隨著傳統的數據庫計算機網絡和數字通信技術的飛速發展以數據分布存儲和分布處理為主要特征的分布式數據庫系統的研究和開發越來越受到人們的關注但由於其開發較為復雜在一定程度上制約了它的發展基於此本文提出了在Net環境下使用一種新的開發語言C#結合ADONet數據訪問模型來開發分布式數據庫系統大大簡化了開發過程
分布式數據庫系統
就其本質而言分布式數據庫系統的數據在邏輯上是統一的而在物理上卻是分散的與集中式數據庫相比它有如下主要優點
· 解決組織機構分散而數據需要相互聯系的問題
· 均衡負載負載在各處理機間分擔可避免臨界瓶頸
· 可靠性高數據分布在不同場地且存有多個副本即使個別場地發生故障不致引起整個系統的癱瘓
· 可擴充性好當需要增加新的相對自主的組織單位時可在對當前機構影響最小的情況下進行擴充
分布式數據庫系統雖然有諸多優點但它同時也帶來了許多新問題如數據一致性問題數據遠程傳遞的實現通信開銷的降低等這使得分布式數據庫系統的開發變得較為復雜幸運的是微軟的Net開發環境為我們提供了C#開發語言和ADONet數據訪問模型結合兩者來開發分布式數據庫系統能夠大大簡化開發工作
遠程處理框架和ADONet
開發分布式數據庫系統需要解決的兩個重要問題是各場地間的數據通信以及對數據庫的操作及管理使用C#結合ADONet能夠高效可靠地解決這兩方面的問題具體表現為在C#中通過使用Net遠程處理框架能夠方便地解決數據命令遠程傳遞問題C#通過ADONet對數據庫進行操作使分布式數據庫系統中對數據庫的各種操作變得高效可靠同時易於解決數據一致性問題
Net遠程處理框架
實現數據和命令的遠程傳遞有三種方式第一種是使用報文或消息的方式把要傳送的數據轉化為流格式再通過套接字編程用報文的形式發送到遠程主機此種方法麻煩不易實現第二種是使用Web Service即各遠程主機提供一個數據庫查詢服務的Web Service這種方式只能對單個場地進行查詢無法實現多場地的聯合查詢第三種是使用Net遠程處理框架（Net Remoting Framework）技術它將遠程調用的技術細節隱藏起來服務程序只需通過簡單的設置就可以把本地對象變成為遠程提供服務的遠程對象客戶端可以像訪問本地對象一樣透明地訪問遠程對象所有的消息報文等都交給Net Remoting對象處理大大簡化了開發遠程處理的一般過程如圖所示
圖 遠程處理過程
首先服務器端創建一個服務器類的實例遠程處理系統創建一個表示該類的代理對象並向客戶端對象返回一個對該代理的引用當客戶端調用方法時遠程處理基礎結構連接檢查類型信息並通過信道將該調用發送到服務器進程偵聽信道獲得該請求並將其轉發給服務器遠程處理系統服務器遠程處理系統查找（或在必要時創建）並調用被請求的對象然後此過程將反向進行服務器遠程處理系統將響應捆綁成消息並由服務器信道發送到客戶端信道最後客戶端遠程處理系統通過代理將調用的結果返回給客戶端對象
ADONet
ADONet以XML為核心是Net數據庫應用程序的解決方案它使用離線數據結構數據源中的數據被緩存到數據集（DataSet）對象中用戶無須鎖定數據源數據以XML格式保存
ADONet管理數據一致性
在分布式數據庫系統中很可能出現多個用戶同時訪問和修改數據的情況因此對於分布式數據庫系統數據一致性是不可或缺的ADONet通過使用樂觀一致性方案來控制數據一致性（實際上DataSet對象被設計成支持使用樂觀一致性控制機制）即數據行只有在數據庫中真正被更新時才會被鎖定而在悲觀一致性方案中數據行在從被提取出來到在數據庫中更新這段時間內一直被鎖定因此使用ADONet能夠在更少的時間內響應數量巨大的用戶
另外在分布式數據庫系統中還會經常遇到當用戶修改自從提取出來以來已經被修改的行時違反一致性原則對此問題ADONet也作了很好地解決即使用DataSet對象為每一條修改過的記錄維護兩個版本原始版本和更新版本在更新的記錄被寫回數據庫之前先要把數據集中記錄的原始版本與數據庫中的當前版本進行比較如果兩個版本匹配就在數據庫中更新記錄否則就會出現違反一致性原則的錯誤
實例開發
一個家用電器連鎖店設有一個總部和許多分店總部和分店以及各分店之間經常需要進行各種信息的查詢（如商品當日價目表各店銷售狀況和庫存信息等）對此組織機構建立分布式數據庫查詢系統可實現總部和各店信息的共享便於統一管理
系統設計
系統結構圖
系統結構如圖所示
圖 系統結構圖
總部和各分店都配置了一台具有固定IP的服務器其它電腦通過集線器與服務器相連總部和各分店的服務器通過通信網絡聯接起來
系統實現步驟
系統實現分為三個主要步驟首先為總部和各分店設計數據庫由於數據量較大故采用SQL Server為每個分店創建銷售和庫存數據庫同時為總部創建員工數據庫整個連鎖店的存貨數據庫信用卡客戶數據庫以及供應商信息數據庫等其次需要建立一個提供數據庫服務（DbServer）的動態鏈接庫（dll）將查詢時所要用到的一些服務（如遠程對象的發布和獲取等）和函數（如本地異地數據表的查詢數據表的遠程創建和刪除表間的連接和合並等）置入該dll中各分店都需要使用這個dll以便查詢時對一些服務和函數進行調用最後根據實際需要開發客戶端查詢界面
