ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА VISUAL C++

Выпуск No. 27 от 10 декабря 2000 г.

Здравствуйте, уважаемые подписчики!

Я получал достаточно много писем с просьбами рассказать о чем-то конкретном , и в этих просьбах довольно часто встречалась тема доступа к данным из программ с использованием различных технологий - ODBC, DAO, OLE DB. Конечно, тема эта очень обширна и многогранна. Но, тем не менее, программистам с ней приходится сталкиваться довольно часто, и поэтому рассмотрение ее в рассылке кажется оправданным. Я решил, что разумнее всего будет сделать серию статей на эту тему, отдельные заметки из этой серии будут по мере написания появляться в рассылке (но, заметьте, что далеко не в каждом выпуске).

Сейчас я работаю над продолжением статьи про многозадачность. Тема синхронизации потоков думаю будет особенно интересна в свете того обсуждения, которое вызвал вопрос из выпуска No.25 (про активизацию уже запущенного экземпляра приложения в случае попытки запуска нового). В дальнейшем нас также ждет очень интересная тема о работе с e-mail.

Когда Александр Шаргин попросил меня перечислить вопросы, интересующие читателей рассылки, то я назвал ему и вопрос доступа к данным. К сегодняшнему дню он закончил работу над первой частью статьи про ODBC: технологии, с которой воистину все начиналось. Думаю, с нее стоит начать и нам.

/ / / / СТАТЬЯ / / / / / / / / / / / / / / / /

Доступ к БД с использованием ODBC
Часть 1

Открытый интерфейс доступа к базам данных (Open Database Connectivity, ODBC) – это программный интерфейс, который позволяет приложению обращаться к различным СУБД, используя структурированный язык запросов SQL. Применяя ODBC, разработчики могут писать программы, независимые от архитектуры конкретной СУБД. Такие программы будут работать с любой реляционной базой данных (как существующей в данный момент, так и той, которая, возможно, появится в будущем), для которой написан ODBC-драйвер.

НЕМНОГО ТЕОРИИ

Структура ODBC
Архитектура ODBC имеет четыре основных компонента: пользовательское приложение, менеджер драйверов ODBC, драйвер, источник данных. Менеджер драйверов написан в виде DLL, которая загружается пользовательским приложением и перенаправляет вызовы функций ODBC API нужному драйверу. Драйвер, в свою очередь, выполняет основную работу по выполнению запросов.

Типичная схема взаимодействия приложения с базой данных состоит из трёх шагов:

• установка соединения с БД
• выполнение запросов на выборку и/или изменение данных в БД
• разрыв соединения

ODBC API и классы MFC
MFC предоставляет набор классов, облегчающих работу с ODBC API. Два из них мы рассмотрим подробно – это CDatabase и CRecordset. Хотя эти два класса позволяют выполнять все основные операции по выборке и модификации данных, иногда их возможностей оказывается недостаточно. В этом случае приходится вызывать функции ODBC API напрямую (все эти функции имеют префикс SQL).

Источники данных
Источник данных (data source) – это по сути логическое имя базы данных, которое используется для обращения к ней средствами ODBC. Эта абстракция оказывается достаточно удобной: если база данных, используемая программой, будет скопирована в другой каталог или перенесена на другой компьютер, нужно просто скорректировать атрибуты источника данных, не внося никаких изменений в саму программу. Однако, ODBC позволяет работать с базой данных и напрямую, то есть без использования источников данных.

БАЗОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ODBC

Обработка ошибок
Прежде чем мы приступим к работе с ODBC, нужно научиться обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть в процессе выполнения программы. Очень часто ответ на вопрос "почему программа не работает?" находится под рукой; нужно только знать, куда посмотреть.

При использовании ODBC API программист должен был анализировать возвращаемые значения функций, обращаясь за более подробной информацией об ошибке к функции SQLError. MFC скрывает от нас детали этого процесса. В случае возникновения ошибки она возбуждает исключение, которое и должна перехватить наша программа. Обработчик исключения получает указатель на структуру CDBException, которая содержит всю необходимую информацию. Так, поле m_strError содержит описание ошибки в понятной для человека форме, а в m_strStateNativeOrigin записывается пятибуквенный код состояния ODBC, который удобно анализировать в программе, а также некоторая дополнительная информация. Типичный пример кода обработки исключений выглядит так:

try
{
    // Работаем с БД
}

catch(CDBException *pException)
{
    AfxMessageBox(pException->m_strError);

    pException->Delete();    // Удаляем структуру из памяти!
}

Замечу, что обработку исключений следует использовать только для восстановления программы после ошибки. Если всё, что нам требуется – это просмотреть значения полей структуры CDBException, можно сделать это и без перехвата исключений. В режиме отладки Visual C++ сам выводит содержимое структуры CDBException на вкладку Debug в окно Output; так что если ваша программа "рухнула", следует первым делом посмотреть на эту вкладку.

Соединение с базой данных
Сначала поговорим о том, как в системе регистрируются источники данных. Это можно сделать программно или с помощью специальной утилиты – администратора источников данных ODBC. Эта утилита входит в состав Windows и вызывается через панель управления (пункт "Источники данных ODBC (32)"). Программную регистрацию мы рассмотрим во второй части, а пока можно воспользоваться услугами администратора.

Соединение с базой данных в MFC представляется объектом класса CDatabase. Чтобы установить соединение, необходимо воспользоваться функцией CDatabase::OpenEx (функция Open устарела; к тому же пользоваться ею менее удобно). Например:

CDatabase db;

db.OpenEx("DSN=db;UID=sa;PWD=", 0);
 

Первый параметр функции OpenEx – это строка подключения, в которой пары "параметр=значение" разделяются точкой с запятой. Имена параметров нечувствительны к регистру. В стандартный набор параметров строки соединения входят: DSN (data source name – имя источника данных), UID (имя пользователя), PWD (пароль) и DRIVER (драйвер ODBC). Большинство драйверов распознаёт ряд дополнительных параметров.

Обратите внимание, что строка соединения не должна начинаться с префикса "ODBC;" (этот префикс нужно было добавлять при использовании функции CDatabase::Open).

Второй параметр функции OpenEx – набор битовых флагов, объединённых логическим "ИЛИ". Вот некоторые из них:

CDatabase::openReadOnly – открыть БД в режиме "только для чтения".
CDatabase::noOdbcDialog – никогда не выводить диалог, запрашивающий дополнительную информацию о соединении.
CDatabase::forceOdbcDialog – всегда выводить диалог, запрашивающий информацию о соединении. Этот режим уместен, если во время написания программы не известно, с какой именно базой данных она будет работать.

По умолчанию (если второй параметр OpenEx не задан или равен 0) база данных открывается в режиме "чтение и запись", а диалог появляется только в случае, когда в строке соединения отсутствуют необходимые параметры (например, имя источника данных).

Выборка данных из таблицы
Работая с ODBC, программа получает данные, извлекаемые из БД, в виде множества записей (recordset). Каждая запись содержит набор полей. В любой заданный момент времени программа может работать только с одной записью (она называется текущей). Используя функции ODBC, можно перемещаться от одной записи к другой. Для удобства каждое поле в результирующем множестве обычно связывается с переменной, которую программа использует для чтения и модификации значения соответствующего поля. Тем не менее, связывать поля с переменными в общем случае необязательно.

В MFC для работы с множеством записей предназначен класс CRecordset. Как правило, этот класс не используется в программе напрямую. Вместо этого от него порождают новые классы, переменные-члены которых и связываются с полями множества записей. Само связывание происходит в виртуальной функции CRecordset::DoFieldExchange, которая переопределяется в производном классе; эта же функция осуществляет обмен данных между полями записи и переменными класса. Множество записей создаётся функцией CRecordset::Open, а перемещение от одной записи к другой осуществляется посредством функций Move, MoveNext, MovePrev и т. п.

