CN102663103B - 可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法，将业务需求分析阶段设计的UML类图转换成XML文件，通过解析读取XML文件生成元数据信息，信息包括对象的可访问性，名称和类型等基本属性，通过用户对配置文件的选择，选取使用的数据库和业务处理语言，生成数据库模板，实体类模板和数据访问类模板，根据元数据信息和生成的模板，利用系统的生成器生成系统的数据库，实体类以及数据访问类，实现了从UML类图向数据库，实体类和数据访问等的转换，使得数据库和数据访问层可以自适应对象及其属性的变化，当数据库类型以及业务处理语言发生变更的时候，也仅需要改动UML类图的设计重新生成数据库及数据访问层即可，提高了系统的可扩展性和维护性。

Description

可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，尤其涉及一种可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法。

背景技术

现有的计算机应用系统的开发过程包括从业务需求分析，数据库设计，详细设计到开发和维护。其中UML建模，设计数据库，设计实体类，编写数据访问层是必不可少的。这个过程中，存在以下问题：

1.系统规模。随着数据的繁杂和庞大，系统中的实体类，类的属性数量也会大大增加。如果手工编写实体类和数据访问类，将会很耗费时间和精力。

2.数据属性更新。随着企业的数据越来越多，数据结构发生变化，直接导致开始设计的模型会发生变化，数据库结构发生变化，因此项目中的实体类以及数据访问层需要变化。

3.数据库以及业务处理语言的变更。一个大型的系统，其部署环境，语言支持可能发生变化，这就要求系统的数据库和语言能够支持变化。

针对以上问题，企业以及个人都做了改进及设计，比如Hibernate的出现，作为一种持久化技术，它为开发大大的节省了时间，用户能够利用它生成数据访问类，但是这种方法针对每个对象模型都得保存配置文件，随着项目的增大，配置文件的数量也随之增大，难于管理。鉴于Hibernate在某些场合下的不适用，也有利用反射技术实现的数据持久化方法被提出，这种方法避免了配置文件冗余的缺点，能够直接利用实体类生成数据访问层。但是这种方法在需求发生变化，数据的属性有所添加或修改，数据库及业务语言发生变化的时候，需要重新设计数据库，设计实体类以及生成对应的数据访问类。改动较多，工作量大。

模型驱动架构MDA是一种比较流行的架构，利用此架构能够实现从模型向目标代码的转换，但是此方法也很难避免数据库的大幅度改动带来的操作。

可见目前的持久化技术和模型驱动架构很难满足数据属性更新快时，确保操作简单有效，保证可扩展性和维护性。

因此，当下需要迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提出一种有效的措施，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法，有效克服现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法，包括：

根据业务需求设计UML类图，并将UML模型导出成XML文件，在内存中构造一棵XML树，并利用DOM解析技术读取XML内容，生成元数据信息；

利用配置文件选择当前使用的数据库类型和业务处理使用的面向对象语言，生成各自对应的模板，包括数据库模板，实体类模板，数据访问类模板；

根据元数据信息和生成的模板，利用系统的生成器生成数据库和实体类以及数据访问类。

进一步地，所述生成元数据信息包括对象的可访问性，对象的数据类型，对象的名称。

进一步地，所述配置文件包括对业务处理语言的选择，数据库的选择以及各个数据库连接池的配置。

进一步地，所述数据库模板是生成数据库脚本的模板，其中数据库表的名称与元数据信息的节点名称相同，列的名称即元数据信息节点的属性名称，列的数据类型即属性的类型在所选数据库中对应的类型。

进一步地，所述实体类模板是为了生成系统中的实体层，主要包括，实体类的可访问性，实体类的名称，实体类的属性名称，属性类型，根据不同的业务处理语言生成不同的实体类代码。

进一步地，所述数据访问类模板是根据数据库类型和业务处理语言类型生成的，包括了选择配置好的数据库连接池，根据生成的实体类，利用反射机制从实体类中提取所需要的字段名称和类型，构造数据的插入，删除，更新，查询操作，实现系统的数据访问类模板。

综上，本发明提供的可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法，将业务需求分析阶段设计的UML类图转换成XML文件，通过对XML文件的解析读取，生成元数据信息，这些信息中包括了对象的基本属性，包括可访问性，名称，类型等。通过用户对配置文件的选择，选取使用的数据库和业务处理语言，生成数据库模板，实体类模板和数据访问类模板。根据元数据信息和生成的模板，利用系统的生成器生成系统的数据库，实体类以及数据访问类，从而实现了从UML类图向数据库，实体类以及数据访问等的转换。本方法使得对于数据库和数据访问层可以自适应对象及其属性的变化，无需大量的配置文件，也无需大量的人工操作，当数据库类型以及业务处理语言发生变更的时候，也仅需要改动UML类图的设计重新生成数据库及数据访问层即可，提高了系统的可扩展性和维护性。

更进一步地，本方法利用UML类图直接生成了数据库和数据访问层，保证了开发过程的简单、高效，无需编写大量冗余的代码，节省了开发时间。当需求变更的时候，此方法更利于系统的维护和更新，由于数据库和数据访问都是由UML类图生成的，因此仅需要维护UML模型图即可，降低了开发的风险。由于数据访问层是根据模板生成的，因此模板越完善，生成的数据访问层的代码质量就越高，越能节省时间，提高效率，且由于自动化的生成数据库和数据访问类，大大的节省了开发的时间，因此可以使得开发周期变短，开发成本降低。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式所述的可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法的流程示意图；

图2是本发明的具体实施方式所述的方法流程图的上位结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的目的是提出一种可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法，通过本发明可以使得系统的开发过程更加自动化，随着业务需求的不断变化，系统能够适应变更，避免了大量的配置文件的使用以及大量的人工编码过程，从而提高了系统的开发效率，可扩展性和可维护性，降低了系统的开发成本。

图1所示为可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法的流程示意图，具体包括：

步骤一：分析系统的业务需求，使用建模工具如Rational Rose对分析出的类进行建模，标出包括类的名称，类的可访问性，类的属性，属性对应的类型。将UML类图导出为XML文件保存。类的属性中需要设计唯一的ID号，类型为长整型。

本实施例中采用学生管理系统，以学生为例，设计学生的类图，并将此类图导出成对应的XML文件。

对生成的XML文件的解析和读取使用DOM解析技术，在内存中构造一棵树，并对其内容进行解析读取，读取到的内容包括对象的名称，可访问性，对象的属性，属性的类型。

步骤二：系统中的配置文件内容包括：数据库的类型以及该类型对应的数据库连接池；业务处理语言的类型。配置文件的使用是为了给用户提供数据库和业务处理语言类型的选择，方便于系统的维护。

系统提供的模板包括数据库模板，实体类模板和数据访问类模板。对各个模板的要求包括：

1.数据库模板。数据库模板是为了生成数据库脚本。模板中包括数据库以及表的建立。模板中提供了数据库脚本的基本框架以及数据库名称，表名称，列名称，列的类型，表的主键参数的设置。其中数据库的名称已确定(默认为项目名称)。

2.实体类模板。实体类模板是为了生成系统中的实体类。模板中包括实体类的框架以及命名空间(已确定，即项目下的实体类)，类名称，类的可访问性，类的属性名，属性的类型参数的设置。

3.数据访问类模板。数据访问类模板是为了生成系统中的数据访问类。模板中包括了数据库的连接，对象的插入，删除，更新，查询操作，仅仅是框架，并没有具体的实现。

步骤三：根据元数据信息和生成的模板，利用系统的生成器生成数据库和实体类以及数据访问类。

利用系统的生成器生成数据库、实体类和数据访问类的前提是加载XML文件解析得到的元数据信息(称为节点，包括节点的名称，属性)，加载对应数据库类型和业务处理语言类型的模板，生成过程包括：

1.数据库的生成：从元数据信息中可以获取模板所需要的表名即节点的名称，列名即节点的属性名，列的类型即节点的属性类型在数据库中的类型，表的主键即节点的属性ID，根据这些模板需要的参数信息，可生成完整的数据库脚本，再执行脚本生成数据库。

2.实体类的生成：从元数据信息中可以获取模板所需要的类名称即节点的名称，类的可访问性即节点中可访问性属性的值，类的属性名即节点的属性名，类的属性类型即节点的类型在该语言中的对应的类型，根据这些参数信息，可生成完整的实体类。

3.数据访问类的生成：

a)读取配置文件中所选数据库的数据库连接提供给模板使用。

b)对于对象的插入，删除，更新以及查询操作，可利用生成的实体类，根据反射原理进行生成。

i.生成SQL语句的操作。

对于插入和更新的数据访问方法，其输入参数为对应的实体类，由于数据库中表的名称和实体类的名称相同，表的列名和实体类的属性相同，因此可以利用反射技术遍历实体类的各个属性，获取属性的名称，类型以及对应的值，用来生成插入和更新的SQL语句。对于删除的数据访问方法，由于删除是按照表的主键进行的，因此可以根据实体类获取属性ID以及ID对应的值，生成删除的SQL语句。对于无条件查询所有记录的数据访问方法，可直接使用实体类的名称作为表名生成SQL语句。对于有条件查询的数据访问方法，可将实体类作为传入参数生成SQL语句。

ii.生成数据访问类。

插入，删除，更新以及查询操作的SQL语句生成后，需要对这些方法进行封装，形成整个的数据访问类。此类中至少包括四个方法，插入操作，删除操作，更新操作，查询操作。而每个操作的传入参数都是对应的实体类，对于前三个操作的返回参数是布尔类型的结果，对于查询操作返回的结果，需要利用反射技术将SQL语句执行获取的数据库记录映射成实体类的集合，此集合即为查询返回的结果。从而形成整个的数据访问类。

将生成的实体类和数据访问类部署到项目中直接使用。

更为系统地，本发明所述方法流程图的上位结构框图可参照图2。

以上对本发明所提供的可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种可配置的自动化生成数据库和数据访问的方法，其特征在于，包括：根据业务需求设计UML类图，并将UML模型导出成XML文件，在内存中构造一棵XML树，并利用DOM解析技术读取XML内容，生成元数据信息；利用配置文件选择当前使用的数据库类型和业务处理使用的面向对象语言，生成各自对应得模板，包括数据库模板、实体类模板、数据访问类模板；根据元数据信息和生成的模板，利用系统的生成器生成数据库和实体类以及数据访问类；所述生成元数据信息包括对象的可访问性、对象的数据类型、对象的名称；所述配置文件包括对业务处理语言的选择、数据库的选择以及各个数据库连接池的配置；所述数据库模板是生成数据库脚本的模板，其中数据库表的名称与元数据信息的节点名称相同，列的名称即元数据信息节点的属性名称，列的数据类型即属性的类型在所选数据库中对应的类型；所述实体类模板是为了生成系统中的实体层，包括，实体类的可访问性、实体类的名称、实体类的属性名称、属性类型，根据不同的业务处理语言生成不同的实体类代码；所述数据访问类模板是根据数据库类型和业务处理语言生成不同的实体类代码；所述数据访问类模板是根据数据库类型和业务处理语言类型生成的，包括了选择配置好的数据库连接池，根据生成的实体类，利用反射机制从实体类中提取所需要的字段名称和类型，构造数据的插入、删除、更新、查询操作，实现系统的数据访问类模板。