Oracle spatial与arcsde 的关系

Posted 2020-08-09

有一些同事问过我下面这些问题：

• 我们用了oracle spatial sdo_geometry，是不是没用arcsde?
• 我们到底是使用oracle spatial还是arcsde,有点懵！
• 执行了create enterprise geodatabase是不是就表示使用了arcsde?那这个动作到底是做什么呢？
• 我们没用arcsde的服务，为什么你还说我们用了arcsde呢？
• ……

因为问得人很多，我打算将我的理解写下来，与大家交流，以收抛砖引玉之效。

1、什么是ARCSDE

　　SDE的全称是spatial database engine(空间数据引擎)，之所以称之为引擎，是因为所有的空间数据IO都需要通过它来管理。它属于中间件技术，位于客户端和数据库之间，其本身并不能够存储空间数据（存储是由数据库完成），它的作用可以理解为将数据库中的对象（表、视图等）抽象成上层GIS应用可以认识的概念，例如feature、feature class等。

 

 

 

                                                                                                                                          

 

2、ARCSDE是怎么工作的

　　ARCSDE保存了一系统数据库对象，用于管理空间信息，这些对象统称为资料档案库（Repository）。以基于ORACLE数据库的ARCSDE为例，资料档案库包含SDE用户下的数据字典表、存储过程、以及数个.dll文件。数据字典表，用以存储要素类、要素类字段、要素类投影、要素类范围等元数据信息，而存储过程和.dll用于实现对空间数据的GIS运算和操作，例如用于计算polygon周长的方法。

3、空间数据是如何存储的

　　上文已经说过，ARCSDE并不能够存储空间数据，数据都是存储在RDBMS(关系型数据库)(实际上并不限于RDBMS，ARCSDE也支持非关系型数据库和HADOOP。但现在只谈它与ORACLE SPATIAL的关系，因此，此处说RDBMS)中。以矢量数据为例，它既可以以二近制形式存储为一个BLOB对象，也可以使用RDBMS或ARCSDE提供的矢量数据类型。

　　最初的时候，即ARCSDE和RDBMS还未提供矢量数据类型之前，所有的数据都是以序列化的二近制形式存储，在数据库里表现为一个BLOB字段。

　　以BLOB字段的形式存储，虽然解决了存储的问题，但却没能很好地利用RDBMS的能力。例如，它不能用SQL操作(所谓SQL操作，就是与我们COM的ArcGISEngine对比就是我们不需要使用ArcGIS接口对数据进行操作，我们直接使用SQL语句的增删改对空间数据进行操作)非常便捷地处理空间数据（处理BLOB需要反序列化）。为了更好地利用RDBMS的资源，从ARCSDE 9.2开始，提供了一个结构化的数据类型——ST_GEOMETRY。由于数据是结构化的，所以通过SQL查询空间数据即可了解数据内容，通过SQL即可非常便捷地对数据进行各种操作（例如更新）。这样的好处是显示易见的，它突破了ARCGIS的种种障碍限制，在特定的环境下特别是用户的数据都是简单的点线面，并且业务只有相关的编辑方面，无需SDE版本要求时，SQL操作将非常便捷直观。这些操作其实也降低了操作人员的GIS门槛，但是切记：高便利与高风险是时刻并存的。

　　除此之外，RDBMS也纷纷推出了自定义的空间数据类型，例如ORACLE的SDO_GEOMETRY。它的作用与ST_GEOMETRY类似。

4、使用ARCSDE的连接方式

　　在ARCSDE8.1之前，通过ARCSDE连接数据库是一种三层模型。从8.1之后，ArcSDE提供了两种数据联结架构，即两层和三层模型。两层模型即直连、三层模型即ARCSDE服务连接。

　　ARCSDE服务连接模型如下图：

    　　在ArcSDE Server上运行着1个giomgr进程和多个gsrvr进程。

　　　　giomgr即ArcSDE服务器管理进程，该进程一直存在，负责监听用户连接请求，分配相应的gsrvr管理进程，进行空间数据字典的维护。

　　　　gsrvr属于这样一种进程：当有客户端请求数据库连接，由giomgr分配名为gsrvr的独立进程来全面负责客户机与服务器的元数据通信。

　　　　当使用ArcSDE服务连接时，需要在ArcSDE Server安装RDBMS Client software。在此种连接模式下，客户端通过SDE服务访问数据表后，ArcSDE Server服务器端完成对数据的各种操作，再把操作结果返回客户端。

　　　　ARCSDE直连模型如下图：

　　与ARCSDE服务连接方式不同，gsrvr进程内嵌到客户端，不再需要服务器端ArcSDE服务。ArcSDE直连驱动和ArcSDE服务采用相同的代码构建。不同的是，ArcSDE直连驱动是一系列动态链接库dll，安装和运行于客户端应用程序的进程空间内；而ArcSDE服务是可执行程序，运行于服务器端。

　　　　当使用ArcSDE直连时，需要在客户端安装dbms client software。在此种连接模式下，通过SDE访问数据表后，将在客户端本地完成对数据的各种操作（像空间分析，编辑等）。

    　　直连与服务连接下比，优势表现在：

1. 直连方式较服务连接方式卸载了20%-40%的负载
2. 直连方式降低了服务器端内存的需求
3. 直连速度更快
4. 直连配置支持FAILOVER，而服务连接不支持RAC架构
5. 不需要安装SDE服务，也不需要维护SDE服务
6. 实施部署方便，切换环境只需将工具与ORACLE客户端打包即可
7. 使用操作系统认证方式连接到数据库，必须使用直连

    

　　　　劣势表现在：

1. 对客户端配置要求高
2. 所有的客户端都必须安装oracle客户端(或其它数据库连接驱动程序)
3. 数据库客户端必须是32位

 

注意：自ESRI提供直连方式后，ESRI一直推荐使用直连方式。另外，从ARCGIS 10.3之后，不再提供SDE服务（即不再提供sdeservice工具(从ARCGIS 10.1开始，ESRI官方推荐以直连方式连接SDE，因此在SDE安装时不再自动安装SDE服务，需要手动用sdeservice工具来创建服务 )）。

5、ORACLE SPATIAL是什么

　　ORACLE SPATIAL提供了一套 SQL 方案和函数，用来存储、检索、更新和查询数据库中的空间要素集合。主要由几何数据类型，空间索引机制，一套操作函数，管理工具组成。

　　对ORACLE数据库而言，实际上ORACLE SPATIAL可以全面取代ArcSDE, ArcSDE提供的能力它几乎都提供了。它除了提供了数据类型SDO_GEOMETRY，还提供了大量的GIS应用API，还实现了渲染与可视化，只是在实现方式上，功能的丰富性、稳定性上与ARCSDE有所不同。

6、Oracle Spatial+ArcSDE是一种怎样的组合

　　当前，我们很多项目的确是同时使用了Oracle Spatial和ArcSDE。按照第5个问题的回答，我们有一套东西就够了，为什么这里它们同时都被使用了？

　　在Oracle Spatial+ArcSDE这种应用中，Oracle Spatial提供矢量数据类型，即SDO_GEOMETRY，而ArcSDE负责将使用SDO_GEOMETRY数据类型的表在SDE Repository中注册，只有注册后，应用层的ArcMap、ArcEngine才能认识它。因为对于ArcMap、ArcEngine等应用程序来讲，它没有数据库中表的概念，它只有geodatabase中定义的feature、feature class、feature dataset这些概念。换句话说，之所以要用SDE Repository，是因为我们的项目是基于ArcEngine开发的。如果项目不基于ArcEngine开发，而是使用ORACLE SPATIAL提供的SDK，那么我们完全可以不用SDE Repository，也就完全不需要使用ARCSDE，而是全面使用ORACLE SPATIAL来实现各种GIS操作、渲染与可视化。

7、create enterprise geodatabase到底在做什么

　　在ARCGIS 10.0(包括10.0)之前,在安装完ARCSDE软件之后，会跳转到post Installation界面。在这里，可以选择创建用户、创建表空间、安装SDE Repository、创建SDE服务等。如下图：

(当选择“complete”时，创建用户、创建表空间、安装SDE Repository、创建SDE服务四个步骤均会执行)

　　10.1之后，不再需要安装ARCSDE软件，创建SDE用户、SDE表空间、安装SDE Repository都由create enterprise geodatabase功能完成。与10.1之前相比，默认不再创建SDE服务，SDE服务需要用sdeservice工具手动创建(ARCGIS 10.3不再提供该工具)。

8、没有SDE Repository,通过arcmap为何仍然能够看到feature class

　　从ARCMAP 10.1开始，如果一个带SDO_GEOMETRY数据类型的表未在SDE Repository中注册，甚至没有SDE Repository，也是可以浏览的。此时ARCMAP会根据矢量数据类型，去读取ORACLE SPATIAL的Repository（元数据表），即user_sdo_geom_metadata，只要能够获取到该图层在oracle spatial中的元数据信息，也可以在arcmap中浏览。但此时也仅限于浏览，因为没有SDE Repository，sdo geodatabase模型的高级功能，如拓扑构建、版本管理等特性将无法使用。

9、Oracle Spatial+ArcSDE算不算用了ARCSDE

    　　算，只要使用SDE Repository就等于说使用了ArcSDE。