ADO.NET基础

　　简介:本文主要讨论了作为实现基本数据库操作方法之一的ADO.NET,以及ADO.NET与ADO的基本比较

　　ADO.NET将成为构建数据感知 .NET应用程序的基础. 不同于ADO 的是,ADO.NET更具有通用性，不是那么专门针对数据库而进行的设计. ADO.NET聚集了所有可以进行数据处理的类.这些类呈现了具有典型数据库功能的data container objects,比如:索引,排序,浏览.尽管ADO.NET是作为重要的.NET数据库应用程序的解决方案,它更多的显示了涵盖全面的设计,而不仅是作为和ADO模型一样的以数据库为中心。.

　　ADO .NET与ADO有很大的不同.它是一个全新的访问编程模型.当你开始使用ADO.NET时,你会发现你所掌握的任何关于ADO的技能在搭建有效的程序以及解决难题方面对你都会有很大帮助,能够帮你在解决问题上朝更灵活更稳妥的方向发展.

　　ADO.NET不是ADO为适应.NET基础构造而进行改进的版本.当你慢慢了解了ADO.NET的语法,代码设计以及移植后,你就会清楚了.

　　1.NET中的数据访问

　　访问ADO.NET中的数据源是由托管提供程序所控制. 虽然托管提供程序与OLE DB有两处重大的不同,但是二者是极为类似的.首先, 托管提供程序在.NET环境下运行,通过 DataReader 和DataTable .NET类来检索和展示数据.第二,它们的体系结构都比较简单,是因为为了适应.NET而进行了优化.

　　此时，ADO.NET分成两种不同类型的托管提供程序:一种用于SQL Server? 7.0 或更高版本,另一种适用于所有你可能已经安装的OLE DB 提供程序.虽然运用在两种托管提供程序中的类是不同的,但它们却都遵循相类似的命名方式.除开前缀之外,其它名称都是相同的.前一种情况前缀为SQL, 后一种则是ADO.

　　你需要利用SQL类来访问SQL Server 表,因为SQL类会跳过由OLE DB 提供程序呈现的中间层, 而直接进入数据库服务器内部API. ADO类是位于OLE DB 提供程序顶端的.NET接口,利用COM Interop 桥来进行工作.

　　关于ADO.NET的入门知识,你可以读读Omri Gazitt's的文章,文章里主要介绍了ADO+:

　　关于微软..NET 框架的数据库访问服务(Data Access Services),而我的文章里关于ADO+的论述主要指出了数据种类的进化.前者更纯技术化,并提供了更高水平的关于ADO.NET编程模型的概述。后者主要是解释ADO.NETR的目标,以及它与XML,脚本及其它技术的联系.

　　2.读取数据

　　ADO.NET应用程序要从数据源里读取数据,首先得创建一个连接对象.这个连接对象可以是SQLConnection 或是 ADOConnection,这取决于所采用的目标提供程序. 需要记住的是,虽然在这里不做推荐,但你也可以利用ADO .NET 类来连接到SQL Server数据库. 这种方法唯一不足是,代码需要通过一个不必要的额外代码层. 首先它会调入ADO的托管提供程序, 然后ADO的托管提供程序再调用SQL Server OLE DB 提供程序. 如同OLE DB 提供程序做的一样,SQL Server 托管提供程序会直接操作数据,

　　关于ADO 和ADO.NET在连接对象上最大的差别在于ADO.NET连接不支持CursorLocation属性.与其说这是一个文档BUG,还不如认为这是一个备具争议的设计问题.为强制执行它的以数据为中心的基准,ADO.NET没有游标的显示实现.

　　在ADO中,你已习惯于利用游标将记录从数据库或其它OLE DB兼容的数据源中抽取, 你可以选择客户端或是服务器端游标,每种游标都有几个预先设定的游标类型. 而在ADO.NET中更多的是从数据源中抽取数据,并且为读取和分析数据提供新的编程接口

　　在ADO中,通过规定连接和命令文本,你可以创建一个Recordset 对象.对于游标的位置和类型Recordset有一些规定.你可以按下面的方法来读取数据.

