Web数据库概述课件

Web数据库概述

1.1Web概述1.1.1Web的历史

Web的产生是与互联网的发展密切相关的。1965年TedNelson首创了“超文本”术语，1967年把实现分布式的计划命名为Xanadu。但该项目于1987年才算完成，只设计出“一个运行于SUN工作站上的粗糙的工具”。1988年，Autodesk公司买下了Xanadu，Nelson继续研究该项目。

直到1988年，才设计出1981年的目标。欧洲粒子物理实验室即CERN的TimBerners-Lee受到Nelson的影响提出一项计划，目的是使科学家们很容易查阅同行的文章，进一步演化成科学家能在服务器上创建文档。该项目从1990年10月开始到1990年12月完成，结果出版了命令行方式浏览器和NeXTStep浏览器。该浏览器可用于浏览服务器超文本文件及CERN的USENET。

1992年7月，WWW在CERN内部得到了广泛的使用。到了1993年1月全世界共有30台Web服务器，并有各种浏览器版本发行，包括用于Macintosh和XWindows的客户程序。1993年伊利诺斯大学Urbana-Champaign分校的国家超级计算应用中心NCSA（NationalCenterforSupercomputingApplications）发行了一个新的浏览器软件。从此，WWW初具规模。

CERN的Tim和他的小组解决了文档的共享和链接问题，但是主要基于NeXT服务器及工作站。由JoeHardin领导的NCSA系统开发小组开始一项旨在开发一个不仅能处理Tim描述的超文本，而且还能支持其它的多种协议的WWW浏览器。于是在1993年2月发行了X-windows版Mosaic1.0。

随后，Mosaic浏览器版本逐渐增加采用了MIME协议在浏览器中能直接浏览图形甚至声音。这时Web基本成熟，使WWW在Internet中空前火爆，也如此产生了浏览器间的竞争。

NCSA把服务器技术转让给了一家名为Spyglass的商业转售商，并把客户程序交给经销商出售，随后的一段时间内出现了几十种浏览器。1994年3月MarcAndreessen等第一批人员离开NCSA与硅谷的SiliconGraphics公司的JimClark成立了Mosaic通讯公司（1994年10月更名为Netscape通讯公司），并雇佣了许多Mosaic、WWW、Lynx等的设计者，很快发布了第一代浏览器产品，实现了许多HTML正在讨论的特性。

1.1.2Web及其工作模式

Web即万维网，就是通过使用通讯设备和线路，将处在不同地理位置、操作上相对独立的多个计算机连接起来，再配置一定的系统软件和应用软件，在这些计算机上实现软硬件的资源共享和信息传递，由此而构成的计算机网络。

互联网是由全球众多的计算机局域网互相连接组成的一个超大规模的网络系统，在这个系统中运行着多种应用系统，如上网使用的网页浏览系统——WWW、上传与下载用的文件传输系统——FTP、收发电子邮件所使用的电子邮件系统——E-Mail等。互联网中运行的每一种应用系统都是由互联网中相应的服务器系统、客户机系统构成，也就是说互联网从物理连接来看是由众多的计算机组成，而从逻辑上看是由多个功能子网组成。

前面所提到的几个应用系统即是一些常见的子网，其中的WWW由联入互联网的Web服务器和浏览页面的客户机构成，这种工作模式通常称为B/S模式（Browser/Server模式）。还有一种模式为C/S模式（Client/Server模式）,它是通过在服务器和客户机上分别安装相应的程序，从而达到使客户机能够与服务器进行通讯的目的。客户机/服务器的概念来源于日常生活中常见的一种工作方式。例如，在一个大餐馆中，顾客向服务员点菜，服务员把顾客的要求通知给厨房的厨师，厨师按顾客的要求做好菜让服务员端给顾客，这就是一种餐馆的C/S工作方式。餐馆中的服务员和厨师进行了分工：服务员直接面向顾客，了解顾客的要求并向顾客提供最终服务；厨师看不到食客，但具体运作食客提交的任务。

如果把餐馆看成一个系统，则服务员与厨师的分工就是一种系统的分工，C/S工作方式就是一种系统分工、协同的工作方式。招待员与厨师的分工关系是一种系统的结构关系，所以C/S实际上也是一种系统结构模式。

在浏览网页时，服务器上的WWW服务允许你用鼠标点击“超级链接”（简言之，就是使鼠标光标变成手形的文本词句或图形），每次你点击一项，WWW程序就执行所要求的任务，一直到你的需要得到满足。

