面向領域的數(shù)據訪問平臺的優(yōu)化策略

王 品 王建霞

(1邯鄲職業(yè)技術學院電子信息工程系;2教務處，河北邯鄲056005)

一、引言

隨著網絡的不斷發(fā)展，同一領域的數(shù)據信息的共享與集成在網絡環(huán)境下得以實現(xiàn)。如何實現(xiàn)領域內數(shù)據的共享成為本文研究的重要內容。由于領域內各部門的職能與工作方式各不相同，信息化程度也不盡相同，實現(xiàn)資源共享變得尤為重要。前臺客戶端經常需要從后臺數(shù)據庫中訪問數(shù)據并在客戶端顯示與維護數(shù)據，常規(guī)的數(shù)據訪問操作是利用ADO.NET從后臺數(shù)據庫中訪問數(shù)據，再填充到數(shù)據集中的數(shù)據表里，并將存入數(shù)據表中的數(shù)據綁定到視圖控件中(實際就是在網絡中傳輸數(shù)據)。當多個客戶端從后臺數(shù)據庫中訪問的數(shù)據量非常大時，會使數(shù)據表中的數(shù)據量很大，在服務器端和客戶端將消耗大量的內存空間來存放這些數(shù)據，同時，大量的數(shù)據在網絡中傳輸時也會占用過多的網絡帶寬，從而降低了整個應用軟件的性能。為了解決上述問題，需要優(yōu)化常規(guī)的數(shù)據訪問技術，減少訪問的數(shù)據量，從而提高領域內應用軟件的整體性能。領域內數(shù)據資源的共享就是對于平臺內各種各樣的數(shù)據庫中存儲的數(shù)據的訪問，也就是對數(shù)據進行了添加、刪除、修改和查詢的各項操作，要想實現(xiàn)數(shù)據的無阻礙訪問，必須要通過“數(shù)據訪問技術”實施相互通信。隨著訪問技術的不斷發(fā)展，操作更加簡單，功能更加完善，數(shù)據訪問速度也越來越快。

二、數(shù)據訪問的模式

1.C/S模式，即客戶端/服務器模式

客戶端/服務器模式就是把領域內的任務合理地分配到客戶端和服務器端，這樣可以減少平臺的系統(tǒng)開銷，也可以把軟件、硬件環(huán)境的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。C/S模式盡管是開放模式，但是需要針對不同的客戶端操作系統(tǒng)的不同，安裝不同的操作軟件，由此并不能對客戶實現(xiàn)真正的開放性。

2.B/S模式，即瀏覽器/服務器模式

隨著網絡信息的高速發(fā)展，平臺用戶的需求越來越高，資源信息共享的程度越來越強，B/S模式越來越受歡迎，在B/S模式下，不必去考慮用戶機器安裝的什么操作系統(tǒng)，也不必把軟件程序安裝到每個客戶端，只需要用戶安裝了瀏覽器，同一領域內的用戶，都可以訪問新的和現(xiàn)有的應用系統(tǒng)平臺，都可以對數(shù)據進行實時更新和處理，邏輯組件可以被不同的應用模塊所共享。

領域內平臺數(shù)據的業(yè)務處理一部分在前臺實現(xiàn)，但主要的業(yè)務處理要在后臺的服務器上進行處理，B/S模式利用先進的瀏覽器技術實現(xiàn)了C/S模式下需要復雜軟件才能實現(xiàn)的操作。隨著瀏覽器技術的發(fā)展，瀏覽器操作界面越來越直觀，更關鍵的是對用戶的操作培訓要求大大降低，軟件可操作性強。作為用戶只要通過Web瀏覽器，都可以調用系統(tǒng)資源來完成各種業(yè)務處理，這樣大大簡化了客戶端，系統(tǒng)維護與升級的成本和工作量減輕了，用戶的總體擁有成本(TCO)降低了。

3.C/S模式與B/S模式區(qū)別與聯(lián)系

C/S模式中，客戶端需要具備一定的處理數(shù)據和存儲數(shù)據的能力，需要把對應用軟件的計算和數(shù)據合理地分配在客戶端和服務器兩端，網絡通信量和服務器的運算量才能降低。由于服務器連接個數(shù)和數(shù)據通信量會受到一定的限制，C/S模式比較適合于局域網內數(shù)目不多的用戶使用。

鑒于C/S模式的數(shù)據分布特點，客戶端萬一出現(xiàn)意外狀況或突發(fā)事件，數(shù)據的安全性就會喪失。

另外，對于領域的異地軟件的使用，C/S模式下，所需軟件就要在各地安裝多個服務器，并使多個服務器之間進行數(shù)據同步。照此看來，每個數(shù)據點上數(shù)據安全性都可能會影響整個應用的數(shù)據安全性。