系統實現的關鍵技術
遠程對象的發布與獲取
系統運行後所要做的第一個工作是發布本地的遠程對象並獲取其它各店所發布的遠程對象發布遠程對象時首先要設置一個網絡端口號然後創建並注冊一個通道最後發布該服務器端的激活對象其它場地的服務器根據IP地址和網絡端口號即可方便地獲取所發布的遠程對象實現遠程對象發布和獲取的關鍵代碼如下
遠程對象的發布
//創建一個通道實例port為指定的網絡端口號
TcpChannel MyChannel= new TcpChannel (IntParse(port));
//注冊通道
ChannelServicesRegisterChannel(MyChannel);
//發布該服務器端激活對象
RemotingConfigurationRegisterWellKnownServiceType( typeof ( DbServer ) STORE WellKnownObjectModeSingleton);
遠程對象的獲取
//根據IP地址和端口號獲取相應的遠程對象
try
{myDbServer=(DbServer)ActivatorGetObject(typeof(DbServer)tcp://+ip+:+p+/STORE); }
//捕捉異常
catch( NullReferenceException nullExp )
{MessageBoxShow( 指定的url地址不可到達 + nullExpMessage );}
catch( RemotingException remExp )
{MessageBoxShow( 指定獲得的對象定義不對 + remExpMessage );}
數據庫的訪問
通過ADONet訪問數據庫可以方便地連接數據庫將數據源中的數據導入DataSet對象中在DataSet對象中可對數據表進行各種操作而且DataSet對象本身也可遠程傳遞這為開發分布式數據庫系統帶來極大方便實現數據庫訪問的關鍵代碼如下所示
//建立數據庫的連接
string SqlConn = Initial Catalog=Store;Data Source=Localhost;Userid=sa;Password=;;
SqlConnection Conn= new SqlConnection
(SqlConn);
ConnOpen();//打開數據庫
//將數據源中的數據導入到數據集對象
try{
DataSet ds = new DataSet();
DataTable dt=new DataTable(Result);
SqlDataAdapter adapter=new SqlDataAdapter();
SqlCommand mySqlDataSetCmd =new SqlCommand
(CmdStringConn);//CmdString為要執行的命令
adapterSelectCommand= mySqlDataSetCmd;
adapterFill(dt);
dsTablesAdd(dt); }
finally
{ ConnClose();//關閉數據庫的連接}
查詢
分布式數據庫系統中的查詢一般分為三類本地查詢遠程查詢和聯合查詢本地查詢和集中式數據庫的查詢沒什麼區別對於遠程查詢只要獲取遠程對象後調用查詢函數即可方便地實現最復雜的是聯合查詢涉及到多場地之間數據的查詢表的遠程創建傳遞連接合並等技術下面以實例介紹聯合查詢的實現
第二連鎖店要查詢離其較近的第三第四連鎖店中所有北京的供應商所供應的空調的庫存信息以便調貨可通過以下步驟實現首先獲取總部以及第三第四連鎖店所發布的遠程對象接著通過遠程對象在總部創建一臨時數據表t將查詢到的所有北京的供應商信息存放在t表中（各分店只有供應商名並不知其所在地只有總部才有供應商的詳細信息）再將t表保存到第三和第四連鎖店然後讓t表分別與兩店的庫存表作連接找出所有北京供應商所供應的空調庫存信息（如空調名稱型號個數價格等信息）並將連接結果t和t數據表返回到第二連鎖店最後對t和t兩表進行合並並使用DataGrid控件顯示出來上述實現中包含了不同場地之間數據表的復制傳遞連接等所用到的一些函數（如遠程創建數據表表與表間的遠程連接合並等）都放在dll中可以方便地調用
結束語
利用C#的Net Remoting技術能夠方便地解決各場地間數據的通信問題另外C#通過ADONet訪問數據庫使得對數據庫的操作及管理變得更加高效可靠這兩種技術的使用有效地解決了開發分布式數據庫系統的主要問題大大減輕了系統開發工作量並且提高了系統的可靠性和安全性
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