Web數(shù)據(jù)庫概述課件

Web資料庫概述

1.1Web概述1.1.1Web的歷史

Web的產(chǎn)生是與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展密切相關(guān)的。1965年TedNelson首創(chuàng)了“超文本”術(shù)語，1967年把實現(xiàn)分佈式的計畫命名為Xanadu。但該專案於1987年才算完成，只設(shè)計出“一個運行於SUN工作站上的粗糙的工具”。1988年，Autodesk公司買下了Xanadu，Nelson繼續(xù)研究該專案。

直到1988年，才設(shè)計出1981年的目標。歐洲粒子物理實驗室即CERN的TimBerners-Lee受到Nelson的影響提出一項計畫，目的是使科學家們很容易查閱同行的文章，進一步演化成科學家能在伺服器上創(chuàng)建文檔。該專案從1990年10月開始到1990年12月完成，結(jié)果出版了命令行方式流覽器和NeXTStep流覽器。該流覽器可用於流覽伺服器超文本檔及CERN的USENET。

1992年7月，WWW在CERN內(nèi)部得到了廣泛的使用。到了1993年1月全世界共有30臺Web伺服器，並有各種流覽器版本發(fā)行，包括用於Macintosh和XWindows的客戶程式。1993年伊利諾斯大學Urbana-Champaign分校的國家超級計算應(yīng)用中心NCSA（NationalCenterforSupercomputingApplications）發(fā)行了一個新的流覽器軟體。從此，WWW初具規(guī)模。

CERN的Tim和他的小組解決了文檔的共用和鏈接問題，但是主要基於NeXT伺服器及工作站。由JoeHardin領(lǐng)導(dǎo)的NCSA系統(tǒng)開發(fā)小組開始一項旨在開發(fā)一個不僅能處理Tim描述的超文本，而且還能支持其他的多種協(xié)議的WWW流覽器。於是在1993年2月發(fā)行了X-windows版Mosaic1.0。

隨後，Mosaic流覽器版本逐漸增加採用了MIME協(xié)議在流覽器中能直接流覽圖形甚至聲音。這時Web基本成熟，使WWW在Internet中空前火爆，也如此產(chǎn)生了流覽器間的競爭。

NCSA把伺服器技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了一家名為Spyglass的商業(yè)轉(zhuǎn)售商，並把客戶程式交給經(jīng)銷商出售，隨後的一段時間內(nèi)出現(xiàn)了幾十種流覽器。1994年3月MarcAndreessen等第一批人員離開NCSA與矽谷的SiliconGraphics公司的JimClark成立了Mosaic通訊公司（1994年10月更名為Netscape通訊公司），並雇傭了許多Mosaic、WWW、Lynx等的設(shè)計者，很快發(fā)佈了第一代流覽器產(chǎn)品，實現(xiàn)了許多HTML正在討論的特性。

1.1.2Web及其工作模式

Web即萬維網(wǎng)，就是通過使用通訊設(shè)備和線路，將處在不同地理位置、操作上相對獨立的多個電腦連接起來，再配置一定的系統(tǒng)軟體和應(yīng)用軟體，在這些電腦上實現(xiàn)軟硬體的資源共用和資訊傳遞，由此而構(gòu)成的電腦網(wǎng)絡(luò)。

互聯(lián)網(wǎng)是由全球眾多的電腦局域網(wǎng)互相連接組成的一個超大規(guī)模的網(wǎng)路系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中運行著多種應(yīng)用系統(tǒng)，如上網(wǎng)使用的網(wǎng)頁流覽系統(tǒng)——WWW、上傳與下載用的檔傳輸系統(tǒng)——FTP、收發(fā)電子郵件所使用的電子郵件系統(tǒng)——E-Mail等?；ヂ?lián)網(wǎng)中運行的每一種應(yīng)用系統(tǒng)都是由互聯(lián)網(wǎng)中相應(yīng)的伺服器系統(tǒng)、客戶機系統(tǒng)構(gòu)成，也就是說互聯(lián)網(wǎng)從物理連接來看是由眾多的電腦組成，而從邏輯上看是由多個功能子網(wǎng)組成。

前面所提到的幾個應(yīng)用系統(tǒng)即是一些常見的子網(wǎng)，其中的WWW由聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)的Web伺服器和流覽頁面的客戶機構(gòu)成，這種工作模式通常稱為B/S模式（Browser/Server模式）。還有一種模式為C/S模式（Client/Server模式）,它是通過在伺服器和客戶機上分別安裝相應(yīng)的程式，從而達到使客戶機能夠與伺服器進行通訊的目的?？蛻魴C/伺服器的概念來源於日常生活中常見的一種工作方式。例如，在一個大餐館中，顧客向服務(wù)員點菜，服務(wù)員把顧客的要求通知給廚房的廚師，廚師按顧客的要求做好菜讓服務(wù)員端給顧客，這就是一種餐館的C/S工作方式。餐館中的服務(wù)員和廚師進行了分工：服務(wù)員直接面向顧客，瞭解顧客的要求並向顧客提供最終服務(wù)；廚師看不到食客，但具體運作食客提交的任務(wù)。

如果把餐館看成一個系統(tǒng)，則服務(wù)員與廚師的分工就是一種系統(tǒng)的分工，C/S工作方式就是一種系統(tǒng)分工、協(xié)同的工作方式。招待員與廚師的分工關(guān)係是一種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)係，所以C/S實際上也是一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。

在流覽網(wǎng)頁時，伺服器上的WWW服務(wù)允許你用滑鼠點擊“超級鏈接”（簡言之，就是使滑鼠游標變成手形的文本詞句或圖形），每次你點擊一項，WWW程式就執(zhí)行所要求的任務(wù)，一直到你的需要得到滿足。

在這一過程中，要涉及兩個不同的程式：一個程式安裝在客戶機上，它執(zhí)行你的滑鼠點擊，發(fā)出http請求，接到回應(yīng)後，立即顯示鏈接的網(wǎng)頁內(nèi)容，確保你的要求得到執(zhí)行，這個程式叫做WWW客戶機程式，比如上網(wǎng)所使用的流覽器（IE或Netscape）；另一個程式在伺服器上，如IIS或“阿帕奇”（Apache）Web伺服器軟體，它對WWW客戶機所要求的一切進行滿足，也就是接到http請求後，發(fā)出回應(yīng)。

1.2Web資料庫

1.2.1Web資料庫的概念資料庫是指按照一定的結(jié)構(gòu)和規(guī)則組織起來的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，是存放數(shù)據(jù)的“倉庫”，據(jù)此將網(wǎng)路資料庫定義為以後臺數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的，加上一定的前臺程式，通過流覽器完成數(shù)據(jù)存儲、查詢等操作的系統(tǒng)。

資料庫技術(shù)是電腦處理與存儲數(shù)據(jù)的最有效、最成功的技術(shù)，而電腦網(wǎng)絡(luò)的特點是資源共用，因此數(shù)據(jù)與資源共用這兩種技術(shù)的結(jié)合即成為今天廣泛應(yīng)用的Web資料庫（也叫網(wǎng)路資料庫）。一個Web資料庫就是用戶利用流覽器作為輸入介面，輸入所需要的數(shù)據(jù)，流覽器將這些數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)站，而網(wǎng)站再對這些數(shù)據(jù)進行處理，例如，將數(shù)據(jù)存入後臺資料庫，或者對後臺資料庫進行查詢操作等,最後網(wǎng)站將操作結(jié)果傳回給流覽器,通過流覽器將結(jié)果告知用戶。網(wǎng)站上的網(wǎng)站上的後臺資料庫就是Web資料庫。

通常，Web資料庫的環(huán)境由硬體元素和軟體元素組成。硬體元素包括Web伺服器、客戶機、資料庫伺服器、網(wǎng)路。軟體元素包括客戶端必須有能夠解釋執(zhí)行HTML代碼的流覽器(如IE，Netscape等)；在Web伺服器中，必須具有能執(zhí)行可以自動生成HTML代碼的程式的功能，如ASP，CGI等；具有能自動完成數(shù)據(jù)操作指令的資料庫系統(tǒng)，如Access，SQLServer等。

1.2.2WWW網(wǎng)路環(huán)境下Web資料庫由於Web的易用性、實用性，它很快佔據(jù)了主導(dǎo)地位，已經(jīng)成為使用最為廣泛、最有前途、最有魅力的資訊傳播技術(shù)。不過，Web服務(wù)只是提供了Internet上資訊交互的平臺。隨著Internet技術(shù)的興起與發(fā)展和Web技術(shù)的蓬勃發(fā)展，人們已不滿足於只在Web流覽器上獲取靜態(tài)的資訊，人們需要通過它發(fā)表意見、查詢數(shù)據(jù)，甚至進行網(wǎng)上購物,這就迫切需要實現(xiàn)真正的Internet.Web與資料庫的互連，將人、企業(yè)、社會與Internet融為一體。Web技術(shù)發(fā)展到今天，人們已經(jīng)可以把資料庫技術(shù)引入到Web系統(tǒng)中。資料庫技術(shù)發(fā)展比較成熟，特別適用於對大量的數(shù)據(jù)進行組織管理，Web技術(shù)具有較佳的資訊發(fā)佈途徑，這兩種技術(shù)的天然互補性決定相互融合是其發(fā)展的必然趨勢。將Web技術(shù)與資料庫技術(shù)融合在一起，使資料庫系統(tǒng)成為Web的重要有機組成部分，不僅可以把二者的所有優(yōu)點集中在一起，而且能夠充分利用大量已有的資料庫資訊資源，使用戶在Web流覽器上方便地檢索和流覽資料庫的內(nèi)容，這對許多軟體開發(fā)者來說具有極大的吸引力。因此，將Web技術(shù)與資料庫相結(jié)合，開發(fā)動態(tài)的Web資料庫應(yīng)用已成為當今Web技術(shù)研究的熱點。關(guān)係資料庫最初設(shè)計為基於主機/終端方式的大型機上的應(yīng)用，其應(yīng)用範圍較為有限，隨著客戶機/伺服器方式的流行和應(yīng)用向客戶機方向的分解，關(guān)係資料庫又經(jīng)歷了客戶機/伺服器時代，並獲得了極大的發(fā)展。

隨著Internet應(yīng)用的普及，由於Internet上資訊資源的複雜性和不規(guī)範性，關(guān)係資料庫初期在開發(fā)各種網(wǎng)上應(yīng)用時顯得力不從心，表現(xiàn)在無法管理各種網(wǎng)上的複雜的文檔型和多媒體型數(shù)據(jù)資源，後來關(guān)係資料庫對於這些需求作出了一些適應(yīng)性調(diào)整，如增加資料庫的面向?qū)ο蟪煞忠栽黾犹幚矶喾N複雜數(shù)據(jù)類型的能力，增加各種中間件（主要包括CGI、ISAPI、ODBC、JDBC、ASP等技術(shù)）以擴展基於Internet的應(yīng)用能力，通過應(yīng)用伺服器解釋執(zhí)行各種HTML中嵌入腳本來解決Internet應(yīng)用中資料庫數(shù)據(jù)的顯示、維護、輸出以及到HTML的格式轉(zhuǎn)換等。

此時關(guān)係資料庫的基於Internet應(yīng)用的模式典型表現(xiàn)為一種三層或四層的多層結(jié)構(gòu)。在這種多層結(jié)構(gòu)體系下，關(guān)係資料庫解決了資料庫的Internet應(yīng)用的方法問題，使得基於關(guān)係資料庫能夠開發(fā)各種網(wǎng)上資料庫數(shù)據(jù)的發(fā)佈、檢索、維護、數(shù)據(jù)管理等一般性應(yīng)用。但是關(guān)係資料庫從設(shè)計之初並沒有也不可能考慮到以http為基礎(chǔ)、HTML為檔格式的互聯(lián)網(wǎng)的需求，只是在互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)後才作出相應(yīng)的調(diào)整。

同時，關(guān)係資料庫的基於中間件的解決方案又給Internet應(yīng)用帶來了新的網(wǎng)路瓶頸，應(yīng)用伺服器端由於與資料庫頻繁交互，因其本身的效率和數(shù)據(jù)庫檢索的效率造成Internet應(yīng)用在應(yīng)用伺服器端的阻塞。

雖然關(guān)係型資料庫具有完備的理論基礎(chǔ)、簡潔的數(shù)據(jù)模型、透明的查詢語言和方便的操作方法等優(yōu)點，但是由於它本身並沒有針對網(wǎng)路的特點和要求進行設(shè)計，因此並不適用於網(wǎng)路環(huán)境，我們應(yīng)該研究開發(fā)新的資料庫技術(shù)，

從開始就考慮到Web的資訊和結(jié)構(gòu)特點，使資料庫真正能與Web融合為一體，充分利用二者的特點，建立合理的Web資料庫。

那麼，為什麼使用網(wǎng)路資料庫呢？簡言之，因為人們在網(wǎng)路資料庫中可以找到他們需要的東西，包括期刊查詢，檢查銀行帳戶、股票價格、利率、實現(xiàn)電子商務(wù)等等。這些功能是用HTML編寫的網(wǎng)頁是無法做到的，因為用HTML無法完成交互功能，要做到這些，必須使用網(wǎng)路資料庫技術(shù)。

Web資料庫可以實現(xiàn)方便廉價的資源共用。數(shù)據(jù)資訊是資源的主體，因而網(wǎng)路資料庫技術(shù)自然而然成為互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。

1.2.3幾種常用Web資料庫的比較

當前比較流行的Web資料庫主要有：SQLServer、MySQL和Oracle。這3種資料庫適應(yīng)性強，性能優(yōu)異，容易使用，在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用

1．SQLServer

是微軟公司從Sysbase獲得基本部件的使用許可後開發(fā)出的一種關(guān)係型資料庫。目前最新的版本是SQLServer2000，但SQLServer7.0仍在廣泛使用。

由於均出自微軟之手，使得SQLServer和Windows、IIS等產(chǎn)品有著天然的聯(lián)繫。事實上以Windows為核心的幾乎所有微軟的軟體產(chǎn)品都採用了一致的開發(fā)策略，包括介面技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、組件技術(shù)等，這樣在微軟的軟體中很多都可以相互調(diào)用，而且配合得非常密切。因此如果用戶使用的是Windows操作系統(tǒng)，那麼IIS、SQLServer就應(yīng)該是最佳的選擇。

2．MySQL是當今Unix或Linux類伺服器上廣泛使用的Web資料庫系統(tǒng)。它於1996年誕生於瑞典的TcX公司，支持大部分的操作系統(tǒng)平臺。MySQL的設(shè)計思想快捷、高效、實用。雖然它對ANSISQL標準的支持並不完善，但支持所有常用的內(nèi)容，完全可以勝任一般Web資料庫的工作。由於它不支持事務(wù)處理，MySQL的速度比一些商業(yè)資料庫快2～3倍，並且MySQL還針對很多操作平臺做了優(yōu)化，完全支持多CPU系統(tǒng)的多線程方式。在編程方面，MySQL也提供了C、C++、Java、Perl、Python和TCL等API介面，而且有MyODBC介面，任何可以使用ODBC介面的語言都可以使用它。更重要的是，MySQL的源代碼是公開的，可以免費使用，這就使得MySQL成為許多中小型網(wǎng)站、個人網(wǎng)站追捧的明星。3．Oracle是Oracle公司開發(fā)出的一種面向網(wǎng)路電腦並支持對象關(guān)係模型的資料庫產(chǎn)品。它是以高級結(jié)構(gòu)化查詢語言為基礎(chǔ)的大型關(guān)係資料庫，是目前最

