自適應數(shù)據(jù)庫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)庫和業(yè)務緊耦合、不通用，不能滿足一些特定的應用場景。為解決該不足，基于數(shù)據(jù)字典和用戶數(shù)據(jù)字典來設計查詢，并且將查詢權限融入設計。查詢自定義模塊根據(jù)鏈接的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品類別，定位存放查詢對象和查詢字段的數(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，實現(xiàn)靈活動態(tài)查詢，并對查詢結(jié)果進行統(tǒng)計和輸出。同時，為用戶動態(tài)分配權限，權限的粒度可控制到字段。系統(tǒng)動態(tài)鏈接數(shù)據(jù)庫、動態(tài)生成界面、動態(tài)生成SQL、動態(tài)設置權限、動態(tài)數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了查詢的通用性和自適應數(shù)據(jù)庫的變遷，實際應用效果較好。

關鍵詞：通用查詢；數(shù)據(jù)字典；查詢權限；自適應數(shù)據(jù)庫變遷；動態(tài)界面

DOIDOI：10.11907/rjdk.161380

中圖分類號：TP392

文獻標識碼：A 文章編號：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、特定企業(yè)業(yè)務，與具體數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)緊密耦合，不通用。正是這種不通用，導致一些實際場景想查看數(shù)據(jù)就顯得非常不便。比如：數(shù)據(jù)庫初始化、導庫已完成，想查看數(shù)據(jù)是否正確或完整；業(yè)務系統(tǒng)還沒有正式上線，想驗證封裝業(yè)務的sql語句執(zhí)行的結(jié)果否正確；一線員工往往無權使用企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)，但是隨時想查看自己每天的工作量有沒有被弄錯等。另外，用戶可能需要根據(jù)各個屬性的各種組合條件選擇性地查詢需要的實體屬性，靈活方便查詢。自適應數(shù)據(jù)庫變遷的通用查詢系統(tǒng)由于通用，難以實現(xiàn)豐富的個性化查詢圖表報表需求，但是有其應用需求，而這方面的研究并不多見。

1 研究思路

自適應數(shù)據(jù)庫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)庫結(jié)構的改變或數(shù)據(jù)庫的變遷而修改程序。靈活性指查詢項由用戶選擇，查詢條件由用戶動態(tài)輸入和組合，查詢結(jié)果可統(tǒng)計、可寫入Excel，查詢權限的粒度可細到字段。翻譯性指查詢需求信息具有國際化功效，能自適應不同語言的用戶。

1.1 查詢sql語句與查詢系統(tǒng)分離

顯然，查詢sql語句不能事先嵌入到查詢程序中，因為查詢系統(tǒng)是通用的，事先不知道查詢需求和數(shù)據(jù)庫情況，查詢程序只是查詢運行的平臺。

1.2 數(shù)據(jù)字典實現(xiàn)通用性

數(shù)據(jù)字典記錄了數(shù)據(jù)庫的總體信息，包括表、視圖、字段名、類型等，其維護工作也由數(shù)據(jù)庫服務器自動完成。用戶查詢需求用視圖封裝，自動存放在數(shù)據(jù)字典中。當有新的查詢需求時，就編寫相應的視圖，只不過該視圖一般不含任何參數(shù)，具體參數(shù)是通過查詢軟件傳遞過來并動態(tài)構建查詢sql，從視圖對應的數(shù)據(jù)集中提取用戶所需的子集。對于業(yè)務復雜的查詢需求，即不能直接用視圖來表達，可以通過業(yè)務系統(tǒng)或存儲過程的執(zhí)行，將執(zhí)行結(jié)果集存于中間表中，然后再用視圖封裝。通過對數(shù)據(jù)字典的設計來對數(shù)據(jù)庫表進行管理和控制，實現(xiàn)應用程序和表結(jié)構的分離，開發(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)庫服務器端對象信息，也存放其對應的字段信息。從數(shù)據(jù)字典中提取查詢需求（在數(shù)據(jù)庫服務器端以視圖和字段形式表現(xiàn)），動態(tài)生成查詢翻譯界面，翻譯成用戶可理解的語言，包括視圖名和對應字段的翻譯。查詢需求和翻譯的對應關系，即翻譯結(jié)果保存在用戶數(shù)據(jù)字典中。一個用戶數(shù)據(jù)字典表存放視圖、表對象和對應的翻譯信息，比如視圖名、視圖中文名等；另一個用戶數(shù)據(jù)字典表存放對應字段名和中文名。查詢翻譯需要操作存放對象的數(shù)據(jù)字典表和存放對象對應字段的數(shù)據(jù)字典表，對象的約束條件為視圖，存放翻譯結(jié)果的對應兩個用戶數(shù)據(jù)字典表。顯然，查詢翻譯不是給終端用戶用來查詢數(shù)據(jù)，而是給了解企業(yè)數(shù)據(jù)庫信息的工作者用來完成查詢設置的，即將數(shù)據(jù)庫中定義的查詢需求信息翻譯成用戶可理解的語言，方便不同語言用戶。

