Архитектура ADO.NET

Работа с базами данных в .NET Framework --- ADO.NET --- Архитектура ADO.NET

В ADO.NET используется многоуровневая архитектура, которая обращается вокруг небольшого числа ключевых концепций, таких как объекты Connection, Command и DataSet. Однако архитектура ADO.NET серьезно отличается от классической архитекуры ADO.

Поставщики данных в ADO.NET

Поставщик данных (data provider) — это набор классов ADO.NET, которые позволяют получать доступ к определенной базе данных, выполнять команды SQL и извлекать данные. По сути, поставщик данных — это мост между вашим приложением и источником данных.

В первом приближении поставщик данных можно рассматривать как набор типов, определенных в данном пространстве имен, который предназначен для взаимодействия с конкретным источником данных. Однако независимо от используемого поставщика данных, каждый из них определяет набор классов, обеспечивающих основную функциональность. В таблице ниже приведены некоторые общие основные объекты, их базовые классы (определенные в пространстве имен System.Data.Common) и основные интерфейсы (определенные в пространстве имен System.Data), которые они реализуют:

Конкретные имена этих основных классов различаются у различных поставщиков (например, SqlConnection, OracleConnection, OdbcConnection и MySqlConnection), но все эти объекты порождены от одного и того же базового класса (в случае объектов подключения это DbConnection), который реализует идентичные интерфейсы (вроде IDbConnection). Поэтому если вы научитесь работать с одним поставщиком данных, то легко справитесь и с остальными.

В ADO.NET термин "объект подключения" на самом деле относится к конкретному типу, порожденному от DbConnection; объекта подключения "вообще" нет. То же можно сказать и об "объекте команды", "объекте адаптера данных" и т.д. По соглашению имена объектов в конкретном поставщике данных имеют префиксы соответствующей СУБД (например, SqlConnection, OracleConnection, SqlDataReader и т.д.).

Одной из ключевых идей, лежащих в основе модели поставщиков ADO.NET, является расширяемость. Другими словами, разработчики могут создавать собственные поставщики для патентованных источников данных. В действительности доступно множество подтверждающих это примеров, которые демонстрируют, как создавать настраиваемые поставщики ADO.NET, служащие оболочками для нереляционных хранилищ данных, таких как файловая система или служба каталогов. Некоторые независимые производители также продают собственные поставщики данных для .NET.

В рамках .NET Framework поставляется небольшой набор из четырех поставщиков:

SQL Server

Предоставляет оптимизированный доступ к базам данных SQL Server (версии 7.0 и выше).

OLE DB

Предоставляет доступ к любому источнику данных, который имеет драйвер OLE DB. Это включает базы данных SQL Server версий, предшествующих 7.0.

Oracle

Предоставляет оптимизированный доступ к базам данных Oracle (версии 8i и выше).

ODBC

Предоставляет доступ к любому источнику данных, имеющему драйвер ODBC.

В версии .NET 4 поставщик Oracle объявлен устаревшим. И хотя он по-прежнему работает, в Microsoft рекомендуют применять вместо него для доступа к базам данных Oracle поставщик от стороннего производителя, такой как ODP.NET (Oracle Data Provider для .NET) производства Oracle, который доступен на веб-сайте http://www.oracle.com. Этот поставщик обеспечивает расширенную поддержку для специализированных типов данных Oracle, вроде LOB, временных меток и данных XML, а также обладает несколькими дополнительными средствами.

На рисунке ниже показаны уровни модели поставщиков ADO.NET:

При выборе поставщика сначала пытайтесь найти встроенный поставщик .NET, который предназначен для имеющегося источника данных. Если таковой не найден, можно воспользоваться OLE DB при наличии драйвера OLE DB для источника данных.

Технология OLE DB существует уже много лет как часть ADO, поэтому для большинства источников данных предусмотрены драйверы OLE DB (включая SQL Server, Oracle, Access, MySQL и многие другие). В тех редких случаях, когда найти специализированный поставщик .NET или драйвер OLE DB не удается, можно обратиться к поставщику ODBC, который работает в сочетании с драйвером ODBC.

Стандартизация в ADO.NET

На первый взгляд может показаться, что ADO.NET предлагает фрагментированную модель, поскольку не включает обобщенного набора объектов, которые работали бы с множеством типов баз данных. В результате, когда вы переходите от одной реляционной СУБД к другой, приходится модифицировать код доступа к данным для использования другого набора классов.

