【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)整合常用方式現(xiàn)在，主流的數(shù)據(jù)整合方式有以下幾種：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)（即Data Warehouse）、聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)（即Federated Database）、中間件（即Middleware）[12]等。1） 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，將這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，通過(guò)ETL（即Extract Transformand Load）工具手動(dòng)或自動(dòng)的多個(gè)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)并過(guò)濾，并將需要更新的數(shù)據(jù)寫(xiě)到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，如圖23所示，它展示了一個(gè)整合了2個(gè)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。與一般普通的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不同的是：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中存儲(chǔ)的主要是匯總數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。它的定位是為企業(yè)高級(jí)管理人員提供數(shù)據(jù)分析和決策支持[13]。圖23 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)示意圖2） 聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)。聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)是異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)整合方法中的比較最簡(jiǎn)單方式。它的實(shí)現(xiàn)方法是將所有組成異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)做一對(duì)一的相互連通，如圖24所示。這樣就會(huì)出現(xiàn)如下的情況：如果需要整合n個(gè)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，那么n個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的任何一個(gè)都需要訪問(wèn)其他的(n一1)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，那么這意味開(kāi)發(fā)者需要編寫(xiě)n(n一1)段代碼以實(shí)現(xiàn)兩兩之間的相互訪問(wèn)。可看到這種方法弱點(diǎn)比較明顯，即維護(hù)、升級(jí)代價(jià)太高。圖24 聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)3）中間件（Middleware）。中間件是種獨(dú)立的應(yīng)用服務(wù)程序和系統(tǒng)軟件，分布式應(yīng)用程序借助這種軟件在異構(gòu)的技術(shù)之間實(shí)現(xiàn)資源共享。中間件位于操作系統(tǒng)之上，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交流。它是連接兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)和獨(dú)立應(yīng)用程序的軟件。與中間件相連接的系統(tǒng)，盡管它們可能具有不同的接口，但是他們通過(guò)中間件互連之后就能進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。數(shù)據(jù)庫(kù)中間件是中間件的特定一種，它分別連接這用戶(hù)和數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中間件負(fù)責(zé)完成所有的數(shù)據(jù)邏輯處理（比如數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)排行，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等），為客戶(hù)端提供了統(tǒng)一的訪問(wèn)接口，起著用戶(hù)和服務(wù)器機(jī)器之間的橋梁作用，中間件在收到用戶(hù)的請(qǐng)求后，它會(huì)根據(jù)請(qǐng)求的內(nèi)容找到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)并對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)去請(qǐng)求數(shù)據(jù)，中間件在使用SQL語(yǔ)句將數(shù)據(jù)庫(kù)中的相應(yīng)數(shù)據(jù)取出后，再在中間件層中進(jìn)行各種邏輯操作，在處理完成后再返回給客戶(hù)端。如圖25所示，數(shù)據(jù)庫(kù)中間件的工作原理圖。數(shù)據(jù)庫(kù)中間件具有以下特點(diǎn)：移植性好、集成方便、易于擴(kuò)充、使用簡(jiǎn)單、安全級(jí)別高。圖25 數(shù)據(jù)庫(kù)中間件示意圖 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)整合重難點(diǎn)要實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的整合需要做的以下幾點(diǎn)：1） 首先需要選取一種通用的數(shù)據(jù)交換格式；2） 通用數(shù)據(jù)交換格式轉(zhuǎn)化成關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)；3） 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成通用數(shù)據(jù)格式；4） 通用數(shù)據(jù)交換格式表達(dá)ORM模型的關(guān)系；本文在接下來(lái)的工作都是圍繞這幾點(diǎn)來(lái)進(jìn)行研究的。 本章小結(jié)本章介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展過(guò)程，其過(guò)程具有比較強(qiáng)的時(shí)代特征，特定的時(shí)代流行特定的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。也介紹了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，闡述了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其形成原因等。最后講解了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)整合的目標(biāo)、方法、重難點(diǎn)。第3章 JSON與POJO之間的映射研究第3章 JSON與POJO之間的映射研究POJO在Java里指的是除了getter方法、setter方法和構(gòu)造方法之外再無(wú)其他方法的最普通的JavaBean，POJO在ORM模型里就是與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)表相對(duì)應(yīng)的Java類(lèi)。JSON在JavaScript運(yùn)行時(shí)環(huán)境中指的是JavaScript對(duì)象[14]，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)指的是JSON文本序列化后的結(jié)果。本文的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)整合方式的數(shù)據(jù)流向是這樣的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄—POJO對(duì)象—JSON對(duì)象，如圖31所示：圖31 JSON對(duì)象、POJO對(duì)象和數(shù)據(jù)庫(kù)記錄數(shù)據(jù)流向示意圖數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)記錄與POJO對(duì)象之間的相互轉(zhuǎn)換由ORM模型實(shí)現(xiàn)。POJO對(duì)象與JSON對(duì)象之間的相互轉(zhuǎn)化是本章的研究重點(diǎn)，因?yàn)橹挥型瓿闪薖OJO對(duì)象與JSON之間的轉(zhuǎn)換，才能讓圖31所示的數(shù)據(jù)流暢運(yùn)行。 JSON的解碼JSON，也就是JavaScript Object Notation三個(gè)字母的縮寫(xiě)。它是種基于純文本的輕量級(jí)數(shù)據(jù)交換格式。它對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)可讀性強(qiáng)，對(duì)于計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)說(shuō)符合主流計(jì)算機(jī)語(yǔ)言風(fēng)格。這使得JSON既能跨語(yǔ)言、跨平臺(tái)作為公共數(shù)據(jù)交換格式，并且也使得廣大程序開(kāi)發(fā)者用起來(lái)順手，這一切使得JSON成為最為最理想的通用數(shù)據(jù)交換格式[15]。一般來(lái)講JSON有如下兩種結(jié)構(gòu)：1）由“名稱(chēng)/值”組成的對(duì)的集合（即A collection of name/value pairs）。在不同的編程語(yǔ)言中，它分別被理解為對(duì)象（object），結(jié)構(gòu)（struct），紀(jì)錄（record），哈希表（hash table），字典（dictionary），有鍵列表（keyed list），或者關(guān)聯(lián)數(shù)組（即Associative Array）[16]。2）值的有序列表（An ordered list of values）。在絕大多數(shù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中，它被看成是數(shù)組（Array）[17]。這兩種結(jié)構(gòu)都是使用頻率很高的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主流現(xiàn)代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都會(huì)用某種形式去支持這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?；谶@個(gè)特點(diǎn)，JSON作為一種通用數(shù)據(jù)交換格式在各種現(xiàn)代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言之間去交換數(shù)據(jù)成為一種可能。JSON一般具有如下五種形式：1）對(duì)象是一個(gè)集合，這個(gè)集合由“‘名稱(chēng)/值’對(duì)”無(wú)序的組成。一個(gè)對(duì)象的開(kāi)始標(biāo)記為“{”（左括號(hào)）開(kāi)始，結(jié)束標(biāo)記為“}”（右括號(hào)）。每個(gè)“名稱(chēng)”后緊跟著跟一個(gè)“:”（冒號(hào)）；“‘名稱(chēng)/值’ 組成的對(duì)”之間使用“,”（逗號(hào)）加以分隔。圖32 JSON中對(duì)象示意圖2） 數(shù)組是一個(gè)集合，它是由是值（value）組成有序集合。一個(gè)數(shù)組以“[”（左中括號(hào)）作為開(kāi)始標(biāo)記，以“]”（右中括號(hào)）作為結(jié)束標(biāo)記。值之間使用“,”（逗號(hào)）加以分隔。圖33 JSON中數(shù)組示意圖3） 值（value）由雙引號(hào)括起來(lái)的字符串（string）、數(shù)值(number)、true、false、 null、對(duì)象（object）或者數(shù)組（array）表示。而且這些結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行多層嵌套。圖34 JSON中值示意圖4）字符串（string）是一個(gè)集合，它是由雙引號(hào)圍起來(lái)的的任意數(shù)量Unicode字符構(gòu)成的集合，它使用反斜杠“\”表示轉(zhuǎn)義。其中比較特殊的情況是單個(gè)字符（character）即由一個(gè)字符構(gòu)成的字符串（character string）。字符串（string）與C語(yǔ)言和Java語(yǔ)言里的字符串非常相似。圖35 JSON中字符串示意圖5）數(shù)值（number）也與C語(yǔ)言或者Java語(yǔ)言里的的數(shù)值比較類(lèi)似。它去除不常使用的八進(jìn)制與十六進(jìn)制格式。圖36 JSON中數(shù)值示意圖 JSON與XML的比較XML，完整名稱(chēng)中文叫做可擴(kuò)展標(biāo)記性語(yǔ)言[18]，是Extensible Markup Language的首字母構(gòu)成的縮寫(xiě)。它是一種經(jīng)常被用來(lái)標(biāo)記電子文件數(shù)據(jù)而使其具有結(jié)構(gòu)性的標(biāo)記性語(yǔ)言，同時(shí)XML也可以用來(lái)標(biāo)記自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)，XML是種可以由用戶(hù)對(duì)自己的標(biāo)記語(yǔ)言進(jìn)行自定義的源語(yǔ)言。作為標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言（SGML）的一個(gè)子集，XML特別適用于Web的數(shù)據(jù)格式交換。XML作為一種標(biāo)準(zhǔn)，它在應(yīng)用程序之間提供一種確定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)描述與應(yīng)用程序無(wú)關(guān)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。這個(gè)應(yīng)用程序間統(tǒng)一確定的標(biāo)準(zhǔn)怎么來(lái)確定呢？XML提供了一個(gè)輔助工具DTD。DTD即Document Type Definition的首字母的縮寫(xiě)，是一套關(guān)于標(biāo)記符的語(yǔ)法規(guī)則[19]，DTD類(lèi)似與Schema，不同的是Schema通常不是由用戶(hù)自己定義，而DTD則是由用戶(hù)自己定義的。像一把雙刃劍，可以一自定義有好的一面也有不好的一面，這一點(diǎn)既使得XML具有很強(qiáng)的通用性，同時(shí)也使得XML變得很繁瑣，因?yàn)樵谑褂玫絏ML的地方就要用到相應(yīng)的DTD。JSON與XML相比，他們都是基于純文本數(shù)據(jù)交換格式，XML使用了開(kāi)發(fā)人員可以自定義的DTD，而JSON使用了約定俗成的固定的DTD，也是就是說(shuō)JSON的格式是固定，所有的開(kāi)發(fā)者都知道其格式，而這個(gè)格式正是基于面向?qū)ο蟮腏avaScript語(yǔ)言。但這個(gè)格式卻是非常具有通用性，JSON與Ajax構(gòu)成了黃金搭檔，為Web刮起了異步旋風(fēng)?，F(xiàn)代Web開(kāi)發(fā)者在Web應(yīng)用里面大量使用JSON，不僅可以簡(jiǎn)化表達(dá)式簡(jiǎn)單，而且更重要的是不再需要針對(duì)每種應(yīng)用去寫(xiě)特定的DOM解析器了。因?yàn)橹灰谋痉螶avaScript語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)范（也就是JSON的語(yǔ)法規(guī)范），JavaScrip的解釋器會(huì)隱性的自動(dòng)幫你完成解析，將它轉(zhuǎn)換成JavaScript運(yùn)行時(shí)的對(duì)象。在Web應(yīng)用里使用Ajax技術(shù)的過(guò)程是：首先Browser端向Server端發(fā)起Ajax請(qǐng)求；接著B(niǎo)rowser端收到服務(wù)端發(fā)送的Ajax響應(yīng)；最后JavaScript解釋器使用eval方法來(lái)將響應(yīng)中的JSON文本轉(zhuǎn)化為JavaScript運(yùn)行時(shí)的對(duì)象。在Web應(yīng)用中使用JSON取代XML，不但避免了解釋器解釋XML解析帶來(lái)的性能缺陷和解釋器兼容性的問(wèn)題，并且對(duì)于JavaScript解釋器來(lái)講很容易使用，它可以快速的通過(guò)訪問(wèn)對(duì)象屬性以及遍歷數(shù)組來(lái)獲取數(shù)據(jù)，其可讀性對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)非常好，完全具備了結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。XML與JSON在各方面綜合比較起來(lái)，有以下5點(diǎn)區(qū)別：1）可讀性。在實(shí)現(xiàn)了解釋器的前提下，對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言而言，它們的可讀性沒(méi)有什么差異。但對(duì)于人類(lèi)來(lái)講，在構(gòu)造JSON和XML的時(shí)候，顯然JSON更加清晰明了。在可讀性上，JSON強(qiáng)于XML。2）可擴(kuò)展性。XML因其自定義功能，所以它與生俱來(lái)就有完美的擴(kuò)展性。同樣JSON里包含了主要數(shù)據(jù)類(lèi)型，且沒(méi)有的數(shù)據(jù)類(lèi)型可以通過(guò)轉(zhuǎn)換得到，且JSON可以任意嵌套。所以在可擴(kuò)展性上，JSON與XML旗鼓相當(dāng)。3）編碼難度。兩者都有不少成熟的編碼工具，XML方面有Dom4j、JDom等工具，、。相比之下XML的編碼顯然要比JSON難很多，同樣是用手工編碼的方式去構(gòu)造JSON或XML，即使不借助工具也能寫(xiě)出JSON的文本，但要手工寫(xiě)出XML就比較困難了。所以在編碼難度上JSON教XML有優(yōu)勢(shì)。