　　在内存中创建选定记录的静态副本,然后在断开与数据源的连接时对副本进行处理,ADO称之为静态游标.

　　通过快速的, 仅向前的, 只读游标来滚动数据,,ADO称之为仅向前游标.

　　通过服务器端游标来访问数据,需要良好的连接,但您可以在不同层面上检测由其它连线用户输入的信息,ADO称之为: 动态游标.

　　头两种都是在断开的recordsets上进行操作,并从客户端缓存中读取信息,另外,前两种方式也常被用于面向WEB的环境中以及全新的 n-tier 系统当中.

　　在ADO中,以上所有这些方式与不同类型的游标相对应 .在文中,你将会发现,ADO.NET虽然与ADO不同,但它具备了ADO的所有功能.相对照来说,你的代码将从实际的数据源及其物理存储媒介和格式中抽取数据.

　　ADO.NET能够使DataSet 和 DataReader 将数据从数据源中抽取出来.前者是记录在内存中的缓存,你可以从任意方向访问并随意作出修改. 后者是高度优化的对象，在只读纪录集中以仅向前方式向前移动。注: DataSet 看起来象是静态游标,但实际上,在.NET中,与ADO只读游标相对应的是DataReader 对象.

　　在ADO.NET中,虽然对于服务器端的游标不提供任何支持,但这不意味着你就不能使用游标.实际上,你所需要做的步骤是在.NET中输入ADO库.你只需在references node上单击右键,就可以在你自己的程序里运行本地ADO 对象.

　　但是我个人认为,在你想转向.NET时,请慎重考虑. 首先,请务必完全输入ADO, 这不会花费太多时间和精力,这是向.NET迈出的第一步,.但是,这仅仅是万里长征的第一步而且也是通向.NET必须的一步. .NET的真正附加值是基于一个均匀的,持续稳定的接口以及本地classes的广为应用之上的.关于COM libraries是可以被支持的,合理的,但不被鼓励的,因为它仅仅是个短期解决方案,或者是一个过渡步骤.

　　当你要开始使用ADO.NET时,请考虑这样一个事实:ADO.NET统一了数据容器类编程接口,.因此,不管是何种类型的程序: Windows Form, Web Form, 或者 Web Service也好,你都得在同一组类中集中处理有关数据. 不管处于后端的数据源是SQL Server database,或是OLE DB 提供程序,, XML文件,又或是数组,你都可以使用一样的方法和属性来进行处理.

Figure 1. Solution Explorer menu 

　　如果你坚持在.NET世界中使用ADO,那么请准备好面对一些其它的影响,例如你需要额外的代码才能够从数据绑定控件中使用recordset.

　　3.DataSet, DataTable, and Recordset

　　关于Recordset object.,ADO.NET并没有与其直接相对应的对象.最接近的是DataTable 对象.虽然它们二者几乎具有相同的功能,但它们在各自的框架里发挥着不同的作用.

　　Recordset是一个相当大的对象,具备ADO的大多数功能,但在某些方面仍有欠缺. Recordset在一些方面性能优良,如:它具可创造性,它可以离线操作,功能众多,但在一些方面仍需改进,如:基于其固有的COM特性, Recordset很难在网络上连载; Recordset是一个二进制的对象,因此不同平台之间的模块很难共享它;还有就是蛇不能够穿过防火墙.另外,它表现的是记录的单个表.如果该table作为一个或几个JOIN的结果,那么它很难更新原始代码源.当你试图将脱线的recordset与原始代码源统一起来时,数据源必须能够识别SQL.不管如何,你的recordset可以由非SQL 提供程序创建.

　　在ADO.NET中,ADO Recordset的所有功能被分拆成几块更简单的对象:其中一个便是DataReader. DataReader模拟了快速,只读,仅向前的只读游标的操作.

　　DataTable,表现了数据源,是个简单的对象. 你可以手动构造一个DataTable,或者也可使用DataSet命令自动生成. DataSet对于它所包含的数据知之不多.通过它,你可以在内存中处理数据,或者是其它比如排序,编辑,筛选,创建浏览等工作.

