日期:2014-05-16  浏览次数:20498 次

统一数据库互联(UDBC)的设计和实现

一、传统DB访问接口缺点

    众所周知,数据库的类型很多,常见的有Oracle、DB2、SQL Server、MySQL、Informix等等,但是不同的数据库拥有着不同的访问方式。如:可通过PRO*C、OCI访问Oracle;可通过ESQL访问DB2和Informix;可通过MySQL API访问MySQL等等。

    可是,往往完成基于某一种数据库的程序开发后,要切换至其他数据库时,不得不去修改数据库的访问接口、参数以及其他相关代码。这样势必造成代码的复用性不高,同时,也无形中增加了维护和开发的难度及成本。

    基于以上原因,现提出设计和实现统一数据库互联(UDBC: Unified DatabaseConnectivity)方式,来屏蔽数据库之间以及访问方式之间的差异,以此来提高开发效率和降低维护难度与成本。

二、UDBC的设计和实现

 2.1 架构设计

    假设存在三种API,分别能访问Oracle、Informix和DB2。

    2.1.1 传统API调用架构

图1  传统API调用架构

    如图1所示, ProgramA是基于Oracle数据库的已开发完成的原始程序。当需要切换数据库为Informix时,则需要对数据库相关的接口、参数及其他相关代码进行修改;当要切换数据库为DB2时,也需要对数据库相关的接口、参数及其他相关代码进行修改;当要开发与MySQL、SQL Server、FoxPro等等时,可发现工作量大,重复劳动多,复用性低等弊端就显现出来!! 

    2.1.2 UDBC调用架构

图2  UDBC调用架构

    如图2所示,ProgramA是基于DB统一访问接口开发的程序,因此ProgramA既能够访问Oracle,同时也能够访问Informix,还能够访问DB2等等数据库。一旦要切换数据库时,不用对ProgramA的代码做任何的修改,程序依然可以正常的工作。

 2.1.3 UDBC架构

图3 UDBC架构

 2.2 架构实现

    2.2.1 UDBC内部结构

 由图3 UDBC架构可进一步细化各组件内部结构:

 

图4 组件API

     为减少各模块的偶尔性,我们采用组件的设计方式,各组件都有对外的API。UDBC要访问数据库时,其必然需调用对应数据库的访问接口,也就是说当程序调用UDBC访问Oracle时,DB-API将会调用Oracle-API;当程序调用UDBC访问Informix时,DB-API将会调用Informix-API;当程序调用UDBC访问DB2时,DB-API将会调用DB2-API。

    2.2.2 UDBC实现

    基于以上的分析,可知DB-API将会调用Oracle-API、Informix-API、DB2-API中的一种。出现这种情况时,我们往往会想到使用策略模式(策略模式:用统一的方法接口分别对不同类型的数据进行访问)。因此,可在DB-API层设计一个结构体来存放各函数的回调指针:(策略模式)

图5 回调指针

    回调指针初始化过程如下:

图6 回调初始化