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关系数据库(RDBMS)的查询有SQL(Structured Query Language)结构化查询语言,相比高级程序语言(命令式语言)而言,SQL主要描述想要做什么,而不是命令式语言的具体如何做,因此,SQL也被称为第四代语言(4GL),它为现代大多数的关系数据库系统所支持。SQL的核心是对“关系”的操作,数据库理论研究证明,SQL是关系上完备的,但是当代大多数高级语言都是面向对象的,高级语言程序要跟关系数据库进行交互,SQL就成了必须的桥梁,由于SQL基于的“关系”和程序语言的“对象”是不同的体系,它们之间要完成很好的交互,就得有一个“映射”过程,实现这个过程的程序,就是ORM(Object/Relation Mapping)。
应用程序调用ORM的方法,ORM自动生成相应的SQL语句到数据库进行查询,然后ORM将接收到的关系数据映射成实体对象。如果没有使用ORM,那么通常应用程序会拆分出一个数据访问层(DAL)来生成SQL语句并执行相应的查询。所以,ORM出现后,在一定程度上,它可以取代DAL,这使得你少了一个层的工作量,对于提高工作效率是很重要的。
下图是应用程序使用ORM和使用传统的DAL的一个示意图。
(图1:两种数据访问架构)
使用ORM后,再也不用去写那些枯燥的DAL代码了,不用拼接那些可能存在安全问题或者敲错字段名的SQL语句,但是我们发现,仅仅使用ORM它反而丧失了SQL的灵活性,这也是不少人拒绝使用ORM的理由。我们看看很多人的ORM是怎么定义数据操作接口的,他们常常把这些接口方法由实体类去实现,从而制造一个个充血的实体类:
使用充血实体类,在使用上还是比较方便的,但是Insert \Update\Delete 都只能操作一条数据,GetAll 方法不仅仅把全部数据拿出来了,而且还可能把不需要的字段值也拿了出来,那个GetOne方法,也许实际上表的主键并不是int 类型的,那么这些定义就会有问题。。。
所以,我们见到很多使用了ORM的项目,不管数据是否全部需要,先拿出来再说,不管主键是不是int 类型,先定一个方法在那里,大不了是个空方法,不管当前实体是否需要Delete功能(比如某些系统用户数据是不能删除的),都基类给直接实现了。。。。。。
那么,这些问题ORM能够解决吗?ORM本来是完成“对象-关系映射”的,但这里大多数的ORM都包含了“生成SQL”的功能,而要实现SQL那样的灵活性,那么我们必须分离出ORM这个关注点,将“生成SQL”的功能从ORM中抽取出来,这样我们就能够有更多的精力致力于发明一个面向对象的,用于ORM查询的语言,这就是OQL。
ORM查询语言,其实早就有了,从早期的Hibernate的HQL,到MS的Linq(Linq2SQL,EF其实内部都是使用Linq生成的SQL),它们都可以生成复杂的SQL语句,它们都是直接作用于ORM框架的。几乎在与Linq同一时期,PDF.NET也发明了自己的ORM查询语言,称为OQL。下面提到的OQL,都是指的PDF的OQL。
PDF.NET的ORM框架包括4个部分:
(图2:PDF.NET OQL 架构)
如果仅从查询调用端来观察,我们发现OQL,跟SQL逻辑上是等价的,一个是“对象化”的查询,一个是“结构化”的查询:
对象化查询:OQL->ORM-> Objects
等于
结构化查询:SQL ->DB-> DataSet
如果最终效果Object==DataSet,那么OQL==SQL。
所以,OQL的设计目标,就是要它生成的SQL语句效果基本达到手写的SQL语句一样。由于SQL的具体实现又有很多不同的版本,所以很多时候SqlServer用的SQL语句在Oracle 上不一定能够使用,只有那些完全标准的SQL语句才是通用的,因此,OQL的设计,也必须是这样标准的SQL规范,目前,实现的是SQL92标准规范。
