摘 要:在不同的操作系統中,系統與系統之間的數據交換是為重要的環節,在此,由W3C制定出來的XML正是針對不同系統之間的數據交換而設計,基于WinCE嵌入式系統,完全支持W3C的XML的規范,因此,XML作為WinCE嵌入式系統數據同步的媒介是比較理想的選擇。本文主要介紹在.NET開發平臺下,WinCE中基于XML的數據同步的方式和方法。
關鍵詞:XML;XSD;.NET;C#;WinCE;存儲卡;無線網;GPRS;PDA;SQL CE;.NET FrameWork
1.引言
在此,我們利用WinCE 3.0的Pocket PC 2002和Windows XP之間的數據同步來闡述本文,為了實現數據同步,我們在Pocket PC 2002中加載了SQL CE作為Pocket PC的數據庫,在XP中加載了SQL Server 2000作為普通臺式計算機的數據庫,同時采用了Visual Studio .NET 2003作為研究的開發平臺,Pocket PC與普通PC計算機之間的數據同步采用XML方式進行,XML數據文件傳輸方式采用存儲卡、紅外、無線網、GPRS等任意一種方式進行。
XML是為在 Web 上傳送而進行優化了的 SGML 的子集。它是由萬維網聯合會 (W3C) 定義的。該標準化確保了結構化數據的統一性和相對于應用或供應商的獨立性。XML 是一種提供數據描述格式的標記語言。該語言使跨越多個平臺進行更準確的內容聲明和獲得更有意義的搜索結果變得更加容易。此外,XML實現了表示與數據的分離,通過應用不同的樣式表和應用程序,使您能夠根據需要顯示和處理數據。XSD是XML 架構定義語言,可為 XML 文檔定義結構和數據類型。XML 架構是由 schema元素組成的。
2.設計要點
設計要點是通過XML方式進行不同系統之間多元數據類型、多元數據表的雙向數據交換。PC與PDA之間的數據傳輸可以使用存儲卡形式,也可以使用無線網形式,無線網包含無線局域網(802.11)、GPRS、CDMA、紅外線(IRQ)等多種模式。在此,各種無線網或各種存儲卡或許只能稱為是一種媒介,它們存在的目的只是為了傳輸XML交換文件到不同的系統。數據交換的模型圖如圖1所示
2.1.XML交換文件設計
在此我們使用XML文件作為傳輸數據的交換文件,因此XML交換文件的設計是為重要的一個步驟,通俗來說,一個XML交換文件包含兩個部分,一個是XML架構,也就是XSD,另外一個是XML的數據部分。在.NET的智能設備(smart device)開發中必須使用.Net FrameWork的精簡版,之所以稱之為精簡版,只是因為它是普通的.Net FrameWork的子集,因此它并不支持所有的普通模式下的功能,針對XML來說,它必須把XML的數據和XML的架構(XSD)分開,或許是微軟為了考慮傳輸的文件大小的問題吧,因為在眾多的應用中,架構一般不會改變,而且都是已知的架構,只傳輸XML數據總是比還要傳輸XML架構來的小。下面我們分步來講解這兩個部分。
2.1.1.XML架構(XSD)設計
在此我們所涉及到XSD,則主要是針對這個XML文件的架構制定遵循的版本和所涉及到的數據的類型。
在此,我們舉例要描述數據表“T_Message”。
同時它包含兩個字段:
MessageID int
MessageTitle varchar(128)
按照XSD的規范,我們就可以得到如下的架構。
<?xml version="1.0" standalone="yes"?>
<xs:schema id="NewDataSet" xmlns=""
xmlns:xs=http://www.w3.org/2001/XMLSchema
xmlns:msdata="urn:schemas-microsoft-com:xml-msdata">
<xs:element name="NewDataSet" msdata:IsDataSet="true"
msdata:Locale="zh-CN">
<xs:complexType>
<xs:choice maxOccurs="unbounded">
<xs:element name="AT_ShippingProperty">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="MessageID"
type="xs:int" minOccurs="0" />
<xs:element name="MessageTitle"
type="xs:string" minOccurs="0" />
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:choice>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:schema>
從以上可以看出,XSD描述了這個XSD的版本是1.0,屬于w3c制定的架構等等信息,同時還描述了MessageID和MessageTitle兩個字段,為了看得更明白,我們采用了加粗表示。
