基于面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)

楊麗雯　尹華松　張永繼

摘要：介紹了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)（OODBS）的基本原理，引入了利用基于開源的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫DB4O實(shí)現(xiàn)OODBS的方法。在此基礎(chǔ)上，利用DB4O對(duì)“新聞信息系統(tǒng)中的內(nèi)容管理器”進(jìn)行了設(shè)計(jì)，展示了利用DB4O實(shí)現(xiàn)OODBS具體應(yīng)用的方法和途徑。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)；數(shù)據(jù)模型；內(nèi)容管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）09-2033-04

1 面向?qū)ο笈c面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)

面向?qū)ο螅∣O）方法的核心思想，是將系統(tǒng)問題域中的實(shí)體對(duì)象，直接映射為軟件的構(gòu)成元素。認(rèn)為客觀世界本來是由許多不同種類的對(duì)象構(gòu)成的，在不同對(duì)象之間的相互聯(lián)系和相互作用下，才構(gòu)成完整的事物。

面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)所引入的對(duì)象、方法、消息、類、實(shí)例、繼承性、封裝性等重要概念，為軟件開發(fā)的分析和設(shè)計(jì)帶來新的思維過程和方法，對(duì)于實(shí)現(xiàn)大型的、復(fù)雜的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)奠定了良好的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。

近年以來，數(shù)據(jù)庫開發(fā)商們都已經(jīng)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中很好地支持了對(duì)象到關(guān)系表的映射，如Oracle8i 、DB2-5等等。但是，利用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)所建立起來的對(duì)象模型，無法直接映射到關(guān)系結(jié)構(gòu)中，需要通過某種方法，進(jìn)行必不可少的轉(zhuǎn)換。但是更重要的，是概念上的混亂和額外開發(fā)負(fù)擔(dān)所帶來的問題。

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)（OODBS）能直接對(duì)應(yīng)面向?qū)ο螅∣O）數(shù)據(jù)模型，支持自定義的各種數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)，并提供數(shù)據(jù)建?；A(chǔ)上的復(fù)雜數(shù)據(jù)操縱能力，包括：定義專用的控制運(yùn)算，定義語義關(guān)系運(yùn)算，以及事務(wù)管理運(yùn)算，等等。

OODBS 是持久共享對(duì)象庫的管理者；每個(gè)對(duì)象庫對(duì)應(yīng)模型所定義的對(duì)象集合。

2 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特性

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)（OODBS） 賦予數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和應(yīng)用開發(fā)人員很強(qiáng)的面向?qū)ο竽芰?，從而大大擴(kuò)展了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了開發(fā)人員的工作效率和應(yīng)用系統(tǒng)的質(zhì)量。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有以下特性：

① 具有表示和構(gòu)造復(fù)雜對(duì)象的能力。

② 封裝性和信息隱藏技術(shù)提供了程序的模塊化機(jī)制。

③ 能夠表達(dá)繼承和類層次的關(guān)系。

④ 一般為原生數(shù)據(jù)庫，直接使用編程語言操作數(shù)據(jù)庫，提高程序員開發(fā)持久層階段的效率。

3 開源的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫DB4O

DB4O（Database 4 Object）就是一家來自加州硅谷的開源面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫公司 db4objects 設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的一款開源的性能卓越的純面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫。目前支持.NET和java兩種編程語言。

db4o主要特性如下：

① 100% 原生的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫。

② 高性能db4o 官方公布的基準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)，如表1所示（表中的數(shù)值表示相對(duì)速度）。db4o 比采用 Hibernate/MySQL 方案在某些測(cè)試線路上速度高出 44 倍之多！并且安裝簡單，僅僅需要 400Kb 左右的 .jar 或 .dll 庫文件。

③ 支持多種平臺(tái)db4o 支持從 Java 1.1 到 Java 5.0，此外還支持 .NET 、 CompactFramework 、 Mono 等。

④ 開源模式 與其他 ODBMS 不同，db4o 為開源軟件，通過開源社區(qū)的力量驅(qū)動(dòng)開發(fā) db4o 產(chǎn)品。

4 J2EE系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

目前比較成熟的WEB應(yīng)用的模型，即J2EE系統(tǒng)的架構(gòu)模型——MVC2，MVC+Struts，如圖1所示。

本研究結(jié)合面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫DB4O的特性和J2EE系統(tǒng)的特性，以內(nèi)容管理系統(tǒng)CMS（Content Management System）作為實(shí)現(xiàn)的載體。

