ADO.NET實用技巧兩則
2020-01-24 03:50:25
供稿：網(wǎng)友
要想充分發(fā)揮ADO.NET的優(yōu)勢，不僅需要全面、深入理解ADO.NET編程模型，及時總結(jié)經(jīng)驗、技巧也十分重要。ADO已經(jīng)有多年的實踐經(jīng)驗，ADO.NET以此為基礎(chǔ)，提供了更加豐富、強(qiáng)大的工具；盡管如此，ADO.NET的設(shè)計目標(biāo)畢竟不是提供一個即插即用的工具，它不會把所有的編程工作簡化到僅靠鼠標(biāo)點擊就可以完成的程度。
ADO.NET包含了一大堆代表數(shù)據(jù)訪問模型中各種邏輯實體的對象，其中尤以連接、事務(wù)這兩個對象最為重要。連接的作用是建立一個與后端數(shù)據(jù)庫通信的通道，創(chuàng)建連接對象必須以特定的.NET數(shù)據(jù)提供者為基礎(chǔ)。事務(wù)對象可以在已有的連接對象上創(chuàng)建，也可以通過顯式地執(zhí)行一個BEGIN TRAN SQL語句創(chuàng)建。雖然理論很簡單，但實際上，圍繞連接、事務(wù)的不確定因素很多，而且它們對應(yīng)用整體的穩(wěn)定性和效率有著至關(guān)緊要的影響。
如何保存連接字符串，保護(hù)連接字符串中可能包含的敏感信息（例如密碼）？怎樣設(shè)計一個完善的數(shù)據(jù)訪問策略，既考慮到安全性（即身份驗證、授權(quán)），卻又不至于對性能和可伸縮性造成太大的影響？如果需要用到事務(wù)，那么如何高效地實現(xiàn)和控制事務(wù)？采用自動事務(wù)還是手動事務(wù)？在使用ADO.NET時，這些問題都必須仔細(xì)考慮。
一、連接字符串，連接池
數(shù)據(jù)庫連接是一種重要的、有限的、開銷昂貴的資源，因此用好連接對象是任何應(yīng)用的最基本的要求。使用數(shù)據(jù)庫連接的要點可總結(jié)如下：
保存連接字符串應(yīng)注意安全。
打開連接應(yīng)遲，關(guān)閉連接應(yīng)早。
連接字符串是訪問數(shù)據(jù)庫的鑰匙。連接字符串除了說明要訪問的數(shù)據(jù)之外，還包含了用戶為什么可以訪問那些數(shù)據(jù)的身份證明。在執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作時，用戶身份證明是確定數(shù)據(jù)訪問權(quán)限的最重要的因素。
1.1 保存連接字符串
目前，硬編碼的連接字符串具有最好的性能，因為它們直接編譯進(jìn)了應(yīng)用的代碼之中。然而，硬編碼的字符串影響程序的靈活性，一旦連接字符串改變，應(yīng)用程序必須重新編譯。
將連接字符串保存到外部提高了靈活性，代價是訪問外部字符串需要付出額外的開銷。但在絕大多數(shù)情況下，由此導(dǎo)致的性能開銷可以忽略不計，真正需要擔(dān)心的是安全問題。例如，攻擊者可能修改、竊取連接字符串。將連接字符串保存到外部環(huán)境的常見途徑有：配置文件，UDL文件，Windows注冊表。
.NET框架配置文件以純文本文件的形式部署，訪問方便。如果連接字符串包含密碼，文本格式將是最大的缺陷所在，因為密碼將以明文的形式保存?？梢钥紤]引入一個專用的加密/解密引擎，不過這部分工作需要開發(fā)者自己完成。
UDL文件是供OLE DB提供者使用的文本文件，也就是說，SQL Server托管提供者不支持UDL文件。UDL文件也存在和前面的配置文件一樣的安全問題，總地看來優(yōu)勢不多。
最后，Windows注冊表可以作為一個天然安全的存儲場所。注冊表是一個保存關(guān)鍵信息的系統(tǒng)知識庫，如果結(jié)合運用加密技術(shù)，可以達(dá)到較高的安全性。使用注冊表的主要缺點是部署麻煩，要求創(chuàng)建注冊鍵（可能還要執(zhí)行加密）以及從注冊表讀取數(shù)據(jù)。雖然.NET Framework提供了一組調(diào)用底層Win32 API的封裝類，但這些類都沒有提供加密功能。aspnet_setreg.exe工具可以用來創(chuàng)建HKEY_LOCAL_MACHINE下的注冊鍵保存用戶名稱和密碼，例如：aspnet_setreg.exe -k "Software/MyData" -u:userID -p:password。該命令將加密指定的用戶ID和密碼。
1.2 連接池原理
連接池允許我們通過一個緩沖池重用現(xiàn)有的連接對象，避免每次使用連接對象時都要新建一個對象。采用連接池之后，只要少量的連接對象就可以滿足大量客戶端的需要。
每一個連接池都與一個獨立的連接字符串及其事務(wù)上下文關(guān)聯(lián)。每次打開一個新的連接，數(shù)據(jù)提供者會嘗試將指定的連接字符串與連接池的字符串進(jìn)行匹配。如果匹配失敗，數(shù)據(jù)提供者創(chuàng)建一個新的連接并將它加入連接池。連接池被創(chuàng)建之后，除非進(jìn)程結(jié)束，否則不會被拆除。有人認(rèn)為這種處理方式會影響性能，其實不然，維護(hù)一個不活動的或者空的連接池不需要多少開銷。
