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优于其他数据库的要害因素。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
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服务器所答应的多有数据库操作,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,可以提供给用程序与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闻名的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程序要害代码
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 Files\Common Files\System\ADO\msado15.dll" \
rename_namespace("MYADO") rename("EOF", "EndOfFile")
下面的是要害实现代码:
//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的要害代码限于篇幅,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。
表1
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等非凡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。
假如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。
假如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。