自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)變遷的通用查詢系統(tǒng)研究

孫仁鵬 吳聰 卞光亮

摘要：MIS系統(tǒng)的查詢模塊一般與數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)緊耦合、不通用，不能滿足一些特定的應(yīng)用場(chǎng)景。為解決該不足，基于數(shù)據(jù)字典和用戶數(shù)據(jù)字典來(lái)設(shè)計(jì)查詢，并且將查詢權(quán)限融入設(shè)計(jì)。查詢自定義模塊根據(jù)鏈接的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品類別，定位存放查詢對(duì)象和查詢字段的數(shù)據(jù)字典表，翻譯查詢信息至用戶數(shù)據(jù)字典表，然后查詢模塊提取翻譯的查詢信息，由終端用戶選擇和輸入條件，實(shí)現(xiàn)靈活動(dòng)態(tài)查詢，并對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和輸出。同時(shí)，為用戶動(dòng)態(tài)分配權(quán)限，權(quán)限的粒度可控制到字段。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)鏈接數(shù)據(jù)庫(kù)、動(dòng)態(tài)生成界面、動(dòng)態(tài)生成SQL、動(dòng)態(tài)設(shè)置權(quán)限、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)了查詢的通用性和自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)的變遷，實(shí)際應(yīng)用效果較好。

關(guān)鍵詞：通用查詢；數(shù)據(jù)字典；查詢權(quán)限；自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)變遷；動(dòng)態(tài)界面

DOIDOI：10.11907/rjdk.161380

中圖分類號(hào)：TP392

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7800（2016）005-0169-02

0 引言

MIS系統(tǒng)查詢模塊往往面向特定數(shù)據(jù)庫(kù)、特定企業(yè)業(yè)務(wù)，與具體數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)緊密耦合，不通用。正是這種不通用，導(dǎo)致一些實(shí)際場(chǎng)景想查看數(shù)據(jù)就顯得非常不便。比如：數(shù)據(jù)庫(kù)初始化、導(dǎo)庫(kù)已完成，想查看數(shù)據(jù)是否正確或完整；業(yè)務(wù)系統(tǒng)還沒(méi)有正式上線，想驗(yàn)證封裝業(yè)務(wù)的sql語(yǔ)句執(zhí)行的結(jié)果否正確；一線員工往往無(wú)權(quán)使用企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，但是隨時(shí)想查看自己每天的工作量有沒(méi)有被弄錯(cuò)等。另外，用戶可能需要根據(jù)各個(gè)屬性的各種組合條件選擇性地查詢需要的實(shí)體屬性，靈活方便查詢。自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)變遷的通用查詢系統(tǒng)由于通用，難以實(shí)現(xiàn)豐富的個(gè)性化查詢圖表報(bào)表需求，但是有其應(yīng)用需求，而這方面的研究并不多見(jiàn)。

1 研究思路

自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)變遷的通用查詢系統(tǒng)需滿足通用性、靈活性和翻譯性。通用性指不因查詢需求的多少和改變而修改程序，不因數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的改變或數(shù)據(jù)庫(kù)的變遷而修改程序。靈活性指查詢項(xiàng)由用戶選擇，查詢條件由用戶動(dòng)態(tài)輸入和組合，查詢結(jié)果可統(tǒng)計(jì)、可寫(xiě)入Excel，查詢權(quán)限的粒度可細(xì)到字段。翻譯性指查詢需求信息具有國(guó)際化功效，能自適應(yīng)不同語(yǔ)言的用戶。

1.1 查詢sql語(yǔ)句與查詢系統(tǒng)分離

顯然，查詢sql語(yǔ)句不能事先嵌入到查詢程序中，因?yàn)椴樵兿到y(tǒng)是通用的，事先不知道查詢需求和數(shù)據(jù)庫(kù)情況，查詢程序只是查詢運(yùn)行的平臺(tái)。

1.2 數(shù)據(jù)字典實(shí)現(xiàn)通用性

數(shù)據(jù)字典記錄了數(shù)據(jù)庫(kù)的總體信息，包括表、視圖、字段名、類型等，其維護(hù)工作也由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器自動(dòng)完成。用戶查詢需求用視圖封裝，自動(dòng)存放在數(shù)據(jù)字典中。當(dāng)有新的查詢需求時(shí)，就編寫(xiě)相應(yīng)的視圖，只不過(guò)該視圖一般不含任何參數(shù)，具體參數(shù)是通過(guò)查詢軟件傳遞過(guò)來(lái)并動(dòng)態(tài)構(gòu)建查詢sql，從視圖對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集中提取用戶所需的子集。對(duì)于業(yè)務(wù)復(fù)雜的查詢需求，即不能直接用視圖來(lái)表達(dá)，可以通過(guò)業(yè)務(wù)系統(tǒng)或存儲(chǔ)過(guò)程的執(zhí)行，將執(zhí)行結(jié)果集存于中間表中，然后再用視圖封裝。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)字典的設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)表進(jìn)行管理和控制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和表結(jié)構(gòu)的分離，開(kāi)發(fā)人員僅需在查詢定義中引入完善的數(shù)據(jù)字典，即可完成系統(tǒng)定制查詢功能。

1.3 查詢翻譯

數(shù)據(jù)字典中存放視圖和表等數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端對(duì)象信息，也存放其對(duì)應(yīng)的字段信息。從數(shù)據(jù)字典中提取查詢需求（在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端以視圖和字段形式表現(xiàn)），動(dòng)態(tài)生成查詢翻譯界面，翻譯成用戶可理解的語(yǔ)言，包括視圖名和對(duì)應(yīng)字段的翻譯。查詢需求和翻譯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即翻譯結(jié)果保存在用戶數(shù)據(jù)字典中。一個(gè)用戶數(shù)據(jù)字典表存放視圖、表對(duì)象和對(duì)應(yīng)的翻譯信息，比如視圖名、視圖中文名等；另一個(gè)用戶數(shù)據(jù)字典表存放對(duì)應(yīng)字段名和中文名。查詢翻譯需要操作存放對(duì)象的數(shù)據(jù)字典表和存放對(duì)象對(duì)應(yīng)字段的數(shù)據(jù)字典表，對(duì)象的約束條件為視圖，存放翻譯結(jié)果的對(duì)應(yīng)兩個(gè)用戶數(shù)據(jù)字典表。顯然，查詢翻譯不是給終端用戶用來(lái)查詢數(shù)據(jù)，而是給了解企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)信息的工作者用來(lái)完成查詢?cè)O(shè)置的，即將數(shù)據(jù)庫(kù)中定義的查詢需求信息翻譯成用戶可理解的語(yǔ)言，方便不同語(yǔ)言用戶。

1.4 查詢

查詢翻譯的結(jié)果是供查詢程序使用。查詢程序根據(jù)用戶數(shù)據(jù)字典和用戶選擇的查詢需求動(dòng)態(tài)生成查詢界面，根據(jù)用戶選擇的查詢需求、字段信息和輸入的查詢條件（字段的精確值、模糊值和范圍），再映射回用戶數(shù)據(jù)字典，構(gòu)建最終所需的完整SQL語(yǔ)句，輸出查詢結(jié)果。

1.5 查詢結(jié)果處理

對(duì)查詢結(jié)果設(shè)定匯總和統(tǒng)計(jì)功能，完成查詢范圍中數(shù)值型字段的匯總統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)查詢結(jié)果和匯總結(jié)果寫(xiě)入到Excel文件中。

1.6 權(quán)限管理

基于角色—用戶—權(quán)限進(jìn)行權(quán)限管理，為用戶分配角色，為角色分配查詢項(xiàng)，包括分配查詢對(duì)象和查詢字段，不同用戶登錄后能夠查詢不同的內(nèi)容。

1.7 自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)變遷

JAVA的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)JDBC可為不同關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)提供統(tǒng)一訪問(wèn)，通過(guò)加載不同的數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)訪問(wèn)不同數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，同時(shí)將加密數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接信息寫(xiě)入配置文件，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)對(duì)不同數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。通過(guò)操作數(shù)據(jù)庫(kù)元數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品和版本，獲取不同數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品存放視圖和字段的數(shù)據(jù)字典信息。

2 關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)

