创建数据访问层

项目
10/20/2021

该教程从头开始使用 Typed DataSet（强类型 DataSet）创建数据访问层 (DAL)，以访问数据库中的信息。

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简介

作为 web 开发人员，我们的工作总是在和数据打交道。我们创建数据库来存储数据，创建代码来检索并修改数据，并创建 Web 页面来收集和汇总数据。这是探讨在 ASP.NET 2.0 中实现这些常用类型的技巧的系列教程中的首篇教程。我们从创建一个软件架构开始，包括使用 Typed DataSet 的数据访问层 (DAL)、实现自定义业务规则的业务逻辑层 (BLL) 和共享同一页面布局的 ASP.NET 页面组成的表示层。一旦奠定了这个后端基础，我们接下来会转向报表，说明如何显示、汇总、收集和验证来自 Web 应用程序的数据。这些教程力求简明，使用大量屏幕截图逐步教您直观地了解整个流程。每个教程都提供 C# 和 Visual Basic 版本，并且可以下载所使用的全部代码。（这篇教程内容非常冗长，但接下来会分几大部分进行介绍，使人更容易理解和消化。）

针对这些教程，我们将使用放在 App_Data 目录下 Northwind 数据库的 Microsoft SQL Server 2005 Express Edition版。除数据库文件外，App_Data文件夹也包含创建该数据库的 SQL 脚本，以满足您想使用不同数据库版本的需求。如果愿意，这些脚本也可以直接从 Microsoft 下载如果您使用的是 Northwind 数据库的不同 SQL Server 版本，需要更新该应用程序的Web.config文件中的NORTHWNDConnectionString设置。这个 Web 应用程序是使用 Visual Studio 2005 Professional Edition 创建的基于文件系统的 Web 站点项目。不过，所有的这些教程同样适用于 Visual Studio 2005 免费版，即 Visual Web Developer。

该教程从头开始，先创建数据访问层(DAL)，然后在第二篇教程中创建业务逻辑层(BLL)并在第三篇教程中进行页面布局和导航。随后的教程以前三篇教程为基础。在这本教程中我们有很多内容要学习，现在就让我们打开Visual Studio 开始吧！

步骤 1：创建一个 Web 项目并连接到数据库

在创建我们的数据访问层 (DAL) 之前，我们首先需要创建一个网站并安装我们的数据库。开始创建一个新的基于文件系统的 ASP.NET 网站：从 File 菜单选择 New Web Site，出现 New Web Site 对话框。选择 ASP.NET Web Site 模板，将 Location 下拉列表设置成 File System，然后为该网站选择一个文件夹，并将语言设置成 Visual Basic。

图1: 创建一个基于文件系统的新网站

这将创建一个具有Default.aspx页面、App_Data文件夹和Web.config文件的新网站。

创建好了网站，下一步是在 Visual Studio 的 Server Explorer 中添加对该数据库的引用。通过在 Server Explorer 中添加数据库，您可以添加来自 Visual Studio 的表、存储过程、视图等。您还可以手动或通过 Query Builder 直观地查看表数据或进行查询。而且，当我们为 DAL 创建 Typed DataSet 时，我们需要将 Visual Studio 指向需要建立 Typed DataSet 的数据库。当我们能够及时在那个点上提供这种连接信息时，Visual Studio 自动填充己在 Server Explorer注册过的数据库的下拉列表。

将 Northwind 数据库添加到 Server Explorer 的步骤取决于您是否愿意使用App_Data文件夹中的 SQL Server 2005 Express Edition 数据库，或者是否有您想使用的 Microsoft SQL Server 2000 或 2005 数据库服务器安装程序。

使用App_Data文件夹中的数据库

如果您没有SQL Server 2000 或2005 数据库服务器可连接，或者您只想避免将该数据库添加到数据库服务器的麻烦，可以使用位于已下载网站的App_Data文件夹(NORTHWND.MDF) 的 Northwind 数据库的SQL Server 2005 Express Edition 版本。

位于App_Data文件夹中的数据库被自动添加到 Server Explorer。假如您安装了SQL Server 2005 Express Edition，在 Server Explorer 应该看到一个名为 NORTHWND.MDF 的节点，可以拓展并探究其表、视图、存储过程等（见图2）。

