Caché數據庫建表方法的研究與分析

李成亮

(揚中市人民醫院信息科，江蘇 鎮江 212200)

0 引言

InterSystems 公司研發的高性能Caché 數據庫不僅速度快、接口全面、升級擴容方便，而且還是功能齊全的關系型數據庫。Caché 數據庫可以將存儲的多維數據映射為二維表，提供的接口支持許多基于SQL的訪問工具，讓開發者使用標準的SQL 語句進行增加、刪除、修改、查詢。

Caché 數據庫是面向對象的“后關系型”數據庫，可以直接用面向對象的方法進行建表，也可以利用關系型數據庫的方法進行建表。本文詳述了Caché數據庫建表的五種方法，并從存儲結構、表結構、應用場景方面詳細分析，為Caché數據庫的開發提供了參考。

1 Caché數據庫建表的方法

Caché 數據庫的類可以映射為對應的表，其映射關系如表1所示。

表1 對象數據庫與關系數據庫之間的映射關系

Caché數據庫建表的方法分為兩大類：一類是利用面向對象的方法，另外一類是基于數據庫語言的方法。

1.1 利用對象的方法建表

Caché 數據庫的持久類（%Persistent）用來存儲數據，我們自己定義的類一定繼承于持久類，定義類的方法為：

當編譯持久類的時候，Caché 數據庫會自動將類映射為表。

1.2 基于數據庫語言的方法建表

Caché數據庫提供了多種接口讓開發者調用，基于數據庫語言的建表方法主要是采用SQL 語言，具體可以分為四種方法，如表2所示。

表2 基于數據庫語言的建表方法

在Caché 數據庫中通過SQL 語言建表，是一個高級別的操作，必須有管理員的權限。Caché 數據庫會自動創建相應的持久類，同時映射為相應的表。

2 建表的實現過程

本文舉例的表名為：Test.Student，字段名分別為：字符型Name、字符型Sex、日期型DateOfBirth。

2.1 方法一：利用面向對象的方法

在相應地命名空間下，可以根據向導一步一步地創建類，也可以直接在Studio中寫代碼完成。

2.2 方法二：嵌入使用DDL靜態建表

在類方法中嵌入使用DDL 語句，在建表前先用管理員的權限登錄。

在terminal 中執行此類方法，當建表成功，SQLCODE返回值為0，否則建表失敗。

2.3 方法三：通過DDL字符串動態建表

首先用管理員的權限登錄，其次準備好建表的SQL字符串，最后執行語句。

在terminal 中執行此類方法，當建表成功，rset返回值為0，否則建表失敗。

2.4 方法四：導入SQL腳本建表

Caché 數據庫提供了抽象類%SYSTEM.SQL，該類提供了一套管理SQL 的接口，其中包含107 個類方法。本文主要用DDLImport 類方法來導入SQL腳本，其語法為$SYSTEM.SQL.DDLImport(DDLMode,SQLUser,infile，outfile,nosup,nosupfile,deos,errpause)。

各參數含義如下。

DDLMode：數據庫類型，必填。

SQLUser：Caché SQL用戶名，必填。

infile：帶路徑的文件名，必填。

outfile：程序執行過程中的錯誤日志，非必填。

nosup：當Caché 數據庫不支持腳本文件中的語句時，決定是否記錄到文件中，非必填。

nosupfile：當nosup 為true 時，用于記錄不支持的執行語句，非必填。

deos：語句結束的分隔符，非必填。

errpause：當錯誤發生時程序暫停執行的時間，默認為5秒，非必填。

本文用SQL Server語句創建SQL腳本，其語句為：

創建完腳本后將其保存在D 盤，文件名為SQLServer.sql。

導入腳本過程為：①在terminal 中切換到相應的命名空間；②執行命令Do $SYSTEM.SQL.DDLImport("MSSQLServer","_system","D:SQLServer.sql")；③在相應的命名空間下可以看到Test.Student類。

2.5 方法五：通過SQL GateWay建表

SQL GateWay 將第三方關系數據庫中的表結構導入到Caché 數據庫持久類中，并且將第三方數據庫表中的數據映射到Caché數據庫中。

SQL GateWay 由四部分組成，分別為連接管理、SQL GateWay 接口、外部表查詢器、SQL 存儲類。通過SQL GateWay建表的方法就是利用這四部分。

