45810 (665154)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Введение в ObjectSpaces

Тимофей Казаков (TK)

Сохраняемые объекты

В .NET Framework управление данными осуществляется на уровне объектов. Каждый объект характеризуется своим состоянием (свойства), поведением (методы), и является экземпляром какого-либо конкретного класса. В рамках приложения классы могут различаться по целевому назначению – это могут быть элементы управления, отображающие интерфейс пользователя, или сервисные классы, отвечающие за связи с базами данных и работу с сетевыми функциями, это могут быть классы “сообщений”, обеспечивающие обмен информацией между частями приложения. Все эти сущности объединяет одна общая черта – время их жизни обычно не превышает времени жизни всего приложения. Но, кроме вышеперечисленных категорий классов, можно выделить целый ряд сущностей, время жизни которых превышает срок жизни приложения. Например, в бизнес-задачах роль подобных сущностей могут играть объекты “Клиент”, “Заказчик”, “Продукт”. Таким объектам необходимо предоставить возможность сохранения своего состояния во внешнее хранилище.

В .NET Framework существуют готовые средства для работы с сохраняемыми объектами, – есть возможность сохранять состояние объектов в двоичном виде с использованием BinaryFormatter или XML-формате с использованием XmlSerializer. Все эти средства предоставляют возможности сохранения “графов” объектов, однако сохраняемая информация не оптимизирована для выполнения запросов к хранимым данным – так, поиск необходимой информации в XML-файле, содержащем несколько тысяч записей, может оказаться неприемлемо медленным. В большинстве подобных случаев в качестве хранилища информации подойдет реляционная СУБД – данные сохраняются в таблицах, для дополнительного контроля целостности между ними устанавливаются отношения, поиск информации осуществляется с использованием языка запросов SQL. Аналогичную функциональность предоставляют специальные библиотеки Object/Relational Mapping (O/R Mapping). Такая библиотека перекладывает на себя всю “черную” работу по сохранению/загрузке информации из объектной модели приложения в реляционную модель базы данных. В .NET Framework 1.2 для этих целей есть специальный набор классов из пространства имен System.ObjectSpaces.*.

ObjectSpaces

Если раньше, используя ADO.NET, нужно было самостоятельно писать SQL-запросы, то теперь это требование становится необязательным – ObjectSpaces берут на себя всю заботу об отображении классов приложения на различные источники данных. При этом мы можем создавать новые объекты, сохранять их, выполнять различные запросы - все необходимые действия по взаимодействию с источником данных будут выполняться внутри ObjectSpaces (при этом данные могут находиться как в традиционной БД, так и быть представленными в XML форме)

Для объектов приложения ObjectSpaces предоставляет следующие возможности:

Прозрачное отображение экземпляров .NET объектов на источник данных.

Поддержку иерархий классов для сохраняемых объектов.

Сохранение взаимосвязей между объектами (один к одному, один ко многим, многие ко многим).

Отложенную загрузку связанных объектов. Построение запросов с использованием OPath.

Архитектура ObjectSpaces

Какая функциональность требуется от O/R Mapping-библиотеки? Кроме очевидных задач – загрузки/сохранения состояния объекта и выполнения операций поиска, есть и менее очевидные задачи – отслеживание состояния и идентификация объекта. Для чего это нужно?

Отслеживание состояния требуется для принятия решения о необходимости сохранения объекта. Совершенно очевидно, что если ни одно из полей объекта не изменялось, то повторно сохранять ту же информацию совершенно не обязательно. Информация об оригинальных значениях полей может понадобиться и для достижения “оптимистической параллельности” (optimistic concurrency) в ситуациях, когда в БД нет колонки с версией записи. Также можно оптимизировать сохранение полей объекта для ситуаций, когда один объект отображается на несколько таблиц в базе данных, просто не обновляя не изменившиеся данные.

В каких случаях нужно уметь идентифицировать объект? В случае с O/R Mapping-библиотекой мы работаем не с “сырыми” данными, а с реальными объектами. Это значит, что одному значению первичного ключа в базе данных должен соответствовать один объект в приложении. В самом деле, разумно рассчитывать, что все возможные способы получения одного и того же объекта из базы данных каждый раз должны возвращать одну и ту же ссылку. Это означает, что O/R Mapping-библиотека должна отслеживать все загружаемые объекты, и в случае повторной попытки восстановить объект с тем же значением первичного ключа возвращать ссылку на уже загруженный.

Какие есть пути для реализации подобной функциональности? Реализация функциональности идентификации объектов пересекается с реализацией отслеживания состояния объекта и не представляет особой сложности. Поэтому сосредоточимся на том, какими способами можно обеспечить отслеживание состояния.

Есть два варианта отслеживания состояния объекта. В первом варианте инициатором сохранения состояния выступает сам объект. По второму варианту объект играет пассивную роль, а вся необходимая функциональность реализуется в библиотеке O/R Mapper. Разберем каждую из двух реализаций более подробно.

