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ORM,ASP.NET中ORM学习,ASP.NET中ORM学习心得，WEB2.0中ORM实现原理，Asp.net简单ORM示例源码详细讲解，Asp.net2.0：如何使用ObjectDataSource（配合ORM ）

2014年09月05日 ⁄ 综合 ⁄ 共 13527字 ⁄ 字号 小 中 大 ⁄ 评论关闭
  对象关系映射（Object Relational Mapping，简称ORM）是一种为了解决面向对象与关系数据库存在的互不匹配的现象的技术。 简单的说，ORM是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据，将java程序中的对象自动持久化到关系数据库中。本质上就是将数据从一种形式转换到另外一种形式。 这也同时暗示者额外的执行开销；然而，如果ORM作为一种中间件实现，则会有很多机会做优化，而这些在手写的持久层并不存在。 更重要的是用于控制转换的元数据需要提供和管理；但是同样，这些花费要比维护手写的方案要少；而且就算是遵守ODMG规范的对象数据库依然需要类级别的元数据。
      对象-关系映射（Object/Relation Mapping，简称ORM），是随着面向对象的软件开发方法发展而产生的。面向对象的开发方法是当今企业级应用开发环境中的主流开发方法，关系数据库是企业级应用环境中永久存放数据的主流数据存储系统。对象和关系数据是业务实体的两种表现形式，业务实体在内存中表现为对象，在数据库中表现为关系数据。内存中的对象之间存在关联和继承关系，而在数据库中，关系数据无法直接表达多对多关联和继承关系。因此，对象-关系映射(ORM)系统一般以中间件的形式存在，主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。

      面向对象是从软件工程基本原则(如耦合、聚合、封装)的基础上发展起来的，而关系数据库则是从数学理论发展而来的，两套理论存在显著的区别。为了解决这个不匹配的现象,对象关系映射技术应运而生。
      让我们从O/R开始。字母O起源于"对象"(Object),而R则来自于"关系"(Relational)。几乎所有的程序里面，都存在对象和关系数据库。在业务逻辑层和用户界面层中，我们是面向对象的。当对象信息发生变化的时候，我们需要把对象的信息保存在关系数据库中。
      当你开发一个应用程序的时候(不使用O/R Mapping),你可能会写不少数据访问层的代码，用来从数据库保存，删除，读取对象信息，等等。你在DAL中写了很多的方法来读取对象数据，改变状态对象等等任务。而这些代码写起来总是重复的。
 