在这一过程中，要涉及两个不同的程序：一个程序安装在客户机上，它执行你的鼠标点击，发出http请求，接到响应后，立即显示链接的网页内容，确保你的要求得到执行，这个程序叫做WWW客户机程序，比如上网所使用的浏览器（IE或Netscape）；另一个程序在服务器上，如IIS或“阿帕奇”（Apache）Web服务器软件，它对WWW客户机所要求的一切进行满足，也就是接到http请求后，发出响应。

1.2Web数据库

1.2.1Web数据库的概念数据库是指按照一定的结构和规则组织起来的相关数据的集合，是存放数据的“仓库”，据此将网络数据库定义为以后台数据库为基础的，加上一定的前台程序，通过浏览器完成数据存储、查询等操作的系统。

数据库技术是计算机处理与存储数据的最有效、最成功的技术，而计算机网络的特点是资源共享，因此数据与资源共享这两种技术的结合即成为今天广泛应用的Web数据库（也叫网络数据库）。一个Web数据库就是用户利用浏览器作为输入接口，输入所需要的数据，浏览器将这些数据传送给网站，而网站再对这些数据进行处理，例如，将数据存入后台数据库，或者对后台数据库进行查询操作等,最后网站将操作结果传回给浏览器,通过浏览器将结果告知用户。网站上的网站上的后台数据库就是Web数据库。

通常，Web数据库的环境由硬件元素和软件元素组成。硬件元素包括Web服务器、客户机、数据库服务器、网络。软件元素包括客户端必须有能够解释执行HTML代码的浏览器(如IE，Netscape等)；在Web服务器中，必须具有能执行可以自动生成HTML代码的程序的功能，如ASP，CGI等；具有能自动完成数据操作指令的数据库系统，如Access，SQLServer等。

1.2.2WWW网络环境下Web数据库由于Web的易用性、实用性，它很快占据了主导地位，已经成为使用最为广泛、最有前途、最有魅力的信息传播技术。不过，Web服务只是提供了Internet上信息交互的平台。随着Internet技术的兴起与发展和Web技术的蓬勃发展，人们已不满足于只在Web浏览器上获取静态的信息，人们需要通过它发表意见、查询数据，甚至进行网上购物,这就迫切需要实现真正的Internet.Web与数据库的互连，将人、企业、社会与Internet融为一体。Web技术发展到今天，人们已经可以把数据库技术引入到Web系统中。数据库技术发展比较成熟，特别适用于对大量的数据进行组织管理，Web技术具有较佳的信息发布途径，这两种技术的天然互补性决定相互融合是其发展的必然趋势。将Web技术与数据库技术融合在一起，使数据库系统成为Web的重要有机组成部分，不仅可以把二者的所有优点集中在一起，而且能够充分利用大量已有的数据库信息资源，使用户在Web浏览器上方便地检索和浏览数据库的内容，这对许多软件开发者来说具有极大的吸引力。因此，将Web技术与数据库相结合，开发动态的Web数据库应用已成为当今Web技术研究的热点。关系数据库最初设计为基于主机/终端方式的大型机上的应用，其应用范围较为有限，随着客户机/服务器方式的流行和应用向客户机方向的分解，关系数据库又经历了客户机/服务器时代，并获得了极大的发展。

随着Internet应用的普及，由于Internet上信息资源的复杂性和不规范性，关系数据库初期在开发各种网上应用时显得力不从心，表现在无法管理各种网上的复杂的文档型和多媒体型数据资源，后来关系数据库对于这些需求作出了一些适应性调整，如增加数据库的面向对象成分以增加处理多种复杂数据类型的能力，增加各种中间件（主要包括CGI、ISAPI、ODBC、JDBC、ASP等技术）以扩展基于Internet的应用能力，通过应用服务器解释执行各种HTML中嵌入脚本来解决Internet应用中数据库数据的显示、维护、输出以及到HTML的格式转换等。

此时关系数据库的基于Internet应用的模式典型表现为一种三层或四层的多层结构。在这种多层结构体系下，关系数据库解决了数据库的Internet应用的方法问题，使得基于关系数据库能够开发各种网上数据库数据的发布、检索、维护、数据管理等一般性应用。但是关系数据库从设计之初并没有也不可能考虑到以http为基础、HTML为文件格式的互联网的需求，只是在互联网出现后才作出相应的调整。

