CN103440273B - 一种数据跨平台迁移方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种数据跨平台迁移方法及装置，用以不同数据库***之间的数据迁移。装置包括源数据信息模块，目标数据信息模块，转换模块，SQLEngine，数据包封装、传输及解析模块，以及SQL语句执行模块。通过源数据信息模块和目标数据信息模块对源数据平台的信息和目标数据平台的信息进行描述，从源数据库获取表生成Table对象，根据描述数据库之间字段的映射关系的XML文件，转换模块将Table对象进行格式转换，SQLEngine将转换后的信息构建SQL语句，并将SQL语句封装，传输给目标数据库位于的平台，在目标平台上执行SQL语句，完成数据迁移。本发明实现了数据在异构平台不同数据库之间的平滑、无损迁移。
Description
技术领域
本发明属于应用软件跨平台迁移领域，尤其是一种数据跨平台迁移方法及装置。
背景技术
数据迁移指的是将数据库及其所有的表结构、表中的数据以及存储过程（主键、外键、索引等）等迁移到另一个数据库服务器上，并且能完全运行，另一个数据库服务器可以是运行在不同的机器上，可以是运行在不同的操作***上，也可以是另一个数据库管理***。发生数据迁移的原因有很多种，或是因为它所支撑的应用***迁移到了另一个平台之上，或是因为已有的数据库***需要升级到更高的版本，亦或是因为数据所在的平台需要进行硬件、操作***等一系列基础软件的升级，等等诸如此类的原因。整个迁移过程会涉及许多的步骤和因素。数据迁移方法有抽取/转换/装载、复制和手动脚本等，然而这些方法面临着一些问题，当一方面数据量在增长，而另一方面允许的停机时间在减少时，这项工作将变得格外复杂。
Bloor研究所于2007年9月发布的“2000年全球数据迁移”报告中列出以下统计数据：
·16%的数据迁移部分项目取得了成功
·37%的预算超支
·64%没有按时完成
由此可见要进行数据迁移，并非易事。这是因为数据库***生产厂商所采取的技术策略和选择的技术路线不同，出于市场竞争等等原因，不同数据库***的开发与应用在资源利用、表结构设计、库结构等等各方面都是存在较大差异的。数据迁移过程中可能面临的难点有：
（1）不同数据库***所支持的字符集不同，迁移出现的最常见的问题是乱码问题；
（2）数据库***自身所特有的函数和技术，是不能被其它数据库***所识别的；
（3）不同的数据库***中，对字段、事件、操作等的定义和处理方法各异，从而导致在部分内容的识别和解析上存在冲突；
如何完整、准确地实现数据迁移是摆在业内人士的一个需要解决的难题。
发明内容
针对目前实现数据迁移面临的问题，本发明提出了一种数据跨平台迁移方法及装置，在不经过任何中间存储过程的前提下，实现几乎无损地数据迁移。
本发明提供的数据跨平台迁移方法，包括如下步骤：
步骤一：将源数据平台的信息创建为一个SrcDatabase对象；
步骤二：将目标数据平台的信息创建为一个DesDatabase对象；
步骤三：调用execute方法，完成整个迁移过程；
所建立的SrcDatabase对象和DesDatabase对象，都包含如下信息：数据库类型、数据库所在主机的IP地址、数据库端口号、用户名、密码和数据库名称；
所述的execute方法，包括如下步骤：
步骤3.1：通过SrcDatabase对象从源数据库端获取一个数据表，从数据表中提取数据构建对应的Table对象；Table对象包含的信息有：表的模式名、表名、表所有字段的结构信息、表中所包含的主键信息、表中所包含的外键信息以及表中所有的索引信息；
步骤3.2：根据源数据库与目标数据库之间字段的映射关系，将Table对象转换为目标数据库的表；
步骤3.3：将转换后的信息传递给SQL语句构建引擎SQLEngine，根据封装了目标数据库信息的DesDatabase对象，来构建相应的SQL语句；
步骤3.4：将SQL语句封装成数据包，传递给目标数据库位于的平台；
步骤3.5：在目标平台上执行SQL语句，将源数据库的数据***目标数据库中，完成数据迁移。
本发明提供的数据跨平台迁移装置，包括如下组成部分：源数据信息模块，目标数据信息模块，转换模块，SQLEngine，数据包封装、传输及解析模块，以及SQL语句执行模块。
