隨著傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，以數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)和分布處理為主要特征的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究和開發(fā)越來越受到人們的關(guān)注。但由于其開發(fā)較為復(fù)雜，在一定程度上制約了它的發(fā)展?；诖耍疚奶岢隽嗽?Net環(huán)境下使用一種新的開發(fā)語言C#結(jié)合ADO.Net數(shù)據(jù)訪問模型來開發(fā)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，大大簡(jiǎn)化了開發(fā)過程。
1 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
就其本質(zhì)而言，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在邏輯上是統(tǒng)一的，而在物理上卻是分散的。與集中式數(shù)據(jù)庫(kù)相比它有如下主要優(yōu)點(diǎn)：
· 解決組織機(jī)構(gòu)分散而數(shù)據(jù)需要相互聯(lián)系的問題。
· 均衡負(fù)載。負(fù)載在各處理機(jī)間分擔(dān)，可避免臨界瓶頸。
· 可靠性高。數(shù)據(jù)分布在不同場(chǎng)地，且存有多個(gè)副本，即使個(gè)別場(chǎng)地發(fā)生故障，不致引起整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。
· 可擴(kuò)充性好。當(dāng)需要增加新的相對(duì)自主的組織單位時(shí)，可在對(duì)當(dāng)前機(jī)構(gòu)影響最小的情況下進(jìn)行擴(kuò)充。
分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但它同時(shí)也帶來了許多新問題。如：數(shù)據(jù)一致性問題、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳遞的實(shí)現(xiàn)、通信開銷的降低等，這使得分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開發(fā)變得較為復(fù)雜。幸運(yùn)的是，微軟的.Net開發(fā)環(huán)境為我們提供了C#開發(fā)語言和ADO.Net數(shù)據(jù)訪問模型，結(jié)合兩者來開發(fā)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能夠大大簡(jiǎn)化開發(fā)工作。
2 遠(yuǎn)程處理框架和ADO.Net
開發(fā)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要解決的兩個(gè)重要問題是：各場(chǎng)地間的數(shù)據(jù)通信以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作及管理。使用C#結(jié)合ADO.Net能夠高效、可靠地解決這兩方面的問題。具體表現(xiàn)為，在C#中通過使用.Net遠(yuǎn)程處理框架能夠方便地解決數(shù)據(jù)、命令遠(yuǎn)程傳遞問題；C#通過ADO.Net對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，使分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作變得高效、可靠，同時(shí)易于解決數(shù)據(jù)一致性問題。
2.1 .Net遠(yuǎn)程處理框架
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和命令的遠(yuǎn)程傳遞有三種方式。第一種是使用報(bào)文或消息的方式，把要傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為流格式，再通過套接字編程用報(bào)文的形式發(fā)送到遠(yuǎn)程主機(jī)。此種方法麻煩，不易實(shí)現(xiàn)。第二種是使用Web Service，即各遠(yuǎn)程主機(jī)提供一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢服務(wù)的Web Service。這種方式只能對(duì)單個(gè)場(chǎng)地進(jìn)行查詢，無法實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)地的聯(lián)合查詢。第三種是使用.Net遠(yuǎn)程處理框架（.Net Remoting Framework）技術(shù)，它將遠(yuǎn)程調(diào)用的技術(shù)細(xì)節(jié)隱藏起來，服務(wù)程序只需通過簡(jiǎn)單的設(shè)置就可以把本地對(duì)象變成為遠(yuǎn)程提供服務(wù)的遠(yuǎn)程對(duì)象，客戶端可以像訪問本地對(duì)象一樣透明地訪問遠(yuǎn)程對(duì)象，所有的消息、報(bào)文等都交給.Net Remoting對(duì)象處理，大大簡(jiǎn)化了開發(fā)。遠(yuǎn)程處理的一般過程：
