CN112685487A - 在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法和装置，在本发明的实施例中需要为IndexedDB配置一些指令，从而能够适配后台数据库的基本操作，这些指令对应于数据库的基本操作，以类库进行封装，从而通过用户界面进行数据库操作时，涉及到相关操作，前台调用类库模拟后台数据库的操作，而不必频繁的启动后台，减少对资源的占用，而提高了用户的体验。若操作产生了对数据的改变，则可以通过同步步骤根据前台的操作更新后台数据库，相对而言，后台的启动次数仍然相对较少。

Description

在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法和 装置

技术领域

本发明涉及一种用于在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法，本发明还涉及一种浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的装置。

背景技术

现有的低代码开发平台应用环境下，前台需要向后台发送AJAX(AsynchronousJavascript And XML，即异步JavaScript和XML)请求，后台API（Application ProgrammingInterface，即应用程序接口）再根据请求处理业务逻辑，并访问数据库进行持久化操作。在修改数据模型或业务逻辑之后，需要通过重启后台API来重新加载服务。而重启后台API会中断服务，难以适应低代码开发平台用户需求频繁变更进而导致功能发生变更的需求。

其中，低代码开发平台，即Low-Code Development Platform（LCDP），是无需编码（0代码或无代码）或通过少量代码就可以快速生成应用程序的开发平台。通过可视化进行应用程序开发的方法，使具有不同经验水平的开发人员可以通过图形化的用户界面，使用拖拽组件和模型驱动的逻辑来创建网页和移动应用程序。低代码开发平台的正式名称直到2014年6月才正式确定，但上世纪九十年代LCDP就已经称为编程工具，并且可在诸多的平台上部署，例如IOS、安卓、Web等平台。

LCDP早期基于模型驱动，后期逐渐演进为数据驱动，并创建了自动代码生成和可视化编程的原理。关于代码的自动生成，即由前述的后台API完成，频繁的启动后台API，占用资源相对较多，用户界面甚至会出现卡顿，影响用户体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效提高用户体验的在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法，本发明还提供了一种浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的装置。

在本发明的实施例中，提供了一种在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法，将对浏览器原生IndexedDB的操作封装成类库，从而在用户通过浏览器打开低代码开发平台下的页面的条件下，模拟关系型数据库的相应操作，所述方法包括以下步骤：所述方法包括以下步骤：

初始化，IndexedDB初始化；

监听，监听前台的操作；

模拟，若监听到数据库操作时，调用所述类库模拟相应操作，将操作结果返回到前台页面；同时记录所述操作对应的指令，形成前台记录被操作的数据；

同步，在给定的条件下，前台向后台按照约定的格式推送操作指令，而对后台同步数据库进行操作；或根据前台导出的完整数据库数据而更新后台同步数据。

可选地，约定的格式为JSON格式；

其中，JSON为JavaScript Object Notation，即 JS 对象简谱。

可选地，初始化时，前台生成空的浏览器数据库；

基于条件约束确定当前用户的操作权限，进而确定浏览器数据库与后台数据库同步的模式。

可选地，所述模式有：

不同步模式，前台仅提供空的浏览器数据库供当前用户调用；

只读模式，前台在初始化时从后台获取之前录入的数据后装入浏览器数据库供当前用户调用，当前用户的操作仅具有对浏览器数据库操作的权限；

录入模式，前台在初始化时从后台获取之前录入的数据后装入浏览器数据库供当前用户调用，并将对浏览器数据库的操作，产生更新的数据，根据该更新的数据更新后台数据库。

可选地，前台与后台的数据同步采用HTTP协议。

可选地，低代码开发平台适配有开发模式和生产模式，其中，生产模式下，隔离所述方法，开发模式下调用所述方法。

可选地，开发模式下，所述初始化步骤初始化浏览器数据库访问上下文，并根据预设的项目配置确定是否与后台数据库同步；

其中，初始化浏览器数据库访问上下文用于配置调用类库中所述操作的环境。

可选地，初始化步骤配置业务逻辑监视器，用于监视用户的操作，并确定根据该操作是否需要开启同步，以及同步的模式。

可选地，操作基于SQL条件运算模式，将操作所对应的查询条件编译成内部的字节码形式，再根据字节码和查询参数对操作对象进行逐条筛选。

在本发明的实施例中，还提供了一种在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的装置， 将对浏览器原生IndexedDB的操作封装成类库，从而在用户通过浏览器打开低代码开发平台下的页面的条件下，模拟关系型数据库的相应操作，所述装置包括：