4）解碼難度。解析XML的時(shí)候需要考慮父子節(jié)點(diǎn)之間的層次關(guān)系，而JSON直接是嵌套層次關(guān)系。在解碼難度上，JSON較XML要容易。5）流行程度。XML早已經(jīng)在計(jì)算機(jī)里被熟悉和使用，而JSON只是在Web里應(yīng)用較多。就Ajax應(yīng)用而言，JSON相比XML具有壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)。在流行程度而言，JSON具有很大上升空間。在本的研究中，需要網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主要是數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)。而且本文里要研究的數(shù)據(jù)庫(kù)是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)里面數(shù)據(jù)都是以數(shù)據(jù)表和字段來(lái)表示數(shù)據(jù)。這與JSON中的key/value不謀而合，我們可以使用JSON里面的key來(lái)表示表名，使用value來(lái)表示該表的某條記錄。而這個(gè)value又是一個(gè)JOSN對(duì)象，它的key是表的字段名稱(chēng)，value是該記錄在該字段的值。這樣關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)里面的每條記錄可以輕松的用JOSN表示出來(lái)，而且解析也方便。所以本采用JOSN作為數(shù)據(jù)傳輸格式。 JSON與POJO的相互轉(zhuǎn)化JSON是JavaScript語(yǔ)言中對(duì)對(duì)象的一種文本表示，可以說(shuō)JSON代表著JavaScript中的對(duì)象。而POJO是Java語(yǔ)言中數(shù)據(jù)持久層的普通對(duì)象。同樣一個(gè)對(duì)象，使用Java表示與使用JSON（JavaScript）表示會(huì)有什么樣的異同呢？ POJO的序列化與反序列化當(dāng)不同操作系統(tǒng)中兩個(gè)Java進(jìn)程在進(jìn)行遠(yuǎn)程通信時(shí)，這兩個(gè)進(jìn)程可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互傳送各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。在傳輸?shù)臅r(shí)候與數(shù)據(jù)類(lèi)型無(wú)關(guān)，它們都是以二進(jìn)制序列的形式在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上傳輸。在發(fā)送接收過(guò)程中，發(fā)送方會(huì)把這個(gè)Java對(duì)象（POJO類(lèi)的對(duì)象）轉(zhuǎn)化為字節(jié)序列，以便于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上傳輸；接收方在收到發(fā)送方的數(shù)據(jù)以后，會(huì)把字節(jié)序列再轉(zhuǎn)換成Java對(duì)象（POJO類(lèi)的對(duì)象）。把Java對(duì)象轉(zhuǎn)換成字節(jié)序列的過(guò)程稱(chēng)為對(duì)象的序列化。把字節(jié)序列轉(zhuǎn)換成Java對(duì)象的過(guò)程稱(chēng)為反序列化。對(duì)象的序列化過(guò)程主要有以下兩種用途：1）把對(duì)象的字節(jié)序列二進(jìn)制數(shù)據(jù)永久地存儲(chǔ)在硬盤(pán)上，也叫對(duì)象持久化，通常保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。2）在網(wǎng)絡(luò)上傳輸對(duì)象的字節(jié)序列二進(jìn)制數(shù)據(jù)。POJO作為特殊的類(lèi)，它的對(duì)象與數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄一一對(duì)應(yīng)。POJO對(duì)象序列化以后，就意味著可以將序列化后的結(jié)果在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，這個(gè)過(guò)程對(duì)象變成了數(shù)據(jù)。這個(gè)過(guò)程相反，在接收到了POJO對(duì)象的數(shù)據(jù)后，程序需要對(duì)該數(shù)據(jù)作反序列化操作，這個(gè)過(guò)程就把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)象了[20]。Java序列話過(guò)程如下：1） 創(chuàng)建文件FileOutputStream類(lèi)型的文件fos；2） 創(chuàng)建ObjectOutputStream類(lèi)型的對(duì)象oos = new ObjectOutputStream(fos)；3） 獲得對(duì)象obj；4） 向oos里持久化obj，(obj)；5） 關(guān)閉oos；其中4）步驟的過(guò)程就是將POJO類(lèi)對(duì)象的主要屬性（不包含方法）寫(xiě)入到文件中。其代碼實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：import .*。public class Student { private int number。 private String name。 public void setNumber(int number) { = number。 } public void setName(String name) { = name。 } public static void main(String[] arr) { Student stu = new Student()。 (30907740)。 (MadGecko)。 try { FileOutputStream fos = new FileOutputStream()。 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos)。 (stu)。 ()。 } catch (Exception exc)