04-.NET Framework 数据提供程序

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18.2.1　.NET Framework 数据提供程序

.NET Framework 数据提供程序是专门为数据操作以及快速、只进、只读访问数据而设计的组件，用于连接数据库、执行命令和检索结果。.NET Framework 数据提供程序是轻量的，它在数据源和代码之间创建最小的分层，并在不降低功能性的情况下提高性能。

从ADO.NET 2.0版本开始，Microsoft提供了SQL Server、Oracle、ODBC系列等众多的数据提供程序。下表列举了.NET Framework 中包含的数据提供程序。

其中，最常使用的是SQL Server .NET Framework数据提供程序和OLE DB .NET Framework数据提供程序。SQL Server .NET Framework数据提供程序使用其自身的协议与SQL Server通信。由于经过了优化，SQL Server .NET Framework数据提供程序可以直接访问SQL Server，而不用添加OLE DB或开放式数据库连接（ODBC）层，因此实现数据库连接更加简单，并具有良好的性能。OLE DB.NET Framework数据提供程序支持基于传统COM的OLE DB协议的数据库。由于OLE DB.NET Framework数据提供程序在后台调用各种COM对象来实现数据交互，因此可能会影响程序性能。

本章的所有例子都会使用SQL Server .NET Framework数据提供程序。

.NET Framework数据提供程序包含4个核心对象，分别为Connection对象、Command对象、DataReader对象和DataAdapter对象，这些对象及其功能如下表所示。

| 对象 | 说明 | | :----- | :----- | :----- | :----- | | Connection | 建立与特定数据源（数据库）的连接，所有Connection对象的基类均为DbConnection类 | | Command | 通过Connection对象对数据源执行命令操作。所有Command对象的基类均为Db Command | | DataReader | 从数据源中读取只进且只读的数据流，所有DataReader 对象的基类均为DbDataReader 类 | | DataAdapter | 用数据源填充DataSet并解析更新，所有DataAdapter 对象的基类均为DbDataAdapter 类 |

.NET Framework数据提供程序的4个核心对象负责建立连接和执行数据操作，DataSet是在内存中建立的类似数据库的结构。.NET Framework数据提供程序的主要功能是作为DataSet与数据源之间的桥梁，负责将数据源中的数据取出后放入DataSet中，或是将DataSet中的数据存放回数据源。

1．Connection对象

在ADO.NET中，Connection对象主要用于建立与数据源的活动连接。一旦建立了连接，其他独立于连接细节的对象,如Command对象，就可以使用连接在数据源上执行命令。

每个.NET Framework数据提供程序都有自己特定的连接对象（如SqlConnection、OracleConnection、OdbcConnection等），但它们都继承自相同的基类DbConnection。若要连接到Microsoft SQL Server数据库，则使用数据提供程序的SqlConnection对象。下表列出了SqlConnection类和对象的常用成员，其中，ConnectionString、State、DataSource和Database是SqlConnection的成员属性，SqlConnection()和SqlConnection(String)是SqlConnection的构造函数，其余都是SqlConnection的成员方法。

通常，通过调用Open()方法建立连接。一旦在打开的连接上完成了数据操作任务，就可以显式调用Close()方法关闭该连接。不使用连接时，最好确保始终显式关闭连接，以减少对服务器资源的任何不必要浪费。

【范例18-1】 C#中的数据库连接程序。

连接在本地服务器上的SQL Server数据库，数据库的名称是CustomerAndBoat，SQL Server的登录验证方式是Windows验证。

（1）在SQL Server中附加数据库CustomerAndBoat。在Visual Studio 2013中新建一个控制台应用程序，项目名称为“connectionSql”。在自动生成的“Program.cs”程序中添加导入“System.Data.SqlClient;”命名空间语句“using System.Data.SqlClient;”。

（2）在Program.cs的Main方法中添加以下代码进行测试（代码18-1-1.txt）。

01    static void Main(string[] args)
02    {                                //声明SqlConnection对象 myConnection
03      SqlConnection myConnection;   
04                                     //创建连接数据库的字符串
05      string connStr ="Server = localhost;database = CustomerAndBoat; Integrated Security=True";
06                                     //构造myConnection对象
07      myConnection = new SqlConnection(connStr);
08      try
09      {
10            myConnection.Open();     //连接数据库
11       }
12      catch (Exception e)
13      {
14            //发生错误后，抛出出错原因
15            Console.WriteLine("{0} Second exception caught.", e);
16            Console.ReadLine();
17       }
18       Console.WriteLine("连接成功！"); //显示连接成功
19       myConnection.Close();        //关闭数据库连接
20       Console.ReadLine();
21   }

程序运行后，如果出现如下图所示的界面，则表示数据库可以正常连接，一切正常。

【范例分析】

使用SqlConnection类连接数据库分如下四步。

① 第一步：加入命名空间。

using System.Data.SqlClient;

② 第二步：建立连接字符串。

声明一个字符串对象，指定如下的连接属性。

string connection_str="Data Source = 服务器名称; Initial Catalog = 数据库名称; User Id = 用户名; Password = 密码";

其中，Data Source属性指定要连接的SQL Server数据库所在的服务器名称，Initial Catalog属性指定要连接的数据库名称，User Id为SQL Server的登录账号，Password为SQL Server的登录密码。若要使用Windows验证方式登录数据库服务器，则“User Id = 用户名; Password = 密码”部分应该修改为“Integrated Security=True”。上例中就是使用的Windows验证方式登录数据库服务器。

③ 第三步：创建SqlConnection连接对象。

SqlConnection类提供两种构造函数，其中带参数的构造函数使用给定的连接字符串初始化SqlConnection类的新实例，创建一个SqlConnection对象，如：

SqlConnection myConnection = new SqlConnection(connection_str);

也可以使用无参数构造函数创建SqlConnection类的对象，然后设置该对象的ConnectionString属性为上述连接字符串，其效果和第二个构造函数相同。

④ 第四步：连接SQL Server。

调用SqlConnection对象的Open方法连接数据库：

myConnection.Open();

由于在数据库的连接中涉及的环节非常多，比如说数据库的服务没有启动，网络故障，或者是连接参数写错，都会造成连接过程中的错误，所以在这段程序中增加了错误处理机制，一旦和数据库的连接出现了问题，程序就会抛出错误，然后进入错误处理的语句段中。比如将程序中的下面这条语句：

string connStr ="Server = localhost;database = CustomerAndBoat; Integrated Security=True";

改为：

string connStr = "Server = localhost;database = CustomerAndBoat; uid = sa;pwd =sa123";

这样在程序运行的时候，就会出现不能正常连接数据库服务器的错误，如下图所示。

【范例18-2】使用SqlCommand对象删除Boat表中的记录。

连接在本地服务器上的SQL Server数据库，数据库的名称是CustomerAndBoat，SQL Server的登录验证方式是Windows验证。

（1）在SQL Server中附加数据库CustomerAndBoat。在Visual Studio 2013中新建一个控制台应用程序，项目名称为“commandSql”。在自动生成的“Program.cs”程序中添加导入“System.Data.SqlClient;”命名空间语句“using System.Data.SqlClient;”。

（2）在Program.cs的Program类中创建一个最简单的方法来说明SqlCommand的用法。这个方法里接受两个参数，一个是查询语句“delete from CheckTime where Id = 11”，一个是数据库的连接字符串“Server = localhost;database = CustomerAndBoat; Integrated Security=True”，随后在主程序中调用该静态方法，具体代码如下（代码18-2-1.txt）。

01  using System;
02  using System.Collections.Generic;
03  using System.Linq;
04  using System.Text;
05  using System.Data;
06  using System.Data.SqlClient;
07  //定义自己的命名空间
08  namespace SqlCommandExample
09  {
10          
11      class Program                                  //Program类
12      {
13          private static void CreateCommand(string queryString, string connectionString)
14          {
15          //建立SqlConnection，和指定的数据库进行连接
16              using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
17              {
18              SqlCommand command = new SqlCommand(queryString, connection);
19              command.Connection.Open();            //对指定的数据库进行连接操作
20              int result = command.ExecuteNonQuery();   //执行sql语句，返回受影响的行数
21              Console.WriteLine(result.ToString());     //显示受影响的行数
22              Console.Read();
23             }
24       }
25          static void Main(string[] args)
26          {
27          //调用CreateCommand方法完成sql语句的操作
28              CreateCommand("delete from Boat where length > 30 ", "Server = localhost;database = CustomerAndBoat; Integrated Security=True");
29          }
30      }
31  }

程序运行后，如果出现如下图所示的界面，则表示数据库表中没有符合条件的记录，因此没有记录被删除。

【范例分析】

使用SqlCommand对象执行SQL命令分如下三步。

① 第一步：加入命名空间

using System.Data.SqlClient;

② 第二步：创建SqlCommand命令对象。

一般来说，创建SqlCommand命令对象时需要指定命令操作的SQL语句和所属的连接对象。SqlCommand类提供四种构造函数，如果使用无参数的构造函数创建一个空的SqlCommand对象，还需指定SqlCommand的CommandText属性和Connection属性，如上例中的command对象也可以采用下面的语句块生成。

01  SqlCommand command = new SqlCommand();
02  string sql_str = " delete from Boat where length > 30";
03  myCommand.CommandText = sql_str;
04  string con_str ="Server = localhost;database = CustomerAndBoat; Integrated Security=True";
05  SqlConnection connection = new SqlConnection(con_str)
06  myCommand.Connection = connection;

③ 第三步：打开连接对象，执行SqlCommand命令。

如果SqlCommand对象执行更新或删除记录操作，调用SqlCommand对象的ExecuteNonQuery()方法；如果执行数据统计或汇总操作，调用SqlCommand对象的ExecuteScalar()方法；如果执行数据查询操作，调用SqlCommand对象的ExecuteReader()方法。上例中SqlCommand对象使用下述语句执行的是删除记录操作。

01  command.Connection.Open();
02  int result = command.ExecuteNonQuery();

2．DataReader

DataReader对象是从数据库中检索只读的数据流。使用DataReader时，首先建立与数据库的连接，然后建立要在数据库上执行的命令对象，例如，一个查询SQL语句，然后调用命令对象的ExecuteReader方法创建一个 DataReader。

连接对象打开后，可以使用DataReader的Read方法来通过关联的Connection对象从数据源获得一个或多个结果集。第一次使用该方法时，ADO.NET会将隐含的记录指针指向第一个结果集的第一条记录。然后，调用一次Read方法来获取一行数据记录，并将隐含的记录指针向后移一步。Read方法返回一个布尔值，程序员根据这个值来判断指针是否已移到结果集的最后一条记录。

DataReader对象提供一种向前的、只读数据的访问方式，它有以下两个特点。

只能读取数据，不能对数据库的记录进行创建、修改和删除等操作。
它是一种向前的读取数据的方式，不能再次回头读取上一回的记录。

查询结果在查询执行时返回，并存储在客户端的缓冲区中，直到使用 DataReader 的 Read 方法对它们发出请求。使用 DataReader 可以提高应用程序的性能，并且在默认的情况下一次只在内存中存储一行，从而减小了系统的开销。当我们只需要循序地读取数据而不需要其他操作时，可以使用DataReader对象。

在使用DataReader的时候，根据.NET的设计，如果需要操作的是SQL Server数据库，则推荐使用SqlDataReader对象。但是如果在前面使用了OleDb的方式，那么不论连接任何数据库，则必须使用OleDbReader与之相匹配。

针对SQL Server数据库的SqlDataReader类没有显示的构造函数，SqlDataReader对象的常用属性如下表所示。

【范例18-3】使用SqlDataReader对象查询Boat表中的记录信息。

连接在本地服务器上的SQL Server数据库，数据库的名称是CustomerAndBoat，SQL Server的登录验证方式是Windows验证。

（1）在SQL Server中附加数据库CustomerAndBoat。在Visual Studio 2013中新建一个控制台应用程序，项目名称为“datareaderSql”。在自动生成的“Program.cs”程序中添加导入“System.Data.SqlClient;”命名空间语句“using System.Data.SqlClient;”。

（2）在Program.cs的Main方法中添加以下代码进行测试（代码18-3-1.txt）。

01  //引用需要的命名空间
02  using System;
03  using System.Collections.Generic;
04  using System.Linq;
05  using System.Text;
06  using System.Data.SqlClient;
07  //定义自己的命名空间sqlDataReadExample 
08  namespace sqlDataReadExample
09  {
10  class Program
11      {
12            static void Main(string[] args)
13            {
14              //定义数据库连接字符串，定义存放sql语句的字符串
15              string ConnStr, SelectCmd;
16              //赋值数据库连接字符串
17               ConnStr = "Server = localhost;database = CustomerAndBoat; Integrated Security=True";
18              //赋值sql语句的字符串
19              SelectCmd = "select * from Boat";
20              //声明SqlConnection对象myConnection
21              SqlConnection myConnection;
22              //声明SqlCommand对象myCommand
23              SqlCommand myCommand;
24              //声明SqlDataReader对象myDataReader
25              SqlDataReader myDataReader;
26              //构造myConnection对象
27              myConnection = new SqlConnection(ConnStr);
28              //构造myCommand对象
29              myCommand = new SqlCommand(SelectCmd, myConnection);
30              //打开myConnection
31              myConnection.Open();
32              //执行指定的sql语句
33              myDataReader = myCommand.ExecuteReader();
34              //关闭myDataReader对象
35              while (myDataReader.Read())
36              {
37              Console.WriteLine(String.Format("{0}, {1}",
38              myDataReader [0], myDataReader [1])); //输出只读数据
39              }
40              Console.Read();
41              myDataReader.Close();//关闭myConnection对象
42              myConnection.Close();
43         }
44      }
45  }

程序运行后，出现如下图所示的界面，界面中显示的数据是Boat表中的前两列信息。

【范例分析】

使用SqlDataReader对象执行SQL命令分如下三步。

① 第一步：加入命名空间。

using System.Data.SqlClient;

② 第二步：创建SqlDataReader对象。

SqlDataReader对象没有显示的构造函数，可以利用SqlCommand对象的ExecuteReader方法返回一个SqlDataReader对象，如上例中的语句：

SqlDataReader myDataReader;
…
myDataReader = myCommand.ExecuteReader();

③ 第三步：调用SqlDataReader的Read()方法，读取查询到的数据表内容。

因为SqlDataReader对象中存储有多条数据记录，通常使用while循环逐条读取查询到的数据记录。如上例中语句：

while (myDataReader.Read()) {
        Console.WriteLine(String.Format("{0}, {1}", myDataReader [0], myDataReader [1]));
}

3．DataAdapter

DataAdapter对象用于在数据源以及DataSet之间传输数据，它可以通过Command对象下达命令后，将取得的数据放入DataSet对象中，并使DataSet中的数据与数据源保持一致。

根据所用的.NET Framework数据提供程序的不同，有不同的DataAdapter对象与之对应。这些DataAdapter对象分别是SqlDataAdapter对象、OleDataAdapter对象、OdbcDataAdapter对象和OracleDataAdapter对象。应根据访问数据源的不同选择相应的DataAdapter对象。

针对SQL Server数据库的SqlDataAdapter类构造函数如下表所示。

SqlDataAdapter对象的常用属性如下表所示。

SqlDataAdapter对象的常用方法如下表所示。

SqlDataAdapter是DataSet和SQL Server之间的桥接器，用于检索和保存数据。SqlDataAdapter的Fill方法可更改DataSet 中的数据以匹配数据源中的数据，Update方法可更改数据源中的数据以匹配DataSet中的数据。

如果要刷新DataSet中的数据，最简单的解决方法就是清空DataSet(或DataTable)，然后再次调用DataAdapter对象的Fill方法。如果调用了一个SqlDataAdapter对象的Fill方法，而SqlCommand对象的SqlConnection对象关闭了，那么SqlDataAdapter就会开放一个连接，然后提交查询，获取结果，最后关闭连接。如果在调用Fill方法前开放了SqlConnection，那么操作之后仍然保持开放。

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2．DataReader

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