　　DataSet对象是一个数据容器类,是实现ADO.NET数据抽取的关键对象. DataSet集合了一个或几个DataTable 对象. DataTable 通过如行,列这样的通用集合,公开自身的内容.当你尝试从数据表读取数据时,你也许正穿过了两个不同的层面: DataTableMapping 和 DataView.

　　DataTableMapping 对象包含了数据源中的数据列,以及DataTable object之间的映射关系.

　　当填充 DataSet 时，DataSetCommand 对象要使用这个类。它维护数据集中的抽象列和数据源中的物理列之间的链接。

　　表的视图通过 DataView 对象实现。它表示 DataTable 的自定义视图，可以绑定到特定控件（如 Windows 窗体和 Web 窗体中的数据网格）中。该对象相当于 SQL CREATE VIEW 语句在内存中的实现。

　　DataSet中所有的表,通过一个公共的域,相互之间能产生关联.它们之间的联系是由DataRelation 对象来进行管理.这样说起来挺象ADO的数据形成,但还是有一个最大的不同.

　　在DataRelation里,你不需要使用数据形成语言,而且还可以获得非常灵活的组织架构. 通过ADO .NET 导航模型,你可以很容易的从某一张表中的主行移动到它的所有子行里.

　　DataRelation object是关于JOIN 语句在内存中的实现,可用于建立数据类型相同的的parent/child关系,. 一旦关系确立,任何破坏这种关系的修改都被禁止. Views和 relations是完成master/detail 架构的两个方法.请记住view仅是加载于记录之上的掩码, 但是relation

　　是位于几个列之间的动态链接,在relation下,你无法更改顺序或是设置条件.

　　如果你的代码需要1对1的外键关系,而且更改数据,最好不用JOIN命令.如果你需要额外的筛选功能,你可以寻求ADO .NET自定义视图的支持.

　　4.转换现有代码

　　大量的ASP页面使用ADO对象来抽取数据.让我们一起来回顾下几例典型的案例，对你在以后处理移植或者改写代码时也许会有帮助。

　　如果你有从单个recordset生成报表的ASP页面,那么DataReader会是你的好帮手。

String strConn, strCmd;
strConn = "DATABASE=MyAgenda;SERVER=localhost;UID=sa;PWD=;";
strCmd = "Select * From Names where ID=" + contactID.Text;
SQLConnection oCN = new SQLConnection(strConn);
SQLCommand oCMD = new SQLCommand(strCmd, oCN);
oCN.Open();
SQLDataReader dr;
oCMD.Execute(out dr);
while (dr.Read()) {
// Use dr.GetString(index) or
// dr["field name"] to Response.Write data
}

　　你可以利用HasMoreRows属性来快速检查是否DataReader为空.如果你仅仅只简单处理一系列记录，没有什么比DataReader.更快，更好的对象了,它同样适用于查询单个记录。

　　DataReader.的内容是不可编辑的，但你可以将内容移动到更具管理功能的对象里，如：

　　　DataTable或是一个或多个DataRow 对象.

　　当你需要处理表与记录二者之间的复杂关系时，DataReader就不是合适的工具了。数据模型链接越多，SQL命令则会越复杂。导航模块保有连续性,最后放入缓存的数据往往多于你所需要的,. DataSet 和 DataRelation objects是这种表关系模型的基础.

　　为管理parent/child 关系,ADO同样也对data-shaping engine进行封装. 总的说来, data shaping 和 ADO .NET 关系是一回事.就设计方面来说,二者几乎没有共同点. Shaped recordsetsct嵌入列表对象中包括了所有数据表信息。ADO.NET关系是动态链接,你可以在两个数据表间随时建立. ADO依靠于Shaping OLE DB service 提供程序,并使用专门的SQL类语言特征以在执行单个ADO命令的过程中生成一个分层的recordset.

　　在 ADO.NET 中，关系中涉及的每个对象总是被看成单独的个体。关系本身作为对象被公开，并且具有一定的行为规则。例如，DataRelation 对象可以从父行到子行一层层进行更改。您可以通过将 ForeignKeyConstraint 对象添加到 DataTable 的 Constraints 集合中来进行此操作。ForeignKeyConstraint 对象表示当删除或更新数值和行时，对通过外键关系相关联的一组列的约束。如前面提到的，一旦设置好了关系，在它按程序预设终止之前，您不能进行可能破坏该关系的更改。

　　正如早先提到的一样,一旦设置了relationship,除非它是程序性的终止,你不能够对它进行修改,那样会使它突然中断.

　　另外, relations没有递延性.你可以在Customers 和Orders之间,Orders 和 Products之间设置两个不同的关系.但是,当为了某个customer而对orders导航时,你不能够从一个order跳到相关的products行.解决方法是,你必须另外打开Orders/Products 关系,锁定你需要的order,然后获取相关的行.

　　程序员需要在ASP Session 对中存储记录吗?通过ADO .NET 和 DataSet 对象,你可以非常安全的进行工作,而不会引起在"Storing an ADO Recordset in GIT Might Cause An Access Violation"中所论及的麻烦.

　　5.更新数据

　　Web程序通常利用无程式语句或者通过参数代存储过程来更新数据.但是,当遇见脱线的数据时,你也许希望利用内置服务来更新所有需要修订的记录.为完成这一工作.ADO提供了成批的更新机制.

　　UpdateBatch 方法用于把保存在副本缓冲中的 Recordset 更改发送到服务器，以更新数据源。它采用开放式锁定，允许所有挂起的本地更改。它还在单个操作中把所有更改传送到数据源。仅当更改提交后数据源锁定要更改的记录时，才会出现开放式锁定。开放式锁定使两个用户可以同时访问同一个记录，但一个用户输入的更改很快会被另一用户所覆盖。当然，这种方式要求数据源能够检测和防止数据冲突。还要求整个数据源比较稳定，不会发生频繁的更改。否则，不难想象协调费用将很快超过替代严格锁定所带来的节约。事实上，使用 UpdateBatch 方法，在任何更改失败时都会返回一个错误。然后，您可以通过 Errors 集合和 Error 对象来访问该错误。

　　要理解 ADO.NET 模型为什么是更新数据的更强大的工具，理解 ADO 中开放式锁定的工作原理是非常关键的。在 ADO 代码中，您无法控制调用 UpdateBatch 之后所发生的一切。也就是说，更新是在服务器上通过滚动已更改的行,然后比较原始值和数据源中对应记录中的当前值来进行的。当所有的值都一致了，才对表执行适当的 SQL 语句（INSERT、UPDATE 或 DELETE）。

　　以上陈述说明了你还不能够控制SQL 语句。位于服务器端的更新 代码既不会比你自己写的好，也不会在你采用的非SQL 提供程序的情况下运作。在本章节的开始部份，我已经讲了Web应用程序是典型的通过参数化存储进程来更新数据的过程。不管如何，如果你用批更新，情况就会有所不同.

　　在ADO.NET中, 模型已被扩展开来.现在,它采用更为通用的架构,通过它你可以规定你自己关于基本运算的命令语句,如插入,删除,更新以及选择. 更明显的,你可以观察到从数据源里提取数据的企图,并且不管数据源的本性,可以提供相同的支持.ADO.NET中的批更新,要求你创建一个DataSetCommand 对象: SQLDataSetCommand 或者ADODataSetCommand

　　注: 在Beta 2中, DataSetCommand对象被称为DataAdapter 对象.

　　一旦你采用了DataSetCommand对象,你可以使用它的Update 方法. DataSetCommand提供了一系列属性:如InsertCommand, DeleteCommand, UpdateCommand, and SelectCommand.它们都是Command对象,但你不能够对它们进行设置,除非缺省设置没有按你的要求完成.这与ADO中一样.在Update过程中,如果没有设置xxxCommand属性,但是主关键字已经存在内,则会自动生成Command对象.

