ADO.NET：通向未来之桥

作者：郁郁小蝎来源：中国站长学院发布时间：2007-2-6 17:05:19

    在Web跨入编程时代之前，对于大多数IT管理者和顾问来说，数据访问只是一个相对而言的问题；所有要用到的数据都必须自己准备好。人们主要关心的问题是选择性能/价格比最好的数据库服务器，系统涉及的所有模块必须和服务器兼容。客户机/服务器应用是这种两层模型最典型的范例。

    随着Web交互性的日益提高和应用的日益广泛，对于第三层——中间层的需求也越来越突出。中间层是一个逻辑层，数据访问组件通常就在这一层上。数据访问组件是唯一有必要了解数据库细节的代码，同时，准备更换或者升级数据库服务器时，数据访问组件也是第一个需要修改的地方。

    接下来，三层系统模型发展成了Windows DNA——现在称为Microsoft .NET服务器系统。Microsoft利用一个统一的模型进行数据访问。这个模型注重的是内容，而不是数据格式和存储媒介。它的具体表达方式建立在UDA（Universal Data Access，通用数据访问）的基础之上，而UDA正是激励OLE DB体系发展的深层理念。为了提供一种通过VB和ASP COM组件方便地、无缝地访问OLE DB功能的途径，Microsoft设计了ADO。ADO 2.0是用来支持OLE DB的第一个版本。在几年之内，ADO发展到了2.6版本，增加和扩展了XML支持，使得经过扩展的ADO对象模型能够匹配所有OLE DB改进功能（例如，对于OLE DB新增的Row和Stream对象，ADO 2.5提供了类似的ADO配套功能）。

    ADO 2.0的核心功能超越了OLE DB。在多层系统中，随着中间层组件的出现，如何为表现层提供最新数据这一问题也随之出现。表现层怎样访问数据？连接怎样打开？或者，我们是否应该维护一份脱机记录（即，一些断开连接之后仍旧能够在表现层使用的数据库记录）？ADO 2.0以及它的更高版本同时提供了对服务器端游标和脱机记录集的支持（脱机记录集是一种COM对象，它可以跨越网络串行化，客户可以下载它然后脱机使用）。

    服务器端游标代表着一个紧密结合的、保持连接的环境，在这个环境中我们总是维持着各个层之间的有效通道，只有结束时才拆除连接。与此相反，脱机记录集是一个有状态的对象，我们可以把它作为一个整体处理，且不必维持连接。脱机记录集使用客户端的静态游标，能够提供一个数据源的快照。对于那些只有读取要求、且需要在各个系统层之间移动数据的应用程序来说，脱机记录集是很理想的。今天，大多数Web应用程序要求在各个层之间传输数据。为了获取这些数据，我们经常使用快速的“只能向前”游标，用XML编码数据，然后通过网络发送数据，避免了在Web服务器上维持会话状态信息。在分布式环境中，数据库连接是一种关键性的资源，以脱机方式工作保证了高可伸缩性。

    然而，Web是一把双刃剑。Web让我们连接到任何类型的联机服务，而且能够与它们进行交互。但是，Web也要求一定程度的互操作性，因为操作所涉及的各个服务可能运行在不同的软件和硬件平台上。我们可以通过利用开放的标准，以及那些不注重私有权的技术——甚至是象COM+这类广泛应用的私有技术，跨越不同的平台。

    今天，基于Windows的Web数据访问应用程序利用了ADO丰富的、方便的编程接口。然而，ADO对象天生地定位在Windows平台上。ADO基于COM的本性使得记录集很难在一个分布式、异种平台构成的环境中使用。另外，即使目标平台可能允许我们使用ADO记录集，它也不具备最有效的机制。ADO.NET的DataSet和DataReader更有效；而且，如果没有ADO.NET，有些时候我们还可以借助XML或纯文本获得高效率。

    为了在Web环境下传输数据，Microsoft对ADO记录集进行了优化。但COM类型转换仍旧是一个必不可少的步骤，因为COM的数据类型不可能总是匹配ADO记录集的数据类型（例如，String类型必须转换成BSTR类型）。由此，许多人把XML当成了粘合各个层的“万能胶水”——不管涉及到了哪些平台。通常的做法是：先提取一个记录集，把它保存为XML格式，然后传输结果数据流，让接收者从这个XML数据流重新构造出记录集供以后使用。随着对协同工作能力和可伸缩性要求的提高，ADO不再是最理想的答案，因为它不是建立在XML的基础上——但ADO.NET是。