下面是OQL支持的查询范式举例,注意下面的定义里面使用了“BNF”范式,为了避免大家误会,这里补充下BFN的内容,详细内容请参考这个链接:http://baike.baidu.com/view/1137652.htm
在双引号中的字("word")代表着这些字符本身。而double_quote用来代表双引号。
在双引号外的字(有可能有下划线)代表着语法部分。
尖括号( < > )内包含的为必选项。
方括号( [ ] )内包含的为可选项。
大括号( { } )内包含的为可重复0至无数次的项。
竖线( | )表示在其左右两边任选一项,相当于"OR"的意思。
::= 是“被定义为”的意思。
如果需要分页,仅需要这样操作:
执行该方法,会生成特定数据库平台的分页SQL语句。
下篇我们将使用实例来讲解OQL的具体使用,敬请期待。
注:PDF.NET现在已经开源,有关框架的详细信息,请看官网介绍: http://www.pwmis.com/sqlmap
开源信息介绍:
shawn(630235793) 1:10:46
大体浏览了一下,感觉还不错
shawn(630235793) 1:14:32
只是博文过于技术细节化而缺少了框架解决的具体问题域、面向的使用者类型,以及整体架构思想与基于关系数据访问框架的差异性描述,让读者一上来很难理解ORM框架的意图。
回复:
这些问题的确没有表述清楚,也是因为我的撰文水平有限,没有想到这些问题,也不知道该怎样来表述。
PDF.NET的OQL要解决的主要问题就是让ORM操作能够有SQL那样的灵活性,现有大多数ORM框架都是基于CRUD方法级别的操作,还没有像SQL那样具有语言级别的操作,要不然它怎么会被称为4GL呢?现在,我觉得LINQ也具有了这样的能力,而我框架中的OQL,也有这样的能力,所以我大胆的称呼它是一个“ORM Query Laguage”,就像SQL是提供给RDBMS的查询引擎使用一样,OQL是提供给ORM使用的。
所以,OQL面向的使用者是那些喜欢ORM方式来访问数据库,又喜欢SQL的灵活性的技术人员,或者是提供给喜欢其中一种(ORM或者SQL)而不太喜欢另外一种方式的人,让他们有机会体会到另一种方式的优势。
整体思想就是,用面向对象的方式来操作数据库,用OO的方式来写SQL!
PS:OQL与LINQ相比,它更接近于SQL风格,用惯了SQL的人,第一次接触LINQ是很不习惯的,至少我是如此。
shawn(630235793) 2012-10-6 1:39:15
数据访问框架设计的初始设想,首先应该是满足调用层的使用要求,换句话说请求是事务性的,还是非事务性的。如果用户的请求是事务性的,在访问层应该提供事务性的处理机制。而不是应用层自己来对是否事务性进行处理。这些应该放在访问层的对外交互接口处提供给用户来选择比较合理。
所以,框架内部的分层,我感觉还应该再多考虑一下比较好。
回复:
实体层的接口是有的,只是这个图里面不好放置而且不是重点,省略了。
是否使用事物,是放在访问层的对外交互接口处提供给用户来选择的。
回复:
正如你所说,框架正是这样去做的,OQL屏蔽了SQL不同数据库之间的差异,它会根据具体使用的数据库,去生成本地化的SQL。
回复:
LINQ是.NET独有的特性,“语言集成查询”,它是集成在.NET语言中的,这是它的先天优势。LINQ基于表达式树,所以它要求必须是.NET平台而且框架版本要求在.NET3.5及以上。
PDF.NET的OQL跟LINQ一样都是ORM框架使用的语言,但是OQL语法更接近于SQL,很容易上手,而且,OQL没有使用.NET的高级特性,这使得它只要是面向对象的语言而且支持泛型即可实现,因此将它移植到C++、Java是完全可能的,而且在.NET平台上,它也仅需.NET2.0版本的支持。