面向?qū)ο驝ache的數(shù)據(jù)庫的對(duì)象創(chuàng)建存取

俞海

摘要：該文重點(diǎn)介紹面向?qū)ο驝ache數(shù)據(jù)庫的面向?qū)ο蠡靖拍?，并利用Cach6數(shù)據(jù)庫的面向?qū)ο蟮莫?dú)特結(jié)構(gòu)定義類（class）和方法（methods），并介紹了其具體的定義方法，并解釋Cache數(shù)據(jù)庫高性能的結(jié)構(gòu)特性，進(jìn)行簡單應(yīng)用設(shè)計(jì)的分析，對(duì)面向?qū)ο箝_發(fā)的有較好的引導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：Cache；面向?qū)ο?；class；methods；table；property

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）17-0001-03

Cach6數(shù)據(jù)庫是一款面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫，通過使用用戶定義的數(shù)據(jù)模型，并利用面向?qū)ο蟮腃ache數(shù)據(jù)庫進(jìn)行應(yīng)用的開發(fā)，Cache是美國Intersystems公司產(chǎn)品，被稱為后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（Post Relational database）中的領(lǐng)導(dǎo)者。Cache數(shù)據(jù)庫作為面向?qū)ο蟮腃ache，使用比較主流的領(lǐng)域主要是美國和歐洲的HIS系統(tǒng)（醫(yī)療衛(wèi)生管理信息系統(tǒng)），Cache數(shù)據(jù)庫所占的比例是最大，被醫(yī)療界公認(rèn)為首選數(shù)據(jù)庫。

官方數(shù)據(jù)顯示，CACHE數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)查詢速度約為oracle的7～20倍，支持關(guān)系型數(shù)據(jù)和面向?qū)ο笮偷臄?shù)據(jù)庫。

Cache數(shù)據(jù)庫的主要特點(diǎn)如下：

1）速度快。Cache數(shù)據(jù)庫在同等條件下查詢相同數(shù)據(jù)比Oracle等普通數(shù)據(jù)庫要快。

2）使用簡單。Cache數(shù)據(jù)庫支持標(biāo)準(zhǔn)SQL語句。

3）接口容易。Cache數(shù)據(jù)庫支持ODBC標(biāo)準(zhǔn)接口。

4）支持3層結(jié)構(gòu)。Cache數(shù)據(jù)庫能夠真正意義上實(shí)現(xiàn)3層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)真正的分布式服務(wù)。

升級(jí)擴(kuò)容方便。正因?yàn)橛缮鲜龇植际?層結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)醫(yī)院需要增加客戶端PC或醫(yī)院進(jìn)行擴(kuò)大規(guī)模時(shí)，其靈活的伸縮性可幫助用戶節(jié)約資金減少重復(fù)投資。

5）對(duì)象型編輯。Cache數(shù)據(jù)庫是真正的面向?qū)ο笮蛿?shù)據(jù)庫，開發(fā)時(shí)用戶可直接用數(shù)據(jù)庫定義特定的對(duì)象，然后再在其它開發(fā)工具中調(diào)用該對(duì)象的方法（method）和屬性（attributes）即可完成開發(fā)工作，非常方便。

Cache數(shù)據(jù)庫支持遠(yuǎn)程映射（mapping）和鏡像（mirror）。

6）能快速進(jìn)行WEB開發(fā)。Cache數(shù)據(jù)庫提供自帶的Web開發(fā)工具，使用維護(hù)非常方便。

7）價(jià)格便宜。Cache數(shù)據(jù)庫的價(jià)格比Oracle要便宜許多。那么Cache數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)醫(yī)院信息管理系統(tǒng)或其他行業(yè)的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫應(yīng)用是有現(xiàn)實(shí)意義的。

1 Cache數(shù)據(jù)庫類（class）定義操作方法

1.1通過Cache的GUI方式創(chuàng)建數(shù)據(jù)操作

Cach6是一款面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫，可通過其自帶的GUI（Graphic User Interface）建類（Class Definition），在Cache中把類（Class）和表（table）聯(lián)系在一起，建立類就是建表（Create Ta-ble）。

