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利用服務數據對象簡化面向服務的軟件中的數據訪問和表示。SDO 用統一的抽象代替各種各樣的數據訪問模型來創建、檢索、更新和刪除供服務實現使用的業務數據。這是我們有關用于 IBM? 面向服務的體系結構 (SOA) 的編程模型系列文章的第二篇。

服務對象數據

服務對象數據（Service Data Object，SDO）使用統一的抽象代替了各種各樣的數據訪問模型來創建、檢索、更新和刪除供服務實現使用的業務數據。SDO（請參閱參考資料部分中的 Service Data Objects 2.0 和 Next-Generation Data Programming： Service Data Objects）是 IBM 面向服務的體系結構 (SOA) 的基礎概念。SDO 將開發人員從如何訪問特定的后端數據源的技術細節中解放出來，提高了他們的工作效率，這樣他們就可以主要專注于業務邏輯（請參閱參考資料部分中的 Integrating relational data into Web applications、Next-generation data programming in the Java? environment 以及 Using Service Data Objects with Enterprise Information Integration technology）。SDO 是與 BEA Systems, Inc. 聯合制訂的規范，并且在 IBM 系列產品中得到了廣泛的使用，包括 WebSphere? Application Server 和 Rational? Studio 工具。Java? 數據庫連接（Java? DataBase Connectivity），通常稱為 JDBC，是執行結構化查詢語言（Structured Query Langauge，SQL）語句的 Java 接口。目前，用于 JDBC、Web 服務描述語言（Web Services Description Language，WSDL）定義的服務、企業 JavaBean（Enterprise JavaBean，EJB）等等由 Java 編寫的服務實現的編程模型都是相似的，但卻又有一些讓人討厭的不同。

SDO 定義了一種單一的、統一的方法來訪問和操作來自異構數據源的數據，包括關系型數據庫、可擴展標記語言（eXtensible Markup Language，XML）數據源、Web 服務以及企業信息系統 (EIS)。它們是基于數據圖（data graph）的概念。數據圖就是一組可以從數據源中分離出來的樹形結構的對象。SDO 可以在整個應用程序體系結構中使用。

在 SOA 中，應用程序并不直接地連接數據源。它訪問一個叫做數據訪問服務（data access service，DAS）的中介并接收響應中的數據圖。DAS 是為特定數據源種類處理技術細節的服務。它為客戶機將數據轉換成 SDO 圖。客戶機應用程序與數據圖進行交互來獲得數據和改變數據。為了將更新應用于原始的數據源，應用程序將更新過的圖發送回 DAS，而 DAS 又與數據源交互。通常，運行時提供 DAS 的實現，而應用程序開發工具提供對數據圖的支持。

SDO 通過封裝數據訪問的細節將業務應用程序與技術改變相隔離，從而避開了技術改變產生的影響——重新編寫應用程序以便跟上改變的技術（請參閱參考資料部分中的 Wikipedia）。例如，考慮一個設計用來從數據庫中讀取產品描述并將其作為網頁顯示的 Java Web 應用程序。為了訪問數據庫中的產品描述，應用程序很可能使用 JDBC。假設不久后應用程序拓撲發生了改變，在應用程序和數據庫之間放置了 Web 服務。現在，應用程序不能再使用 JDBC 訪問數據，而是需要重做大量的工作來替換 Web 服務應用編程接口 (API)，例如文檔對象模型（Document Object Model，DOM）或者基于 XML 的遠程過程調用的 Java API（Java APIs for XML-Based Remote Procedure Call，JAX-RPC）。SDO 避免了這個問題；使用 SDO 編寫的應用程序不必改變。

另外，SDO 提供了支持元數據 API 的應用程序、工具和框架來以統一的方式自省數據模型，而不管它的來源。DAS 將后端元數據轉換成標準的 SDO 格式。

SDO 類型可以由 Java 接口、XML Schema、關系型表和列、EJB、COBOL 記錄、消息或者 UML 來定義（請參閱參考資料部分中的 Catalog of OMG Modeling and Metadata Specifications）；實現人員可以選擇自己喜歡的系統類型。簡單 Java 和 XML 數據類型是有效的 SDO 數據類型，這為 Java 實現人員簡化了一步。SDO 支持動態的和靜態的數據訪問模型，兩者也可以一起使用。我們將更詳細地考慮這些內容：

