網路資料庫技術

2022-10-16 01:24:03 字數 4937 閱讀 1633

1.2.1 網路資料庫系統的定義

資料庫技術+網路技術→網路資料庫

網路資料庫系統:是在計算機網路環境下執行的資料庫系統,它的資料庫分散配置在網路節點上,將資料庫系統的事務分開進行處理,為網路使用者提供遠端資料庫訪問服務,實現了網路的分布式計算。

1.2.2 網路資料庫系統的模式結構

集中式客戶機/伺服器模式c/s

瀏覽器/伺服器模式b/s

1.3 當前流行的網路資料庫系統

1.3.1 sql server 1.3.2 oracle 1.3.3 db2 1.3.4 mysql *nosql資料庫

資料模型分為兩類

概念模型,邏輯模型,邏輯模型通常由資料結構、資料操作和完整性約束三要素組成。物理模型

邏輯模型主要包括網狀模型、層次模型、關係模型、物件導向模型等

2.2.1 資料庫系統的**模式結構

模式(schema)也稱邏輯模式,乙個資料庫只有乙個模式,模式的地位:是資料庫系統模式結構的中間層

外模式(external schema)也稱子模式或使用者模式,外模式的地位:介於模式與應用之間,模式與外模式的關係:一對多。

內模式(internal schema)也稱儲存模式,乙個資料庫只有乙個內模式。

3.1 資料庫設計概述

3.2 需求分析3.3 概念設計3.4 邏輯設計3.5 物理設計

在資料庫規範設計中,比較著名的設計方法是紐奧良(new orleans)方法,該方法將資料庫設計分為四個階段:

需求分析(分析使用者需求)是資料庫設計的基礎,它通過調查和分析,了解使用者的資訊需求和處理需求,以資料流圖,資料字典等形式加以描述。是資料庫設計中最困難、最耗費時間的一步。需求分析的全過程為:

收集資料(資訊需求、處理需求、安全性和完整性需求)分析整理,繪製資料流圖(dfd),編寫資料字典,包括資料項、資料結構、資料流、資料儲存和處理過程。

概念設計(資訊分析和定義)是整個資料庫設計的關鍵,得到e-r圖。

邏輯設計(設計實現)設計的任務:把概念結構設計階段設計好的基本e-r圖轉換為與選用dbms產品所支援的資料模型相符合的邏輯結構。將概念結構轉化為一般的關係、網狀、層次模型。

e-r圖向關係模型的轉換。資料模型的優化,設計使用者子模式。得到檢視。

物理設計(物理資料庫設計)設計資料的訪問路徑,確定資料的儲存結構,確定系統配置。

其中:需求分析和概念設計獨立於任何資料庫管理系統;而邏輯設計和物理設計與選用的dbms密切相關

常見的資料庫設計工具:

powerdesigner , oracle 公司的case工具—designer 2000 , microsoft公司的工具。

4.1 網路資料庫系統的工作模式

4.1.1 二層結構的c/s模式

c/s模式:是由乙個或者多個客戶機和乙個或者多個伺服器與底層的作業系統及通訊系統一起構成的乙個允許分布式計算、分析和表示的復合系統。

由乙個或多個計算機提供服務,稱為伺服器(server)

其他的計算機則接受服務,稱為客戶機(client)

c/s模式將使用者介面邏輯和應用處理邏輯通過前端開發工具融合在一起,將乙個複雜的計算機應用任務公解成多個不同的子任務,把它們分配到具有前端(客戶機)和後端(伺服器)的分布式計算機環境中。在前端客戶機上執行應用程式,而後端伺服器則提供某些特定服務。

伺服器所提供的服務有資料庫服務、檔案服務和通訊服務等。

c/s模式的工作過程一般是:客戶機提出資料服務請求,伺服器把按照請求處理後的資料傳送給客戶。

兩層c/s模式起源於桌面區域網應用系統,其特點有:

資料庫安裝在伺服器一端,資料庫的完整性和一致性有了結構上的保證。

客戶機為應用提供圖形介面,而應用的資料處理部分由伺服器完成。

這樣乙個應用分成了兩個部分,分布於網路上,便於充分發揮客戶機和伺服器的處理能力。

網路上傳輸記錄而不是檔案,與集中式系統相比系統整體性有了質的飛躍,網路吞吐能力也大為增加。

系統公升級容易,能較好保護已有投資。

儘管兩層的c/s模式實現了功能的分布,但它僅能在各自的客戶機和伺服器之間使用,功能分布還不均衡,系統的效能、可伸縮性較差,不能支援大量使用者的訪問和搞容量事務的處理。為此,人們在客戶端和資料庫服務端之間增加了應用伺服器,形成了三層的c/s模式。

4.1.2 三層結構的c/s模式

三層c/s模式中,伺服器端被分為兩部分,即應用伺服器和資料庫伺服器,形成了「客戶機一應用伺服器一資料庫伺服器」的模式。

客戶機主要提供使用者登入介面,負責使用者與應用層之間的對話:

應用伺服器包括了從客戶端劃出來的一部分應用和從原來資料庫伺服器中劃分出來的一部分工作,它主要實施商業和應用邏輯,並基於商業規則確認從客戶端得到的資料,響應客戶端的請求,完成業務處理或複雜計算。

應用伺服器在三層體系結構中起到承上啟下的作用,是整個系統的核心

資料庫伺服器執行儲存資料和處理資料的功能,它分析功能伺服器送來的sql命令,實現對資料庫的讀寫、刪改、查詢等操作,並將結果返回給功能伺服器,再傳回給客戶端。

三層c/s體系結構的特點是,使用者介面與商業、應用邏輯位於不同的平台上,所有的使用者可以共享商業和應用邏輯。

然而,無論是兩層、三層還是多層c/s模式都存在著極大的侷限性。隨著業務計算的複雜化,c/s結構的弱點逐漸顯示出來:

c/s結構的計算能力過於分散,網路中伺服器和客戶機的數目正發生「細胞」**,使得系統的管理費用以幾何級數的方式增長;

c/s結構中資料庫資訊的使用一般只限於區域網的範圍內,無法利用internet的網路資源;

在c/s結構中,無論多小的企業都必須安裝自己的伺服器,而伺服器和伺服器軟體的管理和維護都是非常複雜的工作,需要專門人員負責,小企業往往無力購買高效能的伺服器和聘任專門的技術人員。因此,c/s模式的網路資料庫系統不利於小企業計算機應用的發展。

4.1.3 b/s模式

b/s模式是c/s模式的繼承和發展,使企業應用系統更簡化、規模伸縮性更大、安全保密控制更靈活。

b/s模式利用了比較成熟的www瀏覽器技術,結合瀏覽器的多種script語言(如vbscript,j**ascript等等)和activex技術。

使用通用瀏覽器來實現原來需要複雜專用軟體才能實現的強大功能,並節約了開發成本。

基於b/s的網路資料庫應用系統通常採用三層或多層結構。下圖給出的是「瀏覽器一web伺服器一資料庫伺服器」三層結構。

使用者完全通過瀏覽器登入,一部分事務邏輯在前端實現,但是主要事務邏輯在伺服器端實現。

在這一系統中,第一層為使用者層,第二層為應用層,第三層為資料庫層

1)使用者層

使用者層負責處理使用者的輸入和對使用者的輸出,但不負責解釋其含義。

2)應用層

該層就是web應用伺服器,是上下兩層的紐帶,建立實際的資料庫連線。

所有的應用系統、應用邏輯、控制都在應用層。系統的複雜性也主要體現在這層。

資料庫層

該層為資料庫伺服器,儲存著大量的資料資訊和資料邏輯。

該層的任務是負責協調不同的web伺服器請求,負責實際的資料儲存和檢索,管理資料庫系統。

所有與資料有關的安全、完整性控制、資料的一致性、併發操作等都在該層完成。

還有「瀏覽器—web伺服器一中介軟體一資料庫伺服器」多層結構。

這一結構中的中介軟體通常通過定義統一的資料模型來解決不同資料庫之間的資料轉化問題,確保客戶機和伺服器之間資訊查詢和結果返回的順暢性。

目前流行的b/s結構多採用多層結構。

在b/s結構模式中,客戶機僅需要乙個單一的瀏覽器軟體就可以訪問不同的應用平台,負擔很輕,要求的配置較低,易於管理和維護。瀏覽器的主要功能是檢查使用者輸人的資料,顯示系統輸出的資料。

其工作過程大致如下:當瀏覽器向某乙個web伺服器提出服務請求後,web伺服器首先對使用者身份進行驗證,然後用超文字傳輸協議(http)把所需的檔案資料傳給客戶機;客戶機接收傳來的檔案資料,並按照http格式把它顯示在web瀏覽器上。

b/s模式和c/s模式都是以請求/應答方式來執行,但傳統的c/s模式需在客戶機集中大量應用軟體,而b/s模式則是一種基於web的三層或多層結構,客戶只需要瀏覽器。總體上,b/s結構具有以下優勢:

利用統一的瀏覽器訪問介面,使用者可以在任何訪問web資料庫。

開發效率高。對於各種資源,無論是文字還是圖形,無論基於何種平台,客戶機都可以採用相同的介面訪問。

具有極強的伸縮性。可以透明的跨越異種網路,計算機平台,無縫的聯合使用資料庫、超文字、多**等多種形式的資訊,可以選擇不同廠家的裝置和服務。

開放性。採用公開的標準協議,系統資源的冗餘小,可擴充性好。

以伺服器為中心的管理,對網路應用進行公升級時,只需更新伺服器端的軟體,減低了成本,減少了客戶端的維護工作量。

三層或多層b/s模式的資料庫系統的特點:

借用現成的瀏覽器軟體,無需開發資料庫前端

標準統一,開發過程簡單

多平台支援

第五章資料庫訪問介面

目前流行的開放資料庫訪問介面有:

odbc

jdbc

ole db

資料庫閘道器(sql閘道器)。

5.2 odbc與dao物件

api利用sql來完成其大部分任務。odbc本身也提供了對sql語言的支援,使用者可以直接將sql語句送給odbc。

odbc的最大優點是能以統一的方式處理所有的關聯式資料庫。

但是,odbc僅限於關聯式資料庫,由於odbc的關係型特性,很難使用odbc與非關係資料來源進行通訊,例如物件資料庫、網路目錄服務、電子郵件儲存等。

dao(database access object,資料訪問物件)屬於資料訪問客戶端。是第乙個物件導向的資料庫訪問介面。

1. odbc的組成和結構

乙個完整的odbc由四個部分組成:應用程式介面、驅動程式管理器、資料庫驅動程式和資料來源。

(1)應用程式介面

負責處理並呼叫odbc函式、傳送對資料庫的sql請求及取得結果。

(2)驅動程式管理器

驅動程式管理器是乙個帶有輸入程式的動態鏈結庫(dll),主要目的是為應用程式裝載資料庫驅動程式.處理0dbc呼叫的初始化呼叫,提供0dbc呼叫的引數有效性和序列有效性。

(3)資料庫驅動程式

所以,odbc驅動管理器的目的是載入資料庫驅動器,便於odbc函式呼叫。

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