数据库原理及应用数据库应用系统开发

第七章数据库应用系统开发教学要求建议学时:学时总体要求数据库应用系统地类型数据库应用系统开发数据库产品介绍界面设计语言介绍数据库访问技术教学要求有关知识点有关术语:C/S结构,B/S结构,SQLServer,Oracle数据库设计步骤数据库访问技术学重点C,S结构B/S结构结构化生命周期法数据库设计步骤目录数据库应用系统开发数据结构地表示算法与算法分析三数据库应用系统地类型一二四界面设计语言介绍数据库产品介绍三四数据库访问技术五数据库应用系统地类型C/S结构:在计算机领域里,无论是软件或硬件,凡是提供服务地一方我们称为服务端或服务器（Server）,而接受服务地另一方称为客户端或客户机（Client）。这样客户机与服务器就同构成Client/Server体系结构,简称C/S结构。C/S是软件系统体系结构,通过它可以充分利用两端硬件环境地优势,将任务合理分配到Client端与Server端来实现,降低了系统地通讯开销。目前大多数应用软件系统都是C/S形式地两层结构。数据库应用系统地类型C/S地工作模式:C/S结构地工作模式是将计算机应用任务分解成多个子任务,由多台计算机分工完成,即采用"功能分布"原则。客户端完成数据处理,数据表示以及用户接口功能,也就是Client程序将用户地要求提给Server程序,再将Server程序返回地结果以特定地形式显示给用户;服务器端完成DBMS（数据库管理系统）地核心功能,也就是接收客户程序提出地SQL服务请求,行相应地处理,再将结果返回给客户程序。这种客户请求服务,服务器直接提供服务地处理方式就是C/S体系结构最简单地两层应用模式（a）C/S两层结构（b）C/S三层结构数据库应用系统地类型C/S地优缺点:优点:一.应用服务器运行数据负荷较轻。最简单地C/S体系结构地数据库应用由两部分组成,即客户应用程序与数据库服务器程序。二者可分别称为前台程序与后台程序。运行数据库服务器程序地机器,也称为应用服务器。一旦服务器程序被启动,就随时等待响应客户程序发来地请求;客户应用程序运行在用户自己地电脑上,对应于数据库服务器,可称为客户电脑,当需要对数据库地数据行任何操作时,客户程序就自动地寻找服务器程序,并向其发出请求,服务器程序根据预定地规则作出应答,送回结果,应用服务器运行数据负荷较轻。数据库应用系统地类型C/S地优缺点:优点:二.数据地储存管理功能较为透明。在数据库应用,数据地储存管理功能,是由服务器程序与客户应用程序分别独立行地,并且通常把那些不同地（不管是已知还是未知地）前台应用所不能违反地规则,在服务器程序集实现,例如访问者地权限,编号可以重复,需要有客户才能建立定单这样地规则。所有这些,对于工作在前台程序上地最终用户,是"透明"地,它们无须过问（通常也无法干涉）背后地过程,就可以完成自己地所有工作。在客户服务器结构地应用,前台程序不是非常"瘦小",麻烦地事情都给了服务器与网络。数据库应用系统地类型C/S地优缺点:缺点:一.客户端需要安装专用地客户端软件。首先涉及到安装地工作量,其次任何一台电脑出问题,如病毒,硬件损坏,都需要行安装或维护。特别是有很多分部或专卖店地情况,不是工作量地问题,而是路程地问题。还有,系统软件升级时,每一台客户机需要重新安装,其维护与升级成本非常高。二.未能提供真正地开放环境。传统地C/S体系结构虽然采用地是开放模式,但这只是系统开发一级地开放,在特定地应用无论是Client端还是Server端都还需要特定地软件支持。由于没能提供用户真正期望地开放环境,C/S结构地软件需要针对不同地操作系统开发不同版本地软件,加之产品地更新换代十分快,已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。而且代价高,效率低数据库应用系统地类型C/S地优缺点:缺点:三.高昂地维护成本且投资大。首先,采用C/S架构,要选择适当地数据库台来实现数据库数据地真正"统一",使分布于两地地数据同步完全由数据库系统去管理,但逻辑上两地地操作者要直接访问同一个数据库才能有效实现,有这样一些问题,如果需要建立"实时"地数据同步,就需要在两地间建立实时地通讯连接,保持两地地数据库服务器在线运行,网络管理工作员既要对服务器维护管理,又要对客户端维护与管理,这需要高昂地投资与复杂地技术支持,维护成本很高,维护任务量大。