开放式数据库连接

计算机科学术语

一种数据访问应用程序接口（API），支持对可使用 ODBC 驱动程序的任何数据源的访问。

1. 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。常见的DBMS都提供了ODBC的驱动接口。ODBC成为客户机/服务器系统中的一个重要支持技术。

2. 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。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。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。

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；特定 DBMS 的一个 ODBC 驱动程序允许任何已启用 ODBC 的应用程序成为 ODBC 客户端。

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。应用程序开发人员不需要修改他们的应用程序，即可让它们可以访问多个后端中的数据。只要特定后端有 ODBC 驱动程序，支持 ODBC 的前端可以访问它。

3. 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。ODBC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ODBC.DLL。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ORA6WIN.DLL，对于SQL Server，它是SQLSRVR.DLL。

3.1应用程序层

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)。

3.2驱动程序管理器

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ODBC.DLL，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。

3.3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。

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。

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。

3.4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。

4. 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。

4.1API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。

4.2SQL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。

ODBC现在看来是一个比较古老的东西，在1996年左右就比较定型了，其最新的版本是 3.8，MICROSOFT也不打算对它做什么大的更新。然而，正因为它是一个比较成熟和古老的规范，ODBC在大多数DBMS上都可以使用，可以说一个像样的DBMS都应该支持ODBC 3.0或以上的版本。

5. 使用 ODBC 的示例

1）Access 前端使用 Oracle ODBC 驱动程序（Access 1.1 随附）访问 Oracle 后端的数据。

2）Visual Basic 前端使用 dBASE ODBC 驱动程序（它是 MS ODBC 数据库驱动程序包的一部分）访问 dBASE 后端的数据。