在應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)是非常重要的，我們通常需要將對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)集中起來(lái)，以保證良好的封裝性和可維護(hù)性。在.Net中，數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，對(duì)于微軟自家的SqlServer和其他數(shù)據(jù)庫(kù)（支持OleDb），采用不同的訪問(wèn)方法，這些類分別分布于System.Data.SqlClient和System.Data.OleDb名稱空間中。微軟后來(lái)又推出了專門用于訪問(wèn)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的類庫(kù)。我們希望在編寫(xiě)應(yīng)用系統(tǒng)的時(shí)候，不因這么多類的不同而受到影響，能夠盡量做到數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)關(guān)，當(dāng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生變更的時(shí)候，不需要更改客戶端的代碼。

有的時(shí)候，為了性能和其他原因，我們也希望提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的緩存，特別是數(shù)據(jù)庫(kù)連接的緩存。雖然微軟給我們內(nèi)置了數(shù)據(jù)庫(kù)緩存，但是，自己控制緩存，無(wú)疑可以提供更大的靈活性和效率。

這就需要我們?cè)趯?shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中將這些數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)類再作一次封裝。這里，介紹一種在實(shí)際應(yīng)用中得到了非常好的效果的實(shí)作策略。Factory和Silgleton設(shè)計(jì)模式是使用的主要方法。

我們先來(lái)看看Factory的含義：定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類。Factory　Method使一個(gè)類的實(shí)例化延遲到其子類。我們這里可能會(huì)處理對(duì)多種數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，因此，需要首先定義一個(gè)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，然后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的不同，由類工廠決定實(shí)例化哪個(gè)類。

下面，我們首先來(lái)定義這個(gè)訪問(wèn)接口。為了方便說(shuō)明問(wèn)題，我們?yōu)檫@個(gè)類定義了比較少的方法，其他的方法是很容易參照添加的。同時(shí)注意，我這里使用了abstract　class來(lái)定義這個(gè)訪問(wèn)接口，而不是interface，理由在后面可以看到。

public abstract class DBOperator
{
public abstract IDbConnection Connection{get;} //得到數(shù)據(jù)庫(kù)連接
public abstract void Open(); //打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)連接
public abstract void Close(); //關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接
public abstract void BeginTrans(); //開(kāi)始一個(gè)事務(wù)
public abstract void CommitTrans(); //提交一個(gè)事務(wù)
public abstract void RollbackTrans(); //回滾一個(gè)事務(wù)
public abstract void exeSql(string strSql,string[] strParams,object[] objValues);
//執(zhí)行Sql語(yǔ)句，沒(méi)有返回值
public abstract DataSet exeSqlForDataSet(string QueryString);//執(zhí)行Sql，返回DataSet
}

然后，我們分別為Sql Server和OleDb數(shù)據(jù)庫(kù)編寫(xiě)兩個(gè)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的具體實(shí)現(xiàn)類：

Sql Server的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)類：

internal class SqlDBOperator: DBOperator
{
private SqlConnection conn; //數(shù)據(jù)庫(kù)連接
private SqlTransaction trans; //事務(wù)處理類
private bool inTransaction=false; //指示當(dāng)前是否正處于事務(wù)中
public override IDbConnection Connection
{
　　get{return this.conn;}
}
public SqlDBOperator(string strConnection)
{
　　this.conn= new SqlConnection(strConnection);
}
public override void Open()
{
　　if(conn.State.ToString().ToUpper()!="OPEN")
　　　　 this.conn.Open();
}
public override void Close()
{
　　if (conn.State.ToString().ToUpper()=="OPEN")
this.conn.Close();
}
public override void BeginTrans()
{
　　trans=conn.BeginTransaction() ;
　　　　inTransaction=true;
}
public override void CommitTrans()
{
　　trans.Commit();
　　　　inTransaction=false;
}
public override void RollbackTrans()
{
　　trans.Rollback();
　　　　inTransaction=false;
}
public override void exeSql(string strSql,string[] strParams,object[] strValues)
{
　　SqlCommand cmd=new SqlCommand();
　　cmd.Connection=this.conn ;
　　if(inTransaction)
　　　　cmd.Transaction=trans;
　　if((strParams!=null)&&(strParams.Length!=strValues.Length) )
throw new ParamValueNotMatchException("查詢參數(shù)和值不對(duì)應(yīng)!");
cmd.CommandText=strSql;
　　if(strParams!=null)
{
　　for(int i=0;i cmd.Parameters.Add(strParams[i],strValues[i]);
}
　 cmd.ExecuteNonQuery();
}
public override DataSet exeSqlForDataSet(string QueryString)
{
　　SqlCommand cmd=new SqlCommand();
cmd.Connection=this.conn ;
　　if(inTransaction)
　cmd.Transaction=trans;
　　DataSet ds = new DataSet();
　　SqlDataAdapter ad = new SqlDataAdapter();
　　cmd.CommandText=QueryString;
　　ad.SelectCommand =cmd;
　　ad.Fill(ds);
　　return ds;
　　}
　　　　}

