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摘要：为了更好地、灵活的开发数据库应用软件，我们需要深入的研究ADO.NET的数据库访问机制，理解ADO.NET数据库的连接方法、对数据的操作与访问。ADO.NET添加了许多新的对象，如Dataset、DataReader、DataAdapter等，使得对数据库的操作更加简单。本文通过对ADO.NET数据交换原理、数据访问对象模型的使用，介绍了使用ADO.NET方法的数据库访问技术。
关键词：ADO.NET; 数据库; DataSet; DataReader; DataAdapter
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)15-30614-02
Research of Database Access Technology Based on ADO.NET Method
LI Yan
(Jingdezhen Ceramic Institute，Jingdezhen 333001, China)
Abstract:For the sake of much better and flexible developing the database application's softs, we need to study ADO.NET about database access mechanism and understanding the ways of the use of ADO.NET about the aspect of connecting to a database,operating and accessing data. ADO.NET has added many new objects and programming interface such as Dataset, DataReader,DataAdapter. It makes the operation of database simpler. This article introduces database access technology using ADO.NET method by explaining the principle of data exchange and the use of the model for data access object.
Key words:ADO.NET; Database; DataSet; DataReader; DataAdapter
1 引言
数据库应用软件在计算机应用领域占有相当大的比重，其应用范围已经越来越广泛，无论是办公自动化、生产流程控制、局域网、Intranet/Internet以及各种各样的管理系统都离不开数据库。
在对一个数据库应用程序进行开发时，从开发者的角度而言，首要的技术环节就是要解决如何访问数据库。只有解决好这个问题，我们才能更加方便高效的使用数据库应用软件。
但是当今数据库种类众多，几乎每一种数据库都有自己的数据格式，要想访问这些数据就必须依靠特定数据格式的驱动程序，而这些驱动程序在使用上的千差万别，又为数据库应用软件的开发带来了不少麻烦。
为了解决这个问题，微软开发出了ADO，这是一组COM(Component Object Model)组件。它通过一个易于使用的封装类提供对底层数据的访问，从而使得对数据库的操作更加简单。ADO.NET则是在ADO基础上开发出的数据访问框架的最新产物，它是.NET框架的一部分，ADO.NET比ADO的功能更加强大，是在.NET代码中访问数据库的最好工具。深入研究ADO.NET的数据库访问技术对于数据库应用软件的开发具有十分重要的意义。
2 ADO.NET的体系结构
就其本质而言，ADO.NET是支持数据库应用程序开发的数据访问中间件。ADO.NET建立在.NET Framework提供的平台之上。它是使用Microsoft .NET Framework中的托管代码构建的，这意味着它继承了.NET执行时环境的健壮性。ADO.NET主要是用来解决Web和分布式应用程序的问题，它由.NET Framework(提供了对.NET应用程序的数据访问和管理功能)中的一组类或命名空间组成。
ADO.NET是用来处理基于Web应用程序所需的无连接计算环境。无连接的设计支持ADO.NET方便地伸缩企业应用程序，因为在每个客户机系统和数据库之间并没有使用开放连接。而是在开始客户端连接时，暂时打开一个到数据库的连接，从数据库服务器中检索需要的数据，然后关闭连接。客户端应用程序然后使用与数据库服务器所维护的数据存储完全独立的数据。客户端应用程序可以定位数据的子集，修改该数据，并将该数据一直缓存在客户机中，直到应用程序指示将所有变化传回到数据库服务器。这时会暂时打开一个到服务器的新连接，对客户端应用程序所作的所有修改都被传回到更新批处理中的数据库，同时关闭连接。
