《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與應(yīng)用（第二版）》課件第9章

第九章數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)9.1數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法9.2數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)9.3數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用程序的接口9.4數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)9.1數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法

結(jié)構(gòu)特性的設(shè)計(jì)是指數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。其結(jié)果是得到一個(gè)合理的數(shù)據(jù)模型，以反映現(xiàn)實(shí)世界中事物間的聯(lián)系，它包括各級(jí)數(shù)據(jù)庫模式（模式、外模式和內(nèi)模式）的設(shè)計(jì)。1.結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)

行為特性的設(shè)計(jì)是應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，包括功能組織、流程控制等方面的設(shè)計(jì)。其結(jié)果是根據(jù)行為特性設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)庫的外模式，然后用應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫的行為和動(dòng)作（如數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計(jì)、事物處理及報(bào)表處理）表達(dá)出來。2.行為特性設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)的全過程

9.2.1主機(jī)集中型結(jié)構(gòu)

主機(jī)集中型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)一般在一臺(tái)主機(jī)（大型計(jì)算機(jī)或小型計(jì)算機(jī)）帶多臺(tái)終端的環(huán)境下運(yùn)行，這種結(jié)構(gòu)在20世紀(jì)60～70年代比較盛行。在這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序中，數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)、計(jì)算、讀取與應(yīng)用程序的執(zhí)行，全部集中在后端的主機(jī)上執(zhí)行。用戶通過前端的終端輸入信息傳至主機(jī)處理，主機(jī)處理完成后將處理的結(jié)果返回到前端的終端顯示給用戶。其結(jié)構(gòu)如圖9-2所示。9.2數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)9.2.2文件型服務(wù)器結(jié)構(gòu)

到了20世紀(jì)80年代，隨著蘋果計(jì)算機(jī)、IBM個(gè)人計(jì)算機(jī)的誕生，其開放性的結(jié)構(gòu)、日漸平易近人的價(jià)格，以及愈來愈強(qiáng)的執(zhí)行性能，已為一般企業(yè)所能負(fù)擔(dān)，而文件型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序也就在此時(shí)趁勢崛起。在文件型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序中，數(shù)據(jù)存放在文件型數(shù)據(jù)庫中，如早期的dBaseIII，到今天的Access，就是一些擁有高知名度的文件型數(shù)據(jù)庫。存放數(shù)據(jù)庫文件的服務(wù)器作為文件服務(wù)器使用，應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理邏輯則存放在前端的工作站中。其體系結(jié)構(gòu)如圖9-3所示。9.2.3二層客戶/服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)是由一組性能良好且穩(wěn)定的主機(jī)來做數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，然后連上一群充當(dāng)客戶機(jī)的工作站而成。在這種結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)庫的管理由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成，應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)處理，如數(shù)據(jù)訪問規(guī)則、業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)合法性校驗(yàn)等則可能有兩種情況：一是全部由客戶機(jī)來完成，客戶機(jī)向服務(wù)器傳送的是結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL；二是由客戶機(jī)和服務(wù)器共同來承擔(dān)，程序處理一部分在客戶端以程序代碼來實(shí)現(xiàn)，一部分在服務(wù)器端以數(shù)據(jù)庫中的觸發(fā)器或存儲(chǔ)過程實(shí)現(xiàn)，客戶機(jī)向服務(wù)器傳送的是SQL或要進(jìn)行處理的參數(shù)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖9-4所示圖9-4客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)9.2.4三層客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)

分離的目的是使客戶機(jī)上的所有處理過程不直接涉及到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，分離的結(jié)果將應(yīng)用程序在邏輯上分為三層：用戶服務(wù)層：提供信息瀏覽和服務(wù)定位。主要是實(shí)現(xiàn)用戶界面，并保證用戶界面的友好性、統(tǒng)一性。業(yè)務(wù)處理層：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的存取及應(yīng)用程序的商業(yè)邏輯計(jì)算。數(shù)據(jù)服務(wù)層：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)定義、存儲(chǔ)、備份和檢索等功能，主要由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。圖9-5三層客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（1）業(yè)務(wù)邏輯放置在中間層可以提高系統(tǒng)的性能，使中間層業(yè)務(wù)邏輯處理與數(shù)據(jù)層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)緊密結(jié)合在一起，而無需考慮客戶的具體位置。（2）添加新的中間層服務(wù)器，能夠滿足新增客戶機(jī)的需求，大大地提高了系統(tǒng)的可伸縮性。（3）將業(yè)務(wù)邏輯置于中間層，從而使業(yè)務(wù)邏輯集中到一處，便于整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)和管理及代碼的復(fù)用。

