微软提出的开放式数据库互连（open-database-connectivity，即odbc）成为目前一个强有力解决方案，并逐步成为windows和macintosh平台上的标准接口，并推动了这方面的开放性和标准化。
一、odbc的产生和发展
关系型数据库产生后很快就成为数据库系统的主流产品，由于每个dbms厂商都有自己的一套标准，人们很早就产生了标准化的想法，于是产生了sql，由于其语法规范逐渐为人所接受，成为rdbms上的主导语言。最初，各数据库厂商为了解决互连的问题，往往提供嵌入式sql api，用户在客户机端要操作系统中的rdbms时，往往要在程序中嵌入sql语句进行预编译。由于不同厂商在数据格式、数据操作、具体实现甚至语法方面都具有不同程度的差异，所以彼此不能兼容。
长期以来，这种api的非规范情况令用户和rdbms厂商都不能满意。在80年代后期，一些著名的厂商包括oracle、sybase、lotus、ingres、informix、hp、dec等结成了sql access group（简称sag），提出了sql api的规范核心：调用级接口（call level interface），简称cli。
1991年11月，微软宣布了odbc，次年推出可用版本。1992年2月，推出了odbc sdk 2.0版。odbc基于sag的sql cae草案所规定的语法，共分为core、level 1、 level 2三种定义，分别规范了22、16、13共51条命令，其中29条命令甚至超越了sag cli中原有的定义，功能强大而灵活。它还包括标准的错误代码集、标准的连接和登录dbms方法、标准的数据类型表示等。
由于odbc思想上的先进性，且没有同类的标准或产品与之竞争，它一枝独秀，推出后仅仅两三年就受到了众多厂家与用户的青睐，成为一种广为接受的标准。目前，已经有130多家独立厂商宣布了对odbc的支持，常见的dbms都提供了odbc的驱动接口，这些厂商包括oracle、sybase、informix、ingres、ibm(db/2)、dec(rdb)、hp(allbase/sql)、gupta、borland(paradox)等。目前，odbc已经成为客户机/服务器系统中的一个重要支持技术。
二、odbc的基本思想与特点
odbc的基本思想是为用户提供简单、标准、透明的数据库连接的公共编程接口，开发厂商根据odbc的标准去实现底层的驱动程序，这个驱动对用户是透明的，并允许根据不同的dbms采用不同的技术加以优化实现，这就利于不断吸收新的技术而趋完善。
这同时也就是数据库驱动的思想，它很类似于windows中打印驱动的思想。在windows中，用户安装不同的打印驱动程序，使用同样一条打印语句或操作，就可很容易地实现在不同打印机上打印输出，而不需要了解内部的具体原理。odbc出现以后，用户安装不同的dbms驱动就可用同样的sql语句实现在不同dbms上进行同样的操作，而且无需预编译。odbc带来了数据库连接方式的变革，如图1所示。在传统方式中，开发人员要熟悉多个dbms及其api，一旦dbms端出现变动，则往往导致用户端系统重新编建或者源代码的修改，这给开发和维护工作带来了很大困难。在odbc方式中，不管底层网络环境如何，也无论采用何种dbms，用户在程序中都使用同一套标准代码，无需逐个了解各dbms及其api的特点，源程序不因底层的变化而重新编建或修改，从而减轻了开发维护的工作量，缩短了开发周期。
@@;图1 数据库连接方式的转变@@
概括起来，odbc具有以下灵活的特点：
1. 使用户程序有很高的互操作性，相同的目标代码适用于不同的dbms；
2. 由于odbc的开放性，它为程序集成提供了便利，为客户机/服务器结构提供了技术支持；
3. 由于应用与底层网络环境和dbms分开，简化了开发维护上的困难。
三、odbc的体系结构和实现
odbc是依靠分层结构来实现的，如此可保证其标准性和开放性。图2所示为odbc的体系结构，它共分为四层：应用程序、驱动程序管理器、驱动程序和数据源。微软公司对odbc规程进行了规范，它为应用层的开发者和用户提供标准的函数、语法和错误代码等，微软还提供了驱动程序管理器，它在windows中是一个动态链接库即。驱动程序层由微软、dbms厂商或第三开发商提供，它必须符合odbc的规程，对于oracle，它是，对于sql server，它是。
@@;图2 odbc体系结构@@
下面我们详细介绍各层的功能。
1. 应用程序层(application)
使用odbc接口的应用程序可执行以下任务：
①请求与数据源的连接和会话(sqlconnect)；
②向数据源发送sql请求(sqlexecdirct或sqlexecute)；
③对sql请求的结果定义存储区和数据格式；
④请求结果；
⑤处理错误；
⑥如果需要，把结果返回给用户；
⑦对事务进行控制，请求执行或回退操作(sqltransact)；
⑧终止对数据源的连接(sqldisconnect)。
2. 驱动程序管理器(driver manager)
由微软提供的驱动程序管理器是带有输入库的动态连接库，其主要目的是装入驱动程序，此外还执行以下工作:
①处理几个odbc初始化调用；