App_Data文件夹也可以存放Microsoft Access .mdb文件。同它们的 SQL Server 版本的数据库一样，这类文件将被自动添加到 Server Explorer。如果您不想使用任何 SQL Server 的数据库，您可以下载Northwind数据库文件的Microsoft Access 版本并加入App_Data目录。不过要记住，Access 数据库的特性不如 SQL Server丰富，且并不是为在网站环境下使用而设计的。另外， 35 以后的教程将用到某些不被 Access 支持的数据库级特性。

连接到 Microsoft SQL Server 2000 or 2005 数据库服务器中的数据库

同样，您可能要连接到安装在数据库服务器上的Northwind数据库。如果数据库服务器还没有安装Northwind数据库，您必须先运行该教程下载文件中的安装脚本或直接从Microsoft网站下载 Northwind 的 SQL Server 2000 版本和安装脚本，将其添加到数据库服务器。

一旦安装了该数据库，转到Visual Studio的Server Explorer，右键单击Data Connections节点并选择Add Connection。如果没有找到Server Explorer，转入View / Server Explorer或选择Ctrl+Alt+S。这时将出现Add Connection对话框，在这里可以指定要连接的服务器，认证信息和数据库名称。一旦成功配置了数据库连接信息，单击OK 按钮，该数据库将被作为一个节点添加到 Data Connections 节点下面。您可以展开该数据库节点以探究其表、视图、存储过程等。

图2: 在您的数据库服务器的 Northwind 数据库添加一个连接

步骤 2：创建数据访问层

在处理数据时，有个选项是将数据的特定逻辑直接内嵌到表示层（Web 应用程序中，ASP.NET 页面组成表示层）。这可以通过在 ASP.NET 页面的代码部分编写 ADO.NET 代码，或者在标记符部分使用 SqlDataSource 控件来完成。无论采取哪种形式，该方法都让数据访问逻辑与表示层紧密结合。不过，建议将数据访问与表示层隔离开来。这个分离层被称作数据访问层 (DAL)，通常作为一个单独的类库项目来实现。这种分层体系结构的优势得到了很好的论述，我们在该系列教程中也采用了此法。

有关基础数据源的所有代码，如创建到数据库的连接，发出SELECT, INSERT,UPDATE, and DELETE命令等，都应位于 DAL。表示层不应包含对这些数据访问代码的任何引用，而是通过调用 DAL 来实现所有的数据访问请求。数据访问层通常包含访问基础数据库数据的方法。例如，Northwind 数据库提供ProductsandCategories表，记录要销售的产品及其他们所属的类别。我们的 DAL 提供如下方法：

GetCategories(),：返回所有类别的信息
GetProducts()：返回所有产品的信息
GetProductsByCategoryID(categoryID)：返回属于某一指定类别的所有产品
GetProductByProductID(productID)：返回某一产品的信息

调用时，这些方法将连接到数据库，进行适当的查询，并返回查询结果。重要的是返回这些结果的方式。这些方法可以简单返回一个由数据库查询填充的 DataSet 或 DataReader，但理想的是应使用强类型的对象来返回这些结果。强类型对象指的是编译时对其 schema 进行严格定义的对象。相反，弱类型的对象指的是只有在运行时才知道其 schema 的对象。

例如，DataReader 和 DataSet（默认）是弱类型对象，因为它们的 schema 是由用来填充它们的数据库查询返回的列来定义的。要访问弱类型 DataTable 中的某列，需要使用如下语法：DataTable.Rows(index)("columnName"). 我们需要使用字符串或序号索引访问列名这一点就显示了该例中 DataTable 的弱类型特性。另一方面，强类型的 DataTable 有各自作为属性实现的列，生成如下代码：DataTable.Rows(index).columnName.

要返回强类型对象，开发人员可以创建他们自己的自定义业务对象或使用 Typed DataSet。一个业务对象由开发人员实现成一个类，该类的属性通常反映出该业务对象表示的基础数据库表的列。Typed DataSet 是由 Visual Studio 基于数据库 schema 为您生成的一个类，其成员都是强类型的。Typed DataSet 本身包括拓展了 ADO.NET DataSet、DataTable 和 DataRow 类的类。除强类型 DataTable 外，Typed DataSet 现在还包括 TableAdapter，该类具有填充 DataSet 的 DataTable 以及将 DataTable 中所作修改传回数据库的方法。

注意： 有关使用 Typed DataSet 与自定义业务对象的优劣比较的更多信息，请参见设计数据层组件并在层间传递数据。

我们对这些教程的体系结构使用强类型的 DataSet。图 3 说明了使用 Typed DataSet 的应用程序不同层间的工作流程。

所有的数据访问代码都在 DAL 中定义

图3: 选择添加一个新的 DataSet 到您的项目

创建一个 Typed DataSet 和 Table Adapter

要创建我们的 DAL，要先将一个 Typed DataSet 添加到我们的项目。为此，右键单击 Solution Explorer 中的项目节点，并选择 Add a New Item。从模板列表中选择 DataSet 选项，并将其命名为Northwind.xsd。