Cach6 GUI界面如下：

點(diǎn)擊Cach6 class Definition（類定義模塊）可輸人用戶包和類名，類名為Person；

可選擇持久類（Choose Persistent Class），也可以選擇其他類（Class Type）類型。也可輸人用戶的表名，如圖2所示輸入對(duì)應(yīng)SQL中的表名t_person：

在Cache數(shù)據(jù)庫中，建立了類就相當(dāng)于建立了表對(duì)象，而表對(duì)象中就需要定義表的屬性（Attributes），一個(gè)屬性（Attribute）就是表的一列（Column），下面是屬性名（Name of Property）就對(duì)應(yīng)于表中的列（column）。屬性（Property）的類型即列或字段的類型：

此處name字段定義為串類型（%String），在oracle或其他關(guān)系數(shù)據(jù)庫（RDBMS）中可使用Char（n），或varchar（n）來定義固定長度n個(gè)字符或可變長度為n的字符串。

同時(shí)在創(chuàng)建類（class）時(shí)，可選擇表的列名或字段的值要求，如姓名能否為空，Name是否唯一（unique），是否要建索引（indexed）或計(jì)算時(shí)該列是否存儲(chǔ)在內(nèi)存中。

這樣可通過定義類的方法和步驟，使用Cach6面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫自帶的Studio可視化來創(chuàng)建，也可寫下如下的代碼來實(shí)現(xiàn)。

1.2用代碼定義

以上的類寫好后，通過編譯（compile）創(chuàng)建好以上的類（class）對(duì)象，就要進(jìn)行編譯，選擇Studio中的compile，如圖3所示：

如果類（class）定義有錯(cuò)（errors），則需修改其中的錯(cuò)誤，再次編譯，如果成功了，則由該類自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)的表，并且可以通過SQL來插入（insert），修改（update）或刪除（delete）該對(duì)象中的數(shù)據(jù)（data）.另外還創(chuàng)建一個(gè)例程routine，這個(gè)就是利用cache創(chuàng)建CACHE applications的高效的原因所在，比其他傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫快的重要原因。

這樣就可在Cach6System Management Portal（相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫查詢分析器）中選擇sql→Execute SQL Query，在左側(cè)選擇自己的命名空間，并輸入查詢的sql語句可以看到自己建的表的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)了。

以上是使用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫CACHE來創(chuàng)建類和相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫的表（即創(chuàng)建了持久（persistent）類，系統(tǒng)也就隱含了創(chuàng)建了數(shù)據(jù)庫的對(duì)象表table）同時(shí)也可在類（class）中加入方法（method），如下程序代碼就包含了通過Person類來擴(kuò)展定義一個(gè)新類，即Employee類（即表Employee），并創(chuàng)建顯示某個(gè)員工的姓名和職位情況。

Class Ueser.Employee Extends t Person

以上在類中定義了方法（method），這個(gè)方法是可重寫Per-son類中的相同方法。

這是面向?qū)ο蟮奶匦?，其含義是如果在子類中定義某方法與其父類有相同的名稱和參數(shù)，我們說該方法被重寫（Overrid-ing）。子類的對(duì)象使用這個(gè)方法時(shí)，將調(diào)用子類中的定義，對(duì)其而言，父類中的定義如同被“屏蔽”了。

這樣在定義類（class）時(shí)也把常用的數(shù)據(jù)庫操作用方法來調(diào)用該方法的請(qǐng)求來使用，本例中就是將員工信息打印出來。

這樣就極大地?cái)U(kuò)展了數(shù)據(jù)庫操作的靈活性和編程性，對(duì)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的開發(fā)提供了新的存取路徑和方法。同時(shí)，也可進(jìn)行用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，能使用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ╩ethods）和繼承性（inheritance）和多態(tài)性（polymorphism），通過面向關(guān)系的SQL或面向?qū)ο筮^程的方法method的結(jié)合來取得各自的性能和平衡。