②为每一个驱动程序提供odbc函数入口点；
③为odbc调用提供参数和次序验证。
3. 驱动程序(driver)
驱动程序是实现odbc函数和数据源交互的dll，当应用程序调用sql connect或者sqldriver connect函数时，驱动程序管理器装入相应的驱动程序，它对来自应用程序的odbc函数调用进行应答，按照其要求执行以下任务:
①建立与数据源的连接；
②向数据源提交请求；
③在应用程序需求时，转换数据格式；
④返回结果给应用程序；
⑤将运行错误格式化为标准代码返回；
⑥在需要时说明和处理光标。
以上这些功能都是对应用程序层功能的具体实现。驱动程序的配置方式可以划分为以下两种。
(1)单层次(single-tier) 这种方式下，驱动程序要处理odbc调用sql语句，并直接操纵数据库，因此具有数据存取功能。这种配置最常见的是同一台微机之上异种数据库通过odbc存取，如在powerbuilder中存取xbase、excel、paradox等数据文件,如图3所示。@@;图3 一层配置示意图@@
(2)多层次(multiple-tier) 这种配置中驱动程序仅仅处理odbc调用，而将sql语句交给服务器执行，然后返回结果。这种情况往往是应用程序、驱动程序管理器、驱动程序驻留在客户机端，而数据源和数据存取功能放在服务器端。譬如用foxpro或excel存取sql server或oracle上的数据,如图4所示。
@@;图4 二层配置示意图@@
有时在以上两者之间加上网关以解决通信协议的转换等问题，这时驱动程序要将请求先传送给网关，如访问dec rdb和ibm as/400时的配置,如图5所示。
@@;图5 三层配置示意图@@
4. 数据源
数据源由用户想要存取的数据和它相关的操作系统、dbms及网络环境组成。
四、一致性级别
从应用程序观点来看，最理想的情况是每个数据源和驱动程序都支持同一套odbc函数调用和sql语句。但是由于形形色色的dbms在实现上有很大的差异，它们所依赖的系统和环境也各不相同，在对odbc支持的程度上就不一致。一致性级别(conformance levels)建立了对众多功能的标准划分，为应用程序和驱动程序提供帮助和选择的依据。它划定了驱动程序所支持的odbc函数和sql语句的范围，我们可以用sqlgetinfo、sqlgetfunctions、sqltypeinfo三个函数获知驱动程序所支持的功能集。odbc从api和sql语法两方面划分级别。
1. api的一致性
odbc将函数调用划分为三级。
(1)核心api 它包括了与sag的cli相匹配的基本功能，包括：分配与释放环境、连接及语句句柄；连接到数据源；准备并执行sql语句或立即执行sql语句；为sql语句和结果列中的参数分配存储器；从结果中检索数据，检索结果的信息；提交和撤消事务处理；检索错误信息。
(2)一级api 它包括了核心api的全部功能，比如用特定驱动程序的对话框连接到数据源；设置和查询语句值和连接选项；送部分或全部参数值；检索部分和全部结果；检索目录信息；检索关于驱动程序和数据源的信息。
(3)二级api 其功能包括核心和一级api的全部功能；浏览可获得的连接和可获得的数据源列表；发送参数值数组，检索结果数组；检索参数个数及参数描述；应用可卷动的光标；检索sql语句和本机表格；检索各种目录信息；调用转换dll。
2. sql语法的一致性级别
从sql方面可划分为最小的sql语法、核心sql语法和扩展sql语法三个等级。
五、odbc的应用与前景
odbc的出现给用户描绘了一个诱人的前景，即网络中的windows用户可以方便地访问各种数据库。现在，在微软推出的许多产品中都提供了odbc支持，如visal basic 3.0、visal c1.5、excel 5.0、word 6.0、foxpro、access等。同时其他一些应用软件和开发工具也提供了对odbc的支持。因此用户只要安装不同的odbc驱动程序，就可存取相应的数据库产品，而不管用户使用何种前台应用软件，也不管后台是何种数据库，这个存取的过程是一致的。
但是由于odbc产生的时间还不长，其应用也同时存在着一些问题。首先，它的层次比较多，表现在性能上比专有的api要慢，这是其标准化和开发性所带来的必要的代价；其次，由于odbc规定了三个层次的一致性级别，应用程序与驱动程序之间的匹配就会出现一些问题和矛盾，比如某些驱动程序支持的级别比较低，而应用程序要求的比较高；再者，由于不同的驱动程序为不同的开发商所开发，测试工作不能统一，而现有的开发和测试工具并不很完善；同时，在非sql的数据库系统上的应用也存在一些问题。
微软公司将odbc作为一项很重要的技术，它已承诺进一步改进odbc技术，为驱动程序开发者提供更先进的开发和测试工具，还将交付系统管理和监控工具，它还将与dbms厂商和第三方厂商建立更密切的合作，以期使驱动程序支持更高级别的一致性，并在规范化方面有所完善。目前，odbc已为数据库供应商组织内部所认可，同时为众多应用软件厂商和第三方开发商所使用，相信随着sql的推广和规范，用户和开发商会更加依赖于这一技术。
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