Главная Обратная связь

Дисциплины:






Технологии доступа к данным



Одной из основных задач, необходимых решить проектировщику или программисту ИС - это выбор технологии доступа к БД. Выбор технологии доступа к данным является одной из стратегических задач, от решения которой зависит как производительность будущей системы и способность реализовывать дополнительные функции, так и совместимость ее с другими программными платформами и технологиями, переносимость с одной платформы на другую.

Существует несколько способов решения задачи обеспечения доступа к данным.

Во многих современных СУБД имеются библиотеки, содержащие специальный интерфейс прикладного программирования (API), который представляет собой набор функций для манипулирования данными. В СУБД для настольных систем API осуществляет лишь чтение и запись данных в БД. В СУБД типа клиент/сервер API инициирует отправку по сети запроса к серверу и получение результатов или кодов ошибок для дальнейшей их обработки клиентским приложением.

Один из способов доступа к данным заключается в непосредственном использовании API, однако это означает полную зависимость приложения от используемой СУБД. Таким образом, необходим некий универсальный механизм доступа к данным, обеспечивающий для клиентского приложения стандартный набор общих функций, классов, сервисов, служб, необходимых для работы с различными СУБД. Эти стандартные функции (классы или сервисы) должны размещаться в библиотеках, именуемых драйверами или провайдерами баз данных (data base drivers (providers)). Каждая такая библиотека реализует набор стандартных функций, классов или сервисов, используя обращения API к конкретной системе управления базами данных.

4.3.1. Открытый интерфейс доступа к базам данных – ODBC

Основа ODBC

Интерфейс ODBC (Open Database Connectivity) был разработан фирмой Microsoft как открытый интерфейс доступа к базам данных. Он предоставляет унифицированные средства взаимодействия прикладной программы, называемой клиентом (или приложением-клиентом), с сервером - базой данных.

В основу интерфейса ODBC были положены спецификация CLI-интерфейса (Call-Level Interface), разработанная X/Open, и ISO/IEC для API баз данных, а также язык SQL (Structured Query Language) как стандарт языка доступа к базам данных.

Интерфейс ODBC проектировался для поддержки максимальной интероперабельности приложений, которая обеспечивает унифицированный доступ любого приложения, использующего ODBC, к различным источникам данных. Так, если приложение, соответствующее стандарту ODBC и SQL, первоначально разрабатывалось для работы с базой данных Microsoft Access, а затем таблицы этой базы были перенесены в базу данных Microsoft SQL Server или базу данных Oracle, то приложение сможет и дальше обрабатывать эти данные без внесения дополнительных изменений.



Для взаимодействия с базой данных приложение-клиент вызывает функции интерфейса ODBC, которые реализованы в специальных модулях, называемых ODBC-драйверами. Как правило, ODBC-драйверы - это DLL-библиотеки, при этом одна DLL-библиотека может поддерживать несколько ODBC-драйверов. При установке на компьютер любого SQL-сервера (базы данных, поддерживающей один из стандартов языка SQL, например, SQL-92) автоматически выполняется регистрация в реестре Windows и соответствующего ODBC-драйвера.

Архитектура ODBC

Архитектура ODBC представлена четырьмя компонентами Рис. 75:

· Приложение-клиент, выполняющее вызов функций ODBC.

· Менеджер драйверов, загружающий и освобождающий ODBC-драйверы, которые требуются для приложений-клиентов. Менеджер драйверов обрабатывает вызовы ODBC-функций или передает их драйверу.

· ODBC-драйвер, обрабатывающий вызовы SQL-функций, передавая SQL-серверу выполняемый SQL-оператор, а приложению-клиенту - результат выполнения вызванной функции.

· Источник данных, определяемый как конкретная локальная или удаленная база данных.

Рис. 75. Архитектура ODBC

Основное назначение менеджера драйверов - загрузка драйвера, соответствующего подключаемому источнику данных, и инкапсуляция взаимодействия с различными типами источников данных посредством применения различных ODBC-драйверов.

ODBC-драйверы, принимая вызовы функций, взаимодействуют с приложением-клиентом, выполняя следующие задачи:

· управление коммуникационными протоколами между приложением-клиентом и источником данных;

· управление запросами к СУБД;

· выполнение передачи данных от приложения-клиента в СУБД и из базы данных в приложение-клиент;

· возвращение приложению-клиенту стандартной информации о выполненном вызове ODBC-функции в виде кода возврата;

· поддерживает работу с курсорами и управляет транзакциями.

