C++ ORM ODB 入门介绍（一）

浏览数：70 / 时间：2015年06月12日

C++的语言特性决定了在C++中的ORM框架不可能像Java，C#那没有那么灵活。

C++的ORM框架一般都是基于模板，编译时，因此其效率比起Java中的ORM框架更高。

ODB是一个比较独立，成熟的基于C++Template的ORM框架。使用#pragma编译指令和ODB.exe编译器生成SQL的特化版本。#pragma指令，对于熟悉Java的ORM映射的oscer，可以认为和Java的注解类似。只不过Java的注解是运行时，而C++#pragma的指令是编译时。

ODB中的类的#pragma（注解）包含2种。

#pragma db value 和 #pragma db object

value所注解的类的对象，不可以成为一个独立的数据库对象。一般映射为数据库的1或者多列。如果有位value类兹自定义trait类，则可以映射为一列，否则默认情况下value类的每个字段映射一个列。当然value必须被某个object类所包含，并在object类所对应的表中线性化的展开列。

object所注解的类，会映射一个或者多个表格（当有集合成员时）。每个持久化的object对象代表数据库表格中的一行。默认情况下object类的每个原始数据成员（包含std::string)都会映射为数据库表格的一列，除非使用编译指令#pragma db transient 把字段声明为临时的，也就是该字段不保存与数据库中。

关于object的id，一般情况下数据库的每个对象都应该是唯一的，那么就需要有某个列或者多列来唯一标识，是的在整个表格中是唯一的。object类中只能指定一个字段作为对象的id，正常情况下是对应数据库的一列。如果想要指定多列组合为对象的id，需要使用value类对象作为object类的一个成员。不过是普通数据成员，还是value数据成员作为id，都需要使用#pragma db id来注解。数据库的id中（mysql，sqlite都有自动增长字段）的auto指令，可以让数据库自己管理id，在持久化的时候，自动分配给object对象一个id，但是要求id的数据类型必须是整形。ODB也支持没有id的object类，但是那样的话，就无法使用find或者load等方法加载持久对象了。只能通过查询语句加载对象。

关于集合：OBD支持vector、list、set、multiset等有序和无序的集合，还支持map、mulitimap

对于集合的嵌套目前只支持一层（如果是对象集合则不受此限制，此处是值集合）。除非使用trait把集合映射为一列，因为默认情况下集合映射为一个表格，并通过外键和自己所在的object类的表格关联起来。集合最好不要放在value类中，除非你能保证该value类不会被当做其它集合的成员，否则就出现了多层嵌套集合，这个目前ODB是无法处理的。

ODB对象间关系：一个object可以包含另外一个object（只能是指针），就形成了object与object之间的关系了。包含一对一单向，一对一双向，一对多单向，一对多双向，多对多双向等5种关系。

一对一单向最简单，支持RAW ptr，shared_ptr，weak_ptr等。建议使用shared_ptre或者weak_ptr，可以自动管理对象的生命周期。一对一单向可能是唯一所有权，也可能是共享所有权。例如有object A，B两个类，其中object A包含一个object B的对象。如果任何一个object B的对象只被一个object A对象所包含的话，那么最好使用shared_ptr，如果同时有可能多个object A包含 object B对象的话，最好使用weak_ptr。

对于双向对象，建议一边使用shared_ptr，一边使用weak_ptr，否则在释放对象的时候还需要手动解引。默认情况下数据库表格会保存双方的id，也就是tblA有一个colBid,tblB有一个colAid，但是一般情况下没有必须要，可以在一边使用#pragma db reverse(双向引用对方的字段名称)，来告诉数据库，从对方表格获得次对象。

一对多或者多对多，也就是集合中的数据是object对象. ODB编译器会创建一个表格用于关联2个对象之间的关系。同样建议使用shared_ptr\weak_ptr组合。对于多对多无法使用#pramga db reverse，但是对于一对多，则建议在集合的一方使用#pragma db reverse

关于继承体系。一般情况下我们的业务数据都有一定的体系结构的。例如学校的老师和学生，都是从person类对象继承而来的。ODB2.0及其以后的版本对此支持已经比较完善，而且也支持动态加载。在1.5版本的时候，即使teacher和student都继承自person，都不能使用load（name）或者find（name）来加载一个person，必须知道次name究竟是teacher还是student。2.0版本就可以直接使用了，因为在数据库内部已经保存了某条对象的类类型。使用起来和普通的C++类继承完全一样。想要让某个object成为支持动态联编的基类，在#pragma db object 的时候，必须在附加上polymorphic指令,也就是 #pragma db object polymorphic,只有基类才需要这样哦。如果是派生类则和普通的object一样的编译指令即可。