Cache用戶既可使用系統(tǒng)類（system classes），也可采用自定義用戶的類對(duì)象（user classes）。

所以在類的定義中，可以包含屬性（相當(dāng)于表的字段或列），也可定義方法，以及參數(shù)，也可在類中使用如觸發(fā)器，查詢或索引等定義。

2 Cace數(shù)據(jù)庫的物理特性

Cache是一款高性能的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫，其主要原因就是使用類對(duì)象代替了關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的表對(duì)象.同時(shí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)完全以globals全局變量結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，這是其速度快速的內(nèi)因。面向?qū)ο蟮哪Ｊ揭约懊嫦虼a的直接全局（Globals）變量結(jié)構(gòu)，使應(yīng)用程序和系統(tǒng)在使用Cache引擎中，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取通過全局變量結(jié)構(gòu)這一物理內(nèi)存結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，甚至程序的代碼也存儲(chǔ)在該內(nèi)存結(jié)構(gòu)中，可通過命令的方式或內(nèi)嵌的函數(shù)或方法實(shí)現(xiàn)調(diào)用。當(dāng)創(chuàng)建好一個(gè)持久（persistent）的數(shù)據(jù)庫類（class）對(duì)象時(shí)（即傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的表table），數(shù)據(jù)的增刪改操作可用Cache SQL來操作，更可以通過類定義時(shí)繼承的%New（），%Save（），%Open（），and%Delete（）的方法（methods）來實(shí)現(xiàn)增刪改操作（Data manipulation），這就是該數(shù)據(jù)庫是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫，和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比，其查詢速度很快的原因之一。

3使用Globals結(jié)構(gòu)變量

Globals結(jié)構(gòu)變量是一個(gè)高度調(diào)優(yōu)的一塊物理內(nèi)存結(jié)構(gòu)，而Cach6中的代碼運(yùn)行時(shí)則獨(dú)立使用該結(jié)構(gòu)變量，這些優(yōu)化的結(jié)構(gòu)確保了其高的并發(fā)性和高的吞吐率，使內(nèi)存的使用更高效，并且持續(xù)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)庫的器性能不需進(jìn)行索引的重建或系統(tǒng)的重建（rebuilding）或合并文件、清除刪除、過期、多余版本的數(shù)據(jù)，提高讀寫數(shù)據(jù)的效率，而且其物理結(jié)構(gòu)是完全封裝好的，開發(fā)使用時(shí)不需考慮其物理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。并且其存儲(chǔ)空間是稀疏的，意即只有結(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)值才存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，因此Cache常常所需的內(nèi)存空間比傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫要少一半的空間。稀疏的本質(zhì)是新字段可以添加而無需重構(gòu)原數(shù)據(jù)庫所需的開銷（overhead），而H.Cache的全局變量結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的表存儲(chǔ)的表信息更接近現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)模型，這樣把相關(guān)的信息存儲(chǔ)在該物理內(nèi)存中比通過I/O存取的數(shù)據(jù)效率要高很多。

同時(shí)Cach6面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫支持SQL，即Cach6動(dòng)態(tài)SQL，可采用如下二種方式進(jìn)行存取數(shù)據(jù)庫：%SQL.Statement和%SQL.StatementResuh類來存取，下面就是從員工表（employee）中取出年齡最小的5名員工的姓名和所在城市：

先定義查詢SQL語句變量myquery：

SET myquery=”select top 5 name，city from HR.employee or-der by age”

再通過%SQL.Statement類屬性%New（）來創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)態(tài)SQL語句并采用

%Prepare（myquery）加載并最后執(zhí)行%Execute（）.以上的動(dòng)態(tài)查詢執(zhí)行可寫成如下語句：

SET myquery=”select top 5 name，ciIy from HR.employee or-der bv age”

SET tStatement=##class（%SQL.Statement）.%New（）

SET tStatus=tStatement.%Prepare（myquery）

SET resuh_emp=tStatement.%Execute（）∥執(zhí)行SQL

DO resuh_emp.%Display（）∥顯示name，city信息

也可以采用嵌入SQL（Embedded SQL），例如：

&sql（select count（*）into：coutvar from HR.employee）

所以，利用Cach6數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編程或SQL使用非常簡潔、靈活、高效。

