自建工具集开发文档------数据库操作（1.0.0.1）
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版本号 |
创建人 |
创建时间 |
备注 |
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1.0.0.1 |
穆仕途 |
2003-12-21 |
草稿 |
关键字：C#、工具集、数据库、连接池
正文：
.Net Framework提供ADO.NET功能强大，在此写这个数据库处理类的主要目的是为了把数据库处理集中处理，自动生成简单的SQL语句，对上层隐藏数据库细节，方便于扩展和维护。并且可以把它放到别的系统中而不需要做程序上的改动，只需要修改部分配置信息而已。
设计目标
1. 实现数据库连接池，并可配置池的大小，配置是否使用连接池。
2. 自动生成插入、删除、更新的SQL语句。
3. 自动生成简单的查询、聚合查询的SQL语句。
4. 通过配置可以选择为不同数据库实现的操作类集合。
5. 对上层隐藏数据库细节，隐藏数据源细节。
6. 从数据库自动导出数据库结构，并存放于XML文件供程序使用。
设计思想：
主要思想是：把数据库相关的所有操作全部封装起来，内部的实现采用自动生成SQL语句，对表和列的引用都采用别名，尽量分离各种耦合，用配置文件来减少重用或者修改所来的工作量。比如对表的字段名称的修改将不会影响到工具和系统的变动。
目前只实现了Microsoft SQL Server2000的操作。
结构说明：
主要包括一个接口和4个类，他们的关系如下图所示：
1. IDBase接口类：定义了一系列数据库操作的公共方法，针对某种数据库或别的数据源写的操作类都必须实现这个借口。
2. SqlDBase类：实现所有的数据库操作，包括插入、更新、删除、查询、执行存储过程等，实现上面的接口定义的方法。
3. DbaseFactory类：定义了一个工厂，根据系统配置文件中配置的信息来决定调用那一个数据库操作类，在本系统中，只实现了SQL Server中的数据库操作类，可以扩展至别的数据库操作。使用了工厂（Factory）模式。
4. DBPool类：实现了数据库连接池，可以从中获取可用的数据库连接，里面使用了单件（Singleton）模式。
5. ownConnection类：封装了框架提供的SqlConnection对象，增加了一层状态信息，主要供DBPool类使用。
下面逐个介绍这些类。
ownConnection类：
封装了框架提供的SqlConnection对象，主要目的是为连接加入一个自定义的状态。在数据库连接池中将存放多个连接对象，对连接对象的操作将主要参照这里自定义的状态。
字段：
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private string _connectionString = Constant.Data_Base_Connection; private SqlConnection _myConnection = new SqlConnection(); private Constant.ConnectionStatus _status; |
＊ _connectionString：数据库连接字符串，用Constant类的常量来构造。
＊ _myConnection：数据库连接，SqlConnection对象
＊ _status状态，取值由常量类中的一个枚举型确定，有这几种值Free、Busy、Death。
方法：
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private bool OpenConnection() public ownConnection() public SqlConnection GetConnection() public void SetToBusy() public void ResetConnection() |
＊ OpenConnection()：私有方法，根据字段connectionString来打开数据库连接，打开失败则抛出异常。
＊ ownConnection()：公共构造函数，在内部调用方法OpenConnection()，设置本实例的状态，打开成功设为Free，否则设为Death。
＊ GetConnection()：获取可用的数据库连接，返回一个SqlConnection对象。
＊ SetToBusy()：把本实例的状态设置为Busy，标志本连接正在使用中。
＊ ResetConnection()：重设数据库连接，如果连接状态无效，则调用OpenConnection()重新打开连接。
DBPool类
数据库连接池类，使用了Singleton模式来保证实例的唯一性，根据配置文件中设置的连接池的大小，维护一个连接对象数组，给数据库操作类提供可用的数据库连接。
字段：
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private static ArrayList DBPools = new ArrayList(Constant.Init_Pool_Size) private static int initPoolSize; private static int validConnectionCount; private static volatile DBPool instance = new DBPool(); private static object syncRoot = new object(); |
由于DBPool类在系统中只能有一个实例，所以，字段都标记为static。这些字段将长驻内存，并且在系统启动的时候就初始化。
＊ DBPools：存放数据库连接的一个静态数组ArrayList，大小为系统配置文件中定义的连接池大小。
＊ initPoolSize：连接池大小，值和系统配置文件中定义的池的大小一致。
＊ validConnectionCount：连接池中可用的连接数，为0时代表没有可用连接，初始为0。
＊ instance：连接池对象，初始化时就实例化，保证了系统启动的时候就实例化连接池对象，这是单件模式的一部分，后面将专门讲述我对这个模式的理解。
＊ syncRoot：初始化一个同步对象，在单件模式中防止死锁，将在后面讲述。
方法：
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private static bool InitPool() private DBPool() public static DBPool Instance public static ownConnection GetConnection() public static SqlConnection GetConnection(string conName) |
＊ InitPool()：根据数据库连接池大小，初始化数据库连接池，并且返回初始化成败标志，目前的程序皆返回成功，发生异常的时候将由上层处理。
＊ DBPool()：私有构造器，防止被实例化。设置字段，调用InitPool()初始化连接池。
＊ Instance：获取数据库连接池的实例。
＊ GetConnection()：获取一个数据库连接。
＊ GetConnection(string conName)：重载上面的方法，这里将根据参数决定是否从连接池中取数据。这样实现的考虑是：可能一个系统会对应几个数据库，而连接池中放的都是基于一个数据库的连接，别的数据库连接将这个重载的方法来获取。
Singleton模式的应用，代码如下图：
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private static volatile DBPool instance = new DBPool(); private static object syncRoot = new object(); private DBPool() { try { initPoolSize = Constant.Init_Pool_Size; validConnectionCount = 0; InitPool(); } catch(utilException e) { } catch(Exception e) { utilException myException = new utilException(e, ""); } } public static DBPool Instance { get { if(instance == null) { lock(syncRoot) { if(instance == null) instance = new DBPool(); } } return instance; } } |
静态字段instance的声明，将调用私有构造器，当系统启动的时候，就有了一个数据库连接池对象，当需要使用连接池对象的时候，通过静态属性Instance来访问，主要说明一下这个属性内部的实现。
1. 系统启动的时候，就应该存在一个连接池实例，如果不为空则直接返回实例，否则
2. lock(syncRoot)确保当一个线程位于代码的临界区时，另一个线程不进入临界区，进行互斥的访问，防止同时的请求而生成多个实例。
这样就保证了数据库连接池实例的唯一性，也是Singleton模式的典型的应用
连接池的维护
1. 初始化连接池的时候按连接池大小建立数据库连接；
2. 用户用GetConnection()请求一个连接的时候，在连接池里面遍历数据库连接对象，找到可用的数据库连接后，把连接对象的状态设置为Busy，然后返回连接对象；
3. 当连接池内没有可用的连接时，则遍历数据库连接对象，把所有不可用的连接对象用ResetConnection()来重新打开连接。
4. 继续执行步骤2，返回可用的连接对象；如果仍然没有可用连接返回，执行步骤5
5. 抛出一个异常，说明连接全部被占用。
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