两种Oracle应用程序开发接口对比分析

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       引言　　Oracle以其优越的稳定性和卓越的性能在众多领域里有着广泛的应用，其高性能是Oracle优于其他数据库的关键因素。然而影响终端应用程序的性能不只是Oracle服务程序及硬件环境，应用程序的开发语言和开发方式也有着重要的影响。
　　目前，可以在多种开发语言中开发Oracle应用程序，比如可以在VB、Delphi等高级开发语言中开发，可以以C++开发，也可以以Java语言开发，甚至可以通过ASP、JSP、Perl等脚本语言来访问Oracle。这些语言环境各有其优势，C++无疑是追求极致速度的首选。
　　在C++中我们也可以有多种接口方式，可以使用ADO通用接口，可以使用OCI/OCCI，还可以使用ODBC、OO4O及OLEDB等方式。在这些方式中，ADO与OCI是应用最为广泛的两种方式，本文将集中力量介绍在Visual C++ 6.0 中这两种接口的开发方法及它们的特点对比。
　　一 ADO开发接口简介
　　ADO(ActiveX Data Objects，ActiveX数据对象)是Microsoft为强大的数据访问接口 OLEDB(对象链接和嵌入数据库)而设计的，是一个便于使用的应用层的编程接口。使用 ADO编写的应用程序可以通过OLEDB提供者访问和操作数据库服务器中的数据。ADO 最主要的优点是易于使用、可以访问多种数据库及可以在多种语言中开发。
　　由于ADO建立在自动化(Automation)的基础上，所以ADO的应用场合非常广泛，不仅可在Visual Basic这样的高级语言开发环境中使用，还可以在一些脚本语言中使用，这对于开发Web应用和在ASP(Active Server Page，动态服务器主页)的脚本代码中访问数据库提供了操作应用的捷径。
　　ADO访问数据库的模型示意参见图1。

图1 　ADO模型示意图

　　从上图可以看出ADO是以OLE DB为基础，它对OLE DB进行了封装，所以ADO其实是OLE DB的应用层接口，是介于OLE DB与应用程序之间的中间层。这种结构为一致的数据访问接口提供了很好的扩展性，不再局限于特定的数据源，只要OLE DB支持的数据源，ADO都可以很好地支持。
         ADO的另一个特性是使用简单，它封装了OLE DB的复杂的接口，以Connection、Recordset、Command三个主体对象及Errors、Properties、Parameters和Fields四个集合对象搭建起了ADO对象模型，见下图：

图2　ADO对象模型

　　通过这七个对象及它们的方法，我们就可以完成绝大多数的访问数据库的任务，来实现我们的应用目标。
　　二 OCI开发接口简介
　　OCI(Oracle Call Interface)是Oracle 数据库调用接口，是由Oracle提供的用于开发前端应用程序及中间件的C/C++开发类库。通过OCI，可以控制所有类型的SQL语句的执行，包括DDL、控制语句(事务、会话、系统)、查询、DML、PL/SQL，以及嵌入式SQL。OCI能够最大程度地控制程序的运行，执行Oracle服务器所允许的多有数据库操作，可以访问Oracle数据库服务器里的所有数据类型，包括标量值、集合和所有对象类型的实例，可以以引用的方式访问对象及其元数据，可以动态获取、修改对象的属性值。
　　OCI程序既具有SQL非过程性的优点，也具有第三代程序设计语言的过程性和灵活性，使开发的编程技术具有更强的数据处理能力。
　　同时，OCI在所有运行Oracle的平台上具有良好的可移植性，程序无须太大修改即可运行在Unix/Linux/Windows甚至嵌入式环境下。
　　OCI还是其他Oracle开发接口的底层实现，如ADO、JDBC都是在OCI上层的封装，由于OCI是比较底层的接口，少了很多层的封装，可以提供应用程序与Oracle的直接连接，所以OCI可以提供最佳的性能。正是基于此，Oracle自身的一些工具及许多著名的Oracle 数据库工具也都是用OCI开发的，如大名鼎鼎的Toad。笔者的OraExplorer也是基于OCI接口开发。
　　但由于C/C++的学习难度比较大，所以OCI的开发难度与ADO、JDBC等开发接口相比要大许多，OCI的每一个函数的参数都非常多，且比较难以理解，而国内关于OCI开发的学习资料非常少，所以使用OCI开发应用程序的程序员相对ADO的程序员要少得多。
　　三 对比实验设计
　　本文将通过一个具体的实验来对比ADO与OCI的性能差距，数据库访问接口的性能主要体现在两个方面，一个是数据读取速度，另一个是数据写入速度，所以本文将基于ADO和OCI各自开发一个Visual C++ 6.0应用程序来进行这两个方面的实验，每个程序完成功能如下：
　　1) 建立连接
　　首先，需要连接到Oracle服务器，在这一步需要用户提供SID、用户名和密码信息。