关于dbevent：数据库有触发器。dbevent是OBD提供的基于框架级别的触发器。供有6种类型的触发器。

pre_persist ：对象持久化之前被调用，再次可以抛出某些异常阻止对象被持久化。例如检查某个字段是否合法，检查某些对象的指针是否必须不能为null等。
post_persist：对象持久化之后被调用，再次可以做某些通知，关联之类的操作。
pre_load：对象从数据库第一次或者重新加载时，抛出异常，阻止加载。
post_load：对象已经从数据库加载完成。
pre_update ：更新对象的内存信息到数据库之前。抛出异常阻止加载，此时抛出异常，会导致内存的数据和数据库数据不匹配，可以通过load方法从数据库加载最新的内容。
post_update ：数据更新完成。
pre_erase ：从数据库删除之前。可以抛出异常，阻止删除。
post_erase：已经从数据库删除。但是内存对象并没有删除，需要自己删除，此时不能在此对象上调用load，update，erase操作。否则ODB会抛出异常。如果涉及到对象关系，再次可以解引用。

实例：一下是本人某工程的一个简单实例:

#ifndef __DATA_MODEL_H__
#define __DATA_MODEL_H__

#include <memory>
#include <string>
#include <set>
#include <list>
#include <vector>

// ODB相关头文件.
#include <odb/database.hxx>
#include <odb/tr1/memory.hxx>
#include <odb/callback.hxx>

#include <ace/Thread_Mutex.h>
#include <ace/Time_Value.h>

using namespace std::tr1;




class Entity;
class Zone;
class Terminal;
class User;


enum EntityType {
    TERMINAL = 0,
    USER     = 1,
    ZONE     = 3
};
/*
object 告诉ODB编译器,Entity为一个持久类。
table 告诉 ODB编译器，Entity类对应的表名称为tblEntity,如果没有改指令则表名与类名相同
polymorphic 告诉编译器，Entity是一个虚拟基类，数据库中并不存在tblEntity的直接对象。有点类似与C++的虚拟基类(当在此处,Entity不能有任何未实行的虚拟成员)
callback 指定语言级别的触发器。需要包含一个const版本和一个非const版本，其它签名完全相同.
*/

#pragma db object table("tblEntity") polymorphic callback(dbevent)
class Entity : public enable_shared_from_this<Entity>
{
	//使得odb.exe生成的trait代码可以直接读取字段成员，否则需要告诉odb编译器对某个字段的get.set方法分别是啥.
    friend class odb::access;
public:
    Entity();
    Entity(const Entity & other);
    Entity & operator=( const Entity &other);
public:

    virtual void dbevent( odb::callback_event e, odb::database& db );
    virtual void dbevent( odb::callback_event e, odb::database& db ) const;
    virtual EntityType GetType() const;
	void SetType( EntityType t);
public:
    //get set
    unsigned int GetId() const;

    const std::string & GetName() const;
    //std::string & GetName();

    shared_ptr<Zone> GetParent() const ;

    void SetId(unsigned int value);
    void SetName(const std::string & value);
    void SetParent( const shared_ptr<Zone> & value) ;


   
private:
	//指定id和自动增长。
#pragma db id auto
    unsigned int id_;
    std::string  name_;
    shared_ptr<Zone> parent_;
	//临时自动，不保存与数据库.
#pragma db transient
	EntityType type_;
};

#pragma db object table("tblZone") callback(dbevent)
class Zone : public Entity
{
    friend class odb::access;
public:
    Zone();
    Zone(const Zone & other);
    Zone & operator=( const Zone & other);

    virtual EntityType GetType() const;
public:
    void Add( const shared_ptr<Entity> & en);
    void Remove( const shared_ptr<Entity> & en);
    shared_ptr<Entity>  Find( unsigned int id, bool recursive = true);
    shared_ptr<Entity>  Find( const std::string & name , bool recursive = true);
    shared_ptr<Terminal> FindTerminalByNtid( const std::string & macAddress);
 
public:
    //get set
    const std::set < shared_ptr < Entity >  >  & GetMembers() const;
/*
    std::set < shared_ptr < Entity >  >  & GetMembers();
*/

    /*for Zone CPlusPlusSet*/
    void SetMembers( const std::set < shared_ptr < Entity >  >  &value) ;
private:
	//与Entity类是一对多关系,使用inverse告诉odb编译器反向字段(必须,因为Entity可能包含多个Zone字段).
	//ODB编译器不会为members_创建一个对象关联表格，在加载的时候通过SQL语句在tblEntity表格中查询members_。
#pragma db inverse(parent_)
    std::set< shared_ptr<Entity> > members_;
#pragma db transient
    mutable ACE_Thread_Mutex mutex_;
};
//设备端口类型..fxs ( 0 ) , ivr ( 1 ) , group ( 2 ) , fxo ( 3 ) , gsm ( 4 ) 
enum PortType
{
    FXS = 0,
    IVR = 1,
    Group = 2,
    FXO = 3 ,
    GSM = 4 ,
	UNKNOWN = 5
};
//呼叫协议
enum ProtocolType
{
    SIP = 0,
    MGCP = 1,
    H248 = 2,
    H323 = 3
};
// 设备操作系统类型
enum SystemType
{
    Linux = 0,
    Vxworks = 1
};
enum TerminalStatus
{
    OffLine = 0,
    OnLine = 1,
    DropLine = 2
};
#pragma db object table("tblTerminal") callback(dbevent)
class Terminal : public Entity
{
    friend class odb::access;
public:
    Terminal();
    Terminal( const Terminal & other);
    Terminal & operator=( const Terminal & other);