支持这种无连接环境的核心ADO.NET组件是DataSet。DataSet本质上是一个缩小的内存中数据库，它的维护独立于后台数据库。只有在填充DataSet或者将DataSet中的数据变化传回到数据库时，才会打开到数据源的连接。这种无连接的计算环境将系统开销最小化，并改进了应用程序的吞吐量和可伸缩性。ADO.NET DataSet提供的内存中数据库提供了在成熟的数据库中可以找到的许多功能，包括支持数据关系、创建视图的能力、支持数据约束以及外键约束。
在ADO.NET设计中，支持无连接的、基于Web的应用程序是其中一个重要特性，然而，这并不是ADO.NET的全部功能。无连接模式也可以用于Web应用程序，但它并不是客户端/服务器和桌面应用程序的最佳模式。当在连接方式下运行时，可以更好更高效地实现这些类型的应用程序。为了支持这种连接风格的计算，ADO.NET提供了DataReader对象。DataReader主要使用连接方式提供了快速只向前的游标风格的数据访问。虽然DataSet提供了无连接的Web应用程序的基础，但DataReader支持桌面和客户端/服务器应用程序所需的快速连接风格的数据访问。
3 ADO.NET访问数据库的模式
Windows平台下的ADO.NET主要有3种访问数据库的模式，分别为OLEDB模式、ODBC模式和SQLCLIENT模式，另外还有其他数据访问模式，如对Oracle数据库的访问可以使用专用的Oracle模式。
3.1 OLEDB模式
OLEDB模式主要用于访问OLEDB所支持的数据库。OLEDB是Microsoft公司开发的一种高性能的、基于COM的数据库访问技术，OLEDB和其他Microsoft公司数据库技术的不同之处在于其提供通用数据访问的方式。OLEDB数据提供程序通过OLEDBConnection对象提供了使用OLEDB公开数据源的连接，以及与Microsoft SQL Server的连接。
3.2 ODBC模式
ODBC模式主要用于访问ODBC所支持的数据库，它是Windows平台的一种通用数据访问方式。一般在Windows平台下存在的数据库都可以通过建立系统DSN来实现对数据库的调用。
3.3 SQLClient模式
SQLClient只用于访问MS SQL Server数据库，是ADO.NET中比较特殊的组件。当然，MS SQL Server也是OLEDB和ODBC所支持的，因此也可以通过OLEDB和ODBC模式来访问MS SQL Server，但实验证明对访问MS SQL Server来说，采用SQLClient模式比OLEDB和ODBC模式效率更高，所以使用MS SQL Server作为数据库开发应用程序时，最好使用SQLClient模式访问。
4 ADO.NET的主要对象
ADO.NET中有很多重要的对象。这些对象主要实现两个主要的功能：(1)数据访问：用于访问数据库中数据和操作数据库的类型；(2)数据表示：用于包含数据库数据(如数据表)的类型。这两种类型之间联系密切，在数据库开发中两种类型都会用到。
ADO.NET包含很多重要的对象，其中Connection，Command，DataReader, DataAdapter是数据访问类，其他的如：DataSet，DataTable, DataView等是数据表示类。通过使用这些对象，使得对数据库的操作更加简单。
4.1 Connection对象
在 ADO.NET 中，使用 Connection 对象连接到特定的数据源。使用的 Connection 对象取决于数据源的类型。创建Connection对象时，应在连接字符串中提供与DBMS通信必要的信息，如数据库的位置、用于认证的用户名和密码以及要访问的DBMS中的数据库。
所有其他ADO.NET数据访问类都依靠Connection与数据库进行通信。
数据库连接只在传输数据时才打开，因此创建Connection实例时并不自动连接数据库。Connection定义了Open()和Close()方法，用于控制连接何时可用。
4.2 Command对象
Command对象提供与数据库交互的主要方法。可以用Command对象来执行SQL语句、运行存储过程等。
要使用Command对象执行命令，有三种选择，有些命令不返回结果，这种情况下就可以使用Command.ExecuteNonQuery()方法；有些命令返回一个结果，就需要使用Command.ExecuteScalar()方法;如果是返回多行命令，就应用Command.ExecuteReader()方法。
对于不同的数据库调用模式，使用的Command是不同的，对应的Command要与其对象模式相对应。
4.3 DataReader对象
使用DataReader可以从数据库返回一个只读的、仅能向下滚动的串流(Stream)，而且当前内存中每次仅存在一条记录。
在程序开发的过程中，开发人员经常需要执行一些简短的操作，比如访问单独的用户名和密码。在执行这些操作时，就可以直接使用DataReader对象。
使用DataReader对象时，首先必须调用DataReader.Read()方法选择结果集中的一行，再不断调用该方法来移动DataReader，获取数据信息。获取到一行时，Read()方法返回True；否则返回False。
4.4 DataAdapter对象
在ADO.NET的核心数据访问对象中，最后一个是DataAdapter。
DataAdapter用于从数据源检索数据并填充到DataSet中的表，它还将对DataSet的更改解析回数据源。DataAdapter使用.NET Framework数据提供程序的Connection对象连接到数据源，并使用Command对象从数据源检索数据以及将更改解析回数据源。
DataAdapter最常用的两个方法是DataAdapter.Fill()和DataAdapter.Update()。Fill()方法从数据库中获取数据；Update()方法更新数据库中的数据。这两个方法都可以用于数据集或单个数据表。
4.5 DataSet对象
DataSet是ADO.NET的核心，它是从数据源中检索到数据在内存中的缓存，处理从数据存储中读出的数据，并以离线方式存在于本地内存中。可以使用相同的方式来操作不同数据来源取得的数据。不管底层的数据库是SQL Server还是Oracle，DataSet的行为都是一致的。
在DataSet中可以包含任意数量的DataTable，且每个DataTable对应一个数据库。一般来说，一个对应DataTable对象的数据表就是一组DataRow与DataColumn的集合。可以使用这些对象与DataRelation对象互相关联。
DataSet可将数据和架构作为XML文档进行读写。数据和架构可通过HTTP传输，并在支持XML的任何平台上被任何应用程序使用。开发人员可以使用WriteXmlSchema方法将架构保存为XML架构，并可以使用WriteXml方法保存架构和数据。若要读取既包含架构又包含数据的XML文档，可以使用ReadXml方法。
5 ADO.NET的运行模式
ADO.NET的运行模式主要分为以下几个步骤：(1)用户通过Web方式查寻数据库时，调用一个ASPX过程；(2)在ASPX网页的代码中使用ADO.NET的Command对象对数据执行查询操作；(3)对数据库的访问首先建立在连接并执行查询命令，然后从数据库中读取数据；(4)数据被存放在DataSset对象中，从数据库返回的是只读的信息；(5)将这些信息显示在页面上；(6)断开与数据库的连接。
6 结束语
ADO.NET集合了所有用于数据处理的类，是.NET数据库应用程序最终的解决方案，正在成为现今数据库开发的一种潮流，并代表了未来技术发展的方向。由于目前网络数据库是主流，ADO.NET在其运行效率、存取速度以及网络负载平衡等方面的均衡表现，使得它具有顽强的生命力。在进行数据库应用软件开发中，使用ADO.NET可以极大的帮助你以一种更加高效的方式来构建并完成任务。
参考文献：
[1]David Sceppa. ADO编程技术[M]. 北京：清华大学出版社，2001.
[2]张跃廷，韩阳，张宏宇. C#数据库系统开发实例精选[M].北京：人民邮电出版社，2007.6.
[3] Karli Watson. C#2005数据库编程经典教程[M]. 北京：人民邮电出版社，2007.5.
关键词：ADO.NET; 数据库; DataSet; DataReader; DataAdapter
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)15-30614-02
Research of Database Access Technology Based on ADO.NET Method
LI Yan
(Jingdezhen Ceramic Institute，Jingdezhen 333001, China)
Abstract:For the sake of much better and flexible developing the database application's softs, we need to study ADO.NET about database access mechanism and understanding the ways of the use of ADO.NET about the aspect of connecting to a database,operating and accessing data. ADO.NET has added many new objects and programming interface such as Dataset, DataReader,DataAdapter. It makes the operation of database simpler. This article introduces database access technology using ADO.NET method by explaining the principle of data exchange and the use of the model for data access object.
