開放式資料庫連線:1. 產生和發展,2. 基本思想與特點,3. 體系結構和實現,3

一種數據訪問應用程式接口（API），支持對可使用 ODBC 驅動程式的任何數據源的訪問。

開放資料庫連線（Open Database Connectivity，ODBC）是微軟公司開放服務結構（WOSA，Windows Open Services Architecture）中有關資料庫的一個組成部分，它建立了一組規範，並提供了一組對資料庫訪問的標準API（應用程式編程接口）。這些API利用SQL來完成其大部分任務。ODBC本身也提供了對SQL語言的支持，用戶可以直接將SQL語句送給ODBC。開放資料庫互連定義的訪問資料庫API規範，這些API獨立於不同廠商的DBMS，也獨立於具體的程式語言。ODBC規範後來被X/OPEN和ISO/IEC採納，作為SQL標準的一部分，具體內容可以參看《ISO/IEC 9075-3:1995 (E) Call-Level Interface (SQL/CLI)》等相關的標準檔案。

基本介紹

中文名：開放資料庫互連
外文名：ODBC
提出者：Microsoft

1. 產生和發展,2. 基本思想與特點,3. 體系結構和實現,3.1應用程式層（Application）,3.2驅動程式管理器（Driver Manager）,3.3驅動程式（Driver）,3.4數據源,4. 一致性級別,4.1API的一致性,4.2SQL語法的一致性級別,5. 使用 ODBC 的示例,

1. 產生和發展

關係型資料庫產生後很快就成為資料庫系統的主流產品，由於每個DBMS廠商都有自己的一套標準，人們很早就產生了標準化的想法，於是產生了SQL，由於其語法規範逐漸為人所接受，成為RDBMS上的主導語言。最初，各資料庫廠商為了解決互連的問題，往往提供嵌入式SQL API，用戶在客戶機端要作業系統中的RDBMS時，往往要在程式中嵌入SQL語句進行預編譯。由於不同廠商在數據格式、數據操作、具體實現甚至語法方面都具有不同程度的差異，所以彼此不能兼容。

長期以來，這種API的非規範情況令用戶和RDBMS廠商都不能滿意。在80年代後期，一些著名的廠商結成了SQL Access Group（簡稱SAG），提出了SQL API的規範核心：調用級接口（Call Level Interface），簡稱CLI。

1991年11月，微軟宣布了ODBC，次年推出可用版本。1992年2月，推出了ODBC SDK 2.0版。ODBC基於SAG的SQL CAE草案所規定的語法，共分為Core、Level 1、 Level 2三種定義，分別規範了22、16、13共51條命令，其中29條命令甚至超越了SAG CLI中原有的定義，功能強大而靈活。它還包括標準的錯誤代碼集、標準的連線和登錄DBMS方法、標準的數據類型表示等。

由於ODBC思想上的先進性，且沒有同類的標準或產品與之競爭，它一枝獨秀，推出後僅僅兩三年就受到了眾多廠家與用戶的青睞，成為一種廣為接受的標準。常見的DBMS都提供了ODBC的驅動接口。ODBC成為客戶機/伺服器系統中的一個重要支持技術。

2. 基本思想與特點

ODBC的基本思想是為用戶提供簡單、標準、透明的資料庫連線的公共編程接口，開發廠商根據ODBC的標準去實現底層的驅動程式，這個驅動對用戶是透明的，並允許根據不同的DBMS採用不同的技術加以最佳化實現，這就利於不斷吸收新的技術而趨完善。

這同時也就是資料庫驅動的思想。ODBC出現以後，用戶安裝不同的DBMS驅動就可用同樣的SQL語句實現在不同DBMS上進行同樣的操作，而且無需預編譯。ODBC帶來了資料庫連線方式的變革。在傳統方式中，開發人員要熟悉多個DBMS及其API，一旦DBMS端出現變動，則往往導致用戶端系統重新編建或者原始碼的修改，這給開發和維護工作帶來了很大困難。在ODBC方式中，不管底層網路環境如何，也無論採用何種DBMS，用戶在程式中都使用同一套標準代碼，無需逐個了解各DBMS及其API的特點，源程式不因底層的變化而重新編建或修改，從而減輕了開發維護的工作量，縮短了開發周期。

概括起來，ODBC具有以下靈活的特點：

1）使用戶程式有很高的互操作性，相同的目標代碼適用於不同的DBMS；特定 DBMS 的一個 ODBC 驅動程式允許任何已啟用 ODBC 的應用程式成為 ODBC 客戶端。

2）由於ODBC的開放性，它為程式集成提供了便利，為客戶機/伺服器結構提供了技術支持。

3）由於套用與底層網路環境和DBMS分開，簡化了開發維護上的困難。應用程式開發人員不需要修改他們的應用程式，即可讓它們可以訪問多個後端中的數據。只要特定後端有 ODBC 驅動程式，支持 ODBC 的前端可以訪問它。

3. 體系結構和實現

ODBC是依靠分層結構來實現的，如此可保證其標準性和開放性。ODBC共分為四層：應用程式、驅動程式管理器、驅動程式和數據源。微軟公司對ODBC規程進行了規範，它為套用層的開發者和用戶提供標準的函式、語法和錯誤代碼等，微軟還提供了驅動程式管理器，它在Windows中是一個動態程式庫即ODBC.DLL。驅動程式層由微軟、DBMS廠商或第三開發商提供，它必須符合ODBC的規程，對於Oracle，它是ORA6WIN.DLL，對於SQL Server，它是SQLSRVR.DLL。