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，構建最終所需的完整SQL語句，輸出查詢結(jié)果。

1.5 查詢結(jié)果處理

對查詢結(jié)果設定匯總和統(tǒng)計功能，完成查詢范圍中數(shù)值型字段的匯總統(tǒng)計，實現(xiàn)查詢結(jié)果和匯總結(jié)果寫入到Excel文件中。

1.6 權限管理

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

1.7 自適應數(shù)據(jù)庫變遷

JAVA的數(shù)據(jù)庫訪問技術JDBC可為不同關系數(shù)據(jù)庫提供統(tǒng)一訪問，通過加載不同的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動訪問不同數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，同時將加密數(shù)據(jù)庫鏈接信息寫入配置文件，實現(xiàn)自適應對不同數(shù)據(jù)庫的訪問。通過操作數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品和版本，獲取不同數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品存放視圖和字段的數(shù)據(jù)字典信息。

2 關鍵實現(xiàn)

2.1 表設計

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

2.2 數(shù)據(jù)庫鏈接

鏈接模塊從界面配置數(shù)據(jù)庫URL信息、從配置文件讀取驅(qū)動名，創(chuàng)建用戶數(shù)據(jù)字典表和權限管理相關表，生成權限管理的Root角色和管理員賬號密碼，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，功能包括將視圖翻譯成用戶可理解的文字信息和查詢權限管理。程序從user_tab_cols表中取出視圖對象，選擇一個視圖對象時，再從user_tab_cols表中取出對應字段名，動態(tài)顯示在界面上。如果該視圖名和對應的字段名已進行了中英文翻譯，則在界面上顯示相應的中英文翻譯結(jié)果，并可修改，也可設定字段的顯示順序。可以給角色分配視圖和視圖中的字段，用戶的權限可以細化到字段的查詢。

2.4 查詢

用戶登錄后，根據(jù)權限、所選的中文對象名（視圖翻譯）、中文字段名（字段翻譯）和用戶輸入的條件，映射對應的視圖名和字段名，動態(tài)構建SQL語句。根據(jù)tablename中翻譯信息動態(tài)生成查詢需求，根據(jù)用戶選擇的查詢需求和columnname中翻譯的信息動態(tài)生成查詢界面中相應文本框、復選框、標簽和日期等控件；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，下次直接選擇已有的查詢設置，避免再次選擇和輸入查詢條件。

3 結(jié)語

傳統(tǒng)的查詢模塊與具體應用緊耦合，不同的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)需獨立編寫，每次用戶查詢需求變化后都要重新編寫、修改和部署查詢程序。本系統(tǒng)是一個通用查詢工具，能夠自適應數(shù)據(jù)庫的變遷、結(jié)構變化和查詢需求變化，可對任何字段進行條件查詢，權限控制粒度可到每個字段，查詢結(jié)果可統(tǒng)計、可寫入Excel文件，同時具有國際化效果，獨立于具體數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)。所有變化可通過簡單設置和配置來完成，方便用戶數(shù)據(jù)查詢，是傳統(tǒng)查詢模塊的有益補充。

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（責任編輯：陳福時）