2.1.2.XML數據
在此我們所涉及到XML數據內容部分,則主要是針對這個XML文件所遵循的版本和數據的字段內容。
在此,我們舉例要描述數據表“T_Message”。
同時它包含兩個字段:
MessageID int
MessageTitle varchar(128)
假設這個數據表中存有兩條記錄,如下表所示:
MessageID
MessageTitle
1
數據庫連接
2
數據庫操作
按照XML的數據規范,我們就可以得到如下的XML數據。
<?xml version="1.0" standalone="yes"?>
<NewDataSet>
<AT_Public_Message>
<MessageID>1</MessageID>
<MessageTitle>數據庫連接</MessageTitle>
</AT_Public_Message>
<AT_Public_Message>
<MessageID>2</MessageID>
<MessageTitle>數據庫操作</MessageTitle>
</AT_Public_Message>
</NewDataSet>
2 .2.嵌入式系統
嵌入式系統一般指非PC系統,它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統軟件(OS)(要求實時和多任務操作)和應用程序編程。有時設計人員把這兩種軟件組合在一起。應用程序控制著系統的運作和行為;而操作系統控制著應用程序編程與硬件的交互作用。
當前主流的嵌入式系統的操作系統(OS)包括WinCE、Palm等等,其中以Palm的歷史為長久,但是以WinCE的普及推廣速度快,操作為靈活,應用為廣泛,因此當前時期,大多數的用戶選擇WinCE作為當前嵌入式系統的操作系統。
2.2.1.WinCE操作系統
WinCE操作系統是嵌入式操作系統中的一種,為微軟所研制開發,包含WinCE、WinCE.NET、Windows XP Embedded等一系列的Mobile Windows家族。正迅速地為人們所接受。
2.2.2.Compact .Net FrameWork
隨著.NET開發平臺2003版的推出,微軟包容了嵌入式系統的開發,使得嵌入式系統的開發更為簡便更為容易。
2.3.XML文件傳輸
由于XML是一個文本類型的文件,因此具備跨平臺的能力,可以為UNIX、LINUX等非Windows平臺所接受,由于是文本類型的文件,因此傳輸方式可以多種多樣。比如使用存儲器進行傳輸,存儲器包括存儲卡、磁盤、磁帶等等存儲載體;也可以通過網絡下載復制的功能,比如通過有線或無線局域網,或者GPRS、Moden等等網絡載體;還可以通過紅外端口的發送接收文件的方式進行傳輸。
3.實現方法
由于是WinCE,因此可以使用Visual Studio .Net 2003版進行編程,利用Visual Studio .NET 2003版中帶的Compact .Net FrameWork,使所編制的程序可以運行在WinCE的嵌入式系統中。
針對微軟的.NET計劃,相信不久的將來,Compact .Net FrameWork也可以運行到Palm等其它嵌入式系統中。
3.1.PC端XML數據導出
假設我們已經有了數據庫連接SQLconn,strSQL是待執行的SQL語句,則我們的PC端服務程序導出可以寫成如下方式。
//初始化SqlDataAdapter
System.Data.SqlClient.SqlDataAdapter myDataAdapter = new System.Data.SqlClient.SqlDataAdapter();
//初始化SelectCommand ,其中strSQL為待執行的SQL語句,SQLconn為數據連接
myDataAdapter.SelectCommand = new System.Data.SqlClient.SqlCommand(strSQL,SQLconn);
//使用myDataAdapter初始化SqlCommandBuilder
System.Data.SqlClient.SqlCommandBuilder myCB = new System.Data.SqlClient.SqlCommandBuilder (myDataAdapter);
//初始化一個DataSet
System.Data.DataSet DS = new System.Data.DataSet();
//執行strSQL中的SQL指令,查詢結果填充到DS中
myDataAdapter.Fill (DS);
//從E:ExFromPC.XSD文件中導入XML架構
DS.WriteXmlSchema("E:\ExFromPC.XSD");
//按照XML架構導出XML數據到E:ExFromPC.XML中
DS.WriteXml("E:\ExFromPC.XML");
自此,XML文件已經導出完成,即可使用2.3所闡述的文件傳輸方式的任意一種傳輸到WinCE嵌入式系統中去。
3.2.WinCE端數據導入
//初始化DataSet
System.Data.DataSet DS = new System.Data.DataSet();
//初始化XML架構文件操作流
FileStream FsXSD = new FileStream("\ExFromPC.xsd",FileMode.Open);
//初始化XML架構讀取設備
XmlTextReader xtrXSD = new XmlTextReader(FsXSD);
//載入XML架構到DS中
DS.ReadXmlSchema(xtrXSD);
//關閉XML架構讀取設備
xtrXSD.Close();
//關閉XML架構文件操作流
FsXSD.Close();
//按照裝載了的XML架構載入XML數據到DS
DS.ReadXml("\ExFromPC.XML");
在載入完XML數據之后,即可通過種種方法把數據寫入到數據庫中,或交由其它方式處理,在此不再陳述。
3.3.WinCE端數據導出
//初始化DataSet
System.Data.DataSet DS = new System.Data.DataSet();
//初始化SqlCeDataAdapter
System.Data.SqlServerCe.SqlCeDataAdapter myDataAdapter = new System.Data.SqlServerCe.SqlCeDataAdapter();
//初始化SelectCommand ,其中conn是數據連接,p_strSQL待執行的SQL語句
myDataAdapter.SelectCommand = new System.Data.SqlServerCe.SqlCeCommand(p_strSQL,conn);
//初始化SqlCeCommandBuilder
System.Data.SqlServerCe.SqlCeCommandBuilder myCB = new System.Data.SqlServerCe.SqlCeCommandBuilder(myDataAdapter);
//加載映射的數據表名p_strTableNameTemp為數據表名
myDataAdapter.TableMappings.Add("Table",p_strTableNameTemp);
//把SQL語句執行結果寫入到DS中
myDataAdapter.Fill (DS);
//初始化XML架構文件操作流
FileStream FsXSD = new FileStream(\ExFromPC.xsd",FileMode.Open);
//初始化XML架構讀取設備
XmlTextReader xtrXSD = new XmlTextReader(FsXSD);
//載入XML架構
DS.ReadXmlSchema(xtrXSD);
//關閉XML架構讀取設備
xtrXSD.Close();
//關閉XML架構文件操作流
FsXSD.Close();
//導出XML數據文件
DS.WriteXml("\ExFromPC.xml");
自此,XML文件已經導出完成,即可使用2.3所闡述的文件傳輸方式的任意一種傳輸到PC中去。
3.4.PC端XML數據導入
//初始化架構文件操作流
FileStream FsXSD = new FileStream("E:\ExFromCE.XSD",FileMode.Open);
//初始化XML數據文件操作流
FileStream FsXML = new FileStream("E:\ExFromCE.XML",FileMode.Open);
//初始化DataSet
System.Data.DataSet DS = new System.Data.DataSet();
//初始化XML架構讀取設備
XmlTextReader xtrXSD = new XmlTextReader(FsXSD);
//載入XML架構
DS.ReadXmlSchema(xtrXSD);
//關閉XML架構讀取設備
xtrXSD.Close();
//關閉XML架構文件流
FsXSD.Close();
//初始化XML數據讀取設備
XmlTextReader xtrXML = new XmlTextReader(FsXML);
//導入XML數據到DS中
DS.ReadXml(xtrXML);
//關閉XML數據設備
xtrXML.Close();
//關閉XML數據文件流
FsXML.Close();
在讀取XML數據到DS之后,即可通過種種手段寫入到數據庫中,在此不再陳述。
用XML方式同步數據,可以達到一次同步多個數據表的功能,為離線方式同步數據庫的,可以適用于多種場合,比如Windows和Linux之間同步數據,Windows和UNIX之間同步數據。
參考文獻
[1] Andy Wigley著, 趙明譯.移動設備.NET應用程序設計. 清華大學出版社
[2] 徐可, 熊偉著,Visual C#.NET深入編程. 北京希望電子出版社