• 動態模型（缺省值）允許編程人員通過名稱（字符串）獲得和設置數據圖中的數據元素。當 SDO 的類型在編譯階段未知時，或者當程序部署完以后可能要添加新的屬性時，這特別有用。客戶機應用程序或服務查詢 SDO 來了解它的結構，然后按名稱讀取和更新任何元素。例如，可以編寫一個泛型 SDO 訪問函數并用特定于元素的元數據填充它來訪問單獨的 SDO。SDO 同樣也使用 XML 路徑語言( XML Path Language，XPath）表達式的子集來支持快速遍歷許多 DataObject，例如 customer[1]/address/zip，以便快速訪問 customer DataObejct 的 zip 代碼。
• 靜態模型使用命名和類型化 Java 接口。每個數據元素有自己的“getter”和“setter”方法。工具從 SDO 類型和屬性生成靜態接口。

SDO 對于數據表示非常重要，即使沒有典型的數據源也如此。這種用法的例子包括使用 Web 服務交換的 XML 消息、Java 消息服務 (JMS) 消息、XML 文件等等。

示例

下面的例子——定義了包含客戶數據的數據對象——說明了使用 Java 或 XML 來定義和使用 SDO 是多么的容易。示例 1（使用 XML）是 SDO 類型的基礎。

												
																		
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<schema xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" 
                xmlns:tns="http://www.myvalue.com"
		targetNamespace="http://www.myvalue.com">
	<element name="customer" type="Customer"/>
	<complexType name="Customer">
		<sequence>
			<element name="customerID" type="string"/>
			<element name="firstName" type="string"/>
			<element name="lastName" type="string"/>
			<element name="stockSymbol" type="string"/>
			<element name="stockQuantity" type="int"/>
		</sequence>
	</complexType>
</schema>

												
										

在示例 2 中，由前面的 XML 所生成的 Java 接口說明了如何使用靜態接口。

												
																		
public interface Customer {
	String getCustomerID();
	void setCustomerID(String customerID);
	String getFirstName();
	void setFirstName(String firstName);
	String getLastName();
	void setLastName(String lastName);	
        String getStockSymbol();
	void setStockSymbol(String stockSymbol);
	int getStockQuantity();
	void setStockQuantity(int stockQuantity);
}

												
										

一旦 SDO 類型定義好，就可以通過將類型定義傳遞給 SDO 數據工廠 (data factory) 來將其實例化（為數據對象分配存儲空間）。這個工廠僅僅是運行時的一個組件，它的功能就是根據 SDO 類型定義實例化 SDO 數據對象。

示例 3 和示例 4 分別展示了如何通過傳遞 XML Schema 名稱空間和復雜的類型名稱（在示例 1 中定義的）或者 Java 接口類（在示例 2 中定義的）作為參數來創建 SDO。

												
																		
DataObject customer = DataFactory.INSTANCE.create("http://www.myvalue.com", "Customer");

												
										

												
																		
Customer customer = (Customer) DataFactory.INSTANCE.create(Customer.class);

												
										

在 SDO 實例化之后，實現就可以訪問它了。示例 5 和示例 6 中的代碼示例分別展示了對 Customer SDO 的動態和靜態訪問。

												
																		
DataObject customer = ... ;
customer.setString("customerID", customerID);
...
customer.setInt("stockQuantity", 100);
String customerID = customer.getString("customerID");
...
int stockQuantity = customer.getInt("stockQuantity");

												
										

												
																		
Customer customer = ... ;
customer.setCustomerID(customerID);
...
customer.setStockQuantity(100);
String customerID = customer.getCustomerID();
...
int stockQuantity = customer.getStockQuantity();

												
										

我們使用訪問 XML 文件服務和關系數據庫的例子來進一步說明由 SDO 推動的編程模型的簡單性。請注意，盡管技術之間存在差異，但是這些應用程序是如此的相似。應用程序開發人員能夠專注于業務邏輯，而讓服務去處理更新持久數據存儲的實現細節。

示例 7. XML 文件服務

這個簡單的例子將數據從 XML 文件加載到 SDO 數據圖，打印并更新數據，然后將它寫回文件。（業務目標是將“quot;Adam”改為“Kevin”。）

																				
																						<customers xmlns="http://customers.com">
	<customer SN="1" firstName="Adam" />
	<customer SN="2" firstName="Baker" />
</customers>

																				
																		

																				
																						DataObject root = xmlService.load(InputStream);

																				
																		

																				
																						Iterator i = root.getList("customer").iterator();
while (i.hasNext()) {
	DataObject cust = (DataObject) i.next();
	String name = cust.getString("firstName");
	System.out.println(name);
}