源数据信息模块用于将源数据平台的信息创建为一个SrcDatabase对象；所述目标数据信息模块用于将目标数据平台的信息创建为一个DesDatabase对象。所述的SrcDatabase对象和DesDatabase对象，都包含如下信息：数据库类型、数据库所在主机的IP地址、数据库端口号、用户名、密码和数据库名称。
转换模块用于根据SrcDatabase对象从源数据库获取一个数据表，从数据表中提取数据构建对应的Table对象，再根据DesDatabase对象，利用源数据库与目标数据库之间字段的映射关系，将Table对象转换为符合目标数据库格式的表。
SQLEngine用于根据DesDatabase对象，构建相应的SQL语句。
数据包封装、传输及解析模块用于将构建的SQL语句封装成数据包，并传输至目标数据库所在的平台，并在目标数据库所在的平台上对数据包解析，将解析得到的SQL语句交给SQL语句执行模块。
SQL语句执行模块用于执行SQL语句，将源数据库的数据***目标数据库中。
本发明的数据跨平台迁移方法及装置，其优点与积极效果在于：
（1）XML存储数据库***字段之间的映射关系，充分利用XML文件的跨平台特性，使得数据跨平台迁移装置不用受操作***和软件平台的限制；
（2）XML的存储采用hashmap，易于扩展；
（3）无需任何中间存储过程，节约***的存储资源，降低了数据迁移的难度；
（4）向上屏蔽了源数据库***与目标数据库***之间的差异性，实现了一键式迁移；
（5）采用专门设计的传输数据包，简单易于解析，无冗余信息，进一步提高迁移的效率。
附图说明
图1是本发明的数据跨平台迁移方法的流程示意图；
图2是本发明的数据跨平台迁移方法中所使用的execute方法的流程图；
图3是采用HashMap来存储描述数据库字段之间映射关系的XML文件的示例图；
图4是将SQL语句封装成的数据包的示意图；
图5是本发明的数据跨平台迁移装置的结构示意图；
图6是本发明实施例中源数据库和目标数据库的信息描述图；
图7是本发明实施例中源数据库的表的示意图；
图8是本发明实施例中目标数据库中表equipment的示意图；
图9是本发明实施例中源数据库中表asset的结构示意图；
图10是图9所示表的索引信息的示意图；
图11是迁移至目标数据库MySQL中表asset的结构示意图；
图12是本发明实施例中源数据库中表users的结构示意图；
图13是迁移至目标数据库MySQL后表users的结构示意图；
图14是本发明实施例中源数据库中表asset的数据示意图；
图15是迁移至目标数据库MySQL后表asset的数据示意图；
图16是本发明实施例中源数据库中表users的数据示意图；
图17是迁移至目标数据库MySQL后表users的数据示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供的一种数据跨平台迁移方法及装置，用以将位于某一平台上数据库***中的数据迁移至另一个异构平台上的数据库***中。本发明所采用的技术主要是：将源数据平台的信息创建为一个SrcDatabase对象，将目标数据平台的信息创建为一个DesDatabase对象，然后调用execute方法完成整个迁移过程。execute方法的具体执行流程是，先通过获得的SrcDatabase对象从源数据库端获取一个Table对象，将其传递给转换（Transfer）模块进行相应的格式转换，再将转换后的信息传递给SQL(Structured Query Language，结构化查询语言)语句构建引擎SQLEngine，根据封装了目标数据库的信息的DesDatabase对象，来构建相应的SQL语句，并将SQL语句封装成数据包，传递给目标数据库位于的平台，之后在目标平台上执行SQL语句，完成数据迁移。整个数据迁移的过程，是按照基本表结构（包含是否为空、缺省值）、索引、主键、自动增长、数据信息的顺序进行迁移的。待所有的数据表迁移完成后，再进行外键的迁移。本发明用于解决应用软件跨平台迁移中数据迁移的完整性以及准确性的技术问题，实现了数据在异构平台不同数据库之间的平滑、无损迁移
