主流数据库的统一接口实现皮莹莹陈春玲南京邮电大学计算机学院，南京，２１０００３摘要目前，各大主流数据库厂商在对标准ＳＱＬ语言支持的同时，泛化出很多特性的处理方法，各个数据库产品的ＳＱＬ语法仍然有较大的差异，特别是一些高级特性和特殊数据类型，各个数据库给出的解决方法各不相同。设计一种能够屏蔽数据库ＳＱＬ语法差异性，提供主流数据库访问的方案被越来越多的人所关注，本文通过对常见方案进行分析比较，选择了ＳＱＬ语句翻译机制作为消除￥ＱＬ语句差异的艇决方法。关键词主流数据库，ＳＱＬ语法差异性，ＳＱＬ语句翻译机制ＳＱＬ语法差异性比较主流数据库系统支持的ＳＱＬ语句的差异性主要表现在以下几个方面ｔ支持的数据类型差异、支持的运算符和函数的差异、高级特性的差异、获取元数据信息的差异。如果应用系统需要知道关于数据库本身的相关信息，就需要查询元数据信息，不同的数据库系统在获取元数据信息的ＳＱＬ差异性是非常大的。．以取得所有表为例，ＭｙＳＱＬ只需简单的ｓｈｏｗｔａｂｌｅｓ即可达成目标，ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ则需查询系统表ｓｙｓｏｂｊｅｃｔｓ，ＯＲＡＣＬＥ则要查询另外一个系统表ａｌｌｏｂｊｅｃｔｓ。２消除ＳＱＬ语法差异性的方法当前主流的消除ｓＱＬ语法差异性的方法如图１所示。图ｌ主流消除ＳＱＬ语法差异性方法（１）编写专用ＳＱＬ４７针对不同的数据库编写不同的ＳＱＬ，然后在运行时根据当前的数据库类型来执行不同的ＳＱＬ语句，这种方法能够解决语法差异的问题，但是要求开发人员对每一种可能的语句差异编写特定数据库语句。（２）设计语法交集语法交集就是在软件开发时，避免使用数据库系统语法的差异部分，只使用所有数据库系统都支持的ＳＱＬ语句。这种方法需要对功能实现进行细粒度的分析，限制了系统功能实现的同时也降低了运行效率。（３）使用实体对象开发人员通过ＳＱＬ实体对象描述ｓＱＬ语句的语意，调用ＳＱＬ实体执行器借助翻译器对实体对象进行处理，生成对应数据库ＳＱＬ语句并执行，这种方式能很好的利用数据库的高级特性，对开发人员的要求较低，只需了解ＳＱＬ对象即可，但是编写的代码量变多，实现子查询、连接等复杂功能会引入冗长的代码实现。（４）ＯＲＭ工具ＯＲＭ工具支持以面向对象的方式使用数据库，其本质就是以实体对象的方式操作数据库。但是ＯＲＭ工具与数据库结构耦合紧密，在面向多种未知数据库结构的环境中是不适用的。因此，本文选择￥ＱＬ语句翻译机制作为消除ＳＱＬ语句差异的解决方法，其主要有以下几个优点：（１）ＳＱＬ语句翻译机制无需针对不同的数据库编写不同的ＳＱＬ语句，开发人员只需了解ＳＱＬ语句翻译模块的标准ＳＱＬ语句，既可以编写面向多种主流数据库的ＳＱＬ语句。（２）ＳＱＬ语句翻译机制能够支持较为复杂的语法，对于子查询、ＵＮＩＯＮ等都有良好的支持，也支持查询数据库的元数据信息。（３）ＳＱＬ语句翻译机制能够支持丰富的数据库函数，包括数学函数、日期函数、字符串函数、逻辑函数、转型函数及聚合函数等。（４）ＳＱＬ语句翻译机制将开发人员编写的ＳＱＬ语句直接翻译为目标数据库的ＳＱＬ语句，解决了采取ＯＲＭ技术时，实体对象与数据库表结构紧密耦合的问题，具有更好地灵活性和开发性。（５）ＳＱＬ语句翻译机制可以通过绑定到ＪＤＢＣ的方式提供服务，通过这种方式，用户无需修改任何的业务系统代码，所有的ＳＱＬ语句在送到数据库系统中执行前都将根据驱动的类型翻译成对应的ｓＱＬ语句。３ＳＱＬ语句翻译器的比较目前ＳＱＬ语句翻译器产品有３个，分别是ＳｗｉｓＳＱＬ、ＬＤＢＣ及ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ，ＳｗｉｓＳＱＬ是非开源的商业公司的产品，ＬＤＢＣ和ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ是开源项目。（１）ＳｗｉｓＳＱＬＳｗｉｓＳＱＬ支持ＤＢ２、Ｏｒａｃｌｅ等主流的数据库，但是其ＳＱＬ代码解释存在问题，而且代码扩展困难，对数据库的翻译是定义在ＳｗｉｓＳＱＬＳｔａｔｅｍｅｎｔ接口的ｔｏＯｒａｃｌｅＳｔｒｉｎｇ、ｔｏＤＢ２Ｓｔｒｉｎｇ等方法中的，如果需要扩展，就必须到ＳｗｉｓＳＱＬＳｔａｔｅｍｅｎｔ中添加新的ｔｏＳｔｒｉｎｇ方法，并在所有的１５个４８实现类中添加相应的实现代码。（２）ＬＤＢＣＬＤＢＣ是将语句翻译成目标数据库的ＳＱＬ后，再交由数据库的／ＤＢＣ驱动运行，无需修改应用层的代码，将ＬＤＢＣ无缝集成到现有系统中去。虽然使用非常方便，但是在功能上不支持在业务开发时常用到的子查询及ＵＮＩＯＮ操作，不支持日期函数中的ＤＡＴＥＤＩＦＦ、ＤＡＴＥＡＤＤ及一些字符串处理函数和数学函数等。（３）ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ与上述两种产品比较，其在ＳＱＬ语法支持、函数支持、可扩展性方面都具有较大优势。对于子查询、ＵＮＩＯＮ等都有良好的支持，支持查询数据库元数据、数据表管理、索引管理、外键管理等高级特性。常用的函数类型基本都包括其中，例如数学函数、日期函数、字符串函数、逻辑函数、转型函数及聚集函数等。通过将函数名当作标识符处理，新增的函数元需修改语法文件，只需在方法翻译器中添加代码即可。４ＳＱＬ语句翻译实现ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ将源ＳＱＬ语句翻译为一颗抽象语法树，然后将此语法树交给各个数据库平台的翻译器去翻译成平台相关的ＳＱＬ。用户只需使用标准的ＳＱＬ语句，即可去访问指定的关系数据库。ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ支持如下几种类型的ＳＱＬ语句：数据库表操作函数（ＣｒｅａｔｅＴａｂｌｅ、Ｃｒｅａｔｅｌｎｄｅｘ等），数据库查询修改操作函数（Ｓｅｌｅｃｔ／Ｉｎｓｅｒｔ／Ｄｅｌｅｔｅ／Ｕｐｄａｔｅ），支持子查询、Ｊｏｉｎ、Ｕｎｉｏｎ等高级的ＳＱＬ特性，支持日期（包括取当前日期、从日期中提取任意部分、计算日期差异、日期前后推算等）、数学（包括取绝对值、取ＰＩ值、四舍五入、对数计算、随机数等）、字符串（包括取子字符串、取字符串长度、字符串截断、大小写转换等）、基本数据处理（包括数字字符串互转、日期转字符串、非空判断等）等函数。ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ的语法定义和主流的ＳＱＬ语法基本兼容，包括标识符、数字、字符串的格式等。但是有些ＳＱＬ语法因为各个数据库系统的实现都不一样，因此ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ对这些语法进行了抽象，形成了自己的特色语法，主要包括如下两个方面：（１）日期常量的表示各个不同数据库中对日期常量的表示各不相同，如果混用的话很容易造成数据错误，因此ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ采用了特殊的标识来表示日期常量，格式如下：｛‘日期值’｝。（２）字符串的连接各个不同数据库中字符串的连接也是不同的，ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ采用了特殊的方式来表示字符串的连接，格式如下：字符串ｌＩＩ字符串２。下面以对数据库的访问为例，给出利用ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ实现ＳＱＬ语句翻译的步骤：（１）导入ＣｏｗＮｅｗＳＱＬ的相关Ｊａｒ包到程序的ＣｌａｓｓＰａｔｈ，包括ｃｏｗｎｅｗｓｑｌ··奎．ｊｆｉｒ、ａｎ＆．ｊａｒ、ｃｏｍｍｏｎｓ—ｋｕｌｇ毒·．ｊ盯、ｒｅｔｒｏｔｒａｎｓｌａｔｏｒ—ｒｕｎｔｉｍｅ·囊．ｊａｒ。（２）调用类ｃｏｍ．ｃｏｗｎｅｗ．ｃｏｗｎｅｗｓｑｌ．ｉｍｓｑｌ．ｃｏｍｎｌｏｎ．ＤｉａｌｅｃｔＭａｎａｇｅｒ的ｃｒｅａｔｅＴｒａｎｓｌａｔｏｒ方法创建一个翻译器，然后调用翻译器的ｔｒａｎｓｌａｔｅＳＱＬ方法来将标准ＳＱＬ语句翻译成目标数据库的ＳＱＬ语句。由于被翻译的ＳＱＬ语句有可能是多个语句，因此翻译器的ｔｒａｎｓｌａｔｅＳＱＬ方法返４９回值为字符串数组，每个数据元素表示一个翻译后的语句。程序代码如下所示。ｐｕｂｌｉｃＳｔｒｉｎｇ［］ｇｅｔＳｔａｎｄａｒｄＳＱＬ（ＳｔｒｉｎｇＤａｔａＳｏｕｒｃｅ）ｌ／／根据传入的数据库标识获取数据库类型／／根据致琚厍类型刨．Ｂ建Ｔ相．ｙｌｅｅ＿应Ｄ的ａｔ翻ａ．Ｓ译ｏｕ器ｒｃｅ）ｓｔｒｉｎｇＤＢｅ＝ｌｇｅ．ｔＤｖＹＴ（．；ＩＳＱＬＴｒａｎ．ｓ．１ａｔｏｒ乜【＝ＤｉａＩｅｃｔＭａｎａｇｅｒ．ｃｒｅａｔｏＴｒａｎｓｌａｔｏｒ（ＤＢＴｙｐｅ）；Ｓｔｒｉｎｇ［］ｖｅｎｄｅｒＳＱＬｓ；／／调用翻译器的ｔｒａｎｓｌａｔｅＳＱＬ方法进行翻译ｖｅｎｄｅｒＳＱＬｓ＝ｔｘ．ｔｒａｎｓｌａｔｅＳＱＬ（”ｓｅｌｅｃｔｔｏｐ１０·ｆｒｏｍｔｗｈｅｒｅｒｉｄ＜ａｎｙ（ｓｅｌｅｃｔｒｉｄｆｒｏｍｔ２）”）；ｒｅｔｌＬｎｌｖｅｎｄｅｒＳＱＬｓ；｝如果上述的数据库类型为Ｏｒａｃｌｅ，则示例中ＳＱＬ语句被翻译为：ｓｅｌｅｃｔ·ｆｒｏｍｔｗｈｅｒｅ制＜ＡＮＹ（ｓｅｌｅｃｔｒｉｄｆｒｏｍｔ２）ａｎｄｒｏｗｌｌｕｍ＜＝１０：如果上述的数据库类型为ＭＳＳＱＬＳｅｒｖｅｒ，则示例中ＳＱＬ语句被翻译为：ｓｅｌｅｃｔｔｏｐ１０宰ｆｒｏｍｔｗｈｅｒｅｒｉｄ＜ＡＮＹ（∞ｌｅｃｔｒｉｄｆｒｏｍｔ２）ｏ５结束语设计一种能够屏蔽数据库ＳＱＬ语法差异性，提供主流数据库访问的方案被越来越多的人所关注，本文通过对常见方案进行分析比较，选择了ＳＱＬ语句翻译机制作为消除ｓＱＬ语句差异的解决方法。参考文献［１］刘冬亮．我国数据库产业发展与战略研究［Ｄ］．东北师范大学，２００９［２］叶志坤．基于国产数据库应用增值平台研究与开发［Ｄ】．华中科技大学，２００５［４］潘瑞芳．主流数据库性能比较及数据库构架分析［Ｊ］．浙江传媒学院学报，２００５．０１ＵｎｉｆｏｒｍＡｃｃｅｓｓＩｎｔｅｒｆａｃｅｓｏｆＤｏｍｉｎａｎｔＤａｔａｂａｓｅＰＩＹｉｎｇｙｉｎｇＣＨＥＮＣｈｕｎｌｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｐｏｓｔ＆Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３ＡｌｍｔｒａｃｔＡｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄＳＱＬｌａｎｇｕａ铲ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅｍａｉｎｄａｔａｂａｓｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ，ｇｅｎｅｒａｌ－ｉｚｅｄａｌｏｔｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ。ｖａｒｉｏｕｓｄａｔａｂａｓｅｐｍｄ地ｔｓｏｆＳＱＬｓｙｎｔａｘｓｔｉｌｌｈａｖｅｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｌｏｍｅａｄｖａｎｃｅｄｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｓｐｅｃｉａｌｄａｔａｔｙｐｅｓ，ｅａｃｈｓｏｌｕｔｉｏｎｇｉｖｅｎｂｙｅａｃｈｄａｔａｂａｓｅ＆ｒｅｎｏｔｉｄｅｎｔｉｃａｌ．Ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｐｅｏｐｌｅａｒｅｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇａｂｏｕｔ击ｓｉｇｎ０ｆｓｏｌｕｔｉｏｎｓ。ｗｈｉｃｈｃａｎ８ｈｉｅ】ｄＳＱＬｓｙｎｔａｘｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｓｕｐｐｌｙｔｈｅａｃｃｅｓ８ｔｏｍａｉｎｄａｔａｂａｓｅｓ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎａｌｙｓｉｎｇｔｈｅｃｏｍｍｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ｔｈｉｓａｃｔｉｅｌｅｃｈｏｏｓｅｔｈｅＳＱＬｓｔａｔｅｍｅｎｔｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａ８ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆＳＱＬｓｔａｔｅｍｅｎｔ．ＫｅｙＷｏｒｄｓＤｏｍｉｎａｎｔＤａｔａｂａｓｅ，ＳＱＬｓｙｎｔａｘｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，ＳＱＬｓｔａｔｅｍｅｎｔｓｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