流行的客戶/伺服器體系機構(gòu)的資料庫之一。目前廣泛使用的版本是Oracle8i,它之所以備受用戶喜愛是因為它具有以下突出的特點：（1）支持大型資料庫、多用戶和高性能的事務(wù)處理。Oracle支持最大數(shù)據(jù)庫，其大小可達到幾百千兆，可充分利用硬體設(shè)備；支持大量用戶同時對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行各種數(shù)據(jù)操作，並使數(shù)據(jù)徵用最小，保證數(shù)據(jù)一致性；系統(tǒng)維護具有很高的性能，Oracle每天可連續(xù)24小時工作，

正常的系統(tǒng)操作（後備或個別系統(tǒng)故障）不會中斷資料庫的應(yīng)用；可在資料庫級或子資料庫級上控制數(shù)據(jù)的可用性。（2）Oracle遵守資料庫存取語言、操作系統(tǒng)、用戶介面、和網(wǎng)路通訊協(xié)議的工業(yè)標準，所以它是一個開放系統(tǒng)，保護了用戶的投資。美國標準化和技術(shù)研究所（NIST）對OracleServer進行過檢驗，完全與ANSI/ISOSQL89標準相相容（3）實施安全性控制和完整性控制。Oracle為限制系統(tǒng)對各監(jiān)控資料庫存取提供可靠的安全性，並為可接受的數(shù)據(jù)指定標準，保證數(shù)據(jù)的完整性。

（4）支持分佈式資料庫和分佈式處理。Oracle為了充分利用電腦系統(tǒng)和網(wǎng)路，允許將處理分為資料庫伺服器和客戶應(yīng)用程式處理，所有共用的數(shù)據(jù)管理由資料庫管理系統(tǒng)的電腦處理，而運行資料庫應(yīng)用的工作站集中於解釋和顯示數(shù)據(jù)。通過網(wǎng)路連接環(huán)境，Oracle將存放在多臺電腦上的數(shù)據(jù)組合成一個邏輯資料庫，可被全部網(wǎng)路用戶存取。分佈式系統(tǒng)像集中式資料庫一樣具有透明性和數(shù)據(jù)一致性。

上面介紹的3種資料庫產(chǎn)品是目前最常用的3種大型關(guān)係資料庫系統(tǒng)，它們雖然在體系結(jié)構(gòu)和操作方法上有許多相似的地方，但是在應(yīng)用環(huán)境上還是各有側(cè)重的。一個應(yīng)用系統(tǒng)在選用資料庫時，性能和價格時首先要考慮的兩個因素，表1-1列出了這3種資料庫在性能和價格上的對比情況，在使用時不同的系統(tǒng)應(yīng)針對實際情況採用合適的方案。

表1-13種資料庫的性價比

資料庫系統(tǒng)MySQLSQLServerOracle資料庫費用全免費費用按連接計算，費用較高按電腦主頻計算，費用較高操作系統(tǒng)及費用Linux免費NT，價格較高Linux全免費；windowsNT、Solaris價格較高速度較快快最快容量較大較大大備份、恢復(fù)較好好最好從用戶的技術(shù)水準以及國內(nèi)軟體應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，SQLSever應(yīng)該是一個較好的選擇，尤其是對初學者而言。1.2.4Web伺服器腳本

Web頁面與資料庫地連接是Web資料庫的基本要求。目前基於Web資料庫地連接方案主要有兩種類型：伺服器端和客戶端方案。伺服器端方案實現(xiàn)技術(shù)有CGI、SAPI、ASP、PHP等；客戶端方案實現(xiàn)技術(shù)有JDBC（JavaDatabaseConnectivity）、DHTML(DynamicHTML)等。其中ASP是微軟開發(fā)的腳本語言技術(shù)，它嵌入在IIS中，因此ASP也就順理成章地成為大部分Windows用戶首選的腳本語言。