第一：建立數據源，通過ODBC 數據源管理器建立好數據源，如圖1所示。

圖1 建立ODBC數據源

第 二：在System Management Portal 中，通 過SQL GateWay 建立外部數據庫連接。具體方法為：在[Home]＞[Configuration]＞[SQL Gateway Connections]中找到Create New Connection，根據向導填入相應的連接名、數據源、用戶名、密碼，然后保存，如圖2所示。

圖2 建立外部數據庫連接

第三：使用外部數據庫連接建表。具體方法為：在[Home]＞[SQL]＞[Link Table Wizard]中根據向導選擇相應的表、字段及主鍵。

3 建表方法的分析

3.1 存儲結構的分析

Caché 數據庫提供了兩種存儲類，即%Library.CacheStorage、% Library.CacheSQLStorage，其 中，%Library.CacheStorage是系統默認的存儲類，采用列表編碼的形式存儲多維數據；%Library.CacheSQLStorage比%Library.CacheStorage 有局限性，采用字符分隔符的形式存儲多維數據。

方法一～方法四均采用系統默認的存儲方式，數據存儲在^Test.StudentD()、索引存儲在^Test.StudentI()，Global 節點形如：^Test.StudentD=ID，^Test.StudentD(ID)=$listbuild("",value1,value2,……)，其 中^Test.StudentD為計數節點，ID為主索引，是自增型計數變量，^Test.StudentD(i)為數據節點，$listbuild()中第一位用于存儲子類的類名，若無則為空，其余為節點值。

方法五采用%Library.CacheSQLStorage，將對象映射為原來的數據結構，比如對象中的屬性直接映射為表中的字段。Caché 數據庫通過SQL GateWay 隨第三方數據庫的變化而變化，第三方數據庫也會隨Caché數據庫中的變化而變化，但是默認情況下Caché數據庫并不存儲第三方數據庫的數據。

%Library.CacheStorage 存儲結構中主索引ID 為單一的變量，缺乏一定的靈活性，適用于單表。而%Library.CacheSQLStorage 可通過SqlIdExpression 關鍵字擴展主索引ID，結合SQL storage map，一方面讓ID 形成樹形結構的存儲，提高檢索速度；另一方面可以與其他表的ID 形成關聯，比如父子表，提高表之間的檢索效率。

3.2 表結構的分析

Caché 數據庫默認以ID 為主索引，也可以重命名主索引，各種方法映射表的區別如表3所示。

表3 各種方法映射表的區別

每種方法映射的表字段雖然略有差異，但可以根據實際情況通過關鍵字SqlRowIdPrivate 對ID 顯示或隱 藏，當SqlRowIdPrivate 為True 時，表結構中ID 隱藏；當SqlRowIdPrivate 為False 時，表結構中ID 顯示。SqlRowIdPrivate不會影響Global的存儲結構。

3.3 應用場景的分析

方法一是Caché 數據庫常規的建表方法，既可以用面向對象的方法進行增加、刪除、修改、查詢，也可以用SQL語句，應用場景十分廣泛。

方法二直接把Caché 數據庫當作關系數據庫使用，嵌入SQL語句簡潔、直觀。

方法三在程序運行的過程中動態建表，適合于充當臨時表以縮減原始數據量，也常配合Web Service接口使用。

方法四導入第三方數據庫的SQL 腳本建表，適合于做第三方數據的遷移。

方法五中SQL GateWay 充當“橋梁”作用，可以直接在Caché數據庫處理第三方數據庫的數據，方便、快捷。

4 結論

本文詳細介紹了Caché 數據庫的五種建表方法，并對每種方法從存儲結構、表結構、應用場景三個角度進行了分析，可以得出以下結論：

⑴Caché數據庫兼容關系數據庫，方法二～方法五最終都會生成方法一中面向對象的建表代碼；

⑵在復雜的情形下，結合具體的應用場景，可以對每種方法靈活修改，并且可以混合運用。