　　以下代码展示了如何为EmployeesList table设置主关键字,

DataColumn[] keys = new DataColumn[1];
keys[0] = m_oDS.Tables["EmployeesList"].Columns["EmployeeID"];
m_oDS.Tables["EmployeesList"].PrimaryKey = keys;

　　主关键字基本上是是DataColumn对象的一个数组.

　　如果你想利用存储过程来更新表单,或者你利用专用非SQL 数据提供程序进行操作,那么你将会常常用到这 些命令属性.

　　6.XML的延展支持功能

　　在ADO中,XML仅仅只是作为输入和输出格式.但是,在ADO.NET中,XML作为数据记录格式为你提供了一系列的方法,如: manipulating, reorganizing, sharing, and transferring. 任何你输入进到DataSet中的数据,不管是不是原创,都能够通过双面编程模型进行处理.

　　如同XML文档一样，DataSet 读取/书写数据和模式。数据和模式在HTTP中是可转移的，也可以在任一支持XML的平台上运行。相同的数据在不同的时间段通过不同的模式可以被执行。你利用ReadXmlSchema来书写模式。 XML模式包含了data set中tables 的名称，如同data set 中的relations 和 constraints一样。在调用ReadXmlData之前你应该完成这个步骤

　　以下代码示例是一个显示可更新数据表的最简单的 ASP.NET 页面。

＜%@ Import Namespace="System.Data" %＞
＜%@ Import Namespace="System.IO" %＞

＜script runat="server" language="C#"＞
void Page_Load(Object source, EventArgs e)
{
DataSet data = new DataSet();

// Loads XML data and schema
StreamReader sr;
sr = new StreamReader(Server.MapPath("data.xml"));
data.ReadXml(sr);
sr.Close();

// Add a new record passed through the URL
if (Request.QueryString.Count ＞0)
{
DataTable dt = data.Tables[0];
DataRow dr = dt.NewRow();
dr["FirstName"] = Request.QueryString["First"];
dr["LastName"] = Request.QueryString["Last"];
dt.Rows.Add(dr);
dt.AcceptChanges();

StreamWriter sw;
sw = new StreamWriter(Server.MapPath("data.xml"));
data.WriteXml(sw);
sw.Close();
}

// Refreshes the UI (made of a grid)
grid.DataSource = data.Tables[0].DefaultView;
grid.DataBind();
}
＜/script＞

　　如图 2 所示，您可以将新的行添加到表中。然而，它不涉及 SQL Server 或 Access 表。它只是一个 XML 文件，在处理它的代码中，没有使用 XML 节点或 XMLDOM 方法。您可以用相同的直观数据表接口来读取和更新 XML 记录。您的工作方式与在 ADO 中大致相同，但此处的模型更深入、更庞大，有更多的潜力供您去发掘。

　　7.结论

　　Web 应用程序的成功改变了典型分布式系统的面貌。现在大多数分布式系统都是 n 层系统，这类系统对扩展性和互操作性的要求越来越高。因此，非连接数据处理和 XML 成为最佳实践，并为业界广为接受。

　　ADO.NET试图将一些现有的在.NET旗下最好的精华都统成为一体.对于数据访问的所有的编程模式就综合性的,并是非常强大的.也许该模式不能一一满足你的每个要求,但它朝模式设计方向跨出了一大步,不管如何,请记住ADO.NET只是一个测试版,而且只有有限的文档支持.

　　ADO程序员从该测试版中将会受益非浅,因为他们已经熟悉了关于ADO.NET的方方面面,包括关于abstraction的最高层次-- inspiring 模型. ADO.NET代码与现有的ADO代码并不兼容,但是功能却近似. 为完全发挥ADO.NET 的优势,与其只是简单的计算出最快的方式来放置代码,还不如实实在在的弄清楚ADO.NET它本身的要领.不管如何,.你所选择的NET编程模式-- Windows Forms, Web Forms, or Web Services,ADO.NET都会在数据存取方面帮你一把.