二、ADO在Web环境中的不足

    .NET框架创立了一种取代COM和COM+的新组件模型。.NET的提出是Microsoft成熟的组件技术的新战略。虽然几个关键性的COM特色不再在.NET中出现，但在某些方面，.NET与COM编程仍旧很相似。因此，COM程序员将能够方便地转向.NET开发。ADO.NET是Microsoft特别为.NET框架设计的数据访问层，它在很大程度上利用了.NET的优势。

    为什么.NET必须用一个新的数据访问层来替代现有的、广泛应用的数据访问接口，比如ADO？现代Web应用系统必须具备客户机/服务器应用和桌面应用的交互能力，Microsoft设计.NET的目标正是为了迎接设计现代Web应用系统的挑战。同时，.NET也利用了各种Web协议广泛的、强大的连接能力和协同操作能力。

    在非Windows平台上，ADO记录集不能直接使用，从而使得协同操作能力受到了限制。为了突破这个限制，我们要把记录集转换成XML格式，然后传输转换得到的XML记录集。在ADO.NET中，把数据转换成XML以及通过网络传输的操作得到了简化和优化。另外，ADO对象模型中的每一个地方都体现了以数据库为中心的思想。ADO把数据看成是一组来自数据源的记录，而不是把数据看成一些独立的信息。在ADO中，如果脱离了数据提供者用来保存和描述数据的结构，数据将不能独立存在。

三、ADO.NET数据集和ADO记录集

    ADO.NET是从Web的角度对ADO进行检讨和改进。Microsoft对ADO.NET的设计严格地体现了其名字的含义：ADO，再加上.NET。ADO.NET自动连接网络，致力于让Web数据访问变得更加简单和高效。两个功能使得这方面的增强成为可能：脱机记录集，以及与生俱来的对XML的支持。由于采用了脱机记录集方案，ADO.NET自然也就不再支持服务器端游标。ADO.NET天生就把记录数据保存为XML文档，把模式（Schema）和数据视为分离的、可替换的元素。

    如果你认为ADO早就提供了这些功能，它们并没有什么创新意义，那么，ADO.NET还提供了其他许多新的功能。ADO.NET能够使用连接的或者非连接的（脱机的）记录集，具体由用户选择的游标类型和游标位置决定。ADO记录集的本地存储格式是ADTG文件格式（Advanced Data TableGram，高级数据表图）。ADTG是一种Microsoft私有的二进制存储模式，代表着记录集在内存中的映像。XML是可替换使用的、确定的、详细输出格式。在ADO.NET中，我们可以断开一个记录集集合的连接，通过一个默认（但允许更改）的XML模式再现记录集集合。

    在ADO.NET对象模型中，DataSet（数据集）是最重要的对象。一般地，一个DataSet对象就是一个记录集的集合。ADO.NET框架提供了记录集的所有数据库功能：排序，分页，过滤视图，关系，索引，和主键。

    DataSet对象代表了一个在内存中的、有着丰富功能的数据缓冲区。DataSet对象也通过表组织数据，这些表与原始的数据源之间不存在连接。我们可以添加表，表可以通过读取本地或远程XML文件获得，或者也可以从任何可访问的系统资源（包括内存和其他附属设备在内）读取。我们可以排序、索引、过滤数据表，象处理ADO的Recordset一样导航数据表。

    我们可以通过命令用数据集合填充DataSet对象。如果用.NET集合的形式为DataSet对象提供数据表（具有集合功能的.NET数据类型是ICollection），同一个DataSet对象能够服务来自多个连接的多个请求。ADO.NET的DataSet对象比ADO的Recordset更一般化；与ADO的Recordset不同，它是对数据源的一种抽象。然而，DataSet对象保留了一个在内存中工作的数据存储器；它没有完全淘汰记录集功能。如果我们只需要一次性地滚动记录集，然后生成某种输出，那么，我们应该使用DataReader对象。.NET的DataReader对象类似于“只能向前、只读”的记录集，但它是一个高度专用化的对象，所以无论在体积和开销上它都要比记录集小。事实上，记录集能够执行许多不同的任务，是一个相当臃肿的对象。与ADO的Recordset相比，DataReader不包含进行“家务管理”的代码，除了实现功能所必需的代码之外，它不包含任何其他代码。

    把多个表作为一个整体管理以及允许建立这些表之间的关系，这是ADO.NET的新功能。我们可以用XML形式持久化或传输任何DataSet对象，而且无需付出任何额外的代价，因为DataSet对象本身就是按照XML格式构造。因此，除非要修改底层模式，否则，我们无需为了获得一个XML流而去转换DataSet对象的任意一个部分。

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