Введение в ObjectSpaces

Тимофей Казаков (TK)

Сохраняемые объекты

В .NET Framework управление данными осуществляется на уровне объектов. Каждый объект характеризуется своим состоянием (свойства), поведением (методы), и является экземпляром какого-либо конкретного класса. В рамках приложения классы могут различаться по целевому назначению – это могут быть элементы управления, отображающие интерфейс пользователя, или сервисные классы, отвечающие за связи с базами данных и работу с сетевыми функциями, это могут быть классы “сообщений”, обеспечивающие обмен информацией между частями приложения. Все эти сущности объединяет одна общая черта – время их жизни обычно не превышает времени жизни всего приложения. Но, кроме вышеперечисленных категорий классов, можно выделить целый ряд сущностей, время жизни которых превышает срок жизни приложения. Например, в бизнес-задачах роль подобных сущностей могут играть объекты “Клиент”, “Заказчик”, “Продукт”. Таким объектам необходимо предоставить возможность сохранения своего состояния во внешнее хранилище.

В .NET Framework существуют готовые средства для работы с сохраняемыми объектами, – есть возможность сохранять состояние объектов в двоичном виде с использованием BinaryFormatter или XML-формате с использованием XmlSerializer. Все эти средства предоставляют возможности сохранения “графов” объектов, однако сохраняемая информация не оптимизирована для выполнения запросов к хранимым данным – так, поиск необходимой информации в XML-файле, содержащем несколько тысяч записей, может оказаться неприемлемо медленным. В большинстве подобных случаев в качестве хранилища информации подойдет реляционная СУБД – данные сохраняются в таблицах, для дополнительного контроля целостности между ними устанавливаются отношения, поиск информации осуществляется с использованием языка запросов SQL. Аналогичную функциональность предоставляют специальные библиотеки Object/Relational Mapping (O/R Mapping). Такая библиотека перекладывает на себя всю “черную” работу по сохранению/загрузке информации из объектной модели приложения в реляционную модель базы данных. В .NET Framework 1.2 для этих целей есть специальный набор классов из пространства имен System.ObjectSpaces.*.

ObjectSpaces

Если раньше, используя ADO.NET, нужно было самостоятельно писать SQL-запросы, то теперь это требование становится необязательным – ObjectSpaces берут на себя всю заботу об отображении классов приложения на различные источники данных. При этом мы можем создавать новые объекты, сохранять их, выполнять различные запросы - все необходимые действия по взаимодействию с источником данных будут выполняться внутри ObjectSpaces (при этом данные могут находиться как в традиционной БД, так и быть представленными в XML форме)

Для объектов приложения ObjectSpaces предоставляет следующие возможности:

Прозрачное отображение экземпляров .NET объектов на источник данных.

Поддержку иерархий классов для сохраняемых объектов.

Сохранение взаимосвязей между объектами (один к одному, один ко многим, многие ко многим).

Отложенную загрузку связанных объектов. Построение запросов с использованием OPath.

Архитектура ObjectSpaces

Какая функциональность требуется от O/R Mapping-библиотеки? Кроме очевидных задач – загрузки/сохранения состояния объекта и выполнения операций поиска, есть и менее очевидные задачи – отслеживание состояния и идентификация объекта. Для чего это нужно?

Отслеживание состояния требуется для принятия решения о необходимости сохранения объекта. Совершенно очевидно, что если ни одно из полей объекта не изменялось, то повторно сохранять ту же информацию совершенно не обязательно. Информация об оригинальных значениях полей может понадобиться и для достижения “оптимистической параллельности” (optimistic concurrency) в ситуациях, когда в БД нет колонки с версией записи. Также можно оптимизировать сохранение полей объекта для ситуаций, когда один объект отображается на несколько таблиц в базе данных, просто не обновляя не изменившиеся данные.

В каких случаях нужно уметь идентифицировать объект? В случае с O/R Mapping-библиотекой мы работаем не с “сырыми” данными, а с реальными объектами. Это значит, что одному значению первичного ключа в базе данных должен соответствовать один объект в приложении. В самом деле, разумно рассчитывать, что все возможные способы получения одного и того же объекта из базы данных каждый раз должны возвращать одну и ту же ссылку. Это означает, что O/R Mapping-библиотека должна отслеживать все загружаемые объекты, и в случае повторной попытки восстановить объект с тем же значением первичного ключа возвращать ссылку на уже загруженный.

Какие есть пути для реализации подобной функциональности? Реали