4.1 內(nèi)容管理系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)

根據(jù)新聞管理系統(tǒng)的特殊性，分為前臺(tái)系統(tǒng)和后臺(tái)管理系統(tǒng)。前臺(tái)系統(tǒng)的功能模塊如圖2所示。

后臺(tái)管理的系統(tǒng)功能模塊如圖3所示。

4.2 內(nèi)容管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

內(nèi)容管理系統(tǒng)最為主要的數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)新聞這張表，其他的表的設(shè)計(jì)都是圍繞這張表進(jìn)行，所以整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)如圖4所示。

所有表的id都由系統(tǒng)生成唯一的標(biāo)識(shí)，User作為News表的user屬性的類型，Type作為News表的type屬性的類型，Comment作為News表的comments屬性的類型，并且comments還是數(shù)組類型，這樣能夠很好的體現(xiàn)此系統(tǒng)中每個(gè)數(shù)據(jù)表的對(duì)象關(guān)系。

4.3 內(nèi)容管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

由于面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫DB4O不同于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，而其中最大的特點(diǎn)是不再有sql語句對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，所以對(duì)于和數(shù)據(jù)庫交互的開啟、關(guān)閉、增、刪、改、查的操作封裝城公用類（BaseDAO）進(jìn)行相關(guān)的操作。而這些對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作中最有特點(diǎn)的則是查詢，因?yàn)闆]有sql語句，所以在此封裝了一個(gè)玫舉用于判斷對(duì)于某個(gè)字段的查詢是相等，相似，大于，小于，還是不相等。查詢操作符的玫舉封裝代碼，如圖5所示。

在查詢操作時(shí)就能夠和關(guān)系數(shù)據(jù)庫類似的進(jìn)行相等、相似、大于、小于、不相等的查詢。生成組合查詢條件的代碼，如圖6所示。

生成組合查詢條件的代碼說明：傳入?yún)?shù)，query為查詢條件的實(shí)例，fields為查詢的字段名，values為對(duì)應(yīng)查詢字段具體的值，queryTypes為對(duì)應(yīng)查詢條件的操作類型即相等、相似、大于、小于、不相等之一。Fields，values，queryTypes為相同大小的數(shù)組，并且按照數(shù)組下標(biāo)一一對(duì)應(yīng)。

4.4 新聞系統(tǒng)的特殊查詢

新聞系統(tǒng)大部分的操作都是查看最新的新聞，結(jié)合DB4O數(shù)據(jù)庫在執(zhí)行查詢（client.query（））時(shí)的一些特性，即每次會(huì)取出數(shù)據(jù)庫中此對(duì)象類的所有IDs，此處為所有News對(duì)象的ID。所以，單獨(dú)對(duì)這部分操作進(jìn)行處理。多個(gè)查詢操作在一段短時(shí)間訪問getNewsList方法時(shí)，在第一個(gè)查詢操作還沒有關(guān)閉數(shù)據(jù)庫之前到來的查詢，繼續(xù)使用第一個(gè)操作查詢打開的連接和得到的數(shù)據(jù)集合對(duì)象（ObjectSet）由此提高性能。

5 結(jié)束語

面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫在J2EE系統(tǒng)中的應(yīng)用，就目前而言應(yīng)用不是很廣泛，但是就其自身的特性在某一些領(lǐng)域運(yùn)用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫可能會(huì)起到優(yōu)化系統(tǒng)，提高性能的作用。目前DB4O是主要用于嵌入式應(yīng)用開發(fā)的數(shù)據(jù)庫，但是它優(yōu)良的性能，而且比較優(yōu)秀的事務(wù)管理，同樣能讓其在企業(yè)應(yīng)用中合理的應(yīng)用能發(fā)揮很好的作用。此內(nèi)容管理系統(tǒng)是把面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫DB4O用于J2EE項(xiàng)目中的一次嘗試，并且取得了不錯(cuò)的效果。不過是不是適合更復(fù)雜的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的探索和研究。

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