    virtual EntityType GetType() const;

    void dbevent( odb::callback_event e, odb::database& db );
    void dbevent( odb::callback_event e, odb::database& db ) const;
public:
    //get set
    const std::string & GetMacAddress() const;
    //std::string & GetMacAddress();

    bool GetStaticAddress() const;

    const std::string & GetIpAddress() const;
    //std::string & GetIpAddress();

    unsigned int GetSnmpPort() const;
    bool GetDynamicPorts() const;

    const std::vector < PortType >  & GetPorts() const;
    std::vector < PortType >  & GetPorts();

    ProtocolType GetProtocol() const;
    unsigned int GetTimeToLive() const;
    TerminalStatus GetOnline() const;
	bool GetNat() const;
	const std::string & GetAgentAddress() const;

    void SetMacAddress(const std::string & value);
    void SetStaticAddress( bool value);
    void SetIpAddress(const std::string & value);
    void SetSnmpPort(unsigned int value);
    void SetDynamicPorts( bool value);
    void SetPorts( const std::vector < PortType >  &value) ;
    void SetProtocol( ProtocolType value);
    void SetTimeToLive(unsigned int value);
    void SetOnline( TerminalStatus value);
	void SetOnlineTime(const std::string & value);
	void SetOfflineTime(const std::string & value);
	void SetDroplineTime(const std::string & value);
	void SetDeviceType(const std::string & value);
	void SetSoftwareVersion(const std::string & value);
	void SetHardwareVersion(const std::string & value);
	void SetRunningDuration( const std::string & value);
	void SetNat( bool value);
	void SetAgentAddress(const std::string & value);


    unsigned int GetTotalPorts() const ;
    void SetTotalPorts(unsigned int val) ;

    SystemType GetSystemType() const ;
    void SetSystemType(SystemType val) ;

    void SetRecvKeepalive() const;
    bool IsTimeout() const;
	int  GetTTLMinUnit() const;

	 bool HasTimer() const;
	void  SetTimer( bool val);


	const std::string & GetOnlineTime() const;
	std::string & GetOnlineTime();


	const std::string & GetOfflineTime() const;
	std::string & GetOfflineTime();


	const std::string & GetDroplineTime() const;
	std::string & GetDroplineTime();


	const std::string & GetDeviceType() const;
	std::string & GetDeviceType();


	const std::string & GetSoftwareVersion() const;
	std::string & GetSoftwareVersion();


	const std::string & GetHardwareVersion() const;
	std::string & GetHardwareVersion();

	const std::string & GetRunningDuration() const;
private:
    //使用MAC地址作为区分设备的唯一标识.
    std::string mac_address_;
    // true ip_address_ & port_字段的内容由用户提供，否则通过socket地址获取.
    bool         static_address_;
    std::string  ip_address_;
    unsigned int snmp_port_;


    //设备端口集合.
    // true 表示 ports_的内容通过SNMP Trap消息获得，否则为用户新建设备时提供。  
    bool                    dynamic_ports_;
    //设备端口个数..4,8,16,32
    unsigned int            total_ports_;
    std::vector< PortType > ports_;
    SystemType              system_type_;
  
    //VOIP呼叫协议
    ProtocolType            protocol_;

    // 保活时间,接收到2个注册包或者保活包之间的最大间隔时间。超过此时间，系统会把online_设置为false.
    unsigned int time_to_live_ ;
    //设备是否在线
#pragma db transient
    TerminalStatus     online_;
#pragma db transient
    mutable int last_keepalive_;
#pragma db transient
	mutable bool tiemr_id_;
#pragma db transient
	std::string online_time_;
#pragma db transient
	std::string offline_time_;
#pragma db transient
	std::string dropline_time_;
#pragma db transient
	std::string device_type_;
#pragma db transient
	std::string software_version_ ;
#pragma db transient
	std::string hardware_version_;
#pragma db transient
	std::string running_duration_;
#pragma db transient
	bool nat_;
#pragma db transient
	std::string agent_address_;
	
};



#pragma db object table("tblUser") callback(dbevent)
class User : public Entity 
{
    friend class odb::access;
public:
    User();
    User( const User & other);
    User & operator=( const User & other);

    virtual EntityType GetType() const;
public:
    //get set

    const std::string & GetPassword() const;
    //std::string & GetPassword();

    bool GetAdministrator() const;

    void SetPassword(const std::string & value);
    void SetAdministrator( bool value);

    bool GetOnline() const ;
    void SetOnline(bool val) ;
private:
    // 登陆密码
    std::string password_;
    // 是否为管理员,true 管理员,false 操作员
    bool        administrator_;
#pragma db transient
    bool        online_;

};
#endif

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C++ ORM ODB 入门介绍（一）