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全面了解ODBC技術(shù)
目前，眾多的廠商推出了行行色色的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它們?cè)谛阅堋r(jià)格和應(yīng)用范圍上各有千秋。一個(gè)綜合信息系統(tǒng)的各部門(mén)由于需求差異等原因，往往會(huì)存在多種數(shù)據(jù)庫(kù)，它們之間的互連訪問(wèn)成為一個(gè)棘手的問(wèn)題，特別是當(dāng)用戶需要從客戶機(jī)端訪問(wèn)不同的服務(wù)器時(shí)。微軟提出的開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)互連（Open-DataBase-Connectivity，即ODBC）成為目前一個(gè)強(qiáng)有力解決方案，并逐步成為Windows和Macintosh平臺(tái)上的標(biāo)準(zhǔn)接口，并推動(dòng)了這方面的開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化。
一、ODBC的產(chǎn)生和發(fā)展
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生后很快就成為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主流產(chǎn)品，由于每個(gè)DBMS廠商都有自己的一套標(biāo)準(zhǔn)，人們很早就產(chǎn)生了標(biāo)準(zhǔn)化的想法，于是產(chǎn)生了SQL，由于其語(yǔ)法規(guī)范逐漸為人所接受，成為RDBMS上的主導(dǎo)語(yǔ)言。最初，各數(shù)據(jù)庫(kù)廠商為了解決互連的問(wèn)題，往往提供嵌入式SQL API，用戶在客戶機(jī)端要操作系統(tǒng)中的RDBMS時(shí)，往往要在程序中嵌入SQL語(yǔ)句進(jìn)行預(yù)編譯。由于不同廠商在數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)操作、具體實(shí)現(xiàn)甚至語(yǔ)法方面都具有不同程度的差異，所以彼此不能兼容。
長(zhǎng)期以來(lái)，這種API的非規(guī)范情況令用戶和RDBMS廠商都不能滿意。在80年代后期，一些著名的廠商包括Oracle、Sybase、Lotus、Ingres、Informix、HP、DEC等結(jié)成了SQL Access Group（簡(jiǎn)稱SAG），提出了SQL API的規(guī)范核心：調(diào)用級(jí)接口（Call Level Interface），簡(jiǎn)稱CLI。
1991年11月，微軟宣布了ODBC，次年推出可用版本。1992年2月，推出了ODBC SDK 2.0版。ODBC基于SAG的SQL CAE草案所規(guī)定的語(yǔ)法，共分為Core、Level 1、 Level 2三種定義，分別規(guī)范了22、16、13共51條命令，其中29條命令甚至超越了SAG CLI中原有的定義，功能強(qiáng)大而靈活。它還包括標(biāo)準(zhǔn)的錯(cuò)誤代碼集、標(biāo)準(zhǔn)的連接和登錄DBMS方法、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類(lèi)型表示等。
由于ODBC思想上的先進(jìn)性，且沒(méi)有同類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品與之競(jìng)爭(zhēng)，它一枝獨(dú)秀，推出后僅僅兩三年就受到了眾多廠家與用戶的青睞，成為一種廣為接受的標(biāo)準(zhǔn)。目前，已經(jīng)有130多家獨(dú)立廠商宣布了對(duì)ODBC的支持，常見(jiàn)的DBMS都提供了ODBC的驅(qū)動(dòng)接口，這些廠商包括Oracle、Sybase、Informix、Ingres、IBM(DB/2)、DEC(RDB)、HP(ALLBASE/SQL)、Gupta、Borland(Paradox)等。目前，ODBC已經(jīng)成為客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)中的一個(gè)重要支持技術(shù)。
二、ODBC的基本思想與特點(diǎn)
ODBC的基本思想是為用戶提供簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)、透明的數(shù)據(jù)庫(kù)連接的公共編程接口，開(kāi)發(fā)廠商根據(jù)ODBC的標(biāo)準(zhǔn)去實(shí)現(xiàn)底層的驅(qū)動(dòng)程序，這個(gè)驅(qū)動(dòng)對(duì)用戶是透明的，并允許根據(jù)不同的DBMS采用不同的技術(shù)加以優(yōu)化實(shí)現(xiàn)，這就利于不斷吸收新的技術(shù)而趨完善。
這同時(shí)也就是數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)的思想，它很類(lèi)似于Windows中打印驅(qū)動(dòng)的思想。在Windows中，用戶安裝不同的打印驅(qū)動(dòng)程序，使用同樣一條打印語(yǔ)句或操作，就可很容易地實(shí)現(xiàn)在不同打印機(jī)上打印輸出，而不需要了解內(nèi)部的具體原理。ODBC出現(xiàn)以后，用戶安裝不同的DBMS驅(qū)動(dòng)就可用同樣的SQL語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)在不同DBMS上進(jìn)行同樣的操作，而且無(wú)需預(yù)編譯。ODBC帶來(lái)了數(shù)據(jù)庫(kù)連接方式的變革，如圖1所示。在傳統(tǒng)方式中，開(kāi)發(fā)人員要熟悉多個(gè)DBMS及其API，一旦DBMS端出現(xiàn)變動(dòng)，則往往導(dǎo)致用戶端系統(tǒng)重新編建或者源代碼的修改，這給開(kāi)發(fā)和維護(hù)工作帶來(lái)了很大困難。在ODBC方式中，不管底層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如何，也無(wú)論采用何種DBMS，用戶在程序中都使用同一套標(biāo)準(zhǔn)代碼，無(wú)需逐個(gè)了解各DBMS及其API的特點(diǎn)，源程序不因底層的變化而重新編建或修改，從而減輕了開(kāi)發(fā)維護(hù)的工作量，縮短了開(kāi)發(fā)周期。
