Web服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)中間件的實(shí)現(xiàn)

Web服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)中間件的實(shí)現(xiàn)［日期：2006-05-23］ 來(lái)源：作者： ［字體：大中?。萃跣l(wèi)民郭鳴賀冬春井岡山學(xué)院計(jì)算機(jī)系摘要:本文分析現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)中間件的現(xiàn)狀，指出其中存在的問(wèn)題，得出應(yīng)用新技術(shù)的必要性。開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于Web服務(wù)技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)中間件WSDBM，并以一個(gè)應(yīng)用實(shí)例驗(yàn)證了該中間件的有效性。關(guān)鍵詞：Web服務(wù)；數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)中間件；.Net1引言隨著Intranet/Internet網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，面向網(wǎng)絡(luò)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)成為支持Internet服務(wù)的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)已漸漸不能滿足分布式應(yīng)用集成的需要⑴。利用新技術(shù)，研究和開(kāi)發(fā)新的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)中間件成為數(shù)據(jù)庫(kù)研究領(lǐng)域的主要方向之一。Web服務(wù)是一種嶄新的分布式計(jì)算模型，基于一系列開(kāi)放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其松散耦合、語(yǔ)言中立、平臺(tái)無(wú)關(guān)性、開(kāi)放性使得它將成為下一代電子商務(wù)的架構(gòu)，成為下一代的WWW⑵。Microsoft.Net提供了基于“.Net框架”的綜合開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它提供了涉及客戶端、服務(wù)器和服務(wù)的單獨(dú)、統(tǒng)一的編程模型。".Net框架”和VisualStudio.Net一起，給我們提供了一個(gè)完整的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)。本文主要的工作就是在VisualStudio.Net平臺(tái)上，利用Web服務(wù)將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方式的封裝成中間件，使得封裝后的中間件可以滿足分布式應(yīng)用的需要。2Web服務(wù)中間件接口的定義現(xiàn)有通用的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方式，它的主要操作有：設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)連接，打開(kāi)和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)，執(zhí)行查詢和執(zhí)行其他的Sql語(yǔ)句，實(shí)現(xiàn)事務(wù)管理和緩沖池管理。比較先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方式還支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方式的封裝，我們首先要定義一個(gè)Web服務(wù)，這個(gè)Web服務(wù)至少應(yīng)該擁有以上所列的Web方法（屬性為WebMethod的public函數(shù)成員）。這些方法就組成了這個(gè)Web服務(wù)的接口。.Net下，Web服務(wù)的實(shí)現(xiàn)都封裝在System.Web.Services.WebService這個(gè)類(lèi)中。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方式的Web服務(wù)的封裝，我們必須定義一個(gè)新的類(lèi)，它繼承于WebService或是它的子類(lèi)。對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)單的Web服務(wù)，我們直接讓這個(gè)類(lèi)繼承于WebServiceo這個(gè)生成的類(lèi)就成了一個(gè)具體的Web服務(wù)。.NET中新的關(guān)系型數(shù)據(jù)管理類(lèi)都是基于類(lèi)庫(kù)中System.Data的一系列的名稱(chēng)空間，通常稱(chēng)這些名稱(chēng)空間集合為ADO.NEToSystem.Data包含用來(lái)訪問(wèn)和存儲(chǔ)關(guān)系型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)對(duì)象。VisualStudio.Net直接給我們提供了System.Data.SqlClient和OleDBClient兩個(gè)命名空間，這兩個(gè)命名空間分別包含有用來(lái)訪問(wèn)SqlServer關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和其他關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)所需的基本對(duì)象。其中以Transaction結(jié)尾的類(lèi)提供了事務(wù)管理的功能，以Connection結(jié)尾的類(lèi)用于連接具體的數(shù)據(jù)庫(kù)。以Command結(jié)尾的類(lèi)定義了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)表的操作。3Web服務(wù)中間件的實(shí)現(xiàn)3.1實(shí)現(xiàn)框架下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的Web服務(wù)中間件來(lái)實(shí)現(xiàn)(采用Microsoft推薦的c#語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě))。為了實(shí)現(xiàn)中間件的可擴(kuò)展性，我們決定不在中間件的WebMethod(Web方法)中直接實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。