2.1 表設(shè)計(jì)

不同數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，數(shù)據(jù)字典表名不同，下面以oracle產(chǎn)品為例說(shuō)明。數(shù)據(jù)字典表user_objects記錄了數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象信息，user_tab_cols記錄了對(duì)象與字段的關(guān)系及字段類型。用戶數(shù)據(jù)字典表tablename記錄數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端視圖名和供客戶理解的翻譯信息對(duì)應(yīng)關(guān)系，比如中英文對(duì)應(yīng)關(guān)系；columnname記錄中英文字段對(duì)應(yīng)關(guān)系、字段類型、屬于哪個(gè)對(duì)象和顯示順序等信息；querycondition記錄用戶常用的查詢，以免重復(fù)選擇查詢字段和輸入查詢條件。用戶權(quán)限表role、acount、roleaccount和rolepermission用于權(quán)限管理，控制用戶查詢權(quán)限，權(quán)限粒度可到字段。以自定義的部分用戶數(shù)據(jù)表為例說(shuō)明。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接

鏈接模塊從界面配置數(shù)據(jù)庫(kù)URL信息、從配置文件讀取驅(qū)動(dòng)名，創(chuàng)建用戶數(shù)據(jù)字典表和權(quán)限管理相關(guān)表，生成權(quán)限管理的Root角色和管理員賬號(hào)密碼，為系統(tǒng)作初始化配置。

2.3 查詢自定義

查詢自定義需要Root角色的賬號(hào)，功能包括將視圖翻譯成用戶可理解的文字信息和查詢權(quán)限管理。程序從user_tab_cols表中取出視圖對(duì)象，選擇一個(gè)視圖對(duì)象時(shí)，再?gòu)膗ser_tab_cols表中取出對(duì)應(yīng)字段名，動(dòng)態(tài)顯示在界面上。如果該視圖名和對(duì)應(yīng)的字段名已進(jìn)行了中英文翻譯，則在界面上顯示相應(yīng)的中英文翻譯結(jié)果，并可修改，也可設(shè)定字段的顯示順序。可以給角色分配視圖和視圖中的字段，用戶的權(quán)限可以細(xì)化到字段的查詢。

2.4 查詢

用戶登錄后，根據(jù)權(quán)限、所選的中文對(duì)象名（視圖翻譯）、中文字段名（字段翻譯）和用戶輸入的條件，映射對(duì)應(yīng)的視圖名和字段名，動(dòng)態(tài)構(gòu)建SQL語(yǔ)句。根據(jù)tablename中翻譯信息動(dòng)態(tài)生成查詢需求，根據(jù)用戶選擇的查詢需求和columnname中翻譯的信息動(dòng)態(tài)生成查詢界面中相應(yīng)文本框、復(fù)選框、標(biāo)簽和日期等控件；根據(jù)用戶的選擇、輸入和數(shù)據(jù)字典中信息，生成查詢結(jié)果。字段值可精確查詢，也可模式匹配查詢（在文本框前后加上%），也可在一定范圍內(nèi)查詢（在左右文本框中分別輸入值）。也可將經(jīng)常使用的查詢信息命名保存起來(lái)，下次直接選擇已有的查詢?cè)O(shè)置，避免再次選擇和輸入查詢條件。

3 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的查詢模塊與具體應(yīng)用緊耦合，不同的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)需獨(dú)立編寫(xiě)，每次用戶查詢需求變化后都要重新編寫(xiě)、修改和部署查詢程序。本系統(tǒng)是一個(gè)通用查詢工具，能夠自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)的變遷、結(jié)構(gòu)變化和查詢需求變化，可對(duì)任何字段進(jìn)行條件查詢，權(quán)限控制粒度可到每個(gè)字段，查詢結(jié)果可統(tǒng)計(jì)、可寫(xiě)入Excel文件，同時(shí)具有國(guó)際化效果，獨(dú)立于具體數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。所有變化可通過(guò)簡(jiǎn)單設(shè)置和配置來(lái)完成，方便用戶數(shù)據(jù)查詢，是傳統(tǒng)查詢模塊的有益補(bǔ)充。

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（責(zé)任編輯：陳福時(shí)）