Пример
Рассмотрим небольшой пример. Допустим, в базе данных содержится таблица tPeople с полями Name (типа строка из 50 символов) и DateOfBirth (типа дата/время), и мы хотим напечатать на экране её содержимое. Сперва создаём новый класс, порождённый от CRecordset:

class CPeople : public CRecordset
{
public:

    CPeople(CDatabase *pDatabase = NULL) :
        CRecordset(pDatabase) { m_nFields = 2; };

    CString m_Name;
    CTime m_DateOfBirth;

    void DoFieldExchange(CFieldExchange *pFX);
};

Для каждого поля в таблице tPeople мы объявили переменную соответствующего типа. Так, поле Name хранится как строка, поэтому m_Name имеет тип CString. DateOfBirth – это дата, поэтому m_DateOfBirth – переменная типа CTime. Обратите внимание, что в переменную m_nFields (CPeople наследует её от CRecordset) необходимо записать количество полей таблицы (это значение необходимо MFC, чтобы правильно построить запрос). Теперь реализуем функцию DoFieldExchange, в которой происходит связывание полей таблицы с переменными нашего класса CPeople.

void CPeople::DoFieldExchange(CFieldExchange *pFX)
{
    pFX->SetFieldType(CFieldExchange::outputColumn);

    RFX_Text(pFX, "Name", m_Name, 50);
    RFX_Date(pFX, "DateOfBirth", m_DateOfBirth);
}

Вызов SetFieldType с параметром CFieldExchange::outputColumn должен всегда предшествовать операциям связывания. Сам механизм связывания напоминает механизм обмена данными с элементами управления диалога. Тут и там используется набор специальных макросов, которые в зависимости от контекста (который определяется объектом класса CFieldExchange) выполняют различные действия - в нашем случае формируют элементы запроса, связывают переменные с полями множества записей и осуществляют обмен данными между ними.

Каждый из макросов, используемых в DoFieldExchange, имеет префикс "RFX_". Существует несколько версий этих макросов – по одному на каждый основной тип. Наборы параметров у них несколько отличаются, но первые три параметра совпадают у всех макросов: указатель на объект класса CFieldExchange (нужно просто передать указатель, полученный от MFC), имя поля во множестве записей и ссылка на переменную, которая будет с этим полем связана.

Итак, создание класса CPeople закончено, и можно использовать его для доступа к таблице tPeople. Вот фрагмент, который печатает на экране её содержимое.

…

CDatabase Db;

Db.OpenEx("DSN=db;UID=sa;PWD=");

CPeople Rs(&Db);

Rs.Open(CRecordset::dynaset, "tPeople");

while(!Rs.IsEOF())
{
    printf("%s\t%s\n",
           Rs.m_Name,
           Rs.m_DateOfBirth.Format("%d of %B %Y"));

    Rs.MoveNext();
}
…

Здесь нужно обратить внимание на несколько моментов. Во-первых, как мы помним, прежде чем работать с базой данных, необходимо установить соединение с ней. Это делается с использованием уже знакомой нам функцией CDatabase::OpenEx. Во-вторых, указатель на соединение нужно передать конструктору класса CPeople, чтобы данные извлекались именно из нужной нам базы данных.

Теперь рассмотрим параметры функции CRecordset::Open. Первый параметр задаёт тип результирующего множества записей. Можно задавать следующие типы:

CRecordset::forwardOnly - множество записей, доступное только для чтения и по которому можно перемещаться только вперёд.
CRecordset::snapshot – множество записей, по которому можно перемещаться в любом направлении. Изменения, внесённые в БД после создания такого множества, в нём не отражаются.
CRecordset::dynaset – похоже на предыдущее, но любые изменения записи в БД будут видны после повторной выборки этой записи. Новые записи, добавленные в БД после создания такого множества, в нём не отражаются.
CRecordset::dynamic – самое ресурсоёмкое множество. Любые изменения, внесённые в БД после его открытия, будут в нём отражены. Не поддерживается многими драйверами.

Если драйвер не поддерживает запрошенный тип множества записей, MFC возбудит исключение.

Второй параметр функции CRecordset::Open используется для передачи имени таблицы или запроса, на основе которого будет построено множество записей. MFC сама определит, что именно ей передали. У функции CRecordset::Open есть также третий параметр – который во многих случаях можно не указывать. За его описанием можно обратиться к документации.

После того как множество записей создано, пользоваться им достаточно просто. Для обращения к полям текущий записи мы используем переменные-члены класса CPeople, а к следующей записи перемещаемся при помощи функции CRecordset::MoveNext. Когда все записи исчерпаны, функция CRecordset::IsEOF возвращает TRUE, и цикл прерывается.

Модификация данных в таблице
С помощью методов класса CRecordset можно изменять записи в таблице и добавлять новые записи. Прежде чем изменять запись, следует убедиться, что открытое множество записей допускает такую операцию, с помощью функции CRecordset::CanUpdate. Сама модификация начинается вызовом функции CRecordset::Edit и завершается вызовом функции CRecordset::Update; между этими двумя вызовами следует изменить значения переменных, связанных с полями множества записей. Например:

if(Rs.CanUpdate())
{
   Rs.Edit();
   Rs.m_Name = "Vasya Pupkin";
   Rs.m_DateOfBirth = CTime(2000, 1, 1, 0, 0, 0);
   Rs.Update();
}

Аналогичным образом можно добавлять новые записи, но вместо Edit используется AddNew. Убедиться в том, что множество записей поддерживает добавление, можно с помощью функции CRecordset::CanAppend. Например:

if(Rs.CanAppend())
{
   Rs.AddNew();
   Rs.m_Name = "Vasya Pupkin";
   Rs.m_DateOfBirth = CTime(2000, 1, 1, 0, 0, 0);
   Rs.Update();
}

И последнее замечание. Чтобы обновить множество записей после внесения изменений в БД, нужно вызвать функцию CRecordset::Requery.

Разрыв соединения
Это самый простой, но совершенно необходимый этап. Закончив работу с источником данных, программа должна разорвать с ним соединение вызовом CDatabase::Close. Перед этим необходимо также закрыть все наборы записей, используя функцию CRecordset::Close. Ни одна из этих функций не принимает никаких параметров.

___

Если у вас есть какие-либо вопросы, предложения или пожелания, присылайте их мне по адресу rudankort@mail.ru. Я постараюсь учесть их при написании второй части статьи, которая будет посвящена более сложным аспектам работы с ODBC.

- Александр Шаргин

/ / / / ВОПРОС-ОТВЕТ / / / / / / / / /

Q| Есть диалог на нем Date Time Picker и есть соответствующая ему переменная m_Time типа CTime. Проблема в том, что если m_Time = 0, то в диалоге высвечивается 2:00:00 !!?? Т.е. сдвиг на два часа. Причем если выставить 0:00:00, то будет "Assertion fault". Ну и соответственно, если установить 2:00:00, то после UpdateData() m_Time станет = 0. Скорее всего это как-то связано с часовым поясом (у меня часовой пояс +02:00). Как от этого избавиться? - Михаил

|A₁ Как известно, класс CTime - это всего лишь объектная обёртка вокруг типа time_t из стандартной библиотеки языка C. А тип time_t (4 байта) хранит время как число секунд, прошедших с момента полуночи 1 января 1970 года. Это означает, что класс CTime не может хранить время ДО этого момента. А если записать в него 0, мы как раз и получим 1.01.1970, 0:00:00 (или 2:00:00 с учётом часового пояса).

Когда Date Time Picker работает в режиме ввода времени, он всё равно "помнит" полную дату. Если ввести в него "0:00:00", то с учётом часового пояса получится 31.12.1969, 22:00:00, то есть дата за пределами диапазона допустимых значений CTime. Это и приводит к срабатыванию ASSERT'а.

А для решения проблемы достаточно записать в CTime какую-нибудь дату, отличную от 1.01.1970. Например:

m_Time = CTime(2000, 1, 1, 0, 0, 0); // 1 января 2000 года

- Евгений Шмелев

/ / / / ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ / / / / / / / / /

Хотел бы дополнить Ваши материалы по .NET:
В частности, хотел бы указать на ошибки в No.20 от 22 октября 2000 г.
Платформа Microsoft.NET не базируется на сервисах COM+, а предлагает совершенно новое, более удобное множество сервисов. Так, вместо DCOM и COM+ Вам предоставляется Microsoft .NET Remoting (http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?URL=/library/techart/hawkremoting.htm). Вместо каталога COM+ используется каталог .NET.
Естественно, компоненты .NET совместимы с компонентами COM+, в частности, и те, и другие прозрачно доступны друг другу через соответствующий уровень трансляции (flattened COM). Компиляция исходного кода возможна не только в IL, но и напрямую в машкод.
Первое преимущество .NET - настоящая объектность, включая наследование. Второе примущество - настоящая компонентная архитектура. Если кто-нибудь знаком с RAD-инструментарием Borland Delphi, то могу лишь сказать, что концепции .NET в области компонентной архитектуры, хранимых компонент и свойств, редакторов компонент и редакторов свойств являются органичным развитием идей, заложенных в Delphi VCL. Собственно, приглашаю на http://msdn.microsoft.com/net/default.asp

- Акжан Абдулин

[...] пару слов по поводу темы предыдущей рассылки. Я использую для решения этой проблемы опубликованный на нескольких сайтах класс CInstanceChecker ( http://www.naughter.com/sinstance.html ,автор PJ Naughter), который, по-моему, вполне успешно решает все описанные проблемы. В частности, там элегантно решен вопрос блокирования с помощью объекта класса CSingleLock повторно-запущенных копий вплоть до того момента, когда первая копия создаст главное окно для возможности его активизации.

И последнее. Порой не хочется заглядывать в русифицированные группы новостей из-за обилия "крутого профессионального жаргона" и некоторой агрессивности участников. Грустно за родной язык. Эдакое подражание новорусскому стилю: "пальцы веером" :). Кстати, англоязычные группы гораздо более традиционные и терпимые, хотя вопросы там бывают дилетантские, а профессиональный уровень отвечающих при этом очень высокий. В этом смысле эта рассылка приятно выделяется, и особо хочется отметить регулярные статьи Александра Шаргина.

- Евгений Шмелев

[...] хотелось бы также выразить благодарность Александру Шаргину, автору статьи на тему "отладчик" - несмотря на мной многолетний опыт узрел там несколько "приятных мелочей", проверить которые самому руки не доходили.
B свою очередь могу внести небольшое дополнение: если в окне отладчика Watch на одной из закладок поместить выраежение
<variable>=<value#1>
где variable - имя переменной, а value#1 - одно из возможных ее значений, то поместив на второй закладке Watch такую же строку с иным значением переменной, мы получаем очень удобный вариант быстрой установки/переключения значений интересующей нас переменной. чаще всего таковыми выступают логические переменные (хотя это и не обчзательно). если же у нас целый набор переменных, значения которых в процессе отладки нужно периодически менять, данный способ будет просто незаменим.

- Alexander Zasypkin

Благодарю всех, кто не поленился написать.

/ / / В ПОИСКАХ ИСТИНЫ / / / / / / / / / /

Q| 1. Есть окно нестандартной формы (например, круглое). Но рамка, появляющаяся вокруг него при перемещении, - строго прямоугольной формы. Как избавиться от такой рамки вообще? Или, может быть, ее можно сделать тоже произвольной формы (по контуру окна)?
2. Как избавиться от пунктирной рамки на кнопке, имеющей фокус? Для кнопки, сделанной из красивого рисунка, такая рамка выглядит лишней ... - Максим Чучуйко

   Ответить на вопрос

/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

Это все на сегодня. Всего вам доброго!

Алекс Jenter   jenter@mail.ru
Красноярск, 2000.