我們先定義一個(gè)虛類(lèi)DBOperator，在這個(gè)虛類(lèi)中定義了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的接口，包括數(shù)據(jù)庫(kù)的打開(kāi)(Open)和關(guān)閉(Close)，事務(wù)的開(kāi)始(BeginTrans)、事務(wù)的遞交(CommitTrans)和回滾(RollbackTrans)，沒(méi)有返回值的Sql語(yǔ)句的執(zhí)行(voidExecSql)和返回?cái)?shù)據(jù)集的Sql語(yǔ)句的執(zhí)行(DataSetExecSql)。這樣，我們的Web服務(wù)中間件的每個(gè)WebMethod就僅僅是調(diào)用了DBOperator對(duì)象的相應(yīng)的成員函數(shù)。比如Web服務(wù)中間件中的Open方法就是直接調(diào)用DBOperator對(duì)象的Open方法。3.2具體數(shù)據(jù)庫(kù)操作的實(shí)現(xiàn)為了具體實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，我們需要定義DBOperator類(lèi)的子類(lèi)，我們以SqlDBOperator為例，顯然SqlDBOperator具體實(shí)現(xiàn)了對(duì)SqlServer數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。首先定義一個(gè)SqlDBOperator類(lèi)，它繼承于DBOperator，并導(dǎo)入名稱(chēng)空間System.Data.SqlClient。usingSystem.Data.SqlClient;classSqlDBOperator:DBOperator其次添加私有的數(shù)據(jù)成員conn，trans，inTransaction，commprivateSqlConnectionconn;//數(shù)據(jù)庫(kù)連接privateSqlTransactiontrans;//事務(wù)處理類(lèi)privateboolinTransaction=false;〃指示當(dāng)前是否正處于事務(wù)中privateSqlCommandcomm;//數(shù)據(jù)庫(kù)操作命令處理類(lèi)然后我們開(kāi)始編寫(xiě)從DBOperator繼承下來(lái)的Open操作的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)句。publicoverridevoidOpen(stringconnStr){〃如果連接是空的，就先通過(guò)connStr構(gòu)造一個(gè)連接if(conn==null)conn=SqlConnection(connStr);〃如果這個(gè)連接沒(méi)有打開(kāi)，就打開(kāi)這個(gè)連接if(conn.State.ToString().ToUpper()!="OPEN")this.conn.Open();}在實(shí)現(xiàn)了Open(打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù))操作的編寫(xiě)之后，我們開(kāi)始編寫(xiě)Close(關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù))操作。publicoverridevoidClose(){〃如果連接是空的，則不用關(guān)閉if(conn==null)return;〃如果這個(gè)連接已經(jīng)打開(kāi)，就關(guān)閉這個(gè)連接if(conn.State.ToString().ToUpper()=="OPEN")this.conn.Open();}事務(wù)處理功能的實(shí)現(xiàn)：首先是BeginTrans(開(kāi)始事務(wù))操作的實(shí)現(xiàn)。publicoverridevoidBeginTrans(){〃如果連接是空的，則沒(méi)有事務(wù)可以開(kāi)始if(conn==null)return;/*開(kāi)始conn所屬的事務(wù)，并將這個(gè)事務(wù)保存下來(lái)，同時(shí)設(shè)置inTransaction(在事務(wù)中)標(biāo)志為true(真)。表示在進(jìn)行事務(wù)處理*/trans=conn.BeginTransaction();inTransaction=true;}接下來(lái)是CommitTrans(遞交事務(wù))操作的實(shí)現(xiàn)如下：publicoverridevoidCommitTrans(){trans.Commit();〃事務(wù)遞交inTransaction=false;//在事務(wù)中標(biāo)志變成false;}同理，RollbackTrans(回滾事務(wù))操作的實(shí)現(xiàn)如下：publicoverridevoidRollbackTrans(){trans.Rollback();//事務(wù)回滾inTransaction=false;//在事務(wù)中標(biāo)志變成false;}最后我們編寫(xiě)ExecSql(執(zhí)行Sql語(yǔ)句)操作的實(shí)現(xiàn)：publicoverridevoidExeSql(stringstrSql,string[]strParams,object[]strValues){〃如果comm(處理Sql語(yǔ)句的對(duì)象)為空，則生成這個(gè)對(duì)象if(comm==null)comm=newSqlCommand();〃設(shè)置這個(gè)對(duì)象的連接conncomm.Connection=this.conn;//判斷是否在事務(wù)中，是就設(shè)置comm的事務(wù)對(duì)象屬性if(inTransaction)comm.Transaction=trans;//判斷參數(shù)個(gè)數(shù)和參數(shù)值個(gè)數(shù)是否相等，不等，就不能執(zhí)行這個(gè)Sql語(yǔ)句if((strParams!=null)&&(strParams.Length!=strValues.Length))thrownewException("查詢參數(shù)和值不對(duì)應(yīng)!");〃設(shè)置這個(gè)comm對(duì)象的命令文本comm.CommandText=strSql;//將參數(shù)名稱(chēng)和對(duì)應(yīng)的參數(shù)值保存到comm的參數(shù)數(shù)組中if(strParams!