C#程序設(shè)計課程數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)教學研究

高賢君 楊元維

摘要：針對C#程序設(shè)計數(shù)據(jù)庫編程教學中存在的數(shù)據(jù)源種類多、不理解參數(shù)化和存儲過程的意義和使用等問題，重新梳理知識點，提出將實踐任務(wù)融入教學，具體融合知識點并映射為實踐任務(wù)、實現(xiàn)理論與實踐一體化教學，該教學方式有助于培養(yǎng)學生編程思維和實踐能力。

關(guān)鍵詞：C#;數(shù)據(jù)庫編程;soL;存儲過程;DataAdapter

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）08-0165-03

《C#程序設(shè)計》課程是筆者所在專業(yè)——GIS專業(yè)一門專業(yè)必修課，一般開設(shè)在大學本科期間第三學期，共計72（理論52+實踐20）學時。本課程先修課程包括《計算機基礎(chǔ)》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》與《C程序設(shè)計》等計算機類課程[1-2]，由于GIS專業(yè)并未像計算機專業(yè)一樣單獨開設(shè)《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》與《程序設(shè)計方法學》等課程，在教學時需涵蓋這兩門課程的基本內(nèi)容[3]。數(shù)據(jù)庫編程部分屬于本課程第十二章內(nèi)容，筆者選用的李正夫等編著的《C#程序設(shè)計實用教程》教材中章節(jié)名稱為《ADO.NET》，ADO（ActiveX Data Objects.ActiveX數(shù)據(jù)對象）屬于.NET平臺的數(shù)據(jù)庫編程組件庫，調(diào)用該組件可實現(xiàn)對各主流數(shù)據(jù)庫的連接、數(shù)據(jù)查詢、讀寫、刪除等操作。

數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)是一項非常重要的程序設(shè)計技術(shù)，它幾乎應(yīng)用于所有的應(yīng)用系統(tǒng)之中[5-6]，因此是一項必須重點掌握的技能。然而，由于不同數(shù)據(jù)庫服務(wù)提供商之間連接、讀取數(shù)據(jù)各有差異，需要適當?shù)臄?shù)據(jù)庫驅(qū)動程序支持，讀取數(shù)據(jù)的過程也略有差異。因此，該部分內(nèi)容雖然知識點不多但內(nèi)容有深度，且涉及的類、接口比較多，造成學生難以掌握數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)[7-8]。

1 目前數(shù)據(jù)庫編程教學中存在的問題

f1）數(shù)據(jù)源種類多，不同數(shù)據(jù)源連接和讀取有一定的差異

ADO.NET中提供OLE DB、ODBC、SQL Server和Oracle四種數(shù)據(jù)程序，而四種類型又分別包含四個常用類對象類型，分別是Connection、Command、DataReader、DataAdapter對象，其中各對象之間又包含多種屬性和方法。在理解這部分的內(nèi)容時，學生經(jīng)常會不知道應(yīng)該使用哪種類型的數(shù)據(jù)程序，也弄不清如何使用這些常用對象和其方法。

（2）參數(shù)化的作用和意義理解不深入

Command對象執(zhí)行的結(jié)構(gòu)化查詢語言（Structured QueryLanguage。SQL），可以視為將soL語句傳遞給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，然后該系統(tǒng)執(zhí)行后將結(jié)果返回給客戶端，而在此過程中，為了防止數(shù)據(jù)庫注入，常對soL語句采用參數(shù)化方式，提升安全性。然而在實際教學中，筆者發(fā)現(xiàn)，學生對該部分內(nèi)容的作用和意義的理解不深人，并且存在“學過但不會用”的情況。

（3）存儲過程不理解，更不知道該如何使用

存儲過程（Stored Procedure）是在大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，一組為了完成特定功能的soL語句集，它存儲在數(shù)據(jù)庫中，一次編譯后永久有效，用戶通過指定存儲過程的名字并給出參數(shù)來執(zhí)行它。存儲過程是數(shù)據(jù)庫中的一個重要對象。然而，對于使用存儲過程的意義和執(zhí)行效率不甚了解，在其看來，使用soL語句能夠?qū)崿F(xiàn)同樣的效果，為什么需要用存儲過程？如何調(diào)用存儲過程完成特定的操作。

2 重新梳理知識點，突出實踐教學

針對以上問題，需對數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)教學知識點進行重新梳理，突出實踐能力的培養(yǎng)，改進以往填鴨式教學模式，確立教學主線，引導(dǎo)學生積極完成實踐任務(wù)，通過實踐加深對數(shù)據(jù)庫編程知識點的理解，提升學以致用，以用促學。

通過梳理知識點，構(gòu)建C#中數(shù)據(jù)庫編程中主要常用Con-nection、Command、DataReader、DataAdapter對象之間的邏輯圖，如圖l所示，從數(shù)據(jù)庫到應(yīng)用程序，需要先連接數(shù)據(jù)庫，然后裝配好Command對象并進行執(zhí)行，將獲取數(shù)據(jù)以適當?shù)姆绞竭M行存放，并將數(shù)據(jù)提供給應(yīng)用程序。