首先，服務(wù)器端創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器類的實(shí)例，遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)表示該類的代理對(duì)象，并向客戶端對(duì)象返回一個(gè)對(duì)該代理的引用。當(dāng)客戶端調(diào)用方法時(shí)，遠(yuǎn)程處理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接檢查類型信息，并通過信道將該調(diào)用發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)程。偵聽信道獲得該請(qǐng)求并將其轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)，服務(wù)器遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)查找（或在必要時(shí)創(chuàng)建）并調(diào)用被請(qǐng)求的對(duì)象。然后，此過程將反向進(jìn)行，服務(wù)器遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)將響應(yīng)捆綁成消息并由服務(wù)器信道發(fā)送到客戶端信道。最后，客戶端遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)通過代理將調(diào)用的結(jié)果返回給客戶端對(duì)象。
2.2 ADO.Net
ADO.Net以XML為核心，是.Net數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的解決方案。它使用離線數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)被緩存到數(shù)據(jù)集（DataSet）對(duì)象中，用戶無須鎖定數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)以XML格式保存。
2.2.1 ADO.Net管理數(shù)據(jù)一致性
在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，很可能出現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)訪問和修改數(shù)據(jù)的情況，因此，對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)一致性是不可或缺的。ADO.Net通過使用樂觀一致性方案來控制數(shù)據(jù)一致性（實(shí)際上DataSet對(duì)象被設(shè)計(jì)成支持使用樂觀一致性控制機(jī)制），即數(shù)據(jù)行只有在數(shù)據(jù)庫(kù)中真正被更新時(shí)才會(huì)被鎖定，而在悲觀一致性方案中，數(shù)據(jù)行在從被提取出來到在數(shù)據(jù)庫(kù)中更新這段時(shí)間內(nèi)一直被鎖定。因此，使用ADO.Net能夠在更少的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)數(shù)量巨大的用戶。
另外，在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，還會(huì)經(jīng)常遇到當(dāng)用戶修改自從提取出來以來已經(jīng)被修改的行時(shí)，違反一致性原則。對(duì)此問題ADO.Net也作了很好地解決，即使用DataSet對(duì)象為每一條修改過的記錄維護(hù)兩個(gè)版本：原始版本和更新版本，在更新的記錄被寫回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)之前，先要把數(shù)據(jù)集中記錄的原始版本與數(shù)據(jù)庫(kù)中的當(dāng)前版本進(jìn)行比較，如果兩個(gè)版本匹配，就在數(shù)據(jù)庫(kù)中更新記錄；否則，就會(huì)出現(xiàn)違反一致性原則的錯(cuò)誤。
1 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
就其本質(zhì)而言，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在邏輯上是統(tǒng)一的，而在物理上卻是分散的。與集中式數(shù)據(jù)庫(kù)相比它有如下主要優(yōu)點(diǎn)：
· 解決組織機(jī)構(gòu)分散而數(shù)據(jù)需要相互聯(lián)系的問題。
· 均衡負(fù)載。負(fù)載在各處理機(jī)間分擔(dān)，可避免臨界瓶頸。
· 可靠性高。數(shù)據(jù)分布在不同場(chǎng)地，且存有多個(gè)副本，即使個(gè)別場(chǎng)地發(fā)生故障，不致引起整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。
· 可擴(kuò)充性好。當(dāng)需要增加新的相對(duì)自主的組織單位時(shí)，可在對(duì)當(dāng)前機(jī)構(gòu)影響最小的情況下進(jìn)行擴(kuò)充。
分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但它同時(shí)也帶來了許多新問題。如：數(shù)據(jù)一致性問題、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳遞的實(shí)現(xiàn)、通信開銷的降低等，這使得分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開發(fā)變得較為復(fù)雜。幸運(yùn)的是，微軟的.Net開發(fā)環(huán)境為我們提供了C#開發(fā)語言和ADO.Net數(shù)據(jù)訪問模型，結(jié)合兩者來開發(fā)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能夠大大簡(jiǎn)化開發(fā)工作。
2 遠(yuǎn)程處理框架和ADO.Net
開發(fā)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要解決的兩個(gè)重要問題是：各場(chǎng)地間的數(shù)據(jù)通信以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作及管理。使用C#結(jié)合ADO.Net能夠高效、可靠地解決這兩方面的問題。具體表現(xiàn)為，在C#中通過使用.Net遠(yuǎn)程處理框架能夠方便地解決數(shù)據(jù)、命令遠(yuǎn)程傳遞問題；C#通過ADO.Net對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，使分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作變得高效、可靠，同時(shí)易于解決數(shù)據(jù)一致性問題。