在C/S模式的方案里，對于異地的同一領域內都采用在各地安裝域級服務器，然后再要求數(shù)據的同步，這些服務器每天必須同步完之后，最終的數(shù)據才能傳送到總部。由于個別數(shù)據庫因為網絡故障不能同步，數(shù)據就無法一致，不能用于決策。

C/S模式不可能看到實時數(shù)據，一般都是事后數(shù)據，有可能造成數(shù)據信息的流失。為了減少數(shù)據量，C/S模式僅僅上傳中間數(shù)據報表，在總部不可能查到各分區(qū)機構的原始數(shù)據。

而對于B/S模式來講，其數(shù)據集中存放于總部的數(shù)據庫服務器，客戶端不保存任何業(yè)務數(shù)據和數(shù)據庫連接信息，也無需進行什么數(shù)據同步，所以平臺內數(shù)據的安全自然不成問題。

B/S模式的數(shù)據是集中存放的，客戶端發(fā)生的每一筆業(yè)務單據都直接進入到總部的數(shù)據庫，不存在數(shù)據一致性的問題。它可以實時看到當前發(fā)生的所有業(yè)務，方便快速決策，有效地避免了企業(yè)損失。

綜上所述可以得出:B/S模式有著比C/S模式無法比擬的優(yōu)勢，從國外的發(fā)展趨勢來看，也驗證了這一點。目前，國外大型企業(yè)軟件要么已經是B/S模式，要么正在經歷從C/S到B/S模式的轉變，B/S模式的大型管理軟件勢必在將來的幾年內占據管理軟件領域的主導地位。

三、B/S模式下的數(shù)據訪問技術

1.數(shù)據訪問對象DAO

數(shù)據庫，數(shù)據表，視圖和索引的處理需要DAO來實現(xiàn)，使用DAO編程，可以訪問并操作數(shù)據庫，管理數(shù)據庫的對象和定義數(shù)據庫的結構等。

關系數(shù)據庫系統(tǒng)結構的對象類的集合是由DAO數(shù)據模型來設計的，一個關系型數(shù)據庫系統(tǒng)所需的全部操作的屬性和方法也是由DAO來提供的，它負責完成管理數(shù)據庫的創(chuàng)建，表的定義、表之間關系的建立，數(shù)據庫添加、刪除、修改和查詢等操作。

2.ADO.NET

ADO.NET是用于數(shù)據訪問的.NET Framework的組件，ADO.NET的一個優(yōu)點是可以離線操作數(shù)據庫，需要數(shù)據或更新數(shù)據的時候，應用程序才對數(shù)據源進行聯(lián)機，這樣可以提高應用程序的效率，盡可能減少應用程序對服務器資源的占用。

在應用程序和數(shù)據源之間起橋梁作用的是ADO.NET框架中的數(shù)據提供程序，對于從數(shù)據源中返回查詢結果、對數(shù)據源執(zhí)行命令、將數(shù)據集中更改傳播給數(shù)據源都是ADO.NET框架中數(shù)據提供程序來完成的。

將檢索關系數(shù)據存儲在內存中是數(shù)據集和讀數(shù)據操作，它們是ADO.NET的兩個主要對象，內存中數(shù)據的關系表示形式、對數(shù)據進行排序并約束是數(shù)據集來實現(xiàn)的，對于數(shù)據流的快速讀取由讀數(shù)據來完成。

數(shù)據集主要完成以下任務:

1)數(shù)據集可以在多個離散表之間進行導航;

2)對于多個數(shù)據源進行數(shù)據傳遞;

3)可以對數(shù)據進行排序、搜索或篩選，重用同樣的記錄集合;

4)可擴展樣式表語言轉換或查詢，使用XML操作對數(shù)據進行操作。

使用數(shù)據集可以被繼承來創(chuàng)建一個強類型的數(shù)據集，對于設計類型的檢查，強類型數(shù)據集語句的結束特有優(yōu)勢。數(shù)據集的結構或關系被修改后，一個強類型的數(shù)據集就被創(chuàng)建，可以將行和列作為對象的屬性公開而集全中的項不公開。

2)ADO.NET的技術優(yōu)勢

使用ADO.NET訪問技術，目前流行的關系型數(shù)據庫的數(shù)據信息不但能被應用程序訪問，就連超文本標記語言都能被訪問。應用程序中常用的連接模式和非連接模式是ADO.NET的2種數(shù)據訪問模式，與傳統(tǒng)的數(shù)據庫訪問技術相比，應用程序的可靠性和穩(wěn)定性得到了非連接的模式的強化。由于應用了非連接模式，所需數(shù)據一旦被數(shù)據源從系統(tǒng)平臺中獲得，隨即與數(shù)據源斷開連接，并以超文本標記語言的形式將數(shù)據存放在內存中。數(shù)據被應用程序處理完畢后，然后與原數(shù)據取得連接并更新數(shù)據。針對領域數(shù)據平臺內成千上萬的用戶，平臺內的共享的數(shù)據資源能被ADO.NET有效地避免數(shù)據庫阻塞和過多的活動連接，因此，隨著平臺用戶數(shù)據的增加，平臺系統(tǒng)資源的成本耗費卻增加不太大。