=null){for(inti=0;i<strParams.Length;comm.Parameters.Add(strParams[i],strValues[i]));〃執(zhí)行這個(gè)沒(méi)有返回值的查詢comm.ExecuteNonQuery();}下面是有返回值的ExecSql操作的實(shí)現(xiàn)：publicoverrideDataSetExeSqlForDataSet(stringqueryString){〃如果comm(處理Sql語(yǔ)句的對(duì)象)為空，則生成這個(gè)對(duì)象if(comm==null)comm=newSqlCommand();〃設(shè)置這個(gè)對(duì)象的連接conncomm.Connection=this.conn;//判斷是否在事務(wù)中，是就設(shè)置comm的事務(wù)對(duì)象屬性if(inTransaction)comm.Transaction=trans;〃生成一個(gè)數(shù)據(jù)集(DataSet)對(duì)象(ds)，用它來(lái)保存返回的查詢結(jié)果DataSetds=newDataSet();〃定義一個(gè)SqlDataAdpater類(lèi)的對(duì)象ad。SqlDataAdapterad=newSqlDataAdapter();〃設(shè)置這個(gè)comm對(duì)象的命令文本comm.CommandText=queryString;〃設(shè)置ad的SelectCommand屬性為commad.SelectCommand=comm;//ad執(zhí)行fill操作，結(jié)果保存到ds中ad.Fill(ds);//ds返回returnds;}4使用已定義的Web服務(wù)中間件來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用場(chǎng)合下面我們假設(shè)一種該中間件使用的具體情況：假設(shè)有一個(gè)私有的比較大型的書(shū)店，書(shū)店的老板家在離書(shū)店有一段距離，在書(shū)店和老板家之間架設(shè)局域網(wǎng)是不現(xiàn)實(shí)的，而老板需要在家里就可以使用書(shū)店的管理系統(tǒng)，甚至進(jìn)行日常工作的管理。也就是說(shuō)，老板需要實(shí)現(xiàn)在家里辦公。為此，書(shū)店老板決定讓某IT公司開(kāi)發(fā)這個(gè)系統(tǒng)。某IT公司在接到該書(shū)店老板提出的開(kāi)發(fā)意向后，在進(jìn)行初步的系統(tǒng)調(diào)研之后，決定接下這個(gè)IT訂單，由于這個(gè)書(shū)店老板并沒(méi)有提出具體的解決方案（他也不懂），所以IT公司人員思考了以下幾個(gè)開(kāi)發(fā)方案：在傳統(tǒng)的解決方案中，我們可以采用了動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的編程方法，也就是建立一個(gè)網(wǎng)站，這樣，在互聯(lián)網(wǎng)的任何地方，我都可以通過(guò)這個(gè)網(wǎng)站進(jìn)行訪問(wèn)，這種實(shí)現(xiàn)方法非常優(yōu)秀，現(xiàn)有的很多公司門(mén)戶就是使用了這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。但是這種技術(shù)有一個(gè)缺點(diǎn)是，書(shū)店需要有自己的Web服務(wù)，這就增加了實(shí)現(xiàn)成本。同時(shí)這種方案的實(shí)現(xiàn)也拋棄了現(xiàn)有的解決方案（書(shū)店在建立初期就請(qǐng)某IT公司專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)一個(gè)專(zhuān)用的書(shū)店管理系統(tǒng)），拋棄這個(gè)Legacy（遺產(chǎn)），重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，書(shū)店老板也不愿意。另一個(gè)傳統(tǒng)的解決方案是利用Corba或DCOM進(jìn)行編程。原有系統(tǒng)就是利用VisualC++進(jìn)行編程的。所以可以選擇DCOM進(jìn)行編程，這也非常合理。但是這個(gè)方案限制了實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)，同時(shí)開(kāi)發(fā)費(fèi)用較高，畢竟利用DCOM進(jìn)行編程開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)是一件比較復(fù)雜的工作。最后，公司決定利用Web服務(wù)技術(shù)封裝原有的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層，這樣我們的客戶端僅需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層的修改。這樣，系統(tǒng)原來(lái)的界面不便，Business層（業(yè)務(wù)層）不變，改變的僅僅是客戶端的的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層的實(shí)現(xiàn)。以上就是這個(gè)Web服務(wù)使用的具體場(chǎng)合。下面我們?cè)赩isualStudio.Net平臺(tái)上利用c#Windows應(yīng)用程序編程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)明該Web服務(wù)的使用。首先新建一個(gè)C#Windows應(yīng)用程序項(xiàng)目，在窗體上添加控件，一個(gè)DataGrid和一個(gè)按鈕。然后添加Web引用，將該Web服務(wù)中間件所在的asmx文件地址添加到Web引用中。這樣我們就可以直接使用這個(gè)服務(wù)了。雙擊按鈕1，編程如下：〃新建一個(gè)Web服務(wù)的實(shí)例WebReference.ServiceWSDBMthe=newWindowsApplication1.WebReference.ServiceWSDBM（）;〃以數(shù)據(jù)庫(kù)連接字符串為參數(shù)，打開(kāi)上面的連接字符串所可以連接的數(shù)據(jù)庫(kù)the.Open（"Provider=SQLOLEDB.1;PersistSecurityInfo=False;UserID=sa;InitialCatalog=Northwind;UseProcedureforPrepare=1;AutoTranslate=True;PacketSize=4096;UseEncryptionforData=False;Tagwithcolumncollationwhenpossible=False"）;the.Open（）;〃對(duì)已經(jīng)打開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢操作，返回記錄集。System.Data.DataSetds=the.exeSqlForDataSet（"select*fromproducts"）;//將查詢得到的記錄集顯示在DataGrid中dataGrid1.DataSource=ds;dataGrid1.DataMember=ds