同时，关系数据库的基于中间件的解决方案又给Internet应用带来了新的网络瓶颈，应用服务器端由于与数据库频繁交互，因其本身的效率和数据库检索的效率造成Internet应用在应用服务器端的阻塞。

虽然关系型数据库具有完备的理论基础、简洁的数据模型、透明的查询语言和方便的操作方法等优点，但是由于它本身并没有针对网络的特点和要求进行设计，因此并不适用于网络环境，我们应该研究开发新的数据库技术，

从开始就考虑到Web的信息和结构特点，使数据库真正能与Web融合为一体，充分利用二者的特点，建立合理的Web数据库。

那么，为什么使用网络数据库呢？简言之，因为人们在网络数据库中可以找到他们需要的东西，包括期刊查询，检查银行帐户、股票价格、利率、实现电子商务等等。这些功能是用HTML编写的网页是无法做到的，因为用HTML无法完成交互功能，要做到这些，必须使用网络数据库技术。

Web数据库可以实现方便廉价的资源共享。数据信息是资源的主体，因而网络数据库技术自然而然成为互联网的核心技术。

1.2.3几种常用Web数据库的比较

当前比较流行的Web数据库主要有：SQLServer、MySQL和Oracle。这3种数据库适应性强，性能优异，容易使用，在国内得到了广泛的应用

1．SQLServer

是微软公司从Sysbase获得基本部件的使用许可后开发出的一种关系型数据库。目前最新的版本是SQLServer2000，但SQLServer7.0仍在广泛使用。

由于均出自微软之手，使得SQLServer和Windows、IIS等产品有着天然的联系。事实上以Windows为核心的几乎所有微软的软件产品都采用了一致的开发策略，包括界面技术、面向对象技术、组件技术等，这样在微软的软件中很多都可以相互调用，而且配合得非常密切。因此如果用户使用的是Windows操作系统，那么IIS、SQLServer就应该是最佳的选择。

2．MySQL是当今Unix或Linux类服务器上广泛使用的Web数据库系统。它于1996年诞生于瑞典的TcX公司，支持大部分的操作系统平台。MySQL的设计思想快捷、高效、实用。虽然它对ANSISQL标准的支持并不完善，但支持所有常用的内容，完全可以胜任一般Web数据库的工作。由于它不支持事务处理，MySQL的速度比一些商业数据库快2～3倍，并且MySQL还针对很多操作平台做了优化，完全支持多CPU系统的多线程方式。在编程方面，MySQL也提供了C、C++、Java、Perl、Python和TCL等API接口，而且有MyODBC接口，任何可以使用ODBC接口的语言都可以使用它。更重要的是，MySQL的源代码是公开的，可以免费使用，这就使得MySQL成为许多中小型网站、个人网站追捧的明星。3．Oracle是Oracle公司开发出的一种面向网络计算机并支持对象关系模型的数据库产品。它是以高级结构化查询语言为基础的大型关系数据库，是目前最

流行的客户/服务器体系机构的数据库之一。目前广泛使用的版本是Oracle8i,它之所以备受用户喜爱是因为它具有以下突出的特点：（1）支持大型数据库、多用户和高性能的事务处理。Oracle支持最大数据库，其大小可达到几百千兆，可充分利用硬件设备；支持大量用户同时对数据库执行各种数据操作，并使数据征用最小，保证数据一致性；系统维护具有很高的性能，Oracle每天可连续24小时工作，

正常的系统操作（后备或个别系统故障）不会中断数据库的应用；可在数据库级或子数据库级上控制数据的可用性。（2）Oracle遵守数据库存取语言、操作系统、用户接口、和网络通讯协议的工业标准，所以它是一个开放系统，保护了用户的投资。美国标准化和技术研究所（NIST）对OracleServer进行过检验，完全与ANSI/ISOSQL89标准相兼容（3）实施安全性控制和完整性控制。Oracle为限制系统对各监控数据库存取提供可靠的安全性，并为可接受的数据指定标准，保证数据的完整性。

（4）支持分布式数据库和分布式处理。Oracle为了充分利用计算机系统和网络，允许将处理分为数据库服务器和客户应用程序处理，所有共享的数据管理由数据库管理系统的计算机处理，而运行数据库应用的工作站集中于解释和显示数据。通过网络连接环境，Oracle将存放在多台计算机上的数据组合成一个逻辑数据库，可被全部网络用户存取。分布式系统像集中式数据库一样具有透明性和数据一致性。

上面介绍的3种数据库产品是目前最常用的3种大型关系数据库系统，它们虽然在体系结构和操作方法上有许多相似的地方，但是在应用环境上还是各有侧重的。一个应用系统在选用数据库时，性能和价格时首先要考虑的两个因素，表1-1列出了这3种数据库在性能和价格上的对比情况，在使用时不同的系统应针对实际情况采用合适的方案。

表1-13种数据库的性价比

数据库系统MySQLSQLServerOracle数据库费用全免费费用按连接计算，费用较高按计算机主频计算，费用较高操作系统及费用Linux免费NT，价格较高Linux全免费；windowsNT、Solaris价格较高速度较快快最快容量较大较大大备份、恢复较好好最好从用户的技术水平以及国内软件应用的现状来看，SQLSever应该是一个较好的选择，尤其是对初学者而言。1.2.4Web服务器脚本

Web页面与数据库地连接是Web数据库的基本要求。目前基于Web数据库地连接方案主要有两种类型：服务器端和客户端方案。服务器端方案实现技术有CGI、SAPI、ASP、PHP等；客户端方案实现技术有JDBC（JavaDatabaseConnectivity）、DHTML(DynamicHTML)等。其中ASP是微软开发的脚本语言技术，它嵌入在IIS中，因此ASP也就顺理成章地成为大部分Windows用户首选的脚本语言。

1.3脚本程序与数据库的接口

在脚本程序中连接数据库一般都需要相应的接口来完成。连接数据库的常用方法有：ODBC、DAO、RDO及ADO等。

（1）ODBC ODBC（OpenDatabaseConnectivity，即开发式数据库连接）是微软开发的一套统一的程序接口。通过这个接口可以存取不同厂商生产的数据库。

经过多年的改进，它已成为存取服务数据库的标准。事实上，ODBC技术成了后来DAO、RDO及ADO等数据库访问技术的基础。（2）DAODAO（DataAccessObjects，即服务器访问对象）是微软公司开发的一套主要应用程序及开发工具，用它可以访问数据库的标准对象，如Access、VB、Excel、Word等。（3）RDORDO（RemoteDataObjects，即远程数据库访问对象）是微软公司为增强DAO的功能而推出的新产品。

该产品强化了SQLServer的访问功能，提高了它的执行效率。（4）ADOADO（ActivteXDataObjects，即ActivteX数据对象）是微软在Internet领域采取的新举措。它本身并不是一项新技术，从对象结构的角度来看，它比DAO提供的对象更少；从存取SQL服务器的角度来看，它提供的功能也不如RDO。但它汲取了DAO和RDO最精华的部分，成为一个更适合于Internet的小而精的对象群。因此，ADO实际上是脚本程序连接数据库最好的选择。

1.4应用开发平台由于Web应用开发的独特性，应用开发平台成为众多厂商的关注焦点。目前市场上存在很多的Web应用标准、集成开发环境。流行的主要是ASP、PHP、JSP三种。（1）ASP

ASP(ActivexServerPages)是由微软创建的Web应用开发标准，ASP服务器已经包含在IIS服务器中，

ASP服务器将

Web请求转入解释器中，在解释器中将所有

ASP中的脚本进行分析，然后执行，同时可以创建COM对象以完成更多的功能，ASP中的脚本是Vbscript。

优点：安装配置方便，开发简单易学；开发工具功能强大。不足：ASP使用了组件因而将导致大量的安全问题；无法实现跨平台，只能应用于WindowsNT/2000。

建议采用MS架构的网站采用ASP应用开发平台(IIS＋VisualInterdev)。（2）PHPPHP由于其良好的性能及免费的特点，是目前互联网中应用非常流行的一种应用开发平台。优点：简单易学、跨平台、有良好数据库交换能力的开发语言；与Apache及其扩展库紧密结合；良好的安全性。不足：安装配置复杂；缺少企业级的支持；作为自由软件，缺乏正规的商业支持；无法实现商品化的商业开发。建议基于Unix类平台的应用采用Apache＋Php＋PHPEd。（3）JSP

优点：可移植性好，支持多种平台；强大的可伸缩性；多样化与强大的工具支持。不足：安装配置管理较为复杂；运行速度较慢；建议开发大型应用系统采用JSP

本书重点讲解ASP的开发技术，其它开发技术请参考有关书籍。

本

章

小

结

本章主要介绍了Web数据库的概