选择添加一个新的 DataSet 到您的项目

图4: 选择添加一个新的 DataSet 到您的项目

单击 Add 后，出现提示添加 DataSet 到App_Code 文件夹，选择 Yes。接着出现 Typed DataSet 设计器并将启动 TableAdapter Configuration Wizard，允许您将您的第一个 TableAdapter 添加到 Typed DataSet。

Typed DataSet 充当一个强类型的数据集；它由强类型的 DataTable 实例组成，每个实例依次由强类型的 DataRow 实例组成。我们将为该教程系列所需的每个基础数据库表创建一个强类型的 DataTable。.我们开始为 Products 表创建 DataTable。

要记住，强类型的 DataTable 不包含有关如何从其基础数据库表访问数据的任何信息。为了检索数据以填充 DataTable，我们使用一个 TableAdapter 类，作为我们的数据访问层。对于我们的Products数据表，TableAdapter 将包含GetProducts(),GetProductByCategoryID(categoryID)等方法，我们将从表示层调用它们。DataTable 的作用是充当用来在层间传送数据的强类型对象。

TableAdapter Configuration Wizard 从提示您选择要操作的数据库开始。下拉列表显示出 Server Explorer 中的数据库。如果您没有把 Northwind 数据库添加到 Server Explorer，此时单击 New Connection 按钮进行该操作。

从下拉列表中选择 Northwind 数据库

图5: 从下拉列表中选择 Northwind 数据库

选择了数据库并单击 Next 后, 将会问您是否希望在Web.config文件中保存连接字符串。保存了连接字符串，就避免了将连接字符串写在 TableAdapter 类的代码中。这样一旦以后连接字符串信息改变，要做的工作也变得简单。如果选择将连接字符串保存到放在<connectionStrings>区域的配置文件，以后可以通过 IIS GUI Admin Tool 内的新 ASP.NET 2.0 Property Page 选择加密以改进安全性或修改。这样更适合管理员工作。

保存连接字符串到Web.config

图6: 保存连接字符串到Web.config

接下来，我们需要为第一个强类型的 DataTable 定义 schema，并为我们的 TableAdapter 提供填充强类型的 DataSet 时所用到的第一个方法。通过创建一个查询，可同时完成这两个步骤，这个查询能够返回我们希望映射我们的 DataTable 中的数据表的列。在向导结束时，我们将为该查询提供一个方法名称。完成后，就可以从我们的表示层调用该方法。此法将执行所定义的查询并填充强类型的 DataTable。

要开始定义 SQL 查询，就必须先说明希望 TableAdapter 进行查询的方式。我们可以使用一个 ad-hoc SQL 语句，创建一个新的存储过程，或使用现有的存储过程。对于本系列教程，我们将使用 ad-hoc SQL 语句。有关使用存储过程的例子，请参见Brian Noyes的文章：使用 Visual Studio 2005 DataSet Designer 构建一个数据访问层。

使用 ad-hoc SQL 语句查询数据

图7: 使用 ad-hoc SQL 语句查询数据

此时，我们可以手动输入 SQL 查询。在 TableAdapter 创建第一个方法时，您通常希望查询返回需要在相应 DataTable 中存放的那些列。这可以通过创建返回来自Products表的所有列和行的查询实现：

在文本框输入 SQL 查询

图8: 在文本框输入 SQL 查询

也可以使用 Query Builder 用图像构建查询，如图 9 所示。

通过 Query Editor 用图像创建查询

图9: 通过 Query Editor 用图像创建查询

创建查询之后，要在转到下一屏幕之前，单击 Advanced Options 按钮。在 Web Site 项目中，“Generate Insert, Update, and Delete statements”是默认选择的唯一高级选项；如果从 Class Library 或 Windows Project 运行该向导，“Use optimistic concurrency（使用优化并发）”选项将也被选中。现在暂不勾选该选项。我们将在以后的教程中详细介绍优化并发。

只选择“Generate Insert, Update, and Delete statements”选项

图10: 只选择“Generate Insert, Update, and Delete statements”选项

核实了高级选项后，单击 Next 进入最后一个屏幕。这时会询问我们选择那些方法添加到 TableAdapter。填充数据的模式有两种：

Fill a DataTable – 通过这种途径创建的方法将 DataTable作为一个参数，并根据查询结果对其进行填充。例如，ADO.NET DataAdapter 类使用其Fill()方法实现该模式。
Return a DataTable – 通过这种途径创建的方法为您创建并填充 DataTable，并将 DataTable 作为方法的返回值。

您可以在 TableAdapter 实现这两种模式中的一种或两种。也可以重命名此处所提供的方法。即使我们在整个教程中只使用第二种模式，我们也可以同时选中两个复选框。并且将更通用的GetData 法重命名为 GetProducts.

