了5周的时间编码。应用良好。觉得对大家也许有些帮助。特撰写此文与大家共勉。

元数据的使用其实并不仅限于数据层,如若把界面,功能元数据结合,大家可以想象将会出现什么结果,只不过数据层的元数据容易归纳而已。

本组件在 http://www.csdn.net/cnshare/soft/19/19227.shtm 已经发布。


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