如图1所示，为本发明提供的数据跨平台迁移方法，包括如下三个步骤：
步骤一：将源数据平台的信息创建为一个SrcDatabase对象；
步骤二：将目标数据平台的信息创建为一个DesDatabase对象；
步骤三：调用execute方法，完成整个迁移过程。
所建立的SrcDatabase对象和DesDatabase对象包含的信息有：数据库类型、数据库所在主机的IP地址、数据库端口号、用户名、密码、数据库名称等信息。
如图2所示，为execute方法的执行过程，包括如下步骤：
步骤3.1：通过SrcDatabase对象从源数据库端获取一个数据表，从数据表中提取数据构建对应的Table对象。
Table对象包含的信息有：表的模式名、表名、表所有字段的结构信息、表中所包含的主键信息、表中所包含的外键信息、以及表中所有的索引信息。
表的模式名schemaName，为private（私有）变量，数据类型为String（字符类型）。
表名tableName，为private变量，String数据类型。
表所有字段的结构信息columnList，为private变量，用数组ArrayList<Column>记录各字段。字段的结构信息如表1所示：
表1字段的结构信息
| 名称 | 访问权限 | 数据类型 | 描述 |
| colName | private | String | 字段的名称 |
| dataType | private | int | 字段的数据类型对应的JDBC中Types的值 |
| typeName | private | String | 字段数据库中数据类型的名称 |
| colSize | private | int | 字段尺寸，小数时对应精度，字符时对应长度 |
| decimalDigits | private | int | 字段为小数时表示小数位数，否则为0 |
| nullable | private | boolean | 字段是否允许为空 |
| colDef | private | String | 字段的缺省值 |
| autoincrement | private | boolean | 字段是否自动增长 |
int为整型，boolean为布尔类型。JDBC（Java Data Base Connectivity,java数据库连接）是一种用于执行SQL语句的Java API。
表中所包含的主键信息pk，为private变量，是主关键字PrimaryKey。主键属性描述如表2所示，ArrayList<String>表示一个参数为字符类型的别表结构。
表2主键属性信息
表中所包含的外键信息fk，为private变量，是其它表的主关键字PrimaryKey。外键的属性描述如表3所示：
表3外键属性信息
| 名称 | 访问权限 | 数据类型 | 描述 |
| pkTableSchema | private | String | 外键参照的主键所在表的模式名 |
| pkTableName | private | String | 外键参照的主键所在表的表名称 |
| pkColNames | private | ArrayList<String> | 外键参照的主键组成列的名称 |
| pkName | private | String | 外键参照的主键名称 |
| fkTableSchema | private | String | 外键所在表的模式名 |
| fkTableName | private | String | 外键所在表的表名 |
| fkColNames | private | String | 外键组成列的名称 |
| fkName | private | String | 外键的名称 |
| updataRule | private | short | 主键更新时的操作 |
| deleteRule | private | short | 主键删除时的操作 |
short表示短整型的数据类型。
表中所有的索引信息indexList，为private变量，用数组ArrayList<Index>来记录索引信息。索引属性的描述如表4所示。
表4索引属性描述