連接池創(chuàng)建之后，系統(tǒng)會創(chuàng)建一些連接對象并將它們加入連接池，直至達(dá)到額定的最小連接對象數(shù)量。以后，系統(tǒng)會根據(jù)需要新建和加入連接對象，一直到達(dá)最大連接對象數(shù)量限額為止。如果程序請求一個連接對象時沒有空閑的連接對象可用，且連接池里面的對象數(shù)量已達(dá)到上限，則請求被放入隊列，一旦有連接被釋放回緩沖池就立即取出使用。
避免用編程的方式構(gòu)造連接字符串。如果通過合并多個輸入數(shù)據(jù)的方式構(gòu)造出連接字符串，很容易給注入式攻擊以可乘之機(jī)。如果必須用到用戶輸入的數(shù)據(jù)，務(wù)必進(jìn)行嚴(yán)格的驗證。
1.3 關(guān)閉連接
關(guān)閉一個連接時，連接對象被返回給連接池以便重用，但這時實際的數(shù)據(jù)庫連接并未被拆除。如果禁用了連接池，則實際的數(shù)據(jù)庫連接也被關(guān)閉。這里必須強(qiáng)調(diào)的一點時，連接對象使用完畢后應(yīng)當(dāng)顯式關(guān)閉并將它返回給連接池，不要依靠垃圾收集器來釋放連接。實際上，當(dāng)連接對象的引用超出有效范圍時，連接不一定被關(guān)閉――垃圾收集器的功能是拆除代表物理連接的.NET封裝對象，但這并不意味著底層的連接也被關(guān)閉了。
調(diào)用Close或Dispose方法可以將連接釋放回連接池。只有當(dāng)生存期結(jié)束或出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤時，連接對象才會被從連接池刪除。
1.4 連接池與安全
如果一個應(yīng)用程序的所有數(shù)據(jù)訪問操作都使用同樣的連接字符串，連接池的優(yōu)勢將發(fā)揮到極限。但是，這只是一種理想化了的狀況，很可能與應(yīng)用程序的其他要求存在沖突。例如，如果只使用一個連接字符串，要在數(shù)據(jù)庫這一層次上執(zhí)行安全控制就很困難了。
另一方面，如果讓每一個用戶分別使用自己的連接字符串（即為每一個用戶分別設(shè)定數(shù)據(jù)庫帳戶），勢必出現(xiàn)大量小型的連接池，許多連接根本不會被重用。依照慣例，這類問題的最佳解決方案是尋找兩個極端之間的一個適當(dāng)折衷點。我們可以設(shè)置一組具有代表性的公用帳戶，同時修改存儲過程，使之接受一個表示用戶標(biāo)識的參數(shù)，存儲過程根據(jù)傳入的用戶標(biāo)識執(zhí)行不同的操作。
二、事務(wù)模式
分布式企業(yè)應(yīng)用離不開事務(wù)。在數(shù)據(jù)訪問代碼中加入事務(wù)管理功能主要有兩種方式：手動方式，自動方式。
在手動方式中，程序員負(fù)責(zé)編寫所有配置、使用事務(wù)機(jī)制的代碼。自動（或COM+）事務(wù)則在.NET類中加入聲明式屬性，指定運行時對象的事務(wù)特性。自動方式方便了將多個組件配制成在同一個事務(wù)之內(nèi)運行。兩種事務(wù)方式都支持本地的或分布式的事務(wù)，但自動的事務(wù)方式極大地簡化了分布式事務(wù)處理。
必須注意的是，事務(wù)是一種開銷很大的操作，所以決定使用事務(wù)之前務(wù)必再三考慮。如果確實需要使用事務(wù)，那就要盡量縮小事務(wù)的粒度，減少對數(shù)據(jù)庫的加鎖時間、加鎖范圍。例如，對于SQL Server，單個的SQL語句不需要顯式地聲明事務(wù)，SQL Server會自動將每一個語句作為一個獨立的事務(wù)運行。手動的本地事務(wù)總是比其他事務(wù)快得多，因為它不需要涉及DTC（Distributed Transaction Coordinator）。
手動事務(wù)、自動事務(wù)應(yīng)當(dāng)視為兩種不同的、互斥的技術(shù)。如果要在單個數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行事務(wù)性操作，優(yōu)先考慮手動事務(wù)。當(dāng)單個事務(wù)跨越多個遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫，或單個事務(wù)涉及多個資源管理器（例如，一個數(shù)據(jù)庫和一個MSMQ資源管理器），優(yōu)先考慮自動事務(wù)。不管怎樣，應(yīng)當(dāng)極力避免混合運用兩種事務(wù)模式。如果性能不是特別重要，即使只對一個數(shù)據(jù)庫操作也可以考慮使用自動事務(wù)，使代碼更加簡潔（但速度略慢）。
總而言之，要提高數(shù)據(jù)庫訪問代碼的質(zhì)量，必須深入了解ADO.NET對象模型，根據(jù)實際情況靈活運用各種技巧。ADO.NET是一個公用的API，各種應(yīng)用――不管是Windows窗體應(yīng)用、ASP頁面還是Web服務(wù)，都可以通過ADO.NET訪問數(shù)據(jù)庫；但是，ADO.NET不是一邊接受輸入、一邊吐出結(jié)果的黑箱，而是一個由許多工具組成的工具箱。