1.3腳本程式與資料庫的介面

在腳本程式中連接資料庫一般都需要相應(yīng)的介面來完成。連接資料庫的常用方法有：ODBC、DAO、RDO及ADO等。

（1）ODBC ODBC（OpenDatabaseConnectivity，即開髮式資料庫連接）是微軟開發(fā)的一套統(tǒng)一的程式介面。通過這個介面可以存取不同廠商生產(chǎn)的資料庫。

經(jīng)過多年的改進，它已成為存取服務(wù)資料庫的標準。事實上，ODBC技術(shù)成了後來DAO、RDO及ADO等資料庫訪問技術(shù)的基礎(chǔ)。（2）DAODAO（DataAccessObjects，即伺服器訪問對象）是微軟公司開發(fā)的一套主要應(yīng)用程式及開發(fā)工具，用它可以訪問資料庫的標準對象，如Access、VB、Excel、Word等。（3）RDORDO（RemoteDataObjects，即遠程資料庫訪問對象）是微軟公司為增強DAO的功能而推出的新產(chǎn)品。

該產(chǎn)品強化了SQLServer的訪問功能，提高了它的執(zhí)行效率。（4）ADOADO（ActivteXDataObjects，即ActivteX數(shù)據(jù)對象）是微軟在Internet領(lǐng)域採取的新舉措。它本身並不是一項新技術(shù)，從對象結(jié)構(gòu)的角度來看，它比DAO提供的對象更少；從存取SQL伺服器的角度來看，它提供的功能也不如RDO。但它汲取了DAO和RDO最精華的部分，成為一個更適合於Internet的小而精的對象群。因此，ADO實際上是腳本程式連接資料庫最好的選擇。

1.4應(yīng)用開發(fā)平臺由於Web應(yīng)用開發(fā)的獨特性，應(yīng)用開發(fā)平臺成為眾多廠商的關(guān)注焦點。目前市場上存在很多的Web應(yīng)用標準、集成開發(fā)環(huán)境。流行的主要是ASP、PHP、JSP三種。（1）ASP

ASP(ActivexServerPages)是由微軟創(chuàng)建的Web應(yīng)用開發(fā)標準，ASP伺服器已經(jīng)包含在IIS伺服器中，

ASP伺服器將

Web請求轉(zhuǎn)入解釋器中，在解釋器中將所有

ASP中的腳本進行分析，然後執(zhí)行，同時可以創(chuàng)建COM對象以完成更多的功能，ASP中的腳本是Vbscript。

優(yōu)點：安裝配置方便，開發(fā)簡單易學；開發(fā)工具功能強大。不足：ASP使用了組件因而將導(dǎo)致大量的安全問題；無法實現(xiàn)跨平臺，只能應(yīng)用於WindowsNT/2000。

建議採用MS架構(gòu)的網(wǎng)站採用ASP應(yīng)用開發(fā)平臺(IIS＋VisualInterdev)。（2）PHPPHP由於其良好的性能及免費的特點，是目前互聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用非常流行的一種應(yīng)用開發(fā)平臺。優(yōu)點：簡單易學、跨平臺、有良好資料庫交換能力的開發(fā)語言；與Apache及其擴展庫緊密結(jié)合；良好的安全性。不足：安裝配置複雜；缺少企業(yè)級的支持；作為自由軟體，缺乏正規(guī)的商業(yè)支持；無法實現(xiàn)商品化的商業(yè)開發(fā)。建議基於Unix類平臺的應(yīng)用採用Apache＋Php＋PHPEd。（3）JSP

優(yōu)點：可移植性好，支持多種平臺；強大的可伸縮性；多樣化與強大的工具支持。不足：安裝配置管理較為複雜；運行速度較慢；建議開發(fā)大型應(yīng)用系統(tǒng)採用JSP

本書重點講解ASP的開發(fā)技術(shù)，其他開發(fā)技術(shù)請參考有關(guān)書籍。

本

章

小

結(jié)

本章主要介紹了Web資料庫的概念，