步骤3.2：将获得的Table对象进行相应的格式转换；具体格式转换方法是：根据源数据库与目标数据库之间字段的映射关系，将Table对象转换为目标数据库的表。
源数据库与目标数据库之间字段的映射关系用XML文件描述，XML文件存储在数据结构Hashmap中。
如图3所示，采用HashMap来存储描述映射关系的XML文件，每个XML文件仅用于描述两个特定数据库之间字段的映射关系。HashMap具有属性值KEY和VALUE，KEY值中存储的是字符串，用于标识进行字段映射的两个数据库，例如KEY的值为DB2TOOracle，表示进行字段映射的两数据库为DB2与Oracle。VALUE值存储的是XML文件的保存位置。
其中常用数据库***IBM DB2、Oracle、Sybase、SQL Server、Informix以及IBM ContentManager的常用字段映射表如下所示：
每两种数据库的字段的映射关系用一个XML文件所描述，在对Table对象进行转换时，首先，从HashMap中，根据标识数据库的字符串找到对应的XML文件，然后，根据XML文件，将Table中的字段转换为目标数据库所对应的字段，最后得到目标数据库的表。当需要加入新的数据库的字段对应关系时，用XML文件描述字段的对应关系，并在HashMap中添加相应的KEY和VALUE值。
步骤3.3：将转换后的信息传递给SQLEngine，根据封装了目标数据库的信息的DesDatabase对象，来构建相应的SQL语句；SQLEngine可以针对特定的数据库生成相应的SQL语句。所生成的SQL语句用于实现将源数据库的数据***目标数据库中，包括insert语句、create语句、update语句等等。
步骤3.4：将SQL语句封装成数据包，传递给目标数据库位于的平台。
如图4所示，为封装的数据包的结构，使用的数据包由数据包头和数据体组成，省略了数据包尾，如此简化不仅让整个数据包的结构显得更加简单，同时，传输需要的流量更小，封装/解析的工作要更为简易化，编码实现也要更加简单。
数据包头是整个数据包的描述，包括4个字节的包起始标志，4个字节的协议版本号，2个字节的包大小，4个字节的CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)验证码。数据体部分则为需要传输到目标数据库所在平台的SQL语句。
步骤3.5：在目标平台上执行SQL语句，将源数据库的数据***目标数据库中，完成数据迁移。
整个数据迁移的过程，是按照基本表结构（包含是否为空、缺省值）、索引、主键、自动增长、数据信息的顺序进行迁移的。待所有的数据表迁移完成后，再进行外键的迁移。
如图5所示，为本发明提供的数据跨平台迁移装置的结构示意图。数据跨平台迁移装置包括如下模块：源数据信息模块1、目标数据信息模块2、转换模块3、SQLEngine4、数据包封装、传输及解析模块5、以及SQL语句执行模块6。
源数据信息模块1，也称为SrcDatabase模块，用于将源数据平台的相关信息创建为SrcDatabase对象。
目标数据信息模块2，也成为DesDatabase模块，用于将目标数据平台的相关信息创建为DesDatabase对象。
SrcDatabase对象和DesDatabase对象包含的信息有：数据库类型、数据库所在主机的IP地址、数据库端口号、用户名、密码和数据库名称等信息。
转换模块3，也成为Transfer模块，用于根据SrcDatabase对象从源数据库获取一个数据表，从数据表中提取数据构建对应的Table对象，再根据DesDatabase对象，利用源数据库与目标数据库之间字段的映射关系，将Table对象转换为符合目标数据库格式的表。
SQLEngine4是一个引擎，用于根据DesDatabase对象，生成相应的SQL语句。
数据包封装、传输及解析模块5用于将构建的SQL语句封装成数据包，并传输至目标数据库***所在的平台，并在目标数据库所在的平台上对数据包进行解析，最后将解析得到的SQL语句交给SQL语句执行模块6。
SQL语句执行模块6用于SQL语句的执行，将源数据库的数据***目标数据库中。
下面通过运行实例说明本发明的数据跨平台迁移方法及装置的效果。