        2) 数据初始化
　　为了实验的通用性及方便读者重现，本实验直接在System用户下操作，需要一个记录数比较多的表来，首先对all_objects表镜像，生成my_objects表，然后对My_objects表自身进行五次递归镜像，最生成一个百万记录的表。相关SQL语句如下：

Truncate table my_objects;             　　Drop table my_objects;             　　create table my_objects as select * from all_objects;             　　insert into my_objects select * from my_objects;             　　insert into my_objects select * from my_objects;             　　insert into my_objects select * from my_objects;             　　insert into my_objects select * from my_objects;             　　insert into my_objects select * from my_objects;

　　3) 数据读取
　　遍历数据表，读取Object_name字段的值，并记录花费的时间。
　　4) 数据写入

--创建新表             　　truncate table my_objects2;             　　drop table my_objects2;             　　create table my_objects2 (             　　owner varchar2(30),             　　object_name varchar2(30),             　　subobject_name varchar2(30),             　　object_id int,             　　data_object_id int);

　　向表中写入10万条记录，并记录花费的时间。
　　5) 清空环境
　　释放内存，断开连接。
　　四 ADO程序关键代码
　　首先需要在stdafx.h中添加如下代码

//消除一些无用的警告             　　#pragma warning(disable:4146 4244)             　　//导入ADO应用库，并对命名空间及EOF重命名             　　#import "C:Program FilesCommon FilesSystemADOmsado15.dll"               　　rename_namespace("MYADO") rename("EOF", "EndOfFile")             　　下面的是关键实现代码：             　　//初始化连接对象             　　hr = m_pConnection.CreateInstance(__uuidof(MYADO::Connection));             　　//初始化记录集对象             　　m_pRs.CreateInstance(__uuidof(MYADO::Recordset));             　　//设置连接参数             　　CString strConnection;             　　strConnection.Format(_T("Provider=OraOLEDB.Oracle.1;"             　　"Password=%s;"             　　"User ID=%s;"             　　"Data Source=%s"),             　　strPwd, strUser, strSID);             　　//连接到数据库             　　m_pConnection->Open((_bstr_t)strConnection,_T(""),_T(""),-1);             　　//执行SQL语句             　　strSQL.Format("Truncate table my_objects");             　　m_pConnection->Execute(_bstr_t(strSQL),NULL,MYADO::adCmdText);             　　//打开记录集             　　strSQL.Format("Select object_name from my_objects");             　　m_pRs->Open((_bstr_t)strSQL,             　　m_pConnection.GetInterfacePtr(),             　　MYADO::adOpenForwardOnly,             　　MYADO::adLockReadOnly,             　　MYADO::adCmdText);             　　//遍历并读取数据             　　while(!m_pRs->EndOfFile)             　　{             　　varValue = m_pRs->Fields->GetItem(long(0))->GetValue();             　　m_pRs->MoveNext();             　　}             　　strSQL.Format("Insert into my_objects2 values             　　('TestTest','TestTest','TestTest',0,0)");             　　//写入数据             　　for(int i=0;i<100000;i++)             　　{             　　m_pConnection->Execute(             　　_bstr_t(strSQL),NULL,MYADO::adCmdText);             　　}             　　//关闭连接             　　m_pConnection->Close();

　　OCI的关键代码限于篇幅，不予罗列。
　　本实验的ADO应用程序的源代码、可执行程序以及OCI的可执行程序可以到http://www.snowywolf.net下载，OCI的源代码因涉及技术保密问题，无法公开，敬请谅解。

        五.实验结果
　　为了消除网络影响，Oracle服务器和应用程序在同一台笔记本上运行。

   

• 　　硬件环境   
  
• 　　CPU：Intel 双核2.0G   
  
• 　　硬盘：7200转 100G   
  
• 　　内存：1G   
  
• 　　软件环境   
  
• 　　操作系统：winXP SP2   
  
• 　　数据库：Oracle 9.2.0.1.0
  

　　统计结果中的代码行数为除去界面通用代码后的有效代码行数。

　　六.ADO与OCI对比分析
　　1.功能方面
　　ADO为了保持其通用性，除了对MS SQLServer支持较好外，没有办法对其他数据库提供很完善的功能，对Oracle同样如此。通过ADO访问Oracle，可以实现比较通用的功能，如DML、DDL、查询、事务控制等，但对于Oracle中的对象、集合、LOB等特殊元素则不能很好地支持，对于PL/SQL的支持也很不完整。而OCI在这方面则有着显著的优势，它可以很完整地支持Oracle的所有功能，可以说是对Oracle功能支持最完整的开发接口。而且OCI可以支持多种操作系统，而ADO则只能在Windows系列操作系统下运行。
　　但在支持面方面，ADO则有很大优势：一方面，它几乎支持目前所有流行的数据库，如MS SQLServer、Oracle、Sybase、DB II等，写好的访问一种数据库的代码，可以稍做修改就能支持另一种数据库，这是ADO的巨大优势;另一方面，它也几乎支持目前所有的开发环境，不管是采用VC开发还是用VB开发，甚至采用Delphi、ASP等等都可以使用ADO来访问数据库。
　　2.性能方面
　　从上面的实验结果可以看出，在性能方面，OCI也有着非常大的优势，读取数据的速度快了4倍多，写入数据的速度快了一百多倍。
　　由于OCI省掉了应用程序与Oracle服务器之间的中间封装层，可以直接访问数据，另外，OCI是C接口，可以直接操纵内在，所以其访问速度非常快，占用系统资源和网络资源也都要少得多。
　　在笔者的开发经验中，对于存储在Oracle中的二进制数据(如空间数据、影像数据)及长字符串数据，OCI的性能优势要更加明显.。
　　3.开发难度方面
　　在这方面ADO的优势很明显，首先，ADO的学习难度较低，ADO是以面向对象的思想封装的，其对象和方法都易学易用，而且ADO的学习资料很丰富，网上可以找到大量的文档及源代码;而OCI则是过程化封装的开发接口，它的函数虽然不是很多，但函数之间的关系比较复杂，且函数的参数非常多，很多函数都有十几个参数，非常难于理解。另外，国内使用OCI开发的程序员比较少，可用的参考资料也非常少，所以OCI的学习难度很大。
　　另一方面，OCI开发的程序的代码量要比ADO的多得多，且代码之间的关系比较复杂，不易维护。
　　为了解决这一方面的问题，笔者基于OCI进行了基于面向对象思想的封装，简化了OCI 的开发模型，并封闭了OCI的异常处理机制，使得OCI的开发难度大大降低，代码量能够接近于ADO的代码量，且更易维护。这一部分的内容不属于本文讨论范围，所以不在此展开论述。
　　七.总结与结论
　　ADO与OCI是在VC中开发Oracle应用程序的常用的两种接口，它们各自有着自己的特点，有独特的优势，也都有自己的局限性，在开发过程中我们需要根据具体情况来选择使用哪种开发接口。
　　如果应用程序需要访问多种数据库，既要访问存储在Oracle中的数据，也要访问存储在MS SQL Server中的数据，那么ADO是最佳选择，它可以使用一套代码实现多种数据库的访问。
　　如果应用程序只需要访问Oracle数据库，且对性能要求很高，那OCI就是最好的选择了。