Key words:ADO.NET; Database; DataSet; DataReader; DataAdapter
1 引言
数据库应用软件在计算机应用领域占有相当大的比重，其应用范围已经越来越广泛，无论是办公自动化、生产流程控制、局域网、Intranet/Internet以及各种各样的管理系统都离不开数据库。
在对一个数据库应用程序进行开发时，从开发者的角度而言，首要的技术环节就是要解决如何访问数据库。只有解决好这个问题，我们才能更加方便高效的使用数据库应用软件。
但是当今数据库种类众多，几乎每一种数据库都有自己的数据格式，要想访问这些数据就必须依靠特定数据格式的驱动程序，而这些驱动程序在使用上的千差万别，又为数据库应用软件的开发带来了不少麻烦。
为了解决这个问题，微软开发出了ADO，这是一组COM(Component Object Model)组件。它通过一个易于使用的封装类提供对底层数据的访问，从而使得对数据库的操作更加简单。ADO.NET则是在ADO基础上开发出的数据访问框架的最新产物，它是.NET框架的一部分，ADO.NET比ADO的功能更加强大，是在.NET代码中访问数据库的最好工具。深入研究ADO.NET的数据库访问技术对于数据库应用软件的开发具有十分重要的意义。
2 ADO.NET的体系结构
就其本质而言，ADO.NET是支持数据库应用程序开发的数据访问中间件。ADO.NET建立在.NET Framework提供的平台之上。它是使用Microsoft .NET Framework中的托管代码构建的，这意味着它继承了.NET执行时环境的健壮性。ADO.NET主要是用来解决Web和分布式应用程序的问题，它由.NET Framework(提供了对.NET应用程序的数据访问和管理功能)中的一组类或命名空间组成。
ADO.NET是用来处理基于Web应用程序所需的无连接计算环境。无连接的设计支持ADO.NET方便地伸缩企业应用程序，因为在每个客户机系统和数据库之间并没有使用开放连接。而是在开始客户端连接时，暂时打开一个到数据库的连接，从数据库服务器中检索需要的数据，然后关闭连接。客户端应用程序然后使用与数据库服务器所维护的数据存储完全独立的数据。客户端应用程序可以定位数据的子集，修改该数据，并将该数据一直缓存在客户机中，直到应用程序指示将所有变化传回到数据库服务器。这时会暂时打开一个到服务器的新连接，对客户端应用程序所作的所有修改都被传回到更新批处理中的数据库，同时关闭连接。
支持这种无连接环境的核心ADO.NET组件是DataSet。DataSet本质上是一个缩小的内存中数据库，它的维护独立于后台数据库。只有在填充DataSet或者将DataSet中的数据变化传回到数据库时，才会打开到数据源的连接。这种无连接的计算环境将系统开销最小化，并改进了应用程序的吞吐量和可伸缩性。ADO.NET DataSet提供的内存中数据库提供了在成熟的数据库中可以找到的许多功能，包括支持数据关系、创建视图的能力、支持数据约束以及外键约束。
在ADO.NET设计中，支持无连接的、基于Web的应用程序是其中一个重要特性，然而，这并不是ADO.NET的全部功能。无连接模式也可以用于Web应用程序，但它并不是客户端/服务器和桌面应用程序的最佳模式。当在连接方式下运行时，可以更好更高效地实现这些类型的应用程序。为了支持这种连接风格的计算，ADO.NET提供了DataReader对象。DataReader主要使用连接方式提供了快速只向前的游标风格的数据访问。虽然DataSet提供了无连接的Web应用程序的基础，但DataReader支持桌面和客户端/服务器应用程序所需的快速连接风格的数据访问。
3 ADO.NET访问数据库的模式
Windows平台下的ADO.NET主要有3种访问数据库的模式，分别为OLEDB模式、ODBC模式和SQLCLIENT模式，另外还有其他数据访问模式，如对Oracle数据库的访问可以使用专用的Oracle模式。
3.1 OLEDB模式
OLEDB模式主要用于访问OLEDB所支持的数据库。OLEDB是Microsoft公司开发的一种高性能的、基于COM的数据库访问技术，OLEDB和其他Microsoft公司数据库技术的不同之处在于其提供通用数据访问的方式。OLEDB数据提供程序通过OLEDBConnection对象提供了使用OLEDB公开数据源的连接，以及与Microsoft SQL Server的连接。
3.2 ODBC模式
ODBC模式主要用于访问ODBC所支持的数据库，它是Windows平台的一种通用数据访问方式。一般在Windows平台下存在的数据库都可以通过建立系统DSN来实现对数据库的调用。
3.3 SQLClient模式
SQLClient只用于访问MS SQL Server数据库，是ADO.NET中比较特殊的组件。当然，MS SQL Server也是OLEDB和ODBC所支持的，因此也可以通过OLEDB和ODBC模式来访问MS SQL Server，但实验证明对访问MS SQL Server来说，采用SQLClient模式比OLEDB和ODBC模式效率更高，所以使用MS SQL Server作为数据库开发应用程序时，最好使用SQLClient模式访问。
4 ADO.NET的主要对象
ADO.NET中有很多重要的对象。这些对象主要实现两个主要的功能：(1)数据访问：用于访问数据库中数据和操作数据库的类型；(2)数据表示：用于包含数据库数据(如数据表)的类型。这两种类型之间联系密切，在数据库开发中两种类型都会用到。
