Windows Azure实战:如何创建云数据存储

核心提示：Windows Azure SDK开发环境包括一个开箱即用的开发存储(Development Storage)，实际上它是一个在本地模拟云存储服务的工具，Windows Azure实战:如何创建云数据存储，Azure SDK提供了开发存储服务，在将应用程序部署到云之前，PartitionKey和RowKey的值可以允许

Windows Azure SDK开发环境包括一个开箱即用的开发存储(Development Storage)，实际上它是一个在本地模拟云存储服务的工具，Azure SDK提供了开发存储服务，在将应用程序部署到云之前，允许开发人员在本机创建、调试和测试云数据服务。默认情况下，开发存储是以SQL Server Express版为基础模拟云存储环境的，开发存储使用Windows身份认证连接到SQL Server Express。本文将向大家展示如何在本地云开发环境中创建一个数据表。

第1步：创建新的Worker Cloud Service项目

使用Visual Studio中的Worker Cloud Service模板创建一个新项目，命名为CreateDataStorage。

图 1 创建新的Worker Cloud Service项目

第2步：添加StorageClient.dll引用

Visual Studio默认会为这个解决方案生成两个项目，需要给项目添加一个到StorageClient.dll的引用，这个程序集在安装Windows Azure SDK的目录下，如我这里是C:\Program Files\Windows Azure SDK\v1.0\Samples\StorageClient\Lib\bin\Debug，如果没有这个文件，那么就需要载入SDK自带的示例，重新编译一次即可生成这个文件。

public　class　Address　:　TableStorageEntity　
　　　　{　
　　　　　　　　private　State?　_state;　
　　　　　　　　public　string　Address1　{　get;　set;　}　
　　　　　　　　public　string　Address2　{　get;　set;　}　
　　　　　　　　public　string　City　{　get;　set;　}　
　　　　　　　　public　int?　State　{　get　{　return　(int)_state;　}　set　{　_state　=　(State)value;　}　}　
　　　　　　　　public　string　Zip　{　get;　set;　}　
　　　　　　　　public　string　County　{　get;　set;　}　
　　　　　　　　public　string　Country　{　get;　set;　}　
　　　　　　　　public　Address():this(Guid.NewGuid())　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　}　
　　　　　　　　public　Address(Guid　internalID)　
:　base(ConfigurationManager.AppSettings["PartitionKey"],　internalID.ToString())　
　　　　　　　　{　}　
　　　　　　　　public　Address(string　address1,　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　string　address2,　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　string　city,　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　State　state,　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　string　zip,　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　string　county,　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　string　country,　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Guid　internalID)　
　　　　　　　　　　　　:this(internalID)　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　Address1　=　address1;　
　　　　　　　　　　　　Address2　=　address2;
　　　　　　　　　　　City　=　city;　
　　　　　　　　　　　　State　=　(int)state;　
　　　　　　　　　　　　Zip　=　zip;　
　　　　　　　　　　　　County　=　county;　
　　　　　　　　　　　　Country　=　country;　
　　　　　　　　}　
　　　　}

第3步：添加新的C#库项目CloudData.Models

接下来给解决方案添加一个C#库项目CloudData.Models，在这里，我定义了一个很简单的数据实体类Address，它继承了SDK基础类 Microsoft.Samples.ServiceHosting.StorageClient.TableStorageEntity，下面的代码显示了这个类的定义。

第4步：创建CloudDataService文件夹

在同一个项目中，创建一个CloudDataService文件夹，在它上面增加三个接口定义 – IdataTableService，IHasDependencyTableService和INoDependencyTableService。 IDataTableService接口暴露三个基本的数据表访问功能 – Insert，Update和Delete，所有这些功能都接受 Microsoft.Samples.ServiceHosting.StorageClient命名空间中定义的TableStorageEntity 类参数;其它两个接口都衍生自IDataTableService接口，IHasDependencyTableService接口暴露 UpdateDependencyTable()方法，它也接受TableStorageEntity类参数;INoDependencyTableService接口不暴露任何方法，但它提供了一个类型定义，用于标记一个类为无逻辑依赖数据对象。

第5步：在CloudDataService文件夹下添加两个类

接下来在CloudDataServices文件夹中增加两个类 – DataTableService和AddressTableService，将第一个类标记为抽象类，AddressTableService类是DataTableService类的衍生类。

所有类和接口的代码如下：

using　System;　
using　System.Collections.Generic;　
using　System.Linq;　
using　System.Text;　
namespace　CreateDataStorage.Models.CloudDataServices　
{　
　　　　using　Microsoft.Samples.ServiceHosting.StorageClient;　
　　　　public　interface　IDataTableService　
　　　　{　
　　　　　　　　bool　Insert(TableStorageEntity　entity);　
　　　　　　　　bool　Update(TableStorageEntity　entity);　
　　　　　　　　bool　Delete(TableStorageEntity　entity);　
　　　　}　
　　　　public　interface　IHasDependencyTableService　:　IDataTableService　
　　　　{　
　　　　　　　　bool　UpdateDependencyTable(TableStorageEntity　entity);　
　　　　}
public　interface　INoDependencyTableService　:　IDataTableService　
　　　　{　
　　　　}　
}　
using　System;　
using　System.Collections.Generic;　
using　System.Linq;　
using　System.Text;　
namespace　CreateDataStorage.Models.CloudDataServices　
{　
　　　　using　Microsoft.Samples.ServiceHosting.StorageClient;　
　　　　using　CreateDataStorage.Models.CloudDataContext;　
　　　　abstract　public　class　DataTableService　
　　　　{　
　　　　　　　　protected　UserDataContext　_userDataContext　=　null;　
　　　　　　　　protected　string　_Table　{　get;　set;　}　
　　　　　　　　public　DataTableService()　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　_userDataContext　=　new　UserDataContext();　
　　　　　　　　}　
　　　　　　　　public　UserDataContext　DataContext()　{　return　_userDataContext;　}　
　　　　　　　　virtual　public　bool　Insert(TableStorageEntity　entity)　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　bool　success　=　false;　
　　　　　　　　　　　　try　
　　　　　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　　　　　if　(this　is　IHasDependencyTableService)　
　　　　　　　　　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(this　as　IHasDependencyTableService).UpdateDependencyTable(entity);　
　　　　　　　　　　　　　　　　}　
　　　　　　　　　　　　　　　　_userDataContext.AddObject(_Table,　entity);　
　　　　　　　　　　　　　　　　_userDataContext.SaveChanges();　
　　　　　　　　　　　　　　　　success　=　true;　
　　　　　　　　　　　　}　
　　　　　　　　　　　　catch　{　}　
　　　　　　　　　　　　return　success;　
　　　　　　　　}　
　　　　　　　　public　bool　Update(TableStorageEntity　entity)　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　bool　success　=　false;　
　　　　　　　　　　　　try
　　　{　
　　　　　　　　　　　　　　　　if　(Delete(entity))　
　　　　　　　　　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　success　=　Insert(entity);　
　　　　　　　　　　　　　　　　}　
　　　　　　　　　　　　}　
　　　　　　　　　　　　catch　{　}　
　　　　　　　　　　　　return　success;　
　　　　　　　　}　
　　　　　　　　virtual　public　bool　Delete(TableStorageEntity　entity)　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　bool　success　=　false;　
　　　　　　　　　　　　try　
　　　　　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　　　　　if　(this　is　IHasDependencyTableService)　
　　　　　　　　　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(this　as　IHasDependencyTableService).UpdateDependencyTable(entity);　
　　　　　　　　　　　　　　　　}　
　　　　　　　　　　　　　　　　_userDataContext.DeleteObject(entity);　
　　　　　　　　　　　　　　　　_userDataContext.SaveChanges();　
　　　　　　　　　　　　　　　　success　=　true;　
　　　　　　　　　　　　}　
　　　　　　　　　　　　catch　{　}　
　　　　　　　　　　　　return　success;　
　　　　　　　　}　
　　　　}　
}　
using　System;　
using　System.Collections.Generic;　
using　System.Linq;　
using　System.Text;　
using　System.Configuration;　
namespace　CreateDataStorage.Models.CloudDataServices　
{　
　　　　using　Microsoft.Samples.ServiceHosting.StorageClient;　
　　　　using　CreateDataStorage.Models.CloudData;　
　　　　public　class　AddressTableService　:　DataTableService,　INoDependencyTableService　
　　　　{　
　　　　　　　　public　AddressTableService()　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　_Table　=　ConfigurationManager.AppSettings["AddressTable"];　
　　　　　　　　}　
　　　　}　
}

第6步：添加UserDataContext类

在同一个项目上，添加UserDataContext类，这个类衍生自Azure SDK基础类TableStorageDataServiceContext，它封装了一个云存储查询函数，UserDataContext的定义代码如下：

public　class　UserDataContext　:　TableStorageDataServiceContext　
　　　　{　
　　　　　　　　public　DataServiceQuery<Address>　AddressTable　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　get　
　　　　　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　　　　　return　
CreateQuery<Address>(ConfigurationManager.AppSettings["AddressTable"]);　
　　　　　　　　　　　　}　
　　　　　　　　}　
　　　　}

第7步：指定数据库名

在CreateDataStorage项目节点上点击右键，选择“属性”，在属性对话框中，选择左侧的“开发”，输入数据库名AzureForDotNetDeveloper，如下图所示。

图 2 输入数据库名

第8步：添加CloudData.Models.dll引用

给CloudStorageService_WorkerRole项目添加CloudData.Models.dll引用。

第9步：创建测试存储表

在CreateDataStorage项目上点击右键，选择“创建测试存储表(Create Test Storage Table)”，如下图所示，编译器将会分析代码，为数据库生成一个表。

图 3 创建测试存储表

生成的表如下图所示。

图 4 生成的AddressTable表

第一次在本地创建Development Storage(开发存储)时，会弹出一个提示消息框，如下图所示。

图 5 第一次创建开发存储时的提示框

点击“是”，弹出如下图所示的对话框。

图 6 开发存储初始化确认对话框

启动成功后，可以查看其运行状态，如下图所示。

图 7 查看开发存储的运行状态

这就是使用Windows Azure SDK开发存储表服务创建云数据存储表的基本步骤，但实际上，在云环境中的存储利用率和在本地环境中的存储利用率有所不同，因此我们应该遵循一些规则和最佳实践。

为数据列使用可移植型数据类型

数据列的数据类型应该可移植到SQL数据类型，或可以被转换为系统定义的基本数据类型。

使用Windows Azure开发工具生成数据表

使用Azure SDK提供的开发工具调用开发存储服务生成数据库和数据表，开发工具分析所有项目的数据对象生成数据结构，数据表的数量等于衍生自TableStorageEntity类的数据实体类的数量，列的数量等于该数据实体类公共访问属性的数量。

非可移植数据类型解决方案

如果数据类型是自定义的，SDK开发工具将不能调用DevelopmentStorage.exe和DevtableGen.exe，下面的例子展示了在数据表中使用自定义数据列类型的解决方案，我们定义了两个数据对象类 - State和Address，State是枚举类型，它有59个成员，代表美国邮政服务使用的州，每个Address类有一个使用这个自定义类型的属性成员。这两个类的定义如下：

public　enum　State　
　　　　{　
　　　　　　　　AL,AK,AS,AZ,AR,CA,CO,CT,DE,DC,FM,FL,GA,GU,HI,　
　　　　　　　　ID,IL,IN,IA,KS,KY,LA,ME,MH,MD,MA,MI,MN,MS,MO,　
　　　　　　　　MT,NE,NV,NH,NJ,NM,NY,NC,ND,MP,OH,OK,OR,PW,PA,　
　　　　　　　　PR,RI,SC,SD,TN,TX,UT,VT,VI,VA,WA,WV,WI,WY　
　　　　}　
　　　　public　class　Address　:　TableStorageEntity　
　　　　{　
　　　　　　　　...　
　　　　　　　　public　State　State　{　get;　set;　}　
　　　　　　　　...　
　　　　}

当我们再次调用创建测试存储表时，将会要求我们移除数据库中的现有存储，如下图所示。

图 8 删除现有存储表的确认对话框

点击“是”，弹出一个执行失败的对话框，如下图所示。

图 9 创建开发存储表失败的消息提示框

Visual Studio输出窗口显示的错误消息是：

DevTableGen(0,0):　error　DG10:　No　tables　were　generated.　Either　no　candidate　classes　were　　
found　or　they　did　not　meet　the　requirements　for　the　table　storage.

光从这个错误输出信息看不出失败的原因，我们可以通过以下步骤重新生成数据表：

1、让State类型继承int类型，因为int是系统定义的类型，是可移植到SQL数据库的;

2、在Address类中，使用State类型定义一个成员变量_state;

3、应用.NET可为空设计模式给这个成员变量;

4、执行类型转换。

下面是修改后的代码：

public　enum　State　:　int　
　　　　{　
　　　　　　　　AL,AK,AS,AZ,AR,CA,CO,CT,DE,DC,FM,FL,GA,GU,HI,　
　　　　　　　　ID,IL,IN,IA,KS,KY,LA,ME,MH,MD,MA,MI,MN,MS,MO,　
　　　　　　　　MT,NE,NV,NH,NJ,NM,NY,NC,ND,MP,OH,OK,OR,PW,PA,　
　　　　　　　　PR,RI,SC,SD,TN,TX,UT,VT,VI,VA,WA,WV,WI,WY　
　　　　}　

　　　　public　class　Address　:　TableStorageEntity　
　　　　{　
　　　　　　　　private　State　_state;　
　　　　　　　　public　int?　State　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　get　{　return　(int)_state;　}　
　　　　　　　　　　　　set　{　_state　=　(State)value;　}　
　　　　　　　　}　
　　　　}

完成修改后，使用Visual Studio重新生成表，错误将会消失，在本地SQL数据库中重新创建表成功。

数据上下文类继承

除了数据实体类外，对于每一个数据存储表，必须定义一个继承自TableStorageDataServiceContext的类，如：

public　class　UserDataContext　:　TableStorageDataServiceContext　
　　　　{　
　　　　　　　　...　
　　　　　　　　public　DataServiceQuery<Address>　AddressTable　
　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　get　
　　　　　　　　　　　　{　
　　　　　　　　　　　　　　　　CreateQuery<Address>(ConfigurationManager.AppSettings["AddressTable"]);　
　　　　　　　　　　　　}　
　　　　　　　　}　
　　　　　　　　...　
　　　　}

使用PartitionKey和RowKey组织分散的数据

为了支持负载均衡，云中的表和实体都是跨存储节点分区的，也就是说，物理上可能是位于不同服务器上的，每个分区容纳连续范围的实体，它们的分区键值相同，分区就是通过分区键组织的。我们在表上指定了PartitionKey属性为分区键，分区键必须是唯一的，分区键是由实体主键和RowKey组成的。

对于每一个数据表实体，数据可以根据PartitionKey和RowKey组织，PartitionKey和RowKey的值可以允许是空字符串，但不能是null，下表显示了PartitionKey和RowKey可能的组合。

表 1 使用PartitionKey和RowKey组织表结构

PartitionKey	RowKey	使用条款
空字符串	空字符串	一个分区或一行
有值	空字符串	多个分区或一行
空字符串	有值	一个分区或每个分区有多行
有值	有值	多个分区或每个分区有多行