Приложение-клиент одновременно может устанавливать соединения с несколькими различными источниками данных, используя разные ODBC-драйверы, а также несколько соединений с одним и тем же источником данных, используя один и тот же ODBC-драйвер.

Функции ODBC API

Все функции ODBC API условно можно разделить на четыре группы:

· основные функции ODBC, обеспечивающие взаимодействие с источником данных;

· функции установки (setup DLL);

· функции инсталляции (installer DLL) ODBC и источников данных;

· функции преобразования данных (translation DLL).

Объявления всех функций и используемых ими типов данных содержатся в заголовочных файлах. Группа основных функций ODBC API разбита на три уровня:

· функции ядра ODBC;

· функции 1 уровня;

· функции 2 уровня.

 

Интерфейс ODBC API реализован как набор расслоенных DLL-функций для Windows. Динамическая библиотека ODBC.DLL – это основная библиотека управления драйверами ODBC, которая содержит функции вызовов специализированных драйверов для разных поддерживаемых системой баз данных. Каждый драйвер совместим со своим уровнем и относится к одной из двух категорий: одноуровневые или многоуровневые драйверы.

Одноуровневые драйверы предназначены для использования при работе с теми источниками данных, которые не могут быть прямо обработаны с использованием ANSI SQL. Обычно это локальные базы данных на персональных компьютерах, такие как dBase, Paradox, FoxPro и Excel. Драйверы, соответствующие этим базам данных, производят компиляцию ANSI SQL в наборы инструкций более низкого уровня, которые непосредственно обрабатывают составляющие базу данных файлы.

Многоуровневые драйверы используют сервер СУБД для обработки SQL-предложений и предназначены для работы в среде клиент-сервер. Помимо обработки ANSI SQL, они также могут поддерживать и собственные конструкции конкретной РСУБД, поскольку ODBC может без трансляции передавать SQL-операторы источникам данных (механизм "passthrough"). Драйверы ODBC для баз данных, поддерживаемым в технологии клиент-сервер реализованы для практически для всех промышленных серверов БД.

Существует 4 важных этапа (шага) процедуры запроса данных через ODBC API.

· Шаг 1 - установление соединения. Первый шаг состоит в размещении указателей (handle) среды ODBC, которые выделяют оперативную память под ODBC драйверы и библиотеки. Затем происходит выделение памяти для указателей соединения, и соединение устанавливается.

· Шаг 2 - выполнение оператора SQL. Выделяется указатель оператора, локальные переменные связываются со столбцами в SQL-выражении (это необязательное действие), и выражение представляется главному ODBC-драйверу для обработки.

· Шаг 3 - извлечение данных. Перед извлечением данных возвращается информация о результирующем наборе, в частности, число столбцов в наборе. Исходя из этого числа, результирующий набор помещается в буфер записей, выполняется цикл его просмотра и содержимое каждого столбца помещается в соответствующую локальную переменную. Этот шаг необязателен, если используется связывание столбцов с локальными переменными.

· Шаг 4 - освобождение ресурсов. После того, как данные получены, ресурсы освобождаются путем вызова функций освобождения указателей оператора, соединения и среды. Указатели оператора и соединения могут быть использованы в процессе обработки.

Технология ODBC разрабатывалась как общий, независимый от источников данных, способ доступа к данным. Применение технологии должно было также обеспечить переносимость приложений в среду различных баз данных без потребности переработки самих приложений. В этом смысле технология ODBC уже стала промышленным стандартом, ее поддерживают практически все производители СУБД и средств разработки.

Однако универсальность стоит дорого. Если при разработке приложений одним из основных критериев является переносимость на различные СУБД, то использование ODBC является оправданным. Для увеличения производительности и эффективности приложения активно применяют специфические для данной СУБД расширения языка SQL, используют хранимые на сервере процедуры и функции. В этом случае теряется роль ODBC как общего метода доступа к данным. Тем более, что для разных СУБД драйверы ODBC поддерживают разные уровни совместимости. Поэтому многие производители средств разработки, помимо поддержки ODBC, поставляют "прямые" драйверы к основным СУБД.





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...