ADO.NET包含很多重要的对象，其中Connection，Command，DataReader, DataAdapter是数据访问类，其他的如：DataSet，DataTable, DataView等是数据表示类。通过使用这些对象，使得对数据库的操作更加简单。
4.1 Connection对象
在 ADO.NET 中，使用 Connection 对象连接到特定的数据源。使用的 Connection 对象取决于数据源的类型。创建Connection对象时，应在连接字符串中提供与DBMS通信必要的信息，如数据库的位置、用于认证的用户名和密码以及要访问的DBMS中的数据库。
所有其他ADO.NET数据访问类都依靠Connection与数据库进行通信。
数据库连接只在传输数据时才打开，因此创建Connection实例时并不自动连接数据库。Connection定义了Open()和Close()方法，用于控制连接何时可用。
4.2 Command对象
Command对象提供与数据库交互的主要方法。可以用Command对象来执行SQL语句、运行存储过程等。
要使用Command对象执行命令，有三种选择，有些命令不返回结果，这种情况下就可以使用Command.ExecuteNonQuery()方法；有些命令返回一个结果，就需要使用Command.ExecuteScalar()方法;如果是返回多行命令，就应用Command.ExecuteReader()方法。
对于不同的数据库调用模式，使用的Command是不同的，对应的Command要与其对象模式相对应。
4.3 DataReader对象
使用DataReader可以从数据库返回一个只读的、仅能向下滚动的串流(Stream)，而且当前内存中每次仅存在一条记录。
在程序开发的过程中，开发人员经常需要执行一些简短的操作，比如访问单独的用户名和密码。在执行这些操作时，就可以直接使用DataReader对象。
使用DataReader对象时，首先必须调用DataReader.Read()方法选择结果集中的一行，再不断调用该方法来移动DataReader，获取数据信息。获取到一行时，Read()方法返回True；否则返回False。
4.4 DataAdapter对象
在ADO.NET的核心数据访问对象中，最后一个是DataAdapter。
DataAdapter用于从数据源检索数据并填充到DataSet中的表，它还将对DataSet的更改解析回数据源。DataAdapter使用.NET Framework数据提供程序的Connection对象连接到数据源，并使用Command对象从数据源检索数据以及将更改解析回数据源。
DataAdapter最常用的两个方法是DataAdapter.Fill()和DataAdapter.Update()。Fill()方法从数据库中获取数据；Update()方法更新数据库中的数据。这两个方法都可以用于数据集或单个数据表。
4.5 DataSet对象
DataSet是ADO.NET的核心，它是从数据源中检索到数据在内存中的缓存，处理从数据存储中读出的数据，并以离线方式存在于本地内存中。可以使用相同的方式来操作不同数据来源取得的数据。不管底层的数据库是SQL Server还是Oracle，DataSet的行为都是一致的。
在DataSet中可以包含任意数量的DataTable，且每个DataTable对应一个数据库。一般来说，一个对应DataTable对象的数据表就是一组DataRow与DataColumn的集合。可以使用这些对象与DataRelation对象互相关联。
DataSet可将数据和架构作为XML文档进行读写。数据和架构可通过HTTP传输，并在支持XML的任何平台上被任何应用程序使用。开发人员可以使用WriteXmlSchema方法将架构保存为XML架构，并可以使用WriteXml方法保存架构和数据。若要读取既包含架构又包含数据的XML文档，可以使用ReadXml方法。
5 ADO.NET的运行模式
ADO.NET的运行模式主要分为以下几个步骤：(1)用户通过Web方式查寻数据库时，调用一个ASPX过程；(2)在ASPX网页的代码中使用ADO.NET的Command对象对数据执行查询操作；(3)对数据库的访问首先建立在连接并执行查询命令，然后从数据库中读取数据；(4)数据被存放在DataSset对象中，从数据库返回的是只读的信息；(5)将这些信息显示在页面上；(6)断开与数据库的连接。
6 结束语
ADO.NET集合了所有用于数据处理的类，是.NET数据库应用程序最终的解决方案，正在成为现今数据库开发的一种潮流，并代表了未来技术发展的方向。由于目前网络数据库是主流，ADO.NET在其运行效率、存取速度以及网络负载平衡等方面的均衡表现，使得它具有顽强的生命力。在进行数据库应用软件开发中，使用ADO.NET可以极大的帮助你以一种更加高效的方式来构建并完成任务。
参考文献：
[1]David Sceppa. ADO编程技术[M]. 北京：清华大学出版社，2001.
[2]张跃廷，韩阳，张宏宇. C#数据库系统开发实例精选[M].北京：人民邮电出版社，2007.6.
[3] Karli Watson. C#2005数据库编程经典教程[M]. 北京：人民邮电出版社，2007.5.