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1、 基于 Web Services 的异构数据库检索系统的设计 摘 要 在计算机系统信息集成中，如何充分利用现有的各种数据库资源，实现不 同数据库间的连接、数据交换、数据共享，以实现各个数据库之间的协同工作， 已经成为办公自动化和信息化建设的一个关键问题。为了提高现有数据库之间 的数据交流，解决各个数据库之间协同工作的问题，开发了这套基于 WebServices 的异构数据库数据检索系统。 其主要功能是实现不同数据库之间的数据转换，消除异构，检索出异地数 据库指定数据。本系统采用了 C/S 体系结构，使用 C#、XML 语言开发，同时运 用 Oledb、WebService 等实现接口来完成此系
2、统的功能。基于 WebService 异 构数据库数据检索系统为数字化资源的整合利用提供了全新的解决方案。此外, 从数据库的现状来看异构数据库联合使用的要求是非常迫切并会长期存在下去 的。 关键词：XML；WebServices；异构数据库；数据检索 Web Services-Based Design of Heterogeneous Database Retrieval System Abstract In the work of office automation and information construction, there exists a most important que
3、stion in the system of computer information intergration: how to fully use several of existing database resources to realize the connection, database exchange and sharing among different databases; and how to make them work together harmoniously. In order to improve the database exchange among diffe
4、rent databases and to solve the cooperation task among them, this set of heterogeneous database the data retrieval system is developed. The main function of this system is to realize the data conversion of different databases, the elimination isomerism and the retrieve of assigned data of the differ
5、ent database. The system reaches its function by using C/S model of system, computer language development of C#, XML as well as connection technology of Oledb; WebServices. This kind of WebService heterogeneous database data retrieval system has provided a new-brand solution for the digitized resour
6、ces conformity use. In addition, the present situation of database needs the adoption of isomerism database union urgently and it will be long-standing. Key words: XML; WebServices; Heterogeneous Database; Data Retrieval 目 录 论文总页数：24 页 1引言1 1.1课题背景1 1.2国内外研究现状1 1.2.1数据转换服务1 1.2.2数据转换工具及软件1 1.3本课题研究的
7、意义2 1.4本课题的研究方法3 1.5数据库的选择3 1.6关键技术4 1.6.1异构数据库4 1.6.2WebService6 2需求分析6 2.1功能需求7 2.2性能需求8 2.2.1时间特性8 2.2.2适应性8 2.2.3独立性8 2.3运行需求9 2.3.1用户界面9 2.3.2硬件接口9 2.3.3软件接口9 3概要设计9 3.1设计方案9 3.2数据源的采集设计11 3.3数据处理设计12 3.4XML 数据文件设计13 3.5数据导出设计15 4具体实现16 4.1开发环境16 4.2部分编码详解16 5测试20 5.1测试方法20 5.2测试结果20 结 论21 参考文献