初始化单元，用于IndexedDB初始化；

监听单元，用于监听前台的操作；

模拟单元，若监听单元监听到数据库操作时，调用所述类库模拟相应操作，将操作结果返回到前台页面；同时记录所述操作对应的指令。

同步单元，在给定的条件下，前台向后台按照约定的格式封装数据并向后台推送操作指令，后台根据操作指令操作关系型数据库或非关系型数据库完成前后台的数据同步；或根据前台导出的完整数据库数据而更新后台数据。

在本发明的实施例中使用浏览器数据库IndexedDB模拟关系型的后台数据库，为此，需要为IndexedDB配置一些指令，从而能够适配后台数据库的基本操作，这些指令对应于数据库的基本操作，以类库进行封装，从而通过用户界面进行数据库操作时，涉及到相关操作，前台调用类库模拟后台数据库的操作，而不必频繁的启动后台，减少对资源的占用，而提高了用户的体验。若操作产生了对数据的改变，则可以通过同步步骤根据前台的操作更新后台数据库，相对而言，后台的启动次数仍然相对较少。

附图说明

图1为一实施例中在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法流程图。

具体实施方式

应知，当需求变更后，修改低代码开发平台中表单和表格等涉及数据模型的组件可能会导致后台代码重新生成，因此需要重启后台服务来预览最新效果，而后台代码的重新生成需要占用较多的系统资源，影响用户的体验。在本发明的实施例，意图通过浏览器数据库IndexedDB来模拟关系型数据库的增删改查，从而频繁避免了在开发过程中重启后台服务，提升开发效率和体验。

应知，随着浏览器的功能不断增强，越来越多的网站开始考虑，将大量数据储存在客户端，这样可以减少从服务器获取数据，直接从本地获取数据。作为浏览器数据的储存方案，IndexedDB是浏览器提供的本地非关系型数据库，可以被网页脚本创建和操作，其还提供了查找接口，能够建立索引，并且跨浏览器的兼容性较好，可以储存大量数据，并支持索引、事务等具备模拟关系型数据库的基本条件，从而可以基本满足对后台关系型数据库的模拟需求。

在本发明的实施例中，在浏览器数据库IndexedDB的基础上，二次封装了模拟关系型数据库增删改查的常用模块，使前台模拟业务代码的编写与后台业务代码基本一致，提升低代码开发平台的用户使用体验及开发效率。其中的增删改查为关系型数据库的基本操作，浏览器数据库IndexedDB欠缺这些指令，为此在本发明的实施例中，需要二次封装用来模拟关系型数据库增删改查的操作，或者说软件模块，IndexedDB所提供的对象接口，如操作请求（IDBRequest对象），事务（IDBTransaction对象），类借助于这些接口可以访问非关系型数据库，并且可以完成相应的操作。

对增删改查基于IndexedDB提供的类库进行封装，用户对浏览器数据库的操作可被记录，并最终或者有选择的传给后台，以进行后台数据库的更新。

在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法，由三个主要的模块构成：数据库初始化与数据同步、数据模型增删改查模拟、SQL条件运算模拟。

其中，数据库初始化与数据同步模块：负责初始化浏览器IndexedDB、建立表格、录入同步数据、推送数据修改。

数据模型增删改查模拟模块：负责为单表数据模型与多表关联数据模型提供增删改查方法。

SQL条件运算模拟模块：负责解析条件表达式，过滤查询结果。

具体而言在本发明的实施例中通过低代码开发平台发布时生成所需的业务逻辑代码，调用封装的IndexedDB类库实现在前台模拟关系型数据库的增删改查。具体步骤如下：

首先，低代码开发平台根据环境配置，生成开发模式或生产模式代码。其中，生产模式下隔离在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法，直接由低代码开发平台会生成后台MVC（Model-View-Controller，即模型-视图-控制器）代码，前台则生成代码通过AJAX请求后台业务逻辑，因此需要重启后台服务；而在开发模式下，平台生成前端数据模拟的业务逻辑代码，在浏览器环境下IndexedDB模拟关系型数据库对 IndexedDB 的封装，因此不生成后台MVC代码，也不再需要重启后台服务。在开发模式下，浏览器数据库模拟模块在项目启动时初始化数据库访问上下文，并根据项目配置决定是否启用与后台的数据同步，以确定与后台数据同步的必要性，从而避免不必要的同步，提高用户体验。