2.1 .Net遠(yuǎn)程處理框架
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和命令的遠(yuǎn)程傳遞有三種方式。第一種是使用報(bào)文或消息的方式，把要傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為流格式，再通過套接字編程用報(bào)文的形式發(fā)送到遠(yuǎn)程主機(jī)。此種方法麻煩，不易實(shí)現(xiàn)。第二種是使用Web Service，即各遠(yuǎn)程主機(jī)提供一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢服務(wù)的Web Service。這種方式只能對(duì)單個(gè)場(chǎng)地進(jìn)行查詢，無法實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)地的聯(lián)合查詢。第三種是使用.Net遠(yuǎn)程處理框架（.Net Remoting Framework）技術(shù)，它將遠(yuǎn)程調(diào)用的技術(shù)細(xì)節(jié)隱藏起來，服務(wù)程序只需通過簡(jiǎn)單的設(shè)置就可以把本地對(duì)象變成為遠(yuǎn)程提供服務(wù)的遠(yuǎn)程對(duì)象，客戶端可以像訪問本地對(duì)象一樣透明地訪問遠(yuǎn)程對(duì)象，所有的消息、報(bào)文等都交給.Net Remoting對(duì)象處理，大大簡(jiǎn)化了開發(fā)。遠(yuǎn)程處理的一般過程：
首先，服務(wù)器端創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器類的實(shí)例，遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)表示該類的代理對(duì)象，并向客戶端對(duì)象返回一個(gè)對(duì)該代理的引用。當(dāng)客戶端調(diào)用方法時(shí)，遠(yuǎn)程處理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接檢查類型信息，并通過信道將該調(diào)用發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)程。偵聽信道獲得該請(qǐng)求并將其轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)，服務(wù)器遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)查找（或在必要時(shí)創(chuàng)建）并調(diào)用被請(qǐng)求的對(duì)象。然后，此過程將反向進(jìn)行，服務(wù)器遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)將響應(yīng)捆綁成消息并由服務(wù)器信道發(fā)送到客戶端信道。最后，客戶端遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)通過代理將調(diào)用的結(jié)果返回給客戶端對(duì)象。
2.2 ADO.Net
ADO.Net以XML為核心，是.Net數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的解決方案。它使用離線數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)被緩存到數(shù)據(jù)集（DataSet）對(duì)象中，用戶無須鎖定數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)以XML格式保存。
2.2.1 ADO.Net管理數(shù)據(jù)一致性
在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，很可能出現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)訪問和修改數(shù)據(jù)的情況，因此，對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)一致性是不可或缺的。ADO.Net通過使用樂觀一致性方案來控制數(shù)據(jù)一致性（實(shí)際上DataSet對(duì)象被設(shè)計(jì)成支持使用樂觀一致性控制機(jī)制），即數(shù)據(jù)行只有在數(shù)據(jù)庫(kù)中真正被更新時(shí)才會(huì)被鎖定，而在悲觀一致性方案中，數(shù)據(jù)行在從被提取出來到在數(shù)據(jù)庫(kù)中更新這段時(shí)間內(nèi)一直被鎖定。因此，使用ADO.Net能夠在更少的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)數(shù)量巨大的用戶。
另外，在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，還會(huì)經(jīng)常遇到當(dāng)用戶修改自從提取出來以來已經(jīng)被修改的行時(shí)，違反一致性原則。對(duì)此問題ADO.Net也作了很好地解決，即使用DataSet對(duì)象為每一條修改過的記錄維護(hù)兩個(gè)版本：原始版本和更新版本，在更新的記錄被寫回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)之前，先要把數(shù)據(jù)集中記錄的原始版本與數(shù)據(jù)庫(kù)中的當(dāng)前版本進(jìn)行比較，如果兩個(gè)版本匹配，就在數(shù)據(jù)庫(kù)中更新記錄；否則，就會(huì)出現(xiàn)違反一致性原則的錯(cuò)誤。