如果选中最后一个复选框 "GenerateDBDirectMethods"，会为 TableAdapter 创建Insert(),Update()，和Delete()方法。如果没有选中该选项，所有的更新则需要通过 TableAdapter 唯一的Update()方法进行，该方法接受 Typed DataSet、DataTable、单个 DataRow 或 DataRow 数组。（如果没有选中图 9 高级选项中的"Generate Insert, Update, and Delete statements" 选项，该复选框的设置则不起作用。）在这里，我们勾选这个复选框。

将方法名称 GetData 改为 GetProducts

图11: 将方法名称GetData 改为GetProducts

单击 Finish 结束向导。向导关闭后，返回到显示我们刚创建的 DataTable 的 DataSet 设计器。可以看到Products数据表中各列的列表 (ProductID,ProductName数据表中各列的列表)，以及ProductsTableAdapter (Fill()的方法GetProducts())。

Products DataTable 和 ProductsTableAdapter 已被添加到 Typed DataSet

图12:Products DataTable 和ProductsTableAdapter已被添加到 Typed DataSet

这里，我们拥有一个带有单个 DataTable (Northwind.Products) 的Typed DataSet，还有一个提供GetProducts()方法的强类型 DataAdapter 类(NorthwindTableAdapters.ProductsTableAdapter) 。这些对象可用来通过类似以下代码访问所有产品的列表：

Dim productsAdapter As New NorthwindTableAdapters.ProductsTableAdapter()
Dim products as Northwind.ProductsDataTable
products = productsAdapter.GetProducts()
For Each productRow As Northwind.ProductsRow In products
    Response.Write("Product: " & productRow.ProductName & "<br />")
Next

该代码不要求我们去编写任何针对数据访问的代码。我们不必生成任何 ADO.NET 类的实例，不必指定任何连接字符串、SQL 查询或存储过程。TableAdapter 会为我们提供底层的数据访问代码。

本示例中所使用的每个对象都是强类型的，允许 Visual Studio 提供 IntelliSense （智能感知）和编译时类型检查。而且，最好的是，TableAdapter 返回的 DataTable 可以绑定到 ASP.NET Web 数据控件，如 GridView、DetailsView、DropDownList、CheckBoxList 和其它。下面举例说明如何在 Page_Load事件处理程序仅用三行代码就将GetProducts() 方法返回的 DataTable 绑定到 GridView。

AllProducts.aspx

<%@ Page Language="VB" AutoEventWireup="true" CodeFile="AllProducts.aspx.vb"
    Inherits="AllProducts" %>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"
    "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >
<head runat="server">
    <title>View All Products in a GridView</title>
    <link href="Styles.css" rel="stylesheet" type="text/css" />
</head>
<body>
    <form id="form1" runat="server">
    <div>
        <h1>
            All Products</h1>
        <p>
            <asp:GridView ID="GridView1" runat="server"
             CssClass="DataWebControlStyle">
               <HeaderStyle CssClass="HeaderStyle" />
               <AlternatingRowStyle CssClass="AlternatingRowStyle" />
            </asp:GridView>
             </p>
    </div>
    </form>
</body>
</html>

AllProducts.aspx.vb

Imports NorthwindTableAdapters
Partial Class AllProducts
    Inherits System.Web.UI.Page
    Protected Sub Page_Load(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) _
        Handles Me.Load
        Dim productsAdapter As New ProductsTableAdapter
        GridView1.DataSource = productsAdapter.GetProducts()
        GridView1.DataBind()
    End Sub
End Class

图13: 显示在 GridView 中的产品列表

尽管本例还需要我们在 ASP.NET 页面的Page_Load事件处理程序中编写三行代码，不过在以后的教程中我们将详细介绍如何使用 ObjectDataSource，用声明的方式获取 DAL 数据。使用 ObjectDataSource 我们不必编写代码也可以进行分页和排序！

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