其中，数据库访问上下文用于调用对IndexedDB封装的操作模块，而数据同步功能则用于在多用户访问的情况下，模拟不同浏览器之间的数据同步效果。

这其中，数据同步的配置主要包括：是否开启同步，用户修改数据时是否向后台推送修改内容，向后台推送数据时使用的压缩方式或编码方式。根据选项配置的不同，共有三种可用的同步模式：①不同步模式，即初始化时，只初始化空的浏览器数据库供用户操作；②只读模式，即初始化时，前台创建浏览器数据库，进而从后台获取之前录入的数据装入浏览器数据库，但不会将最新的修改推送回后台；③录入模式，前台不仅会在初始化创建浏览器数据库，从后台获取之前录入的数据装入浏览器数据库，也会在用户每次针对浏览器数据库修改后将数据导出压缩后发送回后台。数据同步过程通过 HTTP （HyperTextTransfer Protocol，即超文本传输协议）协议进行前后台之间的数据交互。

其次，前台生成的业务逻辑代码调用前面IndexedDB类库封装的操作模块，在执行时通过数据库上下文开启事务，在事务中调用数据模型上下文提供的增删改和查询操作来操作IndexedDB。其支持多表关联数据模型的复杂查询操作，通过表的关联条件自动处理，查询得到的中间结果经过条件筛选、排序、分页等步骤，得到期望的查询结果。

最终将查询或增删改的结果返回到业务代码中，并结束数据库事务，查询结果经过JSON序列化处理后返回到前台页面，完成前台数据模拟的整个流程。

最后，如果需要与后台数据库进行同步，则直接将修改的数据传输给后台，由后台更新相关数据；或者基于操作所对应的指令，将相关指令传给后台，由后台根据指令完成数据库的更新。

以下部分将通过打开页面并进行一次条件删除为例，详细说明数据模拟的操作过程。本例中定义了两张表：产品表 product（主键 pid，产品名 name，价格price）和产品进货批次表batch（主键bid，对应产品 pid，批次数量 amount），产品进货批次表和产品表之间存在一对多的关联关系 product.pid = batch.pid，一种产品对应多个进货的批次。

用户在打开浏览器预览低代码开发平台在开发模式下生成的页面，开始初始化全局的浏览器数据库访问上下文。首先根据浏览器数据库的定义，初始化前台的 IndexedDB数据库。浏览器数据库定义包括所有的表名、表的全部字段、表字段的名字和类型、表字段的约束类型、表之间的关联关系等信息。IndexedDB初始化完成后，此时浏览器数据库为空，其中不包含任何数据。

根据配置的同步选项，初始化过程设置不同的同步模式。如果是关闭数据库同步的模式，直接使用上一步得到的空的浏览器数据库，不需要进行数据录入的步骤。如果配置了只读模式，前台将通过 HTTP 协议从后台获取到完整的数据库备份，并将数据导入到新建的空数据库中。如果配置了录入模式，此时不仅会将备份数据还原，还会为数据库上下文设置监视器。当用户进行增删改操作之后，前台的数据库监视器会在事务结束后执行向后台推送数据的操作。完成了同步的配置之后，数据库访问上下文初始化过程结束。

当用户通过页面交互触发了数据库操作时，调用封装的接口进行数据模拟。例如，用户点击按钮“删除小额商品”，触发了动作“删除单价小于指定数值的产品及批次”。按钮点击事件触发对应业务逻辑方法的调用，该方法内首先开启事务，在事务保证数据隔离的同时也会重置数据库监视器。接着将表名、筛选条件表达式、查询参数传递给本发明所封装的条件删除接口。

在条件删除接口内，首先通过SQL条件运算模拟模块，将查询条件编译成内部的字节码形式，再根据字节码和查询参数对数据进行逐条筛选。本例中，“单价小于指定数值”为查询条件，“指定数值”则为传入的查询参数。查询的结果中，包含符合筛选条件的每一行数据。