Инициатором сохранения выступает объект. В данной ситуации O/R Mapper предоставляет механизм хранения оригинальных и текущих значений, а “сохраняемый” объект выступает лишь интерфейсом для работы c этим хранилищем. Здесь можно выделить два возможных направления:

“Сохраняемый” класс описывается на некотором метаязыке. Что это за метаязык, и какие средства работы с ним используются, в общем случае не столь важно. Отличительной особенностью данной реализации является то, что весь необходимый код отслеживания состояния генерируется на этапе разработки (компиляции). В качестве примера подобного подхода можно взять реализацию Borland Enterprise Core Objects (ECO).

Все свойства, для которых необходимо предоставить возможности “сохранения” объявляются как абстрактные, сам такой класс также становится абстрактным (MustInherit в VisualBasic). На O/R Mapping-библиотеку в такой ситуации ложится ответственность за создание наследника “сохраняемого” (например, через Reflection.Emit) класса с неизбежной реализацией всех сохраняемых свойств, и предоставление фабрики класса для его создания. Найти реализацию подобной функциональности можно в ранней preview-версии ObjectSpaces и в EntityBroker ( http://www.thona-consulting.com).

У каждого из этих направлений есть свои достоинства и недостатки. Плюсом первого направления является более быстрый запуск, т.к. весь необходимый код сгенерирован еще на этапе компиляции. Между тем, этот плюс может стать и минусом – если по какой-то причине реализация “отслеживания” состояния изменится, придется повторить операцию генерации кода сохраняемого класса и перекомпилировать его. В случае использования второго направления будет достаточно заменить реализацию O/R Mapper.

Объект играет пассивную роль, вся реализация – в O/R Mapper. В этой ситуации к “сохраняемому” классу не предъявляется никаких дополнительных требований. Основной плюс данного подхода состоит в том, что для добавления “сохраняемости” к существующему классу его не надо никак модифицировать (максимальная прозрачность в использовании O/R Mapper), а минус состоит в том, что для сохранения закрытых полей класса приходится использовать механизмы рефлексии, что может отрицательно сказаться на производительности.

В ObjectSpaces выбран второй вариант. В основе реализации ObjectSpaces (Рисунок 1) лежат три основных класса: ObjectEngine, ObjectContext и ObjectSpace.

ObjectEngine (его использование более подробно рассматривается ниже) отвечает за низкоуровневое взаимодействие с источником данных.

ObjectContext – это реализация механизмов идентификации и отслеживания состояния “сохраняемых” классов.

ObjectSpace. Класс ObjectSpace на более высоком уровне объединяет функциональность, заложенную в реализациях ObjectEngine и ObjectContext. Для отображения реляционной модели данных в объектную ObjectSpace использует набор XML-схем, описываемых классом MappingSchema.

Рисунок 1 Архитектура ObjectSpaces.

Схемы данных

Для большинства приложений описать однозначное (“один к одному”) отображение объектной модели данных на реляционную модель нельзя, иногда нужно специально описывать то, как объекты должны отображаться на источник данных. В ObjectSpaces эту задачу выполняет класс MappingSchema (пространство имен System.Data.Mapping). Данный класс предназначен для описания:

RSD (Relational Schema Definition) – схемы, которая описывает таблицы, поля и отношения между ними;

OSD (Object Schema Definition) – схемы, описывающей объекты;

MSD (Mapping Schema Definition) – схемы отображения.

ObjectSpaces дает возможность самостоятельно формировать состояние класса MappingSchema или загружать его состояние из XML-файла. Рассмотрим использование MappingSchema на основе базы данных Northwind из состава SQL Server. На первом этапе нужно описать структуру этой базы данных в RSD-схеме:

Эта схема описывает две таблицы из базы данных Northwind (рисунок 2). Для таблиц Customers и Orders описываются исходные поля в БД, первичные ключи, а также связи между таблицами.

Рисунок 2. ER-диаграмма

Кроме этого, понадобится описать OSD-схему, которая будет описывать объекты C#-кода.

Рисунок 3. Объектная модель.

После объявления RSD- и OSD-схем (рисунок 3), нужно создать Mapping-схему, которая определит отображение одной схемы на другую:

OPath

Одна из основных задач при работе с информацией – это создание запросов для выборки необходимых данных. Так, в случае РСУБД можно использовать язык запросов SQL, для выборки информации из XML-источников у нас есть XPath. Но как SQL, так и XPath – это языки запросов, которые слишком сильно привязаны к модели хранения данных и, как результат, для O/R Mapper приходится применять специальный язык запросов, который позволит создавать запросы к данным в терминах объектной модели приложения и легко транслировать их в язык, понимаемый хранилищем данных (для ObjectSpaces и MS SQL Server это SQL).

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата