浅析ado.net获取数据库元数据信息 DeriveParameters

写这个文章源于早先对ADO.Net获取数据库元数据上的认识，去年我在阅读ADO.Net Core Reference的时候曾经注意过DataSet的FillSchema的这个方法。这方面，在我之前的随笔中提到过Typed DataSet，而FillSchem与WriteXmlSchema的结合使用可以获得数据库的表结构架构，从而使用相应工具生成强类型的DataSet。但是我记得作者建议在具体应用开发中尽量少用FillSchema这个方法，因为出于性能考虑，其一般只适合作为测试过程中的一个方法。

当时我的理解就是，这是一个获取数据库元数据的一个方便的方法，但是由于其对性能的影响，因此通常应用中比较少用。而在我后面的开发中也未曾有机会接触这个方法。

今年早先1月份的时候看DAAB，注意到其封装的DataCommand对象提供了动态获取存储过程信息的支持：DeriveParameters。当时我的第一印象是，这也是获取数据库的“元数据”，因为之前有过FillSchema对性能影响上的认识，我当时就产生了一个问号：这样做适合吗？自动填充Command对象的Parameter集合，会影响应用程序的性能吗？

就此我也请教过M$的专家，给我的回答是两者机制不同，后者对性能影响不大。

昨日翻倒年初对这个问题疑惑而提的一篇帖子，突然很想进一步找找这两中方法的区别之处，简单了解了一下，以下做个简单的归纳。

DeriveParameters方法

先说简单的一个。DeriveParameters是SqlCommandBuilder类的一个公共方法，提供一个SqlCommannd的参数，该Command对象作为获取到的Parameters的存放容器。其实SqlCommand本身就有一个DeriveParameters的方法，但是它是内部方法，而SqlCommandBuilder.DeriveParameters就是封装了该方法的调用：

1public static void DeriveParameters(SqlCommand command)
2{
3      SqlConnection.SqlClientPermission.Demand();
4      if (command == null)
5      {
6            // throw an exception
7      }
8      command.DeriveParameters();
9}

来看一下SqlCommand的DeriveParameters方法：

 1internal void DeriveParameters()
 2{
 3      
 4      // Validate command type(is storedprocedure?) and command info
 5      
 6
 7      // Retrieve command text detail
 8      string[] txtCommand = ADP.ParseProcedureName(this.CommandText);
 9
10      SqlCommand cmdDeriveCommand = null;
11
12      this.cmdText = "sp_procedure_params_rowset";
13      if (txtCommand[1] != null)
14      {
15            this.cmdText = "[" + txtCommand[1] + "].." + this.cmdText;
16
17            if (txtCommand[0] != null)
18            {
19                  this.cmdText = txtCommand[0] + "." + this.cmdText;
20            }
21
22            cmdDeriveCommand = new SqlCommand(this.cmdText, this.Connection);
23      }
24      else
25      {
26            cmdDeriveCommand = new SqlCommand(this.cmdText, this.Connection);
27      }
28      cmdDeriveCommand.CommandType = CommandType.StoredProcedure;
29      cmdDeriveCommand.Parameters.Add(new SqlParameter("@procedure_name", SqlDbType.NVarChar, 0xff));
30      cmdDeriveCommand.Parameters[0].Value = txtCommand[3];
31      ArrayList parms = new ArrayList();
32      try
33      {
34            try
35            {
36                  using (SqlDataReader drParam = cmdDeriveCommand.ExecuteReader())
37                  {
38                        SqlParameter parameter = null;
39                        while (drParam.Read())
40                        {
41                              parameter = new SqlParameter();
42                              parameter.ParameterName = (string) drParam["PARAMETER_NAME"];
43                              parameter.SqlDbType = MetaType.GetSqlDbTypeFromOleDbType((short) drParam["DATA_TYPE"], (string) drParam["TYPE_NAME"]);
44                              object len = drParam["CHARACTER_MAXIMUM_LENGTH"];
45                              if (len is int)
46                              {
47                                    parameter.Size = (int) len;
48                              }
49                              parameter.Direction = this.ParameterDirectionFromOleDbDirection((short) drParam["PARAMETER_TYPE"]);
50                              if (parameter.SqlDbType == SqlDbType.Decimal)
51                              {
52                                    parameter.Scale = (byte) (((short) drParam["NUMERIC_SCALE"]) & 0xff);
53                                    parameter.Precision = (byte) (((short) drParam["NUMERIC_PRECISION"]) & 0xff);
54                              }
55                              parms.Add(parameter);
56                        }
57                  }
58            }
59            finally
60            {
61                  cmdDeriveCommand.Connection = null;
62            }
63      }
64      catch
65      {
66            throw;
67      }
68
69      if (params.Count == 0)
70      {
71            // throw an exception that current storedprocedure does not exist
72      }
73      
74      this.Parameters.Clear();
75      foreach (object parm in parms)
76      {
77            this._parameters.Add(parm);
78      }
79}