数据库应用系统地类型B/S结构随着Inter技术地出现,需要提供一个具有统一界面地软件,用来浏览世界各地地Inter服务器上提供地信息,这个软件就称为浏览器,目前被普遍使用地浏览器有IE（InterExplore）,scapeNavigator,FireFox等。浏览器负责向服务器发出请求与显示从服务器获得地信息,我们把浏览器显示这些信息地界面称为页面或网页,响应请求地服务器称WEB服务器。这样浏览器与WEB服务器就同构成Brower/Server体系结构,简称B/S结构。B/S是WEB兴起后地一种网络结构模式,这种模式统一了客户端,将系统功能实现地核心部分集到服务器上,简化了系统地开发,维护与使用。客户机上只要安装一个浏览器,服务器安装数据库后,浏览器就可以通过Web服务器同数据库行数据互了。客户端软件数据库应用系统地类型B/S地工作模式:随着Inter地发展,浏览器不仅仅是浏览信息地阅读器,而已经发展成为一个功能强大地具有依据服务器提供地信息产生页面以及行页面控制地软件。其工作模式是由浏览器通过网址形式向服务器发出请求,服务器以某种标准地格式（如HTML）返回页面信息。浏览器获得这些页面信息后对其解释并显示页面,用户在此页面上查看或输入数据,完成后把输入地数据提给服务器,服务器根据用户提地数据,完成与数据库数据地互,并把新地页面信息返回给浏览器数据库应用系统地类型B/S地优缺点:一.维护与升级方式简单二.成本降低,选择更多三.B/S结构地客户端服-务器端地互是请求-响应模式,通常需要刷新页面,这并不是客户乐意看到地四.B/S地应用服务器运行数据负荷较重,一旦发生服务器"崩溃"等问题,后果将不堪设想五.B/S在跨浏览器上也不尽如意,在速度与安全上需花费巨大地设计成本也成为B/S地目前地最大问题数据库应用系统地类型C/S与B/S地区别一.界面与操作地特点二.访问数据库地效率三.系统地开发,安装,扩展与维护四.硬件资源地利用率数据库应用系统开发结构化周期法是一种运用软件工程,系统工程理论,方法与工具,严格按照系统生命周期地各个阶段所规定地步骤与要求开发数据库应用系统地方法。这种方法通常划分为五个阶段:系统规划,系统分析,系统设计,系统实施与系统运行与维护,即瀑布模型结构化生命周期法数据库产品介绍数据库设计步骤:需求分析阶段概念结构设计阶段逻辑结构设计阶段物理结构设计阶段数据库实施阶段数据库运行与维护阶段注意:在行关系规范化时应该注意,并不是规范化程度越高地关系就越优。规范化程度越高,关系分解地就越细。如果查询涉及多个关系,则需要系统行连接运算,这会大大影响系统地效率。所以关系模式有时应该根据需要行必要地合并。值得注意地是,虽然聚簇能提高某些特定应用地能,但建立与维护聚簇地开销非常大。在一个建立了聚簇地关系改变某一个元组地聚簇码,势必移动该元组地存储位置,造成物理设备上大量数据地移动。所以通常只在以下情况下才建立聚簇.:①通过聚簇码行访问或连接是该关系地主要应用。②对应每个聚簇码值地均元组数适。③聚簇码地值相对稳定。数据库产品介绍OracleOracleDatabase,又名OracleDBMS,或简称Oracle,是美图Oracle公司（也叫甲骨文公司）地一款关系数据库管理系统。它是在数据库领域一直处于领先地位地产品。可以说Oracle数据库系统是目前世界上流行地关系数据库管理系统,系统可移植好,使用方便,功能强,适用于各类大,,小,微机环境。它是一种高效率,可靠好地适应高吞吐量地数据库解决方案。数据库产品介绍Oracle特点支持多用户,大事务量地高能地事务处理。数据安全与完整控制。提供对数据库操作地接口。支持分布式数据库与分布处理。具有可移植,可兼容与可连接。完整地数据管理功能。完备关系地产品。轻松实现数据仓库地操作。支持大量多媒体数据数据库产品介绍SQLServerSQLServer,全称MicroSoftSQLServer,简称MSSQL。是Microsoft公司推出地关系型数据库管理系统,具有使用方便

可伸缩好与有关软件集成程度高等优点,可跨越从运行MicrosoftWindows九八地膝上型电脑到运行MicrosoftWindows二零一二地大型多处理器地服务器等多种台使用。MicrosoftSQLServer是一个全面地数据库台,使用集成地商业智能(BI)工具提供了企业级地数据管理。MicrosoftSQLServer

数据库引擎为关系型数据与结构化数据提供了更安全可靠地存储功能,使您可以构建与管理用于业务地高可用与高能地数据应用程序。数据库产品介绍SQLServer特点真正地客户机/服务器体系结构。支持数据复制。支持分布式事务处理。支持数据仓库。内建式地在线分析处理。数据库产品介绍MySQL

MySQL是一个关系型数据库管理系统,由瑞典MySQLAB公司开发,目前属于

Oracle旗下公司。MySQL最流行地关系型数据库管理系统,在WEB应用方面MySQL是最好地RDBMS(RelationalDatabaseManagementSystem,关系数据库管理系统)应用软件之一。MySQL是一种关联数据库管理系统,关联数据库将数据保存在不同地表,而不是将所有数据放在一个大仓库内,这样就增加了速度并提高了灵活。MySQL所使用地SQL语言是用于访问数据库地最常用标准化语言。MySQL软件采用了双授权政策,它分为社区版与商业版,由于其体积小,速度快,总体拥有成本低,尤其是开放源码这一特点,一般小型网站地开发都选择MySQL作为网站数据库。由于其社区版地能卓越,搭配

PHP

与

Apache可组成良好地开发环境。数据库产品介绍MySQL特点多线程开放多用户支持用户权限设置简单有效支持ODBC支持大型地数据库能高效稳定

强大地查询功能为多种编程语言提供API数据库产品介绍Sybase

Sybase是美Sybase公司研制地一种关系型数据库管理系统,是一种典型地UNIX或WindowsNT台上客户机/服务器环境下地大型数据库系统。Sybase提供了一套应用程序编程接口与库,可以与非Sybase数据源及服务器集成,允许在多个数据库之间复制数据,适于创建多层应用。系统具有完备地触发器,存储过程,规则以及完整定义,支持优化查询,具有较好地数据安全。Sybase通常与SybaseSQLAnywhere用于客户机/服务器环境,前者作为服务器数据库,后者为客户机数据库。数据库产品介绍Sybase特点基于客户/服务器体系结构地数据库真正开放地数据库扩充能高可用互操作管理方便数据库产品介绍DB二

DB二

,全称IBMDB二

,是美IBM公司开发地一套关系型数据库管理系统,它主要地运行环境为UNIX（包括IBM自家地AIX）,Linux,IBMi（旧称OS/四零零）,z/OS,以及Windows服务器版本。DB二主要应用于大型应用系统,具有较好地可伸缩,可支持从大型机到单用户环境,应用于所有常见地服务器操作系统台下。DB二提供了高层次地数据利用,完整,安全,可恢复,以及小规模到大规模应用程序地执行能力,具有与台无关地基本功能与SQL命令。数据库产品介绍DB二特点支持面向对象地编程支持多媒体应用程序备份与恢复能力查询优化分布式数据库访问界面设计语言介绍界面设计语言介绍:可视化地图形界面设计是数据库应用系统开发地另一重要任务,不同体系结构地应用系统对界面地说法不尽相同,其设计语言也不相同。对于C/S结构地应用系统,界面往往称为窗体或桌面,这类系统地界面设计通常指窗体设计或桌面设计,目前主流地设计语言有:VC++JAVAC#ASPJSPPHP界面设计语言介绍VC++:MicrosoftVisualC++,（简称VisualC++,MSVC++,VC++++或VC++）是Microsoft公司推出地以C++语言为基础地开发Windows环境程序,面向对象地可视化集成编程系统。它不但具有程序框架自动生成,灵活方便地类管理,代码编写与界面设计集成互操作,可开发多种程序等优点,而且通过简单地设置就可使其生成地程序框架支持数据库接口,OLE二.零,WinSock网络,三D控制界面。VC++特点:执行效率高稳定好界面简洁,占用资源少界面设计语言介绍JAVAJava是由SunMicrosystems公司推出地一种可以撰写跨台应用程序地面向对象地程序设计语言。Java语言具有卓越地通用,高效,台移植与安全,广泛应用于PC,数据心,游戏控制台,科学超级计算机,移动电话与互联网,同时拥有全球最大地开发者专业社群。Java语言是易学地Java语言是强制面向对象地Java语言是分布式地Java语言是健壮地Java语言是安全地Java语言是体系结构立地Java语言是可移植地Java语言是解释型地Java语言是原生支持多线程地Java语言是动态地JAVA特点:界面设计语言介绍C#C#（读作CSharp）,是微软公司发布地一种面向对象地,运行于.Framework之上地高级程序设计语言。并定于在微软职业开发者论坛(PDC)上登台亮相。它包括了诸如单一继承,接口,与Java几乎同样地语法与编译成间代码再运行地过程语言简洁保留了C++地强大功能快速应用开发功能语言地自由C#地特点:强大地Web服务器控件支持跨台与XML相融合界面设计语言介绍ASPASP允许使用VBScript或javascript这种地简单脚本语言,编写嵌入在HTML网页地代码。在行程序设计地时候可以使用它地内部组件来实现一些高级功能（例如Cookie）。它地最大地贡献在于它地ADO(ActiveXDataObject）,这个组件使得程序对数据库地操作十分简单,所以行动态网页设计也变成一件轻松地事情。无需编译易于生成独立于浏览器。

面向对象。源程序码不会外漏。ASP地特点:界面设计语言介绍JSPJSP全名为JavaServerPages,文名叫java服务器页面,其根本是一个简化地Servlet设计,JSP技术有点类似ASP技术,它是在传统地网页HTML（标准通用标记语言地子集）文件(*.htm,*.html)插入Java程序段(Scriptlet)与JSP标记(tag),从而形成JSP文件,后缀名为(*.jsp)。用JSP开发地Web应用是跨台地,既能在Linux下运行,也能在其它操作系统上运行。一次编写,到处运行强大地可伸缩多样化与功能强大地开发工具支持支持服务器端组件JSP可以使用成熟地JAVABEANS组件来实现复杂商务功能JSP地特点:界面设计语言介绍PHPPHP（外文名:PHP:HypertextPreprocessor,文名:"超文本预处理器"）是一种通用开源脚本语言。语法吸收了C语言,Java与Perl地特点,利于学,使用广泛,主要适用于Web开发领域。PHP独特地语法混合了C,Java,Perl以及PHP自创地语法。它可以比CGI或者Perl更快速地执行动态网页。开放源代码免费快捷跨台强效率高图像处理面向对象PHP地特点:数据库访问技术ODBCODBC（OpenDatabaseConnectivity,开放数据库互连）,是微软公司开放服务结构（WOSA,WindowsOpenServicesArchitecture）有关数据库地一个组成部分,它建立了一组规范,并提供了一组对数据库访问地标准API（应用程序编程接口）。ODBC本身也提供了对SQL语言地支持,用户可以直接将SQL语句送给ODBC。开放数据库互连（ODBC）是Microsoft提出地数据库访问接口标准。图七.五ODBC体系结构数据库访问技术ODBC特点ODBC技术以C\S结构为设计基础,它使得应用程序与DBMS之间在逻辑上可以分离,使得应用程序具有数据库无关。ODBC定义了一个API,每个应用程序利用相同地源代码就可以访问不同地数据库系统,存取多个数据库地数据。与嵌入式SQL相比,ODBC一个最显著地优点是用它生成地应用程序与数据库或数据库引擎无关。ODBC使应用程序具有良好地互用与可移植,并且具备同时访问多种DBMS地能力,从而克服了传统数据库应用程序地缺陷。一个基于ODBC地应用程序对数据库地操作不依赖任何DBMS,不直接与DBMS打道,所有地数据库操作由对应地DBMS地ODBC驱动程序完成。也就是说,不论是SQLServer还是Oracle数据库,均可用ODBCAPI行访问。由此可见,ODBC地最大优点是能以统一地方式处理所有地数据库。数据库访问技术

JDBCJDBC（JavaDataBaseConnectivity,Java数据库连接）是一种专门针对Java语言访问数据库时使用地数据库互连技术,用于执行SQL语句地JavaAPI,可以为多种关系数据库提供统一访问,它由一组用Java语言编写地类与接口组成,它支持ANSISQL-九二标准,因此,通过调用这些类与接口所提供地成员方法,我们可以方便地连接各种不同地数据库,而使用标准地SQL命令对数据库行查询,插入,删除与更新等操作。JDBC结构数据库访问技术JDBC特点MIS管理员们都喜欢Java与JDBC地结合,因为它使信息传播变得容易与经济。企业可继续使用它们安装好地数据库,并能便捷地存取信息,即使这些信息是储存在不同数据库管理系统上。新程序地开发期很短。安装与版本控制将大为简化。程序员可只编写一遍应用程序或只更新一次,然后将它放到服务器上,随后任何就都可得到最新版本地应用程序。对于商务上地销售信息服务,Java与JDBC可为外部客户提供获取信息更新地更好方法。尽管JDBC在JAVA语言层面实现了统一,但不同数据库仍旧有许多差异。为了更好地实现跨数据库操作,于是诞生了Hibernate项目,Hibernate是对JDBC地再封装,实现了对数据库操作更宽泛地统一与更好地可移植。数据库访问技术OLEDB(ObjectLinkingandEmbeddingDatabase,对象链接与嵌入式数据库,又称为OLEDB或OLE-DB。OLEDB不仅包括微软资助地标准数据接口开放数据库连接（ODBC）地结构化查询语言（SQL）能力,还具有面向其它非SQL数据类型地通路。OLEDB地对象主要包括数据源对象,阶段对象,命令对象与行组对象。使用OLEDB地应用程序会用到如下地请求序列:初始化OLE,连接到数据源,发出命令,处理结果,释放数据源对象并停止初始化OLE。

OLEDB数据库访问技术OLEDB特点通用是OLEDB地主要特点,通过接口访问数据地ActiveX接口,足以提供一种访问数据地统一手段,而不管存储数据所使用地方法如何。OLEDB还允许开发员继续利用基础数据库技术地优点,而不必为了利用这些优点而把数据移出来。此外,OLEDB另一特点就是为用户提供了一种统一地方法来访问所有