分布式數據庫應用開發正解 [系列之一]
Delphi做為一個快速應用開發工具，深受程序員的喜愛。其強大的組件功能，讓程序員能夠輕松、高效地完成常見的界面開發、
數據庫應用等功能。然而，幫助的相對缺乏，使得許多組件的功能並不為人們正確地使用，究其原因，仍然是認識上的問題。
對於MIDAS開發中的核心部件，TClientDataSet和TDataSetProvider，由於資料的缺乏，人們在網上大多談論的是李維的書籍內容。
我有幸在BDN上見到了Cary Jensen的Professional Developer系列文章，詳細闡述了DELPHI的數據庫開發技術。現節選出其中的
ClientDataSet部分，與大家共同分享。
ClientDataSet是一個功能強大的類，通過在內存中模擬表格，實現了其它數據集組件所不具備的強大功能。以往只在Delphi和C++ Builder
企業版中才提供這個組件，如今，Borland的全部產品（包括最新的Kylix）都集成了TClientDataSet組件。
TClientDataSet從類的繼承關系上來看，是TDataSet這個抽象類的子類，所以我們可以在TDataSet這個抽象層次上對其進行我們熟悉的操作，
比如導航、排序、過濾、編輯。要注意的是，TClientDataSet使用了一種全新的技術，它將所有的數據均放在內存中，所以TClientDataSet是個
只存在內存中的“虛擬表”，因此對數據庫的操作是非常快的。在PIII 850，512MB的機器上對十萬條記錄進行建索引的操作，花費的時間少於半分鐘。
與一般的數據集組件不同，TClientDataSet使用的技術比較特別，本著高速度、低存儲需求的原則，TClientDataSet的內部使用了兩個數據存儲源。
第一個是其Data屬性，這是當前內存數據的視圖，反映了所有的數據改變。如果用戶從數據中刪除一條記錄，則此記錄將從Data中消失，相應地，
加入一條新記錄後，此記錄便存在Data屬性中了。
另一個數據源是Delta屬性，故名思義，即增量的意思，這個屬性反映了對數據的改變。無論是向Data屬性新增還是刪除記錄，都會在Delta中記錄下來，
如果是修改了Data中的記錄，則會在Delta保存兩條相應的記錄，一條是原始記錄，另一條僅包含修改的字段值。正因為Delta的存在和TClientDataSet
在內存中記錄數據的特點，所有的改變都沒有立即更新加對應的物理存儲中，可以根據這些信息在適當的時候恢復，所以TClientDataSet天生具有緩沖更新功能。
為了使數據更新回數據存儲源，我們要調用TClientDataSet中對應的方法。如果ClientDataSet與DataSetProvider關聯，那麼僅需調用TClientDataSet的ApplyUpdates
方法即可保存數據的更新，但如果TClientDataSet沒有對應的TDataSetProvider存在，而是直接同文件關聯，那麼，這種方式是非常有趣的，我們在BriefCase模型中會
再次講解這個問題。此時，如果使用TClientDataSet的SaveToFile和LoadFromFile，都會保留著Delta。調用MergeChangeLog和ClearChanges後，Delta的內容才會被
清空。只是前者是將Delta的數據同Data結合起來，將改變存儲到物理介質上，而ClearChanges則是一股腦兒全部清空，將數據回復到原始狀態。
大部分的應用都是將TClientDataSet與TDataSetProvider結合使用的。兩者聯合使用的行為反映了Borland的設計宗旨，就是要提供一個面向分布式環境的思路。我們下面來
慢慢解釋。
當我們將TClientDataSet對象的Active屬性設為True或者調用其Open方法後，ClientDataSet會向DataSetProvider發送一個取數據包請求。於是DataSetProvider便會打開對應的
數據集，將記錄指針指向第一條記錄，然後從頭到尾依次掃描。對於掃描到的每一條記錄，都會將其編碼成一個variant數組，我們通常將它稱之為數據包。完成掃描後，DataSetProvider
會關閉指向的數據集，並將所有的這些數據包傳遞給ClientDataSet。在我提供的演示程序中，你可以清楚地看到這種行為（畢竟眼見為實嗎！）。程序主界面右邊的DBGrid連接到一個指向數據庫表
的數據源，DataSetProvider即指向此表。當選擇了ClientDataSet | Load菜單項時，你可以看到表格的數據被依次掃描，一旦到達最後一條記錄，表格便會被關閉，右邊的DBGrid被清空，而左邊反映
ClientDataSet數據的DBGrid便出顯示出內存中的數據來。由於這個過程會在DBGrid上反映出來，所以不到1000條記錄的取出時間中，大部分都浪費在屏幕的更新顯示上了，你可以選擇ClientDataSet | View Table Loading來禁止