如图6所示，为数据迁移设置界面示意图。运行实例以数据从位于Windows操作***之上的SQL server2008（源数据库）迁移至位于Linux操作***之上的MySQL（目标数据库）为例，设置的迁移设置界面，用于设置源数据库和目的数据库的信息，如下图所示。点击“开始迁移”按钮后，开始对源数据库进行数据、索引、表和表结构的迁移。
接下来，来验证一下数据迁移的正确性和完整性。
原始SQL server2008数据库equipment数据库中若干个表，每个表均有主键、字段自动增长等属性，表格中数据，索引信息。
（1）表：如图7所示为源数据库的表。将数据迁移至MySQL中，数据库equipment的表如图8所示。
（2）表结构：
源数据库中asset的表结构，如图9所示。asset表中的索引信息所图10所示，索引为assetname。
迁移至MySQL中asset表的表结构，如图11所示。图11中assetname的key属性中MUL即为该表的索引信息。
源数据库中users的表结构，如图12所示。
迁移至MySQL后，users表的表结构如图13所示。
（3）表中数据：
源数据库中asset表格中，数据如图14所示。
迁移至MySQL中asset表中数据如图15所示。
源数据库中Users表格的数据如图16所示。
迁移至MySQL后Users表中数据如图17所示。
结果表明：
（1）采用本发明的技术方案，可以根据数据库表字段，自动进行相应的字段转换，从而避免了因数据库字段不同而可能引起的冲突；
（2）通过对比源数据库和目标数据库中同一表中的内容，很好地验证了本发明的数据跨平台迁移方法及装置在数据迁移过程中具备完整性和准确性；
（3）本发明的数据跨平台迁移方法及装置可以自动、有效地识别数据库中的表的数量，并分别进行相应的迁移；
（4）本发明的数据跨平台迁移方法及装置可以在网络环境下，无需中间存储过程，实现数据在异构平台不同数据库之间的平滑无损迁移。
Claims (4)
1.一种数据跨平台迁移方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将源数据平台的信息创建为一个SrcDatabase对象；
步骤二：将目标数据平台的信息创建为一个DesDatabase对象；
步骤三：调用execute方法，完成整个迁移过程；
所建立的SrcDatabase对象和DesDatabase对象，都包含如下信息：数据库类型、数据库所在主机的IP地址、数据库端口号、用户名、密码和数据库名称；
所述的execute方法，包括如下步骤：
步骤3.1：通过SrcDatabase对象从源数据库端获取一个数据表，从数据表中提取数据构建对应的Table对象；Table对象包含的信息有：表的模式名、表名、表所有字段的结构信息、表中所包含的主键信息、表中所包含的外键信息以及表中所有的索引信息；
步骤3.2：根据源数据库与目标数据库之间字段的映射关系，将Table对象转换为目标数据库的表；
所述的源数据库与目标数据库之间字段的映射关系，采用XML文件描述，XML文件存储在数据结构Hashmap中，HashMap具有两个属性值：KEY和VALUE；KEY存储的字符串，用于标识字段映射的两个数据库；VALUE存储的是XML文件的保存位置；
每两种数据库的字段的映射关系用一个XML文件所描述，在对Table对象进行转换时，首先，从HashMap中，根据标识数据库的字符串找到对应的XML文件，然后，根据XML文件，将Table中的字段转换为目标数据库所对应的字段，最后得到目标数据库的表；当需要加入新的数据库的字段对应关系时，用XML文件描述字段的对应关系，并在HashMap中添加相应的KEY和VALUE值；
步骤3.3：将转换后的信息传递给SQL语句构建引擎SQLEngine，根据封装了目标数据库信息的DesDatabase对象，来构建相应的SQL语句；
步骤3.4：将SQL语句封装成数据包，传递给目标数据库位于的平台；
步骤3.5：在目标平台上执行SQL语句，将源数据库的数据***目标数据库中，完成数据迁移；
所述的Table对象，其中表所有字段的结构信息包括如下信息：
private表示私有变量，String为字符类型，int为整型，boolean为布尔类型；JDBC表示Java数据库连接；