　　如果打开你最近的程序，看看DAL代码，你肯定会看到很多近似的通用的模式。我们以保存对象的方法为例，你传入一个对象，为SqlCommand对象添加SqlParameter，把所有属性和对象对应，设置SqlCommand的CommandText属性为存储过程，然后运行SqlCommand。对于每个对象都要重复的写这些代码。
　　除此之外，还有更好的办法吗？有，引入一个O/R Mapping。实质上，一个O/R Mapping会为你生成DAL。与其自己写DAL代码，不如用O/R Mapping。你用O/R Mapping保存，删除，读取对象，O/R Mapping负责生成SQL，你只需要关心对象就好。
      对象关系映射成功运用在不同的面向对象持久层产品中，如:Torque,OJB,Hibernate,TopLink,Castor JDO, TJDO 等。
      一般的ORM包括以下四部分：
      一个对持久类对象进行CRUD操作的API；
      一个语言或API用来规定与类和类属性相关的查询；
      一个规定mapping metadata的工具；
      一种技术可以让ORM的实现同事务对象一起进行dirty checking, lazy association fetching以及其他的优化操作。
一、目前流行的 ORM 产品
      目前众多厂商和开源社区都提供了持久层框架的实现，常见的有：
      Apache OJB （http://db.apache.org/ojb/）
      Cayenne （http://objectstyle.org/cayenne/）
      Jaxor （http://jaxor.sourceforge.net）
      Hibernate （http://www.hibernate.org）
      iBatis （http://www.ibatis.com）
      jRelationalFramework （http://ijf.sourceforge.net）
      mirage （http://itor.cq2.org/en/oss/mirage/toon）
      SMYLE （http://www.drjava.de/smyle）
      TopLink （http://otn.oracle.com/products/ias/toplink/index.html）
      其中 TopLink 是 Oracle 的商业产品，其他均为开源项目。
      其中 Hibernate 的轻量级 ORM 模型逐步确立了在 Java ORM 架构中领导地位，甚至取代复杂而又繁琐的 EJB 模型而成为事实上的 Java ORM 工业标准。而且其中的许多设计均被 J2EE 标准组织吸纳而成为最新 EJB 3.0 规范的标准，这也是开源项目影响工业领域标准的有力见证。
二、对象－关系映射模式
      从《公共仓库元模型：开发指南》一书第8章CWM元仓库中摘录出来的内容，实现了公共仓库元模型(CWM)的UML图到Microsoft SQL Server数据库的映射，是一种将对象层次结构映射成关系型结构的方法。个人认为可以作为将本体(Ontology)文件存储到关系型数据库中的一种可借鉴方法。
      基本情况：公共仓库元模型(CWM)是对象管理组织(OMG)的一种和数据仓库相关的元模型标准，采用UML表示的对象层次结构，在保存到数据库中时由于面向对象的数据库技术的不完善(理论研究和商业应用都不是主流)，所以该书的作者倾向于使用成熟的关系型数据库来保存－这也是存储本体时所遇到的问题。
      采用方法：将UML模型中的各种元素通过转换，保存为数据库模式。由于CWM是一种元模型，因此模型的实例也是一种模型，将这种实例以数据库数据的形式保存。使用数据库中比较成熟的存储过程技术提高开发和执行效率。
      1、数据类型映射模式
      1.1简单数据类型模式：建立UML和关系型数据库中简单数据类型的映射表以指导映射。
      1.2枚举数据类型模式：每种枚举类型对应一个表，只有一个列(_EnumLiteral)表示枚举值。
      1.3基于类的数据类型模式：使用外键约束，将基础列与基于类的类型实例相关联。
      2、类映射模型
      每个类对应一个表。单值属性、多值属性、继承关系可以用下述方法映射，而引用属性将在关联映射模式中提到。
      2.1单值属性模式：是cardinality的上界为1的属性，映射到类所对应的表的列上。若其下界也为1（必须有的属性），列属性为NOT NULL。
      2.2多值属性模式：每个多值属性映射成一个独立的表，使用外键连接到类所对应的表上。
      2.3继承模式：每加入一个类的实例时，根据其继承关系自顶向下生成每个类的对象，这些对象具有相同的ID（根对象对应记录的主键）。删除对象实例时，自底向上删除数据。遇到从中间删的情况怎么办？多重继承怎么处理？（金龙飞）
      3、关联映射模式
      3.1一对一关联模式：在关联两端各加一列。
      3.2一对多关联模式：和3.1一样。如果多这端是有序的，还需加入一列表示序号。
      3.3多对多关联模式：将关联单独作一个表。
      3.4组合关联模式：注意级联式删除。
      3.5反演关联模式：关联两端指向相关的类型，和普通关联一样。
      3.6成对关联模式：关联记录两个类间的关系，用交集类表示关联，表示成一个单独的表，每个关联对应一个表，用外键表示它们间的关系。
      3.7关联上的OCL需要分析成对应的存储过程代码。
      3.8保证关联的cardinality也需要分析成对应的存储过程代码。
      4、引用映射模式
      在UML中不存在的MOF特征，指属性是声明为引用类型的实例。用存储过程实现。
 我希望通过这次由简到全的改造历程，能够让自己对ORM的理解和掌握有个新的提高。
      
  此前，我同样把自己的一个很小很简单，甚至很“初学者”的“心得”贴到首页区，结果招来某些园客的抨击和鄙视。是的，那个问题是很“初学”，但我觉得，有的时候，忘记脑子里面原有的东西，以一个初学者的心态来看问题，一定会有一番新的收获。学习知识不是一件可耻的事情，没有人能够面面俱到。
        希望能给O/RM的初学者带来一点帮助。
[改造计划]
        1、不用每次遍历所有的映射文件，只需查找当前对象所映射的文件。
        2、分层，做到与PetShop架构结合。
        3、用Attribute实现。目前Demo例子是用xml做映射文件的。
1、Demo详述：
      首先看下类视图及代码说明：

另外在APP_Code下 有:
ORMappings/Employee.xml；ORMappings/Person.xml                                                 
看看代码是如何调用的吧：
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
Employee emp = new Employee(i + 1, i, "firstName" + i, "lastName" + i);
ObjectStore<Employee>.Insert("myDB", emp);
}
代码说明：很简单，实例化一个Employee对象，同样可以实例化一个Person对象并如下调用

 

Person person = new Person("person_f", "person_l");
ObjectStore<Person>.Insert("myDB", person);

Insert方法

public static string Insert(string cnHint, T obj)
{
return Execute(obj, cnHint, "Insert");
}

 

好了以下就让我们看看Execute（T obj, string cnHint, string cmdName）方法都做了什么吧：

public static string Execute(T obj, string cnHint, string cmdName)
{
DateTime start = DateTime.Now;

MappingInfo map = MappingStore.TheInstance.GetMappingInfo(obj.ToString());//
 CommandInfo cmdInfo = map.Commands[cmdName];//获取操作命令
 //51aspx.com
using (DbConnection cn = DbConnectionStore.TheInstance.GetConnection(cnHint))//打开连接
 {
DbCommand cmd = DbCommandStore.TheInstance.GetCommand(cnHint, cmdInfo.CommandText);//建立一个Command对象
 cmd.Connection = cn;
_setParamValues(obj, cmd, cmdInfo);
cmd.ExecuteNonQuery();
_getParamValues(obj, cmd, cmdInfo);//执行
 }
TimeSpan duration = DateTime.Now - start;
return duration.ToString();
}

以上代码和一般的ADO.NET数据库操作类似。
下面再来看看映射文件的结构，以Emplyee为例：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<object.mappings>
<object.mapping for="Employee" namespace="ClassLibrary1">
<command type="Insert">
<text>
dbo.EMPLOYEE_INS_SP
</text>
<parameters>
<add objMember="_employeeId" dbMember="@EmployeeId"/>
<add objMember="_firstName" dbMember="@FirstName" />
<add objMember="_lastName" dbMember="@LastName" />
<add objMember="_age" dbMember="@Age" />
</parameters>
</command>
<!--省略了Select和Update的映射，代码可见Demo-->
</object.mapping>
</object.mappings>

 

我们再看看MappingStore.cs这个文件中的类：

其中有三个类（我觉得这里就不是很符合规范，一个文件包含了三个类，但至少阅读起来的确比较方便）

·MappingStore类：负责加载映射文件，这里的Demo是遍历所有映射文件，然后通过GetMappingInfo（string typeName）方法返回一个MappingInfo类对象。

·MappingInfo类：负责加载映射文件中的所有Command，保存在Dictionary<TKey, TValue>中，其中TKey是CommandTtype，比如“Insert”、“Select”、“Update”等，TValue就是一个CommandInfo类对象。

·CommangInfo类：负责加载映射文件中的Parameters参数，也是保存在一个Dictionary< TKey, TValue>中，其中TKey是映射文件中dbMember，这个dbMember必须和数据库的字段名一致；TValue是objMember，对应Employee和Person这两个实体类的参数名。

 
1public static string Execute(T obj, string cnHint, string cmdName)
2 {
3 DateTime start = DateTime.Now;
4 MappingStore mapStoreInstance = new MappingStore();
5 MappingInfo map = MappingStore.TheInstance.GetMappingInfo(obj.ToString());
6 CommandInfo cmdInfo = map.Commands[cmdName];
7
8 using (DbConnection cn = DbConnectionStore.TheInstance.GetConnection(cnHint))
9 {
10 DbCommand cmd = DbCommandStore.TheInstance.GetCommand(cnHint, cmdInfo.CommandText);
11 cmd.Connection = cn;
12 _setParamValues(obj, cmd, cmdInfo);
13 cmd.ExecuteNonQuery();
14 _getParamValues(obj, cmd, cmdInfo);
15 }
16 TimeSpan duration = DateTime.Now - start;
17 return duration.ToString();
18 }

接上篇，我们先来看看以上这段代码（ObjectStore.cs文件中的一个方法）
第5、6行，分别根据传入的当前类的实例名obj和命令参数cmdName，从MappingInfo和CommandInfo中获取信息。实际上，在第5行MappingStore.TheInstance这里，就已经得出了MappingInfo和CommandInfo。

第8行这里，从web.config文件，读取数据库连接字符串，先看看以下代码就知道了： 

1public class DbConnectionStore
2 {
3 public static DbConnectionStore TheInstance = new DbConnectionStore();
4
5 private DbConnectionStore()
6 {
7 }
8
9 public DbConnection GetConnection(string cnHint)
10 {
11 ConnectionStringSettings cnSettings = DbConnectionStore.TheInstance.GetConnectionStringSettings(cnHint);
12 DbProviderFactory providerFactory = DbProviderFactories.GetFactory(cnSettings.ProviderName);
13 DbConnection cn = providerFactory.CreateConnection();
14 cn.ConnectionString = cnSettings.ConnectionString;
15 cn.Open();
16
17 return cn;
18 }
19
20 public ConnectionStringSettings GetConnectionStringSettings(string cnHint)
21 {
22 ConnectionStringsSection connectionStringsSection = WebConfigurationManager.GetSection("connectionStrings") as ConnectionStringsSection;
23 ConnectionStringSettingsCollection connectionStrings = connectionStringsSection.ConnectionStrings;
24 ConnectionStringSettings connStringSettings = connectionStrings[cnHint];
25 return connStringSettings;
26 }
27 }

再看看以下config文件部分代码 <add name="myDB" connectionString="Data Source=.;Initial Catalog=Test;Integrated Security=True" providerName="System.Data.SqlClient"/>DbConnectionStore类中的参数cnHint就是其中的myDB。
为什么会这么设计呢？为什么不直接读取数据库连接字符串？
很简单，这样可以实现预先设定多个数据库连接。根据传入的cnHint参数不同获取对应的连接字符串。

·另外该好好看看的就是DbCommandStore类了，设计之精妙，很好理解，真是叹服阿！
简单总结一下目前的Demo代码：
·一个就是映射文件的设计，结合了MappingInfo和CommandInfo的设计以及信息提取
·再一个就是DbConnectionStore类和DbCommandStore类的设计。当然，这两个类都可以直接在其他项目中使用，而不需要大的改变。
·对了，原有的Demo中，还有一个MyBuildProvider类，主要是为了读取映射文件用的。对了，差点忘了说，最初的Demo代码中，映射文件的格式是.orm，同时web.config文件中，还有这么一段： <compilation debug="true">
<buildProviders>
<add extension=".orm" type="Research.MyBuildProvider, CodeGenerator" appliesTo="Code"/>
</buildProviders>

</compilation>提供下载的Demo中，这一段被我注释掉了。
上面的代码，是为了寻找映射文件。标明后缀名是.orm，可以通过Research命名空间下的MyBuildProvider类来加载。
后来不知道为什么，编译的时候，VS2005总是提示“无法识别的属性appliesTo，区分大小写”什么的，可是我查了MSDN上都是这么写的。不知道谁知道怎么解决这个问题，好在我直接修改了映射文件的格式为xml文件，通过对xml文件的读取来实现同样的功能。

不过，如果上述问题解决的话，在最初调用的代码（如下）中，就不用传入连接数据库的字符串了。这样是不是更方便和易于维护修改呢？这些功能都是在MyBuildProvider类得以实现。当然，仅仅通过读取xml映射文件，而跳过MyBuildProvider类的使用，我们也可以实现类似的功能，这就是下一步的目标了。
下篇开始，就是我的改造计划了。
1、不要遍历所有的映射文件。如果有很多实体类，全部遍历并加载的话，开销可想而知。
2、分层实现，不用在每个调用的地方传入cnHint——用于识别数据库连接字符串。
3、用Attribute实现。参考别的ORM代码，比如websharp。
4、支持批量操作。
 