																				
																		

																				
																						DataObject customer1 = root.getDataObject("customer[1]");
customer1.setString("firstName", "Kevin");  // or

root.setString("customer[1]/firstName", "Kevin");


																				
																		

																				
																						xmlService.save(OutputStream, root);

																				
																		

																				
																						<customers xmlns="http://customers.com">
  <customer SN="1" firstName="Kevin" />
  <customer SN="2" firstName="Baker" />
</customers>

																				
																		

示例 8. 訪問關系數據庫

雖然復雜的關系數據庫到 SDO 的映射是可行的，但是這個例子使用的是一個非常簡單的映射：每個數據庫表都是一個 SDO 類型，表的每行是 SDO 數據對象，而每列是 SDO 屬性。應用程序邏輯是相同的：通過執行預先定義好的查詢從數據庫中讀取、打印并更新數據（將“Adam”改為“Kevin”），將更改保存到數據庫。數據庫查詢返回 CUSTOMER 表中的兩行：

下面給出了帶有解釋的 SDO 實現。

																				
																						DataObject root = rdbService.get(); 

																				
																		

																				
																						<customers>
  <CUSTOMER ID="1" FIRSTNAME="Adam" LASTNAME="Smith"/>
  <CUSTOMER ID="2" FIRSTNAME="Baker" LASTNAME="Street"/>
</customers>

																				
																		

																				
																						Iterator i = root.getList("CUSTOMER").iterator();
while (i.hasNext()) {
	DataObject cust = (DataObject) i.next();
	String name = cust.getString("FIRSTNAME");
	System.out.println(name);
}

																				
																		

																				
																						DataObject customer1 = root.getDataObject("CUSTOMER[1]");
customer1.setString("FIRSTNAME", "Kevin"); // or

root.setString("CUSTOMER[1]/FIRSTNAME", "Kevin"); 

																				
																		

																				
																						rdbService.update(root);

																				
																		

現在數據庫包含：

注意，第一行已經被更新了。

如果在我們的示例應用程序已經獲得數據圖之后，另外一個應用程序訪問數據庫并更改了值會怎么樣？在寫入時，數據訪問服務檢查變更摘要來決定如何對數據源應用更新。數據庫可以使用開放式并發控制 (optimistic concurrency control) 來確保這個改變之前最后包含的值是“Adam”（否則，另外一個應用程序可能先改變數據，可能在該應用程序中需要某些錯誤恢復）。某些服務實現了更為高級的開放式并發形式；變更歷史記錄提供了那些算法所需要的原始值。

使用 EJB 時，SDO 作為 DTO（也稱作值對象）J2EE 設計模式。一般來說，訪問實體 EJB（Entity EJB）的每個屬性的開銷非常大，所以傳輸幾個數據圖中的 SDO 對象效率更高。會話 EJB（Session EJB）可能有方法產生和使用 SDO 圖來更加高效地直接訪問實體 EJB。Customer 實體 EJB 封裝了對 Customer 記錄的數據庫訪問。會話 EJB 提供了訪問方法來從 Customer 實體 EJB 產生和返回 Customer SDO 圖。

												
																		
public interface CustomerSession {
	Customer getCustomerByID(String customerID);
	Customers getCustomersByLastName(String lastName);
	void updateCustomers(Customers customers);
}

												
										

Customers 是包含若干客戶的 SDO 根數據對象。Customers 的 List 包含 Customer 數據對象。ChangeSummary 用來記錄對 Customer 對象所做的全部更改，包括任何的添加、刪除或更新。updateCustomers() 方法利用所做的更改來更新 Customer 實體 EJB，并且可以在一個事務中批處理對數據源的更改。

												
																		
public interface Customers {
	List<Customer> getCustomers();
	ChangeSummary getChanges();
}

												
										

總結

SDO 為所有數據源啟用了對應用程序數據的統一訪問和公共編程模型，而不管數據存儲在何地以及如何存儲。SDO 利用了 XML 的簡易性，而又沒有引入 XML Schema 的復雜性或序列化的性能問題。通過同時使用 SDO 和 SOA，可以將系統編程任務從業務邏輯中分離出來，并且將其封裝在可重用的服務之中，而不是所有編程人員都必須掌握這些技能才能入門。它們在沒有陷入技術和實現細節的情況下簡化了業務應用程序的編程，防止了技術改變產生的影響。有了 SDO，業務應用程序就是名副其實的業務應用程序。