ADP.ParseProcedureName其实就是获取存储过程命令的细节信息，有兴趣的可以反编译来看看。

纵观整个方法，有效性验证-〉获取命令字符串-〉执行查询-〉填充参数列表-〉返回。应该是非常简洁明朗的，最多也就是在数据库Query的阶段需要有一个来回，其他操作根本就谈不上有什么复杂度，而且也不存在大数据的对象，对性能的损耗谈不上多巨大。

下面来看看FillSchema的处理过程

FillSchema方法

这个部分因为代码比较多，所以我就抽关键的部分来看一下。

首先，FillSchema是DataAdapter类定义的一个方法，而具体实现则是在该类的子类DBDataAdapter中完成的（SqlDataAdapter继承于DBDataAdapter）。

通过反编译，可以发现FillSchema的关键处理步骤是在其调用私有方法FillSchemaFromCommand来完成的。简单看一下该方法体的内容：

 1private DataTable[] FillSchemaFromCommand(object data, SchemaType schemaType, IDbCommand command, string srcTable, CommandBehavior behavior)
 2{
 3      IDbConnection connection = DbDataAdapter.GetConnection(command, "FillSchema");
 4      ConnectionState state = ConnectionState.Open;
 5      DataTable[] arrTables = new DataTable[0];
 6      try
 7      {
 8            try
 9            {
10                  DbDataAdapter.QuietOpen(connection, out state);
11                  using (IDataReader reader = command.ExecuteReader((behavior | CommandBehavior.SchemaOnly) | CommandBehavior.KeyInfo))
12                  {
13                        if (reader == null)
14                        {
15                              return arrTables;
16                        }
17                        int tblIndex = 0;
18                        while (true)
19                        {
20                              if (0 < reader.FieldCount)
21                              {
22                                    try
23                                    {
24                                          string txtTableName = null;
25                                          SchemaMapping mapping = new SchemaMapping(this, reader, true);
26                                          if (data is DataTable)
27                                          {
28                                                mapping.DataTable = (DataTable) data;
29                                          }
30                                          else
31                                          {
32                                                mapping.DataSet = (DataSet) data;
33                                                txtTableName = DbDataAdapter.GetSourceTableName(srcTable, tblIndex);
34                                          }
35                                          mapping.SetupSchema(schemaType, txtTableName, false, null, null);
36                                          DataTable currentTable = mapping.DataTable;
37                                          if (currentTable != null)
38                                          {
39                                                arrTables = DbDataAdapter.AddDataTableToArray(arrTables, currentTable);
40                                          }
41                                    }
42                                    finally
43                                    {
44                                          tblIndex++;
45                                    }
46                              }
47                              if (!reader.NextResult())
48                              {
49                                    return arrTables;
50                              }
51                        }
52                  }
53            }
54            finally
55            {
56                  DbDataAdapter.QuietClose(connection, state);
57            }
58      }
59      catch
60      {
61            throw;
62      }
63      return arrTables;
64}

首先，该操作含有一个数据库的Query操作，这里其实是调用DBDataAdapter的SelectCommand的对象，执行一次查询，然后遍历查询返回的所有表，每遍历到一个表的时候，通过该表的信息实例化一个SchemaMapping对象，再有该对象创建为DataSet/DataTable创建架构信息。

这里，DataSet/DataTable是作为参数提供的，整个处理过程，首先必然的需要完成一次查询操作，由于使用IDataReader，所以在查询之后的所有操作期间，连接是保持着的，这一定程度上占用了一些资源（也可以说这些资源还不算太昂贵）；其次，实例化一个SchemaMapping对象（该对象是内部类，我在MSDN上没有查到相关介绍性资料），我简单看了一下这个类的代码，在我看来，它的处理过程应该是占据了整个过程蛮大一部分资源的，这方面属于个人见解。

由于我的认识上的有限，也为了保证文章的内容无误导，暂且说到这里。这个方法的进一步讨论希望留给有兴趣的朋友。

总结

以上是我对这两个方法认识方面简单的一个概括，其实从上面的描述，也打消了我原先认为的这两个方法在获取元数据上有本质的差别。个人认为，之所以获取结构性元数据的消耗大，是因为获取逻辑的繁琐以及使用的对象的庞大，而参数信息相对而言完全属于轻量级的东西，所以所谓性能上的差异并非因为获取机制的本质差异引起的。