在該部分內(nèi)容解決時，預(yù)先設(shè)定好實踐任務(wù)，如圖2所示，給定一個圖書信息數(shù)據(jù)庫，要求學生實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫讀寫各功能模塊，學生需對提出的問題進行分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)庫編程知識點解決問題。此過程需要甄別核心知識點，應(yīng)當考慮學生實際編程能力和興趣，設(shè)置合適的實踐目標與內(nèi)容，在完成實踐內(nèi)容后，抽選若干實踐成果由學生準備PPT及講稿，上臺演示匯報成果。

2.1 Connection對象理解與實踐

Connection對象，代表與數(shù)據(jù)源進行的唯一會話。若是應(yīng)用于客戶端/服務(wù)器（Client/Server， C/S）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它等價于與服務(wù)器的實際網(wǎng)絡(luò)連接。Connection對象就像數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)之間一座橋梁，通過架設(shè)這座橋梁實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用系統(tǒng)之間的通訊。以連接SQL Server數(shù)據(jù)庫為例，以下列出連接字符串的主要表達形式：

（1）使用windows身份驗證連接本地數(shù)據(jù)庫

string connString= @"Data Source=DESKTOP-GVLLFG5＼SQLEXPRESS; Initial Catalog=db_My-time; Integrated Security=True”;

（2）使用SQL Server身份驗證連接制定的服務(wù)器MvServer用戶名和密碼均為sa

string connString = @”Data

Source=DESKTOP-GV—LLFG5＼SQLEXPRESS; Integrated Security=false; User ID=sa;Password=sa"：

f3）使用Persist SecuritV info連接本地數(shù)據(jù)庫

string connString = @”Data

Source=DESKTOP-CV—LLFG5＼SQLEXPRESS; Persist Security Info=true; User ID=sa;Password=sa'：

（4）使用SQL Express創(chuàng)建的本地數(shù)據(jù)庫，使用絕對路徑

string connString=@”Data Source=.＼SQLEXPRESS; Attach-DbFilename=D：＼db_Mytime.mdf; Persist Security Info=true; UserID=sa：Password=sa”：

從以上四種連接方式不難看出，在連接字符串中表達形式有明顯差異，如（1）中采用集成Windows登錄方式，這樣就無須用戶名和密碼，連接字符串中還包含“Initial CataLog”，其表示連接數(shù)據(jù)庫后的指定某個數(shù)據(jù)庫名。在實際項目中，僅適用于數(shù)據(jù)庫和開發(fā)應(yīng)用程序在同一臺計算機的情況。在教學過程中應(yīng)重點介紹（2）、（3）、（4）需用戶名、密碼登錄數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的情況，實際上，在工程項目中，應(yīng)用系統(tǒng)無論是開發(fā)過程中或投入正式運行，大多以用戶名和密碼的形式實現(xiàn)連接數(shù)據(jù)庫。

在教學中學生們可能無法全部理解和記住所有連接字符串的形式，因此，在講解過程中需進行總結(jié)，總結(jié)這些連接字符串的一般形式“驅(qū)動類型+數(shù)據(jù)庫實例名+用戶名+密碼+服務(wù)器地址”，以讓學生對紛繁復(fù)雜的連接字符串形式中抽象出一般形式，更容易理解連接字符串的用法。

2.2 Command對象的理解與實踐

Command對象定義了將對數(shù)據(jù)源執(zhí)行的指定命令。包含三種常用執(zhí)行方法：1）ExecuteReader，將查詢結(jié)果返回到Da-taReader對象中;2）ExecuteScalar，返回結(jié)果集中的第一行的第一列;3）ExecuteNonQuery，執(zhí)行SQL語句并返回影響的行數(shù)。Command對象包括CommandText和Parameters屬性，其中Com-mandType包括soL語句和存儲過程兩種;后者指的是參數(shù)集合。

注意：若使用Command對象來完成執(zhí)行查詢，需將查詢字符串傳送給Connection對象的Execute方法或Recordset對象的Open方法。但是，當需要使命令文本具有持久性并重新執(zhí)行它，或使用查詢參數(shù)時，則必須使用Command對象。

2.3 DataReader對象的理解與實踐

DataReader對象只允許以只讀、順向的方式查看其中所存儲的數(shù)據(jù)，提供一種非常高效的數(shù)據(jù)訪問模式，同時DataRead-er對象還是一種非常節(jié)省數(shù)據(jù)庫資源的訪問對象。

DataReader對象可通過Command對象的ExecuteReader方法從數(shù)據(jù)源中檢索數(shù)據(jù)來創(chuàng)建。如圖3所示。首先創(chuàng)建Sql-Connection對象，連接到soL Server數(shù)據(jù)庫;其次創(chuàng)建SqICom-mand對象的屬性，這些對象指定soL語句在數(shù)據(jù)庫中進行SE-LECT、INSERT、DELETE和UPDATE等數(shù)據(jù)操作;然后執(zhí)行Sql-Command對象的ExecuteReader方法執(zhí)行獲取結(jié)果，對結(jié)果進行遍歷，獲取滿足命令執(zhí)行的所有記錄;最后關(guān)閉Reader對象和SqlConnection對象。

在教學過程中，給出典型代碼如下：

SqlCommand cmd=new SqlCommand0;//創(chuàng)建command對象

cmd.Connection= conn; //設(shè)置連接對象

cmd.CommandText= strSql;//設(shè)置要查詢的sql語句

SqlDataReader reader= cmd.ExecuteReader0; //執(zhí)行

while （reader.Read0）//必須寫這個判斷，否則會報錯。讀取reader中的記錄，并自動到下一條。

（

string name= reader[”name”//將reader對象當前的指向行的“name”列的值讀取到字符串name中

}

reader.close0; //DataReader對象必須使用完之后關(guān)閉，否則會影響其它數(shù)據(jù)的操作。

通過以上代碼不難看出，通過DataReader對象實現(xiàn)數(shù)據(jù)流讀取，需要通過遍歷的手段獲取到數(shù)據(jù)的完整信息。調(diào)用Da-taReader對象的Read0方法逐行讀取數(shù)據(jù)。此方法返回一個布爾值，如果讀到一行記錄，返回True，否則返回False，

加入?yún)?shù)化形式和存儲過程形式的典型代碼。

using （SqIConnection conn= new SqIConnection（sConnection-String》 //創(chuàng)建conn連接對象

{ conn.Open0;//打開conn數(shù)據(jù)庫

using （SqICommand cmd= new SqICommand（”CreateBoard”，conn》

{

cmd.CommandType= CommandType.StoredProcedure;//以存儲過程的形式

cmd. Parameters. Add（”@ClassName”， SqlDbType. VarChar，50）;//參數(shù)ClassName，類型varchar，長度50

cmd.Parameters[”@ClassName”].Value=tbClassName.Text;

cmd. Parameters. Add（”@BoardName”， SqlDbType. VarChar，50）;//參數(shù)BoardName，類型varchar，長度50

cmd.Parameters[”@BoardName”].Value=tbBoardName.Text;

cmd.ExecuteNonQuery0;

）

）

通過以上代碼可以看出如何使用參數(shù)化形式和存儲過程來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫操作，該方式由于能夠防止soL注入和執(zhí)行效率高等優(yōu)點，在實際工程項目中被廣泛使用。

2.4 DataAdapter對象的理解與實踐

DataAdapter表示一組soL命令和一個數(shù)據(jù)庫連接，它們用于填充DataSet和更新數(shù)據(jù)源。DataSet對象表示數(shù)據(jù)源中數(shù)據(jù)的本地副本，它是.NET Framework的一個主要創(chuàng)新。如圖4所示。首先創(chuàng)建SqIConnection對象，連接到SQL Server數(shù)據(jù)庫;其次創(chuàng)建SqIDataAdapter對象。該對象包含能夠指向4個Sql-Command對象的屬性;然后創(chuàng)建包含一個或多個表的DataSet對象，使用SqIDataAdapter對象，通過調(diào)用Fill方法來填充Data-Set表，在準備將數(shù)據(jù)更改返回數(shù)據(jù)庫時，可以使用SqIData-Adapter并調(diào)用Update方法;最后關(guān)閉SqIConnection對象。

在教學過程中，給出典型代碼如下：

SqIDataAdapter DA= new SqIDataAdapter（strSQL， con）;

DataSet ds= new DataSet0;//裝填

DA.Fill（ds）;

dataGridViewl.DataSource= ds.Tables[0];//將獲取到的結(jié)果表綁定到dataGridVidew中

以舉例的方式解釋DataAdapter和DataSet之間的關(guān)系，若將數(shù)據(jù)庫database視為倉庫的話，那么DataAdapter就好比大貨車，DataSet就是臨時倉庫，大貨車在倉庫與臨時倉庫之間運輸數(shù)據(jù)。

3 結(jié)束語

通過多個學期的C#程序設(shè)計課程數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)教學實踐，在課堂上，把數(shù)據(jù)庫編程知識點融入實踐任務(wù)中去，加大實踐課時的投入，給學生提供參與、分享任務(wù)作品的機會。通過這一系列的措施，提升學生對數(shù)據(jù)庫編程知識點的理解層次和運用能力，使學生在任務(wù)實踐中了解“學以致用”的道理，取得了良好的教學實踐效果。

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[8]孟燕，基于MOOC的高職“C#程序設(shè)計”在線課程開發(fā)與實踐[J].電子制作，2017（12）：63-64.

【通聯(lián)編輯：王力】

收稿日期：2019-10-25

基金項目：地理國情監(jiān)測國家測繪地理信息局重點實驗室開放基金（2016NGCM07）;長江科學院開放研究基金資助項目（CK-WV2017537/KY）;長江青年基金資助（2016cqn04）;長江大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)協(xié)同育人計劃

作者簡介：高賢君（1986-），女，湖北荊門人，講師，博士，主要研究方向為遙感影像智能解譯;楊元維（1983-），男，湖北武漢人，講師，博士，主要研究方向為矢量匹配、軌跡數(shù)據(jù)匹配、遙感解譯。