顯示，而達到加速的目的。
在上面的描述中，我們沒有提到一個重要的環節，即數據包是如何還原成表格的。那是因為DataSetProvider會將數據包中的元數據解碼出來，根據元數據（我們可以理解為數據表的結構）便可以構造出與物理數據表一模一樣的
內存虛擬表。但要注意的是，盡管DataSetProvider指向的數據表可能有多個索引，但這些信息是不會放在數據包中的，換句話說，ClientDataSet當中的數據默認情況下是無索引的。但因為ClientDataSet具有與TDataSet一致的行為，
所以我們可以在此基礎上根據需要重建索引。
在ClientDataSet中的數據被修改後，可以提交給物理數據表持久化這此改變。這個工作便是由DataSetProvider完成的。內部工作原理是：DataSetProvider創建一個TSQLResolver的實例，這個實例會生成要在底層數據上執行更改的SQL語句。
詳細地說，就是對修改日志中的每一條被刪除、插入、更改記錄生成對應的SQL語句。這個語句的生成也可以由用戶控制，DataSetProvider的UpdateMode屬性和ClientDataSet中的ProviderFlags屬性都對SQL語句的生成有影響。
當然，你也可以換一種方式，即采取同單機或C/S結構一樣的數據直接操作機制，繞過SQL語句和緩沖更新機制來修改數據庫。只需將ResolveToDataSet屬性設為True，那麼DataSetProvider在持久化更新時便不會使用TSQLResolve，而是直接修改物理數據源。
即定位到要刪除的記錄，調用刪除語句，定位到修改記錄，調用修改語句。我們可以對演示程序稍加修改，觀察此種行為。請將演示程序中的DataSetProvider的ResolveToDataSet屬性由False改為True，運行。在界面中修改數據並且保存，你將會看到右邊的導航按鈕
會在瞬間變得可用。
更絕妙的是，Borland考慮到了應用的多樣性，為我們提供了BeforeUpdateRecord事件，這樣，當DataSetProvider對每個修改日志的記錄進行操作時，都會觸發此事件，我們可以在此事件中加入自己的處理，如“加密操作”、“商業敏感數據處理”等應用，從而極大地方便了程序員，讓程序員對於數據具有完全的控制能力。
分布式環境的復雜性對數據的存取提出了更高的要求，所以使用事務來保證數據的完整性和一致性是非常必要的，Borland考慮到了這一點，當調用ClientDataSet的ApplyUpdates時，你可以傳遞一個整數值來指明可以容忍的錯誤數量。如果你的數據非常嚴格，則可以傳遞0值，這樣，DataSetProvider在應用修改時便會打開一個事務，
如果遇到錯誤，便會回退此事務，修改日志將保持原樣，並且將出錯的記錄標記出來，最後會觸發OnReconcileError事件。
如果傳遞了一個大於0的數，則當出現的錯誤數量小於此指定值時，事務會被提交，發生錯誤而導致提交失敗的記錄會保留在Delta中，而提交成功的記錄會從修改日志中刪除。
若錯誤數量達到指定值，則事務會回退，結果同整數值為0的情況。
如果值為負數，則會交所以可提交的數據都提交，不可提交的數據仍然保存在修改日志中，並將出錯記錄標記出來。
雖然，Borland是為了滿足分布式編程的需要而設計了TClientDataSet，但在其它類型的編程環境中使用ClientDataSet也具有積極的意義。首先，我們可以看到，由於數據均在內存中進行操作，而且僅在打開數據庫取數據時和將修改持久到回數據庫時，才有數據庫開銷，其它時間數據庫為零，這樣就極大地增加了數據庫的負荷，讓數據庫服務器
能滿足更多用戶的連接請求。其次，ClientDataSet具有其它數據集所不具備的許多高級功能，這為程序員進行復雜的編程提供了便利，可以不考慮數據庫本身是否支持這此功能，而讓ClientDataSet去處理這些復雜而繁瑣的細節。
最後，ClientDataSet在數據存儲和應用程序間起到一個抽象層的作用。假如你的程序使用了TClientDataSet，那麼如果你以後要更改數據庫存儲機制。比如說由BDE移植到dbExpress，或者從ADO移植到Interbase Express，你的用戶界面和數據控制部分幾乎就不用改變，只需要將DataSetProvider指向新的數據存取組件即可。順便說一句，由於緩沖更新
的存在，用戶可能非常厭惡調用ApplyUpdates操作，那麼你可以將此調用放入AfterPost和AfterDelte中，讓用戶的操作更方便。
演示程序下載地址為：211.154.143.75/pub/loadbehaviordemo.zip
待續....