@@12W03500.GIF;圖1 數(shù)據(jù)庫(kù)連接方式的轉(zhuǎn)變@@
概括起來(lái)，ODBC具有以下靈活的特點(diǎn)：
1. 使用戶程序有很高的互操作性，相同的目標(biāo)代碼適用于不同的DBMS；
2. 由于ODBC的開(kāi)放性，它為程序集成提供了便利，為客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)提供了技術(shù)支持；
3. 由于應(yīng)用與底層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和DBMS分開(kāi)，簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)維護(hù)上的困難。
三、ODBC的體系結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)
ODBC是依靠分層結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如此可保證其標(biāo)準(zhǔn)性和開(kāi)放性。圖2所示為ODBC的體系結(jié)構(gòu)，它共分為四層：應(yīng)用程序、驅(qū)動(dòng)程序管理器、驅(qū)動(dòng)程序和數(shù)據(jù)源。微軟公司對(duì)ODBC規(guī)程進(jìn)行了規(guī)范，它為應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)者和用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)、語(yǔ)法和錯(cuò)誤代碼等，微軟還提供了驅(qū)動(dòng)程序管理器，它在Windows中是一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)即ODBC.DLL。驅(qū)動(dòng)程序?qū)佑晌④洝BMS廠商或第三開(kāi)發(fā)商提供，它必須符合ODBC的規(guī)程，對(duì)于Oracle，它是ORA6WIN.DLL，對(duì)于SQL Server，它是SQLSRVR.DLL。
@@12W03501.GIF;圖2 ODBC體系結(jié)構(gòu)@@
下面我們?cè)敿?xì)介紹各層的功能。
1. 應(yīng)用程序?qū)?Application)
使用ODBC接口的應(yīng)用程序可執(zhí)行以下任務(wù)：
①請(qǐng)求與數(shù)據(jù)源的連接和會(huì)話(SQLConnect)；
②向數(shù)據(jù)源發(fā)送SQL請(qǐng)求(SQLExecDirct或SQLExecute)；
③對(duì)SQL請(qǐng)求的結(jié)果定義存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)格式；
④請(qǐng)求結(jié)果；
⑤處理錯(cuò)誤；
⑥如果需要，把結(jié)果返回給用戶；
⑦對(duì)事務(wù)進(jìn)行控制，請(qǐng)求執(zhí)行或回退操作(SQLTransact)；
⑧終止對(duì)數(shù)據(jù)源的連接(SQLDisconnect)。
2. 驅(qū)動(dòng)程序管理器(Driver Manager)
由微軟提供的驅(qū)動(dòng)程序管理器是帶有輸入庫(kù)的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)ODBC.DLL，其主要目的是裝入驅(qū)動(dòng)程序，此外還執(zhí)行以下工作:
①處理幾個(gè)ODBC初始化調(diào)用；
②為每一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序提供ODBC函數(shù)入口點(diǎn)；
③為ODBC調(diào)用提供參數(shù)和次序驗(yàn)證。
3. 驅(qū)動(dòng)程序(Driver)
驅(qū)動(dòng)程序是實(shí)現(xiàn)ODBC函數(shù)和數(shù)據(jù)源交互的DLL，當(dāng)應(yīng)用程序調(diào)用SQL Connect或者SQLDriver Connect函數(shù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序管理器裝入相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，它對(duì)來(lái)自應(yīng)用程序的ODBC函數(shù)調(diào)用進(jìn)行應(yīng)答，按照其要求執(zhí)行以下任務(wù):
①建立與數(shù)據(jù)源的連接；
②向數(shù)據(jù)源提交請(qǐng)求；
③在應(yīng)用程序需求時(shí)，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式；
④返回結(jié)果給應(yīng)用程序；
⑤將運(yùn)行錯(cuò)誤格式化為標(biāo)準(zhǔn)代碼返回；
⑥在需要時(shí)說(shuō)明和處理光標(biāo)。
以上這些功能都是對(duì)應(yīng)用程序?qū)庸δ艿木唧w實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)程序的配置方式
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