基于ＣＯＲＢＡ的異構數據庫集成關鍵技術研究

隨著信息社會的到來，計算機應用已深入到人們日常工作與生活的各個應用領域，迫切需要建立由若干個子系統組成的集成計算機信息系統，以完成更復雜的功能，解決“信息孤島”問題。這是當前異構數據庫集成研究的關鍵問題之一。

一、CORBA與異構數據庫集成

CORBA是國際組織OMG(Object ManagementGroup)發起和制定的面向分布式對象的技術規范，其目的是在分布異構環境下為應用軟件的開發提供一個公共的框架，實現信息和資源的共享。CORBA提出基于不同平臺、不同編程語言、不同網絡協議的異質系統間互操作的“軟件總線”概念，只要各資源插件滿足該總線的規范要求，就可以實現不同資源的“即插即用”。

一個分布式計算機信息系統的異構性可劃分為3個層次:最底層是平臺層，如不同的硬件、操作系統或通信協議；中間層是系統層，如不同種類的數據庫管理系統，甚至有文件系統，它們基于不同的數據模型，提供不同的語言；最上層是語義層，由于不同的數據庫或文件是獨立設計的，不同系統中的數據語義之間存在著沖突。CORBA解決了平臺的異構性問題，提供了解決數據庫系統異構的基礎結構，面向對象數據庫標準ODMG93中對象模型及查詢語言(OQL)在一定程度上實現了對數據庫語義異構性的支持。因此，采用CORBA方法和ODMG標準，可以實現具有良好互聯性的面向對象多數據源系統的互操作和集成。

實現信息集成的主要途徑之一是建立異構數據庫集成系統。異構數據庫集成系統為用戶提供單一類型的數據定義和操作語言，允許同時訪問多個獨立的數據數據庫。這是通過對成員數據庫的相關部分進行轉換和集成，為用戶建立統一的集成模式(表示)和接口而完成的。

二、異構數據庫集成的關鍵技術

建立基于CORBA的異構數據庫集成系統，需要解決好幾個關鍵的技術問題：異構模式的消除、局部數據庫的IDL對象化、CORBA對象定位、查詢處理。

1.異構模式的消除

數據庫異構模式是集成系統第一個需要解決的問題，此問題主要通過建立全局統一的公共數據模式來解。即直接將異構的數據模式轉換到一個統一的公共模式上。公共數據模型由三部分組成:名稱(name)、類型（d_type）、值(value)。

任何在“ORB總線”上傳輸的數據，包括局部數據庫返回全局庫的結果數據、全局庫返回用戶的結果數據、用戶發向全局庫的修改數據或插入數據、全局庫發向局部系統的修改數據或插入數據，都必須轉換成該公共格式表示。包裝器負責轉換工作。全局庫接受或發送的數據格式均為公共數據格式。轉換的規則為:任何局部數據庫類型都轉換成Any類型傳輸。Any類型相當于一個容器，起到統一傳輸任何類型的作用。公共模型根據d_type的值規定了相應的操作方法。如模型規定:t_text對應到IDL的八位字節序列，使用序列的操作方法操作t_text型數據。

2.局部數據庫的IDL對象化

當異構模式消解后，下一步所需考慮的一個重要問題就是如何將局部數據庫插入“ORB總線”。該任務由局部數據庫包裝器來完成，即對局部數據庫進行CORBA封裝，屏蔽其異構性，以統一的CORBA對象提供全局訪問接口。封裝策略為：以數據庫表為粒度的封裝。局部數據庫以數據表為最小粒度公布其全局共享數據。包裝器將每個表包裝成一個獨立的CORBA服務對象，提供統一的訪問接口，各表對象訪問方法完全一樣，只通過對象名稱來區分彼此。而對象名稱被封裝表的名稱具有一對應關系:以表名來命名對象。

該策略具體實現是這樣的：雖然封裝粒度是表，但每個局部數據庫仍然只有一個包裝器進程，所有該庫中共享表的封裝對象都運行在該庫的包裝器進程中；并且，對于每個局部數據庫，只有一個表對象類，通過以不同的參數實例化該類，并指定不同的對象名稱來為不同的本地表生成封裝對象。

3.CORBA對象定位

數據表被封裝成CORBA對象，對外提供服務；那么，客戶機如何找到這些對象以使用其服務呢？也就是說，CORBA如何定位對象?

首先，服務器把許多對象公布到目錄，提供一些能夠以有意義的方式來識別對象的屬性。接著，客戶機在目錄中查找對象。客戶機向目錄提供一系列所需屬性，這樣目錄就可返回一系列對象。客戶機得到對象后就可以使用這些對象。

客戶通過表對象提供的統一接口訪問被封裝表中的數據。表對象內部實現以下功能:(1)完成公共數據格式和本地數據格式間的轉換。將數據轉換為公共格式輸出到ORB總線上，或轉換為本地格式輸入到本地數據庫中。(2)對查詢操作而言，方法實現體還必須完成翻譯全局SQL語言到本地SQL語言以進行相應的查詢操作。(3)利用本地數據庫專用API訪問本對象對應的數據表，完成數據操作。

4.查詢處理

異構數據庫集成系統中的查詢處理主要包括查詢分解、查詢變換和全局優化三部分。查詢步驟如下:(1)語法檢查：檢查包括:關鍵詞是否存在、列名和表名是否符合格式等。通過語法檢查后進入查詢分解階段，將之分解為子查詢。(2)查詢分解:①確定請求的表對象存在并獲得其對象引用。根據表名和表對象名的一一對應關系確定表對象是否存在：如存在則獲得其對象引用，否則返回信息告知用戶請求的表不存在。②獲得各表元數據信息，檢驗請求合理性。③分解查詢。將查詢語句分解成針對各表的子查詢，交給各表對象執行。(3)后處理查詢：后處理包括檢查局部返回結果的行數是否匹配:對返回結果進行連接運算，刪除中間數據，歸并匯總結果；按原始請求順序對結果字段排序等。

總而言之，CORBA為設計和實現異構數據庫集成提供了非常好的方法和中間件功能，并且大大減輕了開發工作量，使系統具有良好的開放性、可擴展性和可伸縮性。基于CORBA異構數據庫的集成技術有著廣泛的應用前景，有待進一步深入研究和開發。