OleDb數(shù)據(jù)庫(kù)操作的類同Sql Server數(shù)據(jù)庫(kù)操作的類非常相似，只是把相應(yīng)的Sql類替換成OleDb類。需要注意的是，因?yàn)镺leDb和Sql　Server的參數(shù)傳遞方式不一致，所以，這里需要做一點(diǎn)小小的轉(zhuǎn)換，將"@參數(shù)名"類型的參數(shù)轉(zhuǎn)換成"？"，這個(gè)細(xì)節(jié)希望讀者能夠注意到。代碼如下：

internal class OleDBOperator : DBOperator
{
private OleDbConnection conn;
private OleDbTransaction trans;
private bool inTransaction=false;
public OleDBOperator(string strConnection)
{
　this.conn= new OleDbConnection(strConnection);
}
public override IDbConnection Connection
{
　get{return this.conn;}
}
public override void Open()
{
if(conn.State.ToString().ToUpper()!="OPEN")
this.conn.Open();
}
public override void Close()
{
　　if (conn.State.ToString().ToUpper()=="OPEN")
this.conn.Close();
}
public override void BeginTrans()
{
　　trans=conn.BeginTransaction() ;
　　　inTransaction=true;
}
public override void CommitTrans()
{
　　trans.Commit();
　　inTransaction=false;
}
public override void RollbackTrans()
{
　　trans.Rollback();
　　inTransaction=false;
}
public override void exeSql(string strSql,string[] strParams,object[] strValues)
{
OleDbCommand cmd=new OleDbCommand();
　 cmd.Connection=this.conn ;
if(inTransaction)
　　cmd.Transaction=trans;
if((strParams!=null)&&(strParams.Length!=strValues.Length) )
throw new ParamValueNotMatchException("查詢參數(shù)和值不對(duì)應(yīng)!");
cmd.CommandText=this.ChangeQueryString(strSql);
if(strParams!=null)
{
for(int i=0;i cmd.Parameters.Add(strParams[i],strValues[i]);
}
　　cmd.ExecuteNonQuery();
}
public override DataSet exeSqlForDataSet(string QueryString)
{
　　OleDbCommand cmd=new OleDbCommand();
cmd.Connection=this.conn ;
　　if(inTransaction)
　　　　cmd.Transaction=trans;
　　DataSet ds = new DataSet();
　　OleDbDataAdapter ad = new OleDbDataAdapter();
cmd.CommandText=QueryString;
　　ad.SelectCommand =cmd;
　　ad.Fill(ds);
　　return ds;
　　}
}

現(xiàn)在我們已經(jīng)完成了所要的功能，下面，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Factory類，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)切換的管理。這個(gè)類很簡(jiǎn)單，主要的功能就是根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)連接字符串，判斷使用什么數(shù)據(jù)庫(kù)，然后，返回適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)操縱類。在這里，判斷的方法很簡(jiǎn)單，只是根據(jù)兩種數(shù)據(jù)庫(kù)連接字符串的不同來(lái)判斷。在實(shí)際中，隨著數(shù)據(jù)庫(kù)類的增加，判斷的方法可能會(huì)有所變化，讀者應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己的實(shí)際情況來(lái)做相應(yīng)的調(diào)整。

public class DBOperatorFactory
{
public static DBOperator GetDBOperator(string strConnection)
{
　　if(strConnection.IndexOf("provider=")<0) //SqlServer
{
　　return new SqlDBOperator(strConnection);
}
　　else //other database
{
　　return new OleDBOperator(strConnection);
}
}
}

好了，現(xiàn)在，一切都完成了，客戶端在代碼調(diào)用的時(shí)候，可能就是采用如下形式：

DBOperator db=DBOperatorFactory.GetDBOperator(strConnection)
db.Open();
db.需要的操作
db.Close();

或者：
DBOperator db=DBOperatorFactory.GetDBOperator(strConnection)
db.Open();db.BeginTrans();
try
{
db.需要的操作
db.CommitTrans();
}
catch
{
db.RollbackTrans();
}
db.Close();

當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生變化的時(shí)候，DBOperatorFactory會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)連接字符串自動(dòng)調(diào)用相應(yīng)的類，客戶端不會(huì)感覺(jué)到變化，也不用去關(guān)心。這樣，實(shí)現(xiàn)了良好的封裝性。當(dāng)然，前提是，你在編寫(xiě)程序的時(shí)候，沒(méi)有用到特定數(shù)據(jù)庫(kù)的特性，例如，Sql Server的專用函數(shù)。

實(shí)際上，F(xiàn)actory模式也可以不使用Factory類來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是讓接口抽象類自己來(lái)管理，這可以稱作自管理的Factory，是Factory模式的一種變形。這么做的好處，是可以免去一個(gè)Factory類，使代碼更加簡(jiǎn)練。這么做，我們需要對(duì)DBOperator類做一些改變，增加一個(gè)Instance方法。這也是對(duì)DBOperator采用抽象類而不是接口的原因（接口的方法不能有實(shí)現(xiàn)），代碼如下：

public static DBOperator Instance(string strConnection)
{
if(strConnection.IndexOf("provider=")<0) //SqlServer
{
return new SqlDBOperator(strConnection);
}
else //other database
{
return new OleDBOperator(strConnection);
}
}

　　然后，客戶端代碼就可能是類似于下面的形式：

DBOperator db= DBOperator.Instance(strConnection)
db.Open();
db.需要的操作
db.Close();


下面來(lái)看看連接池的做法，方法就是Singleton。

先看Singleton模式的經(jīng)典含義：保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。推而廣之，當(dāng)我們需要精確控制類在系統(tǒng)中的實(shí)例的個(gè)數(shù)的時(shí)候，就可以使用Singleton模式。現(xiàn)在，我們需要構(gòu)建一個(gè)緩沖池，保存數(shù)據(jù)庫(kù)類的實(shí)例，正好是Singleton模式發(fā)揮作用的時(shí)候。

我們?nèi)匀蛔孌BOperator類自己來(lái)管理這個(gè)緩沖池，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，我們需要對(duì)DBOperator類做一些變化：

首先，增加兩個(gè)變量：

　static DBOperator[] ConnectionPool=new
DBOperator[int.Parse(ConfigurationSettings.AppSettings["PoolCount"])];
　static int CurrentPosition=-1;

然后，對(duì)Instance方法做一些改變：

public static DBOperator Instance(string strConnection)
{
if(ApplicationConfiguration.PooledConnectionCount<1) //沒(méi)有緩沖
{
return CreateNewDBOperator(strConnection);
}
else
{
CurrentPosition++;
if(CurrentPosition==ApplicationConfiguration.PooledConnectionCount)
CurrentPosition=0;
if(ConnectionPool[CurrentPosition]==null)
{
ConnectionPool[CurrentPosition]=CreateNewDBOperator(strConnection);
}
return ConnectionPool[CurrentPosition];
}
}
private static DBOperator CreateNewDBOperator(string strConnection)
{
if(strConnection.IndexOf("provider=")<0) //SqlServer
{
return new SqlDBOperator(strConnection);
}
else //other database
{
return new OleDBOperator(strConnection);
}
}


這里使用的算法比較簡(jiǎn)單，只是為了能夠比較清楚地說(shuō)明問(wèn)題，讀者應(yīng)當(dāng)能夠在實(shí)際使用過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)更好的算法。

以上，介紹了一種通用數(shù)據(jù)庫(kù)操作類的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方法，希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶈l(fā)。筆者設(shè)計(jì)Websharp中間件的時(shí)候，在數(shù)據(jù)庫(kù)處理層，采用了上面的方法，取得了很好的效果。