3.1應用程式層（Application）

使用ODBC接口的應用程式可執行以下任務：①請求與數據源的連線和會話(SQLConnect)； ②向數據源傳送SQL請求(SQLExecDirct或SQLExecute)； ③對SQL請求的結果定義存儲區和數據格式； ④請求結果； ⑤處理錯誤； ⑥如果需要，把結果返回給用戶； ⑦對事務進行控制，請求執行或回退操作(SQLTransact)； ⑧終止對數據源的連線(SQLDisconnect)。

3.2驅動程式管理器（Driver Manager）

由微軟提供的驅動程式管理器是帶有輸入庫的動態連線庫ODBC.DLL，其主要目的是裝入驅動程式，此外還執行以下工作:

①處理幾個ODBC初始化調用；

②為每一個驅動程式提供ODBC函式入口點；

③為ODBC調用提供參數和次序驗證。

3.3驅動程式（Driver）

驅動程式是實現ODBC函式和數據源互動的DLL，當應用程式調用SQL Connect或者SQLDriver Connect函式時，驅動程式管理器裝入相應的驅動程式，它對來自應用程式的ODBC函式調用進行應答，按照其要求執行以下任務：①建立與數據源的連線；②向數據源提交請求；③在應用程式需求時，轉換數據格式；④返回結果給應用程式；⑤將運行錯誤格式化為標準代碼返回；⑥在需要時說明和處理游標。

以上這些功能都是對應用程式層功能的具體實現。驅動程式的配置方式可以劃分為以下兩種。

1）單層次（single-tier）這種方式下，驅動程式要處理ODBC調用SQL語句，並直接操縱資料庫，因此具有數據存取功能。這種配置最常見的是同一台微機之上異種資料庫通過ODBC存取，如在Powerbuilder中存取XBase、Excel、Paradox等數據檔案。

2）多層次（multiple-tier）這種配置中驅動程式僅僅處理ODBC調用，而將SQL語句交給伺服器執行，然後返回結果。這種情況往往是應用程式、驅動程式管理器、驅動程式駐留在客戶機端，而數據源和數據存取功能放在伺服器端。譬如用Foxpro或Excel存取SQL Server或Oracle上的數據。

有時在以上兩者之間加上網關以解決通信協定的轉換等問題，這時驅動程式要將請求先傳送給網關。

3.4數據源

由用戶想要存取的數據和它相關的作業系統、DBMS及網路環境組成。

4. 一致性級別

從應用程式觀點來看，最理想的情況是每個數據源和驅動程式都支持同一套ODBC函式調用和SQL語句。但是由於形形色色的DBMS在實現上有很大的差異，它們所依賴的系統和環境也各不相同，在對ODBC支持的程度上就不一致。一致性級別（Conformance Levels）建立了對眾多功能的標準劃分，為應用程式和驅動程式提供幫助和選擇的依據。它劃定了驅動程式所支持的ODBC函式和SQL語句的範圍，我們可以用SQLGetInfo、SQLGetFunctions、SQLTypeInfo三個函式獲知驅動程式所支持的功能集。

ODBC從API和SQL語法兩方面劃分級別。

4.1API的一致性

ODBC將函式調用劃分為三級。

1）核心API 它包括了與SAG的CLI相匹配的基本功能，包括：分配與釋放環境、連線及語句句柄；連線到數據源；準備並執行SQL語句或立即執行SQL語句；為SQL語句和結果列中的參數分配存儲器；從結果中檢索數據，檢索結果的信息；提交和撤消事務處理；檢索錯誤信息。

2）一級API 它包括了核心API的全部功能，比如用特定驅動程式的對話框連線到數據源；設定和查詢語句值和連線選項；送部分或全部參數值；檢索部分和全部結果；檢索目錄信息；檢索關於驅動程式和數據源的信息。

3）二級API 其功能包括核心和一級API的全部功能；瀏覽可獲得的連線和可獲得的數據源列表；傳送參數值數組，檢索結果數組；檢索參數個數及參數描述；套用可捲動的游標；檢索SQL語句和本機表格；檢索各種目錄信息；調用轉換DLL。

4.2SQL語法的一致性級別

從SQL方面可劃分為最小的SQL語法、核心SQL語法和擴展SQL語法三個等級。

ODBC現在看來是一個比較古老的東西，在1996年左右就比較定型了，其最新的版本是 3.8，MICROSOFT也不打算對它做什麼大的更新。然而，正因為它是一個比較成熟和古老的規範，ODBC在大多數DBMS上都可以使用，可以說一個像樣的DBMS都應該支持ODBC 3.0或以上的版本。

5. 使用 ODBC 的示例

1）Access 前端使用 Oracle ODBC 驅動程式（Access 1.1 隨附）訪問 Oracle 後端的數據。

2）Visual Basic 前端使用 dBASE ODBC 驅動程式（它是 MS ODBC 資料庫驅動程式包的一部分）訪問 dBASE 後端的數據。

3）使用 C+ODBC SDK+Win SDK 編寫的 C 應用程式使用 Rochester Software 提供的 AS/400 ODBC 驅動程式訪問 AS/400 中的數據。

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