基于組件結(jié)構(gòu)的對象持久層研究.pdf

1、近年來面向?qū)ο蠹夹g(shù)的迅速和成熟為軟件開發(fā)提供了一種全新的視野，然而，與軟件開發(fā)息息相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，仍然是關(guān)系數(shù)據(jù)庫一支獨(dú)秀。由于關(guān)系數(shù)據(jù)理論和面向?qū)ο蠹夹g(shù)基于不同的理論基礎(chǔ)，使得二者在協(xié)同工作時(shí)出現(xiàn)阻抗不匹配（Impedance Mismatch），迫切需要一種方法，使二者能夠協(xié)同工作。在面向?qū)ο蠹夹g(shù)與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合有三種途徑：一是設(shè)計(jì)全新的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫（OODBMS）；二是將傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫加以擴(kuò)充，增加對面向?qū)ο蠹夹g(shù)的支持，成為

2、對象－關(guān)系數(shù)據(jù)庫（ORDBMS）；三是在應(yīng)用程序和關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間搭建一個(gè)通用的對象－關(guān)系映射層（或稱為對象持久層）。OODBMS目前還不成熟，它缺乏堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，并且沒有一個(gè)被廣泛接受的、切實(shí)可行的標(biāo)準(zhǔn)；ORDBMS雖然兼有關(guān)系數(shù)據(jù)庫和支持面向?qū)ο蟮膬?yōu)點(diǎn)，但同樣缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同數(shù)據(jù)庫提供商基于各自的技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，數(shù)據(jù)共享、遷移遠(yuǎn)沒有純關(guān)系數(shù)據(jù)庫方便。這樣，應(yīng)用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，在應(yīng)用程序和關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間構(gòu)建一個(gè)獨(dú)立于應(yīng)用程序和

3、數(shù)據(jù)庫的對象持久層，成為當(dāng)前切實(shí)可行的策略。 對象持久層是一層位于應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)存儲之間，負(fù)責(zé)將應(yīng)用程序中的對象持久化到數(shù)據(jù)存儲的一種機(jī)制，本文研究的是以關(guān)系數(shù)據(jù)庫為底層數(shù)據(jù)存儲的持久層，也稱為對象－關(guān)系映射（Object-Relational Mapping，ORM）層。目前，在對象模型與關(guān)系模型之間的映射、持久層的框架設(shè)計(jì)等方面的研究都取得了一定的成果。然而，目前在持久層方面的研究，大多將持久層看成應(yīng)用程序的一個(gè)組件，該組件

4、與應(yīng)用程序密切相關(guān)，并試圖使該組件提供DBMS內(nèi)核（Kernel）的部分甚至全部功能。這樣的設(shè)計(jì)思想，使得持久層本身結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜、耦合性高且不易實(shí)現(xiàn)，或者實(shí)現(xiàn)后的持久層功能過于集中、復(fù)雜，增加了應(yīng)用難度。 考慮到目前持久層研究的現(xiàn)狀，本文提出了一個(gè)基于組件的持久層框架，基于組件的設(shè)計(jì)大大簡化了持久層框架的設(shè)計(jì)，并提供了很高的靈活型和可重用性。本文提出的持久層框架分為4層。第一層（0層）是一個(gè)基本的持久化管理層，提供存儲管理和緩存

5、管理；第二層（1層）通過日志管理為持久層框架提供可靠性支持；第三層（2層）提供對事務(wù)的支持；第四層（3層）通過映射管理提供靈活的映射配置管理?；谠摽蚣艿某志脤涌梢砸暈橐唤M集成良好的組件，每個(gè)組件提供單一的功能，如日志記錄、存儲管理、映射管理等。這些組件既可以為滿足特定需要而單獨(dú)使用，又可以良好地結(jié)合在一起協(xié)同工作，這些組件高內(nèi)聚、低耦合的特性使得對象持久層結(jié)構(gòu)清晰，實(shí)現(xiàn)簡單，并可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置。 本文系統(tǒng)地分析了從對象

6、模型到關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型的各種映射模策略，比較了不同映射策略在性能、空間消耗、靈活性等方面的表現(xiàn)，并從完整性和關(guān)系約束方面對映射策略進(jìn)行了較為深入的分析。 在對對象持久層技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用UML統(tǒng)一建模語言和JAVA語言，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于本文提出的基于組件的持久層框架的基本參考實(shí)現(xiàn)，并給出了高層和中層的設(shè)計(jì)類圖、設(shè)計(jì)步驟及部分代碼實(shí)現(xiàn)。 在實(shí)際應(yīng)用中，基于這種框架設(shè)計(jì)的持久層能夠有效地降低持久層和應(yīng)用程序之間的耦合，取