将查询结果中数据中的主键提取出来，对从表进行批量删除操作。由于产品表和产品进货批次表之间存在一对多的关联关系，从而可自动进行级联删除操作，即自动删除从表中与主表关联的数据。本例中“产品表”为主表，“产品进货批次表”为从表。筛选从表中数据的方式与步骤④相同，表关联条件“product.pid = batch.pid”即为查询条件，每一行数据的“product.pid”则为查询参数。批量删除子表查询出的结果，子表级联删除完成后，再根据步骤④得到的主键列表删除主表中需要删除的数据。由于删除属于增删改操作，以上操作会引起数据库监视器的状态变化。而后续的步骤⑥能够根据监视器的状态变化，判断出是否需要向后台同步数据。至此，条件删除接口执行成功。

条件删除接口执行成功后返回，在业务逻辑的方法内关闭步骤③中开启的事务。关闭事务时不仅会提交对浏览器 IndexedDB数据库的修改，同时也会检测监视器的状态，判断出是否需要将前台新录入的数据推送到后台。如果当前的数据库上下文处于录入模式，并且监视器记录了数据修改已经发生，则将数据库导出并进行压缩等处理后，通过HTTP 协议推送到后台，以供下次打开页面进入步骤②时，数据库初始化过程能够获取到后台上一次录入的初始数据。

业务逻辑方法执行成功后，其对应的动作“删除单价小于指定数值的产品及批次”全部完成。

Claims (10)

1.一种在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的方法，其特征在于，将对浏览器原生IndexedDB的操作封装成类库，从而在用户通过浏览器打开低代码开发平台下的页面的条件下，模拟关系型数据库的相应操作，所述方法包括以下步骤：

初始化，IndexedDB初始化；

监听，监听前台的操作；

模拟，若监听到数据库操作时，调用所述类库模拟相应操作，将操作结果返回到前台页面；同时记录所述操作对应的指令，形成前台记录被操作的数据；

同步，在给定的条件下，前台向后台按照约定的格式推送操作指令，而对后台同步数据库进行操作；或根据前台导出的完整数据库数据而更新后台同步数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，约定的格式为JSON格式；

其中，JSON为JavaScript Object Notation，即 JS 对象简谱。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，初始化时，前台生成空的浏览器数据库；

基于条件约束确定当前用户的操作权限，进而确定浏览器数据库与后台数据库同步的模式。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述模式有：

不同步模式，前台仅提供空的浏览器数据库供当前用户调用；

只读模式，前台在初始化时从后台获取之前录入的数据后装入浏览器数据库供当前用户调用，当前用户的操作仅具有对浏览器数据库操作的权限；

录入模式，前台在初始化时从后台获取之前录入的数据后装入浏览器数据库供当前用户调用，并将对浏览器数据库的操作，产生更新的数据，根据该更新的数据更新后台数据库。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，前台与后台的数据同步采用HTTP协议。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，低代码开发平台适配有开发模式和生产模式，其中，生产模式下，隔离所述方法，开发模式下调用所述方法。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，开发模式下，所述初始化步骤初始化浏览器数据库访问上下文，并根据预设的项目配置确定是否与后台数据库同步；

其中，初始化浏览器数据库访问上下文用于配置调用类库中所述操作的环境。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，初始化步骤配置业务逻辑监视器，用于监视用户的操作，并确定根据该操作是否需要开启同步，以及同步的模式。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，操作基于SQL条件运算模式，将操作所对应的查询条件编译成内部的字节码形式，再根据字节码和查询参数对操作对象进行逐条筛选。

10.一种在浏览器环境下通过IndexedDB模拟关系型数据库的装置，其特征在于，将对浏览器原生IndexedDB的操作封装成类库，从而在用户通过浏览器打开低代码开发平台下的页面的条件下，模拟关系型数据库的相应操作，所述装置包括：

初始化单元，用于IndexedDB初始化；

监听单元，用于监听前台的操作；

模拟单元，若监听单元监听到数据库操作时，调用所述类库模拟相应操作，将操作结果返回到前台页面；同时记录所述操作对应的指令，形成前台记录被操作的数据；

同步单元，在给定的条件下，前台向后台按照约定的格式封装数据并向后台推送操作指令，后台根据操作指令操作关系型数据库或非关系型数据库完成前后台的数据同步；或根据前台导出的完整数据库数据而更新后台数据。

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