非連接模式是 ADO.NET中數(shù)據集類的核心，它能被WEB數(shù)據平臺很好地應用于軟件開發(fā)，為了實現(xiàn)數(shù)據資源共享的最大化，ADO.NE T模型通過強類型程序設計的操作時，程序編寫速度得到了很大提高。

ADO.NET可以較容易地控制從數(shù)據庫中讀取所需的數(shù)據，并把讀取的數(shù)據存儲在本地緩存，在對查詢的數(shù)據操作時，ADO.NET優(yōu)勢較為明顯:

1)ADO.NET用數(shù)據集填充數(shù)據時，返回的都是表中的完整記錄，不需要的數(shù)據也會顯示出來，這樣會引起不必要的處理。ADO.NET使用的記錄集的指針進行記錄數(shù)據，只操作需要處理的數(shù)據，不顯示“不需要”的數(shù)據，這樣會節(jié)省一部分資源，并提高訪問效率。

2)用SQL語句來實現(xiàn)返回記錄的操作，將條件語句排序及其他的限定語句組合實現(xiàn)，可以比較靈活地來實現(xiàn)多數(shù)據的顯示，當數(shù)據需要分頁顯示時，運用記錄集指針來指示記錄的起始位置，當瀏覽下一頁記錄時，指針就要從下一頁的首記錄開始提取，當要瀏覽上一頁記錄時，指針就要從上一頁的首記錄開始搜索，這樣不僅減少了對數(shù)據庫的全部操作，也減少了數(shù)據流量。

四、面向領域內的數(shù)據訪問的優(yōu)化

在對領域內數(shù)據訪問平臺優(yōu)化時，最重要的考慮因素就是對數(shù)據訪問技術進行優(yōu)化，本文在ADO.NET的基礎上在訪問數(shù)據時采用數(shù)據庫連接池技術，很大程度上提高了數(shù)據訪問的速度和平臺的性能。

通用的連接數(shù)據庫的方式是一個物理數(shù)據庫連接對應一個數(shù)據庫連接對象，在每個數(shù)據的連接建立后，接下來就是數(shù)據的訪問，數(shù)據流量的發(fā)送。數(shù)據庫的連接和數(shù)據庫的關系系統(tǒng)極大程度上耗費占用領域內的資源。而在多層結構的應用程序環(huán)境中這種耗費資源的動作對系統(tǒng)的性能影響尤為明顯。

在多層結構的應用程序中為了提高數(shù)據資源的共享程度和訪問數(shù)據的速度，大多都通過數(shù)據庫連接池(connection pooling)技術來提高訪問平臺的性能，數(shù)據庫連接池也就是當應用程序需要調用一個數(shù)據庫連接時，數(shù)據庫相關的接口通過返回一個通過重用數(shù)據庫連接來代替重新創(chuàng)建一個數(shù)據庫連接。通過這種方式，應用程序可以減少對數(shù)據庫連接操作，尤其在多層環(huán)境中多個客戶端可以通過共享少量的物理數(shù)據庫連接來滿足系統(tǒng)需求。通過連接池技術Java應用程序不僅可以提高系統(tǒng)性能同時也為系統(tǒng)提高了可測量性。

在需要高度并發(fā)/高度可用應用程序中，大部分時間里用戶可能會保持一個打開的連接，而且不是積極地使用該連接，因為用戶在使用應用程序的其他功能，意識到這一點很重要。應用程序可以把其寶貴的資源——一個打開的連接——從本質上切割成時間片斷，并且在多個用戶之間來池化它。連接池在池中提供一些連接對象，對同一個數(shù)據源連接的不同請求可以用同一個連接對象來處理，這樣就避免了數(shù)據連接的重新建立。

領域內運用連接池技術能節(jié)省網絡帶寬，提高客戶端訪問速度，減少數(shù)據流量，從而提高領域內數(shù)據訪問平臺的整體性能。

［1］王凈.基于ADO.NET的通用數(shù)據訪問組件的實現(xiàn)［J］.計算機與數(shù)字工程.2010，(12)

［2］劉旭光.基于ADO.NET構建數(shù)據庫訪問中間層類庫的研究［J］.現(xiàn)代電子技術.2012，(12)

［3］李成楠.基于ADO.NET數(shù)據庫訪問技術淺析［J］.科技創(chuàng)新導報.2012，(12)