三層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：一個(gè)基于Web的應(yīng)用程序在邏輯上可能包含如下幾層：1層，由Web瀏覽器實(shí)現(xiàn)的一個(gè)客戶層的界面。2層，由Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的一個(gè)中間層的任務(wù)分配機(jī)制。3層，由一些服務(wù)器端腳本實(shí)現(xiàn)的中間層服務(wù)。4層，由關(guān)系數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)層存儲(chǔ)機(jī)制?；ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)

圖9-6互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)9.3.1ODBC1．ODBC的體系結(jié)構(gòu)2．管理數(shù)據(jù)源9.3數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用程序的接口1．ODBC的體系結(jié)構(gòu)ODBC的體系結(jié)構(gòu)如圖9-7所示，它由數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序、驅(qū)動(dòng)程序管理器、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序和數(shù)據(jù)源四部分組成。（1）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。（2）驅(qū)動(dòng)程序管理器（3）數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序。（4）ODBC數(shù)據(jù)源。

2．管理數(shù)據(jù)源

（1）啟動(dòng)ODBC驅(qū)動(dòng)程序管理器。選擇“我的電腦”→“控制面板”→“管理工具”，雙擊“數(shù)據(jù)源（ODBC）”圖標(biāo)打開ODBC數(shù)據(jù)源（驅(qū)動(dòng)程序）管理器，如圖所示。ODBC驅(qū)動(dòng)程序管理器可以建立、配置或刪除命名的數(shù)據(jù)源圖9-9“系統(tǒng)DSN”選項(xiàng)卡（2）選擇ODBC驅(qū)動(dòng)程序。切換到“系統(tǒng)DSN”標(biāo)簽頁，單擊“添加(D)…”按鈕，將彈出如圖9-9所示的對話框，選擇數(shù)據(jù)源驅(qū)動(dòng)程序SQLNativeClient，單擊“完成”按鈕。（3）輸入ODBC數(shù)據(jù)源名稱，選擇數(shù)據(jù)源的SQL服務(wù)器。在圖9-10中，將數(shù)據(jù)源命名為MyOdbc，服務(wù)器選擇為local，單擊“下一步”按鈕。9.3.2一致數(shù)據(jù)訪問技術(shù)UDA（UniversalDataAccess）1．OLEDB2．ADO（ActiveXDataObject）3．一致性訪問技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)1．OLEDB

OLEDB是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目的是提供一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口。這里所說的“數(shù)據(jù)”，除了標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)之外，還包括郵件數(shù)據(jù)、Web上的文本或圖形、目錄服務(wù)，以及主機(jī)系統(tǒng)中的IMS和VSAM數(shù)據(jù)。OLEDB標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容就是要求為以上這些各種各樣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（DataStore）都提供一種相同的訪問接口，使得數(shù)據(jù)的使用者（應(yīng)用程序）可以使用同樣的方法訪問各種數(shù)據(jù)，而不用考慮數(shù)據(jù)的具體存儲(chǔ)地點(diǎn)、格式或類型。

OLEDB將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)劃分為多個(gè)邏輯組件，這些組件之間相對獨(dú)立又相互通信。這種組件模型中的各個(gè)部分被冠以不同的名稱。數(shù)據(jù)提供者：包含數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)輸出到其他組件中去。提供者大致分為兩類：數(shù)據(jù)提供者和服務(wù)提供者。業(yè)務(wù)組件：利用數(shù)據(jù)服務(wù)提供者、專門完成某種特定業(yè)務(wù)信息處理、可以重用的功能組件。消費(fèi)者：是使用OLEDB對存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)提供者中的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制的應(yīng)用程序。2．ADO（ActiveXDataObject）