摘要：暂停了五天，终于开始第三篇文章的写作，本文将有更多个人补充和实例实用。数据库仍然和上一版本的一致，存储过程有修改，为了能准确运行Demo，建议重新运行SQL脚本。
先提几点：
1、对Select操作，预备了SelectAll操作，以及带param U[] key 参数的查询操作，即：一个或多个任意类型的参数查询。每个查询支持的SQL脚本必须在映射文件能找到，否则报错。（下一阶段目标，准备订制生成存储过程的策略，动态修复映射文件和存储过程。）
2、对其他操作（Insert、Update、Delete）等，只支持存储过程，不支持把SQL脚本直接写在映射文件中。因为程序用到了SqlCommandBuilder的DeriveParameters(SqlCommand cmd)方法（该方法的意思是从cmd指定的存储过程中检索参数，并把参数填充到cmd对象的Parameters集合中，这里涉及到参数的类型，所以当我尝试从单纯的sql语句中提取参数并填充到SqlCommand对象cmd中时，我失败了。）
3、增加了批处理Insert、Update、Delete操作。
4、当第一次请求时，仍然遍历并读取所有映射文件信息。不过可以把映射文件信息缓存，第二次以后请求就可以提速。
Select操作支持只读取当前类映射文件。
5、在BLL层引入ObjectStore类，封装了所有Insert、Update、Delete操作，其他业务对象类（如Demo中BLL层的Person和Employee类）继承此类，可重写或不重写父类方法，进行相关操作。对Select操作，请见6。
6、在DAL层引入了Query类，封装了所有Select操作。BLL层的业务对象类（如Demo中BLL层的Person和Employee类）直接访问DAL的Query方法。具体请见第1点。
使用说明：
Default.aspx演示Select操作
Employee.aspx 插入Employee数据；
Person.aspx插入Person数据。
下一阶段的工作：
1、建立一整套完整的Demo演示程序。含常规功能，并以一个实例说明。[完成]
2、做成可配置的小框架应用程序，支持依托数据库，生成存储过程和映射文件。[未完成]
3、多表连接的情况。。。[完成]
2月1号补充：
@生成存储过程的步骤我就省去了，类似的工具网上多的是。本帖子的第二个评论下载文件中，也有一个代码生成工具。而且，每个人对生成的存储过程的风格各不一样，我就不创造文字了...
@马上写一个生成映射文件的小程序，然后提供下载。
@其实说起来，这个程序不能算是ORM，因为SQL并不会自动生成。业务各不一样，很难做到这一点，更优良的ORM工具会有这个功能。
@多表连接的问题，其实没什么区别，做的好一点，弄个视图，然后依据视图生成映射文件和Select查询。
以下是给我的建议，我采纳了，希望能实现：）
亚历山大同志
@ColdDog
Sql方面类似ibaties,对每个类有个Xml的配置文件,用来设置这个类所涉及的Sql语句,这样子有个好处是可以人工优化Sql提高效率,特别是在查询时指定索引对效率的提高尤为明显,还有就是这里对查询的缓存也是在这里设置,对设置了要缓存的Sql的查询结果缓存起来,当下一次调用的时候就直接从缓存获取,基本上没有开销,对分页的SQL是把每一个页的查询当作一次单独的查询缓存,每个页都可以缓存.当这次查询所涉及的表被更新(update,insert,delete了的时候,这个缓存项就会作废,但是不会马上去刷新它,当下一次再次被请求的时候才会被重新加载)
 