Но даже несмотря на то, что разные поставщики данных .NET используют различные классы, все они некоторым образом стандартизированы. Точнее говоря, каждый поставщик основан на одном и том же наборе интерфейсов и базовых классов. Так, например, объект Connection реализует интерфейс IDbConnection, который определяет такие ключевые методы, как Open() и Close(). Подобная стандартизация гарантирует, что каждый класс Connection будет работать одинаковым образом и предоставит один и тот же набор ключевых свойств и методов.

"За кулисами" различные поставщики используют совершенно разные низкоуровневые вызовы и API-интерфейсы. Например, поставщик данных SQL Server применяет патентованный протокол TDS (Tabular Data Stream — поток табличных данных) для взаимодействия с сервером. Преимущества этой модели не сразу очевидны, но весьма существенны:

• Поскольку каждый поставщик использует одни и те же интерфейсы и базовые классы, можно писать обобщенный код доступа к данным (с приложением небольших дополнительных усилий), работая с интерфейсами, а не классами поставщиков.

• Поскольку каждый поставщик реализован отдельно, он может использовать соответствующую оптимизацию (это отличается от модели ADO, где каждый вызов базы данных должен проходить через общий уровень, прежде чем достигнет лежащего в основе драйвера базы данных). Кроме того, специализированные поставщики могут добавлять нестандартные средства, которых не имеют другие поставщики (например, возможность SQL Sever выполнять XML-запросы).

ADO.NET также имеет другой уровень стандартизации — DataSet. Класс DataSet — это контейнер данных общего назначения, которые извлекаются из одной или более таблиц источника данных. DataSet полностью обобщен; другими словами, специализированные поставщики не определяют собственных специализированных версий класса DataSet.

Независимо от того, какой поставщик данных применяется, можно извлекать данные и помещать их в полностью автономный DataSet одинаковым образом. Это облегчает отделение кода, извлекающего данные, от кода, обрабатывающего их. В случае смены лежащей в основе базы данных придется изменить только код, извлекающий данные, но если используется DataSet, а информация имеет одну и ту же структуру, модифицировать способ ее обработки не понадобится.

Фундаментальные классы ADO.NET

Классы ADO.NET группируются в несколько пространств имен. Каждый поставщик имеет свое собственное пространство имен, а обобщенные классы вроде DataSet находятся в пространстве имен System.Data. Ниже описаны наиболее важные пространства имен для базовой поддержки ADO.NET:

System.Data

Содержит ключевые классы контейнеров данных, которые моделируют столбцы, отношения, таблицы, наборы данных, строки, представления и ограничения. Дополнительно содержит ключевые интерфейсы, которые реализованы объектами данных, основанными на соединениях

System.Data.Common

Содержит базовые, наиболее абстрактные классы, которые реализуют некоторые из интерфейсов из System.Data и определяют ядро функциональности ADO.NET. Поставщики данных наследуются от этих классов (DbConnection, DbCommand и т.п.), создавая собственные специализированные версии

System.Data.OleDb

Содержит классы, используемые для подключения к поставщику OLE DB, включая OleDbCommand, OleDbConnection и OleDbDataAdapter. Эти классы поддерживают большинство поставщиков OLE DB, но не те, что требуют интерфейсов OLE DB версии 2.5

System.Data.SqlClient

Содержит классы, используемые для подключения к базе данных Microsoft SQL Server, в том числе SqlDbCommand, SqlDbConnection и SqlDbDataAdapter. Эти классы оптимизированы для использования интерфейса TDS к SQL Server

System.Data.OracleClient

Содержит классы, необходимые для подключения к базе данных Oracle (версии 8.1.7 и выше), в том числе OracleCommand, OracleConnection и OracleDataAdapter. Эти классы используют оптимизированный интерфейс OCI (Oracle Call Interface — Интерфейс вызовов Oracle)

System.Data.Odbc

Содержит классы, необходимые для подключения к большинству драйверов ODBC, такие как OdbcCommand, OdbcConnection, OdbcDataReader и OdbcDataAdapter. Драйверы ODBC поставляются для всех видов источников данных и конфигурируются через значок Data Sources (Источники данных) панели управления

System.Data.SqlTypes

Содержит структуры, соответствующие встроенным типам данных SQL Server. Эти классы не являются необходимыми, но предоставляют альтернативу применению стандартных типов данных .NET, требующих автоматического преобразования