ADO是OLEDB的消費(fèi)者，與OLEDB提供者一起協(xié)同工作。它利用低層OLEDB為應(yīng)用程序提供簡單高效的數(shù)據(jù)庫訪問接口，ADO封裝了OLEDB中使用的大量COM接口，對數(shù)據(jù)庫的操作更加方便簡單。ADO實(shí)際上是OLEDB的應(yīng)用層接口，這種結(jié)構(gòu)也為一致的數(shù)據(jù)訪問接口提供了很好的擴(kuò)展性，而不再局限于特定的數(shù)據(jù)源，因此，ADO可以處理各種OLEDB支持的數(shù)據(jù)源。ADO的對象模型3．一致性訪問技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)一致性訪問技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)即使用ADO和OLEDB獲取數(shù)據(jù)的體系，結(jié)構(gòu)如圖9-16所示。從圖中可以看出，應(yīng)用程序既可以通過ADO訪問數(shù)據(jù)也可以直接通過OLEDB訪問數(shù)據(jù)，而ADO則通過OLEDB訪問底層數(shù)據(jù)。9.3.3JDBC1．JDBC的工作原理2．JDBCAPI組成部分JDBCAPI共分為兩個(gè)不同的層：應(yīng)用程序?qū)邮乔岸碎_發(fā)人員用來編寫應(yīng)用程序的；驅(qū)動(dòng)程序?qū)邮怯蓴?shù)據(jù)庫廠商或?qū)ｉT的驅(qū)動(dòng)程序生產(chǎn)廠商開發(fā)的。前端開發(fā)人員可以不必了解其細(xì)節(jié)信息，但是在運(yùn)行使用應(yīng)用程序?qū)覬DBC的程序之前，必須保證巳經(jīng)正確地安裝了這些驅(qū)動(dòng)程序。具體來說，JDBCAPI包括5個(gè)組成部分，如圖9-18所示。JDBCAPI包括5個(gè)組成部分

（1）驅(qū)動(dòng)程序管理器（DriverManager）。（2）驅(qū)動(dòng)程序（Driver）。（3）連接（Connection）。（4）語句（Statement）。（5）結(jié)果（ResultSet）。

9.4數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)字段代碼字段名稱字段類型長度小數(shù)是否為空BOOKID書號(hào)char20

NOTNULLBOOKNAME書名varchar20

NOTNULLEDITER作者varchar8

NULLPRICE價(jià)格money

NULLPUBLISHER出版社varchar20

NULLQTY庫存數(shù)量int

NOTNULL假設(shè)在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的實(shí)施階段，已在SQLServer2005下建立了“圖書管理系統(tǒng)”BOOKSYS數(shù)據(jù)庫，并在此數(shù)據(jù)庫中建立了所有的表。其中BOOK表的結(jié)構(gòu)為：1．用C#訪問數(shù)據(jù)庫（1）啟動(dòng)VisualStudio.NET2005，新建一個(gè)C#語言的Windows應(yīng)用項(xiàng)目，如圖9-15所示。然后單擊“確定”按鈕（2）建立數(shù)據(jù)源

在VisualStudio.NET2005中的“數(shù)據(jù)”菜單下選擇“添加新數(shù)據(jù)源”菜單項(xiàng)，將彈出數(shù)據(jù)源配置向?qū)υ捒?如圖所示,按向?qū)崾九渲煤脭?shù)據(jù)庫源.（3）新建一個(gè)窗口，在其上放置一個(gè)DataViewGrid。將DataViewGrid的DataSource設(shè)置為上面創(chuàng)建的數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集DataSet1的表BOOK，如圖9-25所示（4）運(yùn)行該程序，運(yùn)行結(jié)果如圖9-21所示2．用Java訪問數(shù)據(jù)庫下面同樣以books表的查詢操作為例，講解Java通過JDBCAPI操作數(shù)據(jù)庫的方法和步驟。程序代碼（SelBook.java）如下：

importjava.sql.*;publicclassSelBook1{publicstaticvoidmain(String[]args){try{Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");//連接數(shù)據(jù)庫Connectionconn=DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:SelBook","","");//創(chuàng)建一個(gè)SQL語句Statementstmt=conn.createStatement();//查詢books表，并將結(jié)果集放在結(jié)果集對象中ResultSetrs=stmt.executeQuery("select*frombook");//下面的語句為輸出查詢結(jié)果

System.out.println("圖書查詢結(jié)果:");System.out.println("\t圖書號(hào)\t\t圖書名\t\t\t作者\(yùn)t價(jià)格\t出版社\t\t\t數(shù)量");while(rs.next()){System.out.print("\t"+rs.getString(1));

System.out.print("\t"+rs.getString(2));System.out.print("\t"+rs.getString(3));System.out.print(""+r