4創(chuàng)建高效的Web應(yīng)用開發(fā)程序（building Web appli-cations）

Cache數(shù)據(jù)庫的面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn)不僅表現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫的表對(duì)象類（class）來實(shí)現(xiàn)，在開發(fā)web applications的應(yīng)用中，也比較深刻體現(xiàn)出WEB設(shè)計(jì)應(yīng)用中的面向?qū)ο蟮奶匦浴?/p>

Cache web application在創(chuàng)建的web頁面采用CSP（Cacheservlet page）嵌入式語言，類似于JSP（java servlet page），在創(chuàng)建CSP文件后，要進(jìn)行編譯（compile），其過程就是通過CSP Engine要把CSP對(duì)應(yīng)的頁面文件轉(zhuǎn)化為類（class）的定義。另外使用類編譯時(shí)采用了類定義的方式并且生成中間代碼（INT）CODE，CacheMVBasic code代碼，以及Cache Basic code，這就要看你在定義類的方法時(shí)使用的哪種語言了。中間代碼存取數(shù)據(jù)通過Globals結(jié)構(gòu)高效處理。

通過使用CacheObjectScript腳本語言，Cache SQL語言或者CacheMVBasic，macros，class definitions，routines等等，Cache不直接使用你寫的以上代碼，而是當(dāng)你完成編譯后（compile）而生成產(chǎn)生的OBJ代碼，通過Cache的虛擬機(jī)運(yùn)行。

5 Cache數(shù)據(jù)庫在行業(yè)使用

Cache數(shù)據(jù)庫具有高性能、龐大的可擴(kuò)展性以及扎實(shí)的可靠性等優(yōu)勢(shì)，是一種可提供多種數(shù)據(jù)存取模式的新一代數(shù)據(jù)庫技術(shù)，比傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有更高的使用效率。使用比較多的行業(yè)是醫(yī)院信息管理系統(tǒng)（HIS），InterSystems公司的Cache數(shù)據(jù)庫在北美和歐洲有龐大的高等級(jí)醫(yī)院已被開發(fā)部署。隨著時(shí)間的推移，相信Cache數(shù)據(jù)庫必定會(huì)拓展到其他行業(yè)。Cache將強(qiáng)大的對(duì)象數(shù)據(jù)庫與健壯的SQL技術(shù)融為一體，為復(fù)雜應(yīng)用提供了快速開發(fā)環(huán)境以及快速多維引擎。Cache安全可靠，目前已成為全球臨床醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)的首選數(shù)據(jù)庫。

6結(jié)論

通過傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)系統(tǒng)雖然技術(shù)很成熟，但其局限性也是顯而易見：它能很好地處理所謂的“表格型數(shù)據(jù)”，卻對(duì)越來越多復(fù)雜類型的數(shù)據(jù)無能為力?！懊嫦?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫”（Obiect—Oriented Database）涉及面向?qū)ο蠹夹g(shù)。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的推廣有一定的難度，其主要原因在于，設(shè)計(jì)思路和以前傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫概念有較大區(qū)別，采用面向?qū)ο蟮母拍睿喝珙悾–lass）、方法（Method）、繼承、封裝等面向?qū)ο蟮男g(shù)語來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫對(duì)象表、屬性、函數(shù)等，用新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念來取代現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念。這對(duì)許多已經(jīng)運(yùn)用傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并積累了大量工作數(shù)據(jù)的客戶，尤其是大客戶來說，無法承受新舊數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換而帶來的巨大工作量及巨額開支。另外，面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使查詢語言變得復(fù)雜，從而使得無論是數(shù)據(jù)庫的開發(fā)商家還是應(yīng)用客戶都視其復(fù)雜的面向?qū)ο蟮膽?yīng)用技術(shù)為畏途。

面向?qū)ο竽Ｐ褪敲嫦驅(qū)ο蟾拍钆c數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它的基本目標(biāo)是以更接近人類思維的方式描述客觀世界的事物及其聯(lián)系，且使描述問題的問題空間和解決問題的方法空間在結(jié)構(gòu)上盡可能一致，以便對(duì)客觀實(shí)體進(jìn)行結(jié)構(gòu)模擬和行為模擬。相信未來的數(shù)據(jù)庫發(fā)展一定有一片空間屬于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫技術(shù)，會(huì)有越來越多的客戶選擇諸如Cache面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫。