在應用程序的設計中，數據庫的訪問是非常重要的，我們通常需要將對數據庫的訪問集中起來，以保證良好的封裝性和可維護性。在.Net中，數據庫的訪問，對於微軟自家的SqlServer和其他數據庫（支持OleDb），采用不同的訪問方法，這些類分別分布於System.Data.SqlClIEnt和System.Data.OleDb名稱空間中。微軟後來又推出了專門用於訪問Oracle數據庫的類庫。我們希望在編寫應用系統的時候，不因這麼多類的不同而受到影響，能夠盡量做到數據庫無關，當後台數據庫發生變更的時候，不需要更改客戶端的代碼。
有的時候，為了性能和其他原因，我們也希望提供對數據庫訪問的緩存，特別是數據庫連接的緩存。雖然微軟給我們內置了數據庫緩存，但是，自己控制緩存，無疑可以提供更大的靈活性和效率。
這就需要我們在實際開發過程中將這些數據庫訪問類再作一次封裝。這裡，介紹一種在實際應用中得到了非常好的效果的實作策略。Factory和Silgleton設計模式是使用的主要方法。
我們先來看看Factory的含義：定義一個用於創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。Factory Method使一個類的實例化延遲到其子類。我們這裡可能會處理對多種數據庫的操作，因此，需要首先定義一個操縱數據庫的接口，然後，根據數據庫的不同，由類工廠決定實例化哪個類。
下面，我們首先來定義這個訪問接口。為了方便說明問題，我們為這個類定義了比較少的方法，其他的方法是很容易參照添加的。同時注意，我這裡使用了abstract class來定義這個訪問接口，而不是interface，理由在後面可以看到。
public abstract class DBOperator
{
public abstract IDbConnection Connection{get;} //得到數據庫連接
public abstract void Open(); //打開數據庫連接
public abstract void Close(); //關閉數據庫連接
public abstract void BeginTrans(); //開始一個事務
public abstract void CommitTrans(); //提交一個事務
public abstract void RollbackTrans(); //回滾一個事務
public abstract void exeSql(string strSql,string[] strParams,object[] objValues);
//執行Sql語句，沒有返回值
public abstract DataSet exeSqlForDataSet(string QueryString);//執行Sql，返回DataSet
}
然後，我們分別為SQL Server和OleDb數據庫編寫兩個數據訪問的具體實現類：
SQL Server的數據庫訪問類：
internal class SqlDBOperator: DBOperator
{
private SqlConnection conn; //數據庫連接
private SqlTransaction trans; //事務處理類
private bool inTransaction=false; //指示當前是否正處於事務中
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("查詢參數和值不對應!");
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數據庫操作的類同SQL Server數據庫操作的類非常相似，只是把相應的Sql類替換成OleDb類。需要注意的是，因為OleDb和Sql Server的參數傳遞方式不一致，所以，這裡需要做一點小小的轉換，將"@參數名"類型的參數轉換成"？"，這個細節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("查詢參數和值不對應!");
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;
}
}
現在我們已經完成了所要的功能，下面，我們需要創建一個Factory類，來實現自動數據庫切換的管理。這個類很簡單，主要的功能就是根據數據庫連接字符串，判斷使用什麼數據庫，然後，返回適當的數據庫操縱類。在這裡，判斷的方法很簡單，只是根據兩種數據庫連接字符串的不同來判斷。在實際中，隨著數據庫類的增加，判斷的方法可能會有所變化，讀者應當根據自己的實際情況來做相應的調整。
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，現在，一切都完成了，客戶端在代碼調用的時候，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();
當數據庫發生變化的時候，DBOperatorFactory會根據數據庫連接字符串自動調用相應的類，客戶端不會感覺到變化，也不用去關心。這樣，實現了良好的封裝性。當然，前提是，你在編寫程序的時候，沒有用到特定數據庫的特性，例如，SQL Server的專用函數。
實際上，Factory模式也可以不使用Factory類來實現，而是讓接口抽象類自己來管理，這可以稱作自管理的Factory，是Factory模式的一種變形。這麼做的好處，是可以免去一個Factory類，使代碼更加簡練。這麼做，我們需要對DBOperator類做一些改變，增加一個Instance方法。這也是對DBOperator采用抽象類而不是接口的原因（接口的方法不能有實現），代碼如下：
public static DBOperator Instance(string strConnetion)
{
if(strConnection.IndexOf("provider=")<0) //SqlServer
{
return new SqlDBOperator(strConnection);
}
else //other database
{
return new OleDBOperator(strConnection);
}
}
然後，客戶端代碼就可能是類似於下面的形式：
DBOperator db= DBOperator.Instance(strConnection)
db.Open();
db.需要的操作
db.Close();
下面來看看連接池的做法，方法就是Singleton。
先看Singleton模式的經典含義：保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。推而廣之，當我們需要精確控制類在系統中的實例的個數的時候，就可以使用Singleton模式。現在，我們需要構建一個緩沖池，保存數據庫類的實例，正好是Singleton模式發揮作用的時候。
我們仍然讓DBOperator類自己來管理這個緩沖池，為了實現這個目的，我們需要對DBOperator類做一些變化：
首先，增加兩個變量：
static DBOperator[] ConnectionPool=new
DBOperator[int.Parse(ConfigurationSettings.APPSettings["PoolCount"])];
static int CurrentPosition=-1;
然後，對Instance方法做一些改變：
public static DBOperator Instance(string strConnection)
{
if(ApplicationConfiguration.PooledConnectionCount<1) //沒有緩沖
{
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);
}
}
這裡使用的算法比較簡單，只是為了能夠比較清楚地說明問題，讀者應當能夠在實際使用過程中，實現更好的算法。
以上，介紹了一種通用數據庫操作類的實現設計方法，希望能夠對大家有所啟發。筆者設計Websharp中間件的時候，在數據庫處理層，采用了上面的方法，取得了很好的效果。