表中所包含的主键信息为private变量，是主关键字PrimaryKey；主键属性包括如下信息：
ArrayList<String>表示一个参数为字符类型的别表结构；
表中所包含的外键信息为private变量，外键的属性包括如下信息：
short表示短整型的数据类型；
表中所有的索引信息为private变量，用数组ArrayList<Index>来记录索引信息，索引属性包括如下信息：
ASC为升序排列，DESC为降序排列。
2.根据权利要求1所述的数据跨平台迁移方法，其特征在于，步骤3.4中所述的将SQL语句封装成的数据包，由数据包头和数据体组成；数据包头包括4个字节的包起始标志，4个字节的协议版本号，2个字节的包大小，以及4个字节的循环冗余验证码；数据体为需要传输到目标数据库所在平台的SQL语句。
3.一种数据跨平台迁移装置，其特征在于，包括如下模块：源数据信息模块，目标数据信息模块，转换模块，SQLEngine，数据包封装、传输及解析模块，以及SQL语句执行模块；
所述源数据信息模块用于将源数据平台的信息创建为一个SrcDatabase对象；所述目标数据信息模块用于将目标数据平台的信息创建为一个DesDatabase对象；所述的SrcDatabase对象和DesDatabase对象，都包含如下信息：数据库类型、数据库所在主机的IP地址、数据库端口号、用户名、密码和数据库名称；
所述转换模块用于根据SrcDatabase对象从源数据库获取一个数据表，从数据表中提取数据构建对应的Table对象，再根据DesDatabase对象，利用源数据库与目标数据库之间字段的映射关系，将Table对象转换为符合目标数据库格式的表；
所述的Table对象包含的信息有：表的模式名、表名、表所有字段的结构信息、表中所包含的主键信息、表中所包含的外键信息以及表中所有的索引信息；
其中表所有字段的结构信息包括如下信息：
private表示私有变量，String为字符类型，int为整型，boolean为布尔类型；JDBC表示Java数据库连接；
表中所包含的主键信息为private变量，是主关键字PrimaryKey；主键属性包括如下信息：
ArrayList<String>表示一个参数为字符类型的别表结构；
表中所包含的外键信息为private变量，外键的属性包括如下信息：
short表示短整型的数据类型；
表中所有的索引信息为private变量，用数组ArrayList<Index>来记录索引信息，索引属性包括如下信息：
ASC为升序排列，DESC为降序排列；
所述的转换模块所利用的源数据库与目标数据库之间字段的映射关系，采用XML文件描述，XML文件存储在数据结构Hashmap中，HashMap具有两个属性值：KEY和VALUE；KEY存储的字符串，用于标识字段映射的两个数据库；VALUE存储的是XML文件的保存位置；每两种数据库的字段的映射关系用一个XML文件所描述，在对Table对象进行转换时，首先，从HashMap中，根据标识数据库的字符串找到对应的XML文件，然后，根据XML文件，将Table中的字段转换为目标数据库所对应的字段，最后得到目标数据库的表；当需要加入新的数据库的字段对应关系时，用XML文件描述字段的对应关系，并在HashMap中添加相应的KEY和VALUE值；
所述SQLEngine用于根据DesDatabase对象，构建相应的SQL语句；
所述数据包封装、传输及解析模块用于将构建的SQL语句封装成数据包，并传输至目标数据库所在的平台，并在目标数据库所在的平台上对数据包解析，将解析得到的SQL语句交给SQL语句执行模块；
所述SQL语句执行模块用于执行SQL语句，将源数据库的数据***目标数据库中。
4.根据权利要求3所述的数据跨平台迁移装置，其特征在于，所述的数据包封装、传输及解析模块将SQL语句封装成的数据包，由数据包头和数据体组成；数据包头包括4个字节的包起始标志，4个字节的协议版本号，2个字节的包大小，以及4个字节的循环冗余验证码；数据体为需要传输到目标数据库所在平台的SQL语句。
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