【7】AccessDB快速数据访问

浏览数：15 / 时间：2015年06月12日

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C#和VB数据访问的比较
AccessDB的设计
数据库的连接
三种主要操作
错误输出及调试
小结

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C#和VB数据访问的比较

C#中要进行一次普通的数据库查询，需要创建连接，再根据具体的数据库类型，创建相关的适配器对象，再创建命令对象，执行后，将结果填入到Dataset中，用户拿到Dataset后，再从其中的DataTable中取得数据。这种处理方式存在种种不便之处：

1、需要一系列复杂操作才能完成一个简单功能，涉及的对象多、实现的逻辑和自然的思维习惯有所不同。

2、对不同类型的数据库处理有所不同，用户需要记忆不同类型数据库之间细微的差异。

3、有些底层工作需要用户完成，如连接有效性的检查、出错后连接的重建等工作。

回顾微软的开发平台的发展历史，最有用户基础的莫过于Visual Basic了。1998年推出的VB6，在2014年的Tiobe 编程语言排行中仍在前十之列。

在VB6中，数据库的操作可谓简单至极，只要拖一个数据库的控件就可以使用大多数的数据库操作了。即使要用纯代码方式控制，也非常简单，通过以下步骤即可完成：


Set oCn=new connection
Set oRS=oCn.Excute(strSQL)
oCn.Open "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=db.mdb"
While Not eof(oRS)
  ‘处理
  oRS.MoveNext
Wend

上面的代码，懒得进VB去输入，直接手工输入的，估计也差不离，从另一个侧面也可以看出VB代码的简洁。习惯了这样简单的数据库访问方式，一直觉得C#中的数据库处理方式过于复杂。正因为如此，才不断摸索简化数据库访问的手段。经过各种思路的演化，由繁到简，最终形成一个适用性较强的、经过多次开发实践检验的快速数据访问机制AccessDB。

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AccessDB的设计

从我个人的经验出发，回顾参与过的各种软件开发项目，数据库访问的要求大同小异，用20/80法则可以很好地概况：80%的情况下，只会用到20%的功能。因此，只要能够封装这20%的功能，就可以适应绝大多数数据库操作的要求了。如果恰好需要剩余的20%的话，那就按照常规的方法来访问即可。

综合起来，希望数据访问机制能够达到以下的目标：

1、足够简单。简单到无需记忆。

2、适用多种数据库。中小型应用系统采用的数据库类型往往多变，甚至同一个项目在不同阶段更换数据库也很常见（我的习惯是用Access开发，后期换Sql Server）。因此，必须要能够在多种常用数据库间任意迁移。当前支持的有Access/Sqlserver/Sqlite，可以做到在切换数据库时，只要修改连接串，代码无需做任何改动。

3、具备扩展性。这套数据访问机制，是随着需求的不断丰富，不断重构、扩展，而变成当前的样子的，未来可能还会不断增加新内容。最近的一个升级，就是解决了以前web.config中配置mdb文件路径时，必须要使用绝对路径的问题。

基于以上的设计目标，经过不断的总结，实现了一个以AccessDB类为核心的数据库访问机制。AccessDB是一个入口类，无需实例化，提供了常用的静态方法。使用者只需记住AccessDB类名即可访问绝大多数的数据库功能。在整个CommonCode库中，保持了类似的命名风格，访问Web的入口类为AccessWeb，访问文件的入口类为AccessFile……

AccessDB会根据初始化条件（配置文件或初始化命令）创建具体的数据访问实体对象，如SqlserverDB、SqliteDB等。这些对象都实现了IDB接口，IDB接口的功能包括了我们常用的数据库访问功能。


interface IDB  //数据库的实际访问对象
{
	bool OutputSelectLog { get;set;}        //是否输出选择日志
	bool OutputNonQueryLog { get;set;}      //是否输出非选择操作的日志
	bool IsOpen { get; }                    //连接是否打开

	void CloseConn();                       //关闭连接
	DataTable GetData(string sqlstr);       //通过sql语句，获取数据集
	DataTable GetPage(string strSQL, int PageSize, int PageNo, string KeyField, bool IsStringKey);
	DBResult DoNonQuery(string sqlstr);     //非选择查询	
}

AccessDB中直接调用IDB接口对象，执行各种操作。因为AccessDB的主要方法都是静态方法，因此IDB对象也必须是静态对象。换言之，在系统运行中，数据库访问对象只有一个。在少数特殊的情况下，需要同时操作多个数据库，这时，可以通过直接创建IDB对象的方法，来访问其他的数据库。AccessDB的结构如下图：

上图是在VS的类图基础上，按类别进行了修改调整，以便看得更加一目了然。dbobject就是IDB的静态对象，属性和方法中的第一层方法，都是和IDB接口对应的，一方面这些方法本身就是通用性强、常用的方法，另一方面，刻意把这些方法和IDB的接口方法保持一致，这样，用户在自行创建SqlserverDB、SqliteDB对象时，用到的方法和AccessDB是相似的，降低了使用的复杂性。

方法中的第二类，是完成静态连接的创建、维护、检查错误等工作的，这部分代码经过不断的修改，已经比较健壮。也就是说，使用AccessDB开发的程序，在数据库连接方面，是比较稳定的，不管是网站，还是桌面程序，长期运行（制作的若干网站持续运行很少因为数据库而出问题，桌面程序中写过一个数据采集设备的通信服务器，也可以长期运行）数据库功能都保持正常；在中等并发节点访问的情况下（碰到算多的情况是200左右的终端同时访问，持续2节课）也能够正常工作。