下面简单说明一下DAL中的Query类：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Data.Common;
using System.Configuration;
using System.Data.SqlClient;
using System.Reflection;
namespace DAL
{
public class Query<T, U> where T : new()
{
private Type _type;
private T _obj;
private CommandInfo _cmdInfo;
public static Query<T, U> TheInstance = new Query<T,U>();
private Query()
{}
/**//// <summary>
/// Select one or many
/// </summary>
/// <param name="cmdName"></param>
/// <param name="key"></param>
/// <returns>返回集合,可能只有一个T</returns>
public IList<T> Select(string cmdName, params U[] key)
{
string cmdText = this.PrepareCommandText(cmdName, key);//initialize: _type,_obj,_cmdInfo
 return this.GetCollection(cmdText);
}
/**//// <summary>
/// Select All
/// </summary>
/// <param name="cmdName"></param>
/// <returns></returns>
public IList<T> Select(string cmdName)
{
string cmdText = this.PrepareCommandText(cmdName);//key == null
return this.GetCollection(cmdText);
}
/**//// <summary>
/// 将DataTable对象dt赋给_obj
/// </summary>
/// <param name="dt"></param>
private IList<T> GetCollection(string cmdText)
{
DataTable dt = this.FillDataTable(cmdText);
IList<T> objs = new List<T>();
T obj;
for (int i = 0; i < dt.Rows.Count; i++)
{
obj = new T();
foreach (DataColumn col in dt.Columns)
{
string objMember = this._cmdInfo.ParamMappings[col.ColumnName];
FieldInfo fld = this._type.GetField(objMember, BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
PropertyInfo prp = this._type.GetProperty(objMember);
if (fld == null && prp == null)
throw new Exception("Invalid mapping");
object fieldValue = null;
if (dt.Rows[i][col] != DBNull.Value)
fieldValue = dt.Rows[i][col];
if (fld != null)
fld.SetValue(obj, fieldValue);
if (prp != null)
prp.SetValue(obj, fieldValue, null);
}
objs.Add(obj);
}
return objs;
}
/**//// <summary>
/// 获取CommandText
/// </summary>
/// <param name="cmdName"></param>
/// <param name="key"></param>
/// <returns></returns>
private string PrepareCommandText(string cmdName, params U[] key)
{
this._type = typeof(T);
this._obj = (T)Activator.CreateInstance(this._type);
string mappingFileName = this._type.Name + ".xml";//namespaces.classname
 MappingStore mapStoreInstance = new MappingStore(mappingFileName);
MappingInfo map = mapStoreInstance.GetMappingInfo(this._obj.ToString());
this._cmdInfo = map.Commands[cmdName];//cmdName := "Select" and so on
 if (key.Length > 0)
{
string cmdText = this._cmdInfo.CommandText;
if (this.FormatCommandText(ref cmdText, key))
return cmdText;
else
throw new Exception("Invalid mapping:Parameters's Length or CommandName is error:" + cmdName);//参数长度不匹配
 }
else
return this._cmdInfo.CommandText;
}
/**//// <summary>
/// 格式化CommandText，key长度不定
/// </summary>
/// <param name="cmdText"></param>
/// <param name="key"></param>
private bool FormatCommandText(ref string cmdText, params U[] key)
{
for (int i = 0; i < key.Length; i++)
{
string param = "{" + i + "}";
if (!cmdText.Contains(param))
{
return false;
}
else
{
U u = key[i];
cmdText = cmdText.Replace(param, u.ToString());
}
}
if (cmdText.Contains("{") && cmdText.Contains("}"))//如果还有没有匹配的参数,则返回错误
 return false;
return true;
}
/**//// <summary>
/// 根据cmdText获取数据集合
/// </summary>
/// <param name="cmdText">Sql语句</param>
/// <returns>返回DataTable对象</returns>
private DataTable FillDataTable(string cmdText)
{
using (DbConnection cn = DbConnectionStore.TheInstance.GetConnection())
{
DbCommand cmd = DbCommandStore.TheInstance.PrepareCommand();
cmd.CommandText = cmdText;
cmd.Connection = cn;
DbDataReader rd = cmd.ExecuteReader();
DataTable dt = new DataTable();
dt.Load(rd);
rd.Close();
return dt;
}
}
}
}

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