方法中的第三类，是常用数据操作，在本系列的另外一个帖子（【6】页面数据和控件的自动交换机制）中，用到Add和Update以及GetEmptyRow，这些都是实际数据访问中常用的方法。这些方法本质上还要调用标准的数据访问接口来实现，只在AccessDB中提供这些实用数据操作，在具体的IDB中不提供这些方法。

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数据库的连接

连接可以通过两种方式创建，一种方式是隐式方式，即通过配置文件来控制连接的创建，一种是显示方式，调用一个方法来完成连接的创建。

隐式方式常用于web应用程序中连接的创建，显式方式常用于桌面应用程序中连接的创建。

1、隐式的连接

通过配置文件创建连接时，使用的数据库连接串和普通的数据库连接串完全一致。唯一特别的要求，是配置的连接串的键值必须为mainDB2。因为最早的连接串名使用了mainDB2，后来尽管不断升级，为了和前面的代码兼容，这个就一直没有改变。

连接串格式兼容正常的连接串，以下是连接串的各种写法：


Web.Config中的标准的连接串
<configuration>
　　<connectionStrings>
　　　　<add name="mainDB2" connectionString="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=f:\cx\page.mdb"/>
　　</connectionStrings>
</configuration>

由于数据库连接方式多种多样，以下是各种常用的数据库连接方式的写法，相对路径连接串
<add name="mainDB2" connectionString="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0； Data Source=db\page.mdb"/>

Sql Server连接
<add name="mainDB2" connectionString="Provider=sqloledb;Data Source=192.168.1.5;Initial Catalog= jsjxy;UserId=sa;Password=jjssjj;"/>

Sql Server本地Windows方式认证
<add name="mainDB2" connectionString="Provider=sqloledb;Data Source=;Initial Catalog=pubs;Integrated Security=SSPI;"/>

别名方式
<add name="connName" connectionString="mainDBNew"/>
<add name="mainDBNew" connectionString="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0; Data Source=f:\cx\page.mdb"/>

Sqlite连接
<add name="mainDB2" connectionString="DataSource=c:\\jsjxy.db;Version=3;"/>　　

加密方式连接
<add name="mainDB2" connectionString="DataSource=c:\\jsjxy.db;Version=3;Password=EPAS1yGV1IGaEPAS;"/>

2、显式连接的创建

通过CheckConn方法可以显式创建连接。CheckConn方法的主要作用是检测全局的连接是否存在，如果存在，则返回，否则就根据传递的参数创建连接——参数就是前面提到的各种形式的连接串。CheckConn方法是建立和保持连接的主要方法，具有以下功能：

1）如果传递连接串，则创建连接；

2）如果传递空串，则检查原链接是否有效，如果失效则使用保存的连接串重建连接；

3）自动检测web.config文件，根据指定的连接串创建连接；

CheckConn的实现代码如下所示：


public static bool CheckConn(string ConnectString)
{
　　//构造对象
　　CreateDBObj(ConnectString);
　　return dbobject.IsOpen;
}

通过调用CreateDBObj方法来创建连接。CreateDBObj方法根据连接串中的特征信息，创建不同的IDB对象，并将连接的配置信息保存起来，便于在任何时候都可以恢复连接。

为了便于使用，两个辅助的函数GetAccessConnectionString和GetSqlServerConnectionString，构造常见的连接串。

连接的保持，采用了被动方式进行。即不进行主动的定期检测，而是在每次调用数据库功能的时候进行检测。如果遇到异常，则重建连接并重新执行操作。

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三种主要操作

1、查询数据集

调用IDB接口对象dbobject中的GetData方法，将数据返回。


//数据库的查询方法
public static DataTable GetData(string sqlstr)
{
　　CheckDBObj();　//检查对象是否存在
　　return dbobject.GetData(sqlstr);
}

其中dbobject是根据连接所创建的具体的实现类。

2、执行非查询操作

非查询操作的执行和查询一样，都是调用IDB对象的相应方法来实现。


public static DBResult DoNonQuery(string sqlstr)
{
　　CheckDBObj();　//检查对象是否存在
　　return dbobject.DoNonQuery(sqlstr);
}

3、按分页查询

分页功能是Web应用程序中最为常用的功能，但是，如果按照Visual Studio的分页的方式，则每次需要查询出所有的数据，再传递给显示控件，这种处理模式在数据量庞大的时候，将会造成巨大的浪费。因此，对于分页往往需要自行定义，每次检索只查询用到的那一页数据。一般的做法，是通过存储过程来完成，但考虑到多种数据库的兼容，因此把分页功能集成到快速访问框架中。

AccessDB的GetPage同样需要调用IDB对象的方法：


public static DataTable GetPage(string strSQL, int PageSize, int PageNo, string KeyField, bool IsStringKey)
{
　　return dbobject.GetPage(strSQL, PageSize, PageNo, KeyField, IsStringKey);
}

分页的方法没有什么特别的，都是来源于网上的，经过测试，效率还能接受而已。

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错误输出及调试

AccessDB的调试非常简单，所有重要操作都会跟踪并输出日志信息。日志系统采用另一篇博文提到的基于Log4Net的日志系统。

当AccessDB出错后，可以从错误日志中看到详细的信息。如果希望了解AccessDB执行的具体细节，可以通过IDB的两个属性OutputSelectLog、OutputNonQueryLog来控制。OutputSelectLog属性，决定是否输出执行的每一个Select语句；OutputNonQueryLog属性，决定是否输出执行的非查询类的语句。默认情况下，二者都关闭。

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