8、22 致 谢23 声 明24 第 0 页 共 24 页 1 引言 1.1 课题背景 随着 Internet 的飞速发展，网络迅速成为一种重要的信息传播和交换的手 段，数据资源的共享成为一个热门话题。如何获取网络上自治、异构、分布的 数据并加以综合利用，即数据集成1，成为一个引起广泛关注的研究领域。 数据集成的概念是把不同来源、格式、特点性质的数据在逻辑上或物理上 有机地集中，实现分布的、异构的、自治的数据共享的主要技术，数据集成一 般还应满足用户数据访问的实时性和安全性等方面的要求。 数据集成的核心任务是要将互相关联的分布式异构数据源集成到一起，使 用户能够以透明的方式访问这些数据源，而不用关
9、心数据源的存储位置和存储 方式。 数据集成的数据源:包括结构化的数据，如关系数据库；半结构化数据，如 XML 文档；已经存在的文件系统等2。 1.2 国内外研究现状 目前，数据库的数据转换方法很多，例如微软公司的 SQL Server 数据库， 就有导入和导出数据的服务，它可以启动数据转换服务（Data Transform Service，简称 DTS），来完成各类异构数据库的转换。同时国内也存在一些数 据转换工具和软件，比如 Beeload 等。 1.2.1 数据转换服务 数据可能以各种格式保存并分布在不同的位置3。数据转换服务（DTS）通 过提供一组工具，可以将来自完全不同的源的数据析取、
10、转换和合并到 DTS 所 支持的单个或多个目标数据库以满足需求。通过 DTS 工具图形化地生成 DTS 包 或使用 DTS 对象模型编制包，可创建适合自己需要的自定义数据移动解决方案。 此服务以向导的形式引导使用者实现 DTS 的功能，如数据和对象的导入、导出、 验证以及在异类 OLEDB 和 ODBC 数据源之间的转换。 1.2.2 数据转换工具及软件 Beeload 是第一款国产 ETL（Extract Transform Load）工具。它不仅支持 Oracle、MS SQL、Sybase 等主流数据库的数据抽取及装载，而且还支持文本文 件的抽取备份。此外，Beeload 内置了大量的
11、API 函数，提供强大的数据转换 功能；通过直观的图形操作界面，使用户通过简单的拖拽动作即可实现 ETL 规 则的定义，使得元数据管理变得相当容易。 同时 Beeload 也是一种数据整合软件，可对企业经营过程中所产生的各类 业务数据进行抽取、转换和汇总，为数据仓库提供高质量的数据；它还集成了 元数据管理、工作流管理及作业调度等功能。除提供直观的图形化操作方式外， 还提供强大的脚本解释功能，既适合一般用户，又可充分满足高级用户需要的 产品。Beeload 数据转换流程图如图 1 所示 第 1 页 共 24 页 可用数据源 Oracle MySQL MS SQL DB2 Access FoxPr
12、o FlatFile InterBase Beeload 数据仓库 定时采集 定时刷新 定时抽取 操作型系统 图1 Beeload 数据转换流程图 1.3 本课题研究的意义 在 Internet 这样一个动态环境中，各种数据库不断的加入或去除，数据库 中的数据也在不断变化，而现在的绝大多数应用是建立在这些分离的数据库基 础之上，因而，为了实现信息资源的共享和交流，不同数据库间相互操作和协 作不可避免。 这样随着时间的推移和技术的进步，这些由不同核心技术构建的 信息系统就像一个个“信息孤岛” ，各自有着不同的处理对象、操作方法和专用 客户端，在各个环节之间存在着数据交流和部门协同的问题。这些情况
13、都表明: 在现代信息化进程中，不同数据库联合使用的要求是非常迫切并会长期存在下 去的，并且往往还伴随着一个复杂的分布异构环境。这种分布异构性表现为:场 地分布，由 LAN 或 WAN 支撑，存在多种网络协议;数据分布，各种形式的数据分 散在各节点，以各种形式存在:硬件平台多样化，从台式机、工作站到大型主机 等;操作系统多样化，如 Windows Netware，各种 UNIX 以及 VMS 等:应用平台多 样化，包括来自不同开发组织的各种应用软件、中间件和开发工具。 然而，要 求用户面对所有这些复杂的分布异构特性，并指望他学会操作每一种数据库是 不现实的，在使用中也不方便。对于用户而言，希望屏
14、蔽掉各种层次的异构特 性，他们不必知道各个物理数据库系统的分布，不必知道各个物理数据库的机 构组成和操作方法，不必自己去进行数据转换和结果汇总，只需通过简单的全 局访问就可以得到结果，这正是异构数据库集成技术的主要研究内容。也是其 意义所在。 1.4 本课题的研究方法 本系统的主要功能是实现跨平台的异构数据库系统之间的数据转换，所以 结合当前所具备条件提出以下研究方法。 (1)通过数据库接口软件与不同的数据库直接连接，如 ODBC 和 JDBC 等。在 同时检索的数据库数量较少时，使用此技术可在一定程度上解决异构检索问题， 但数据库达到一定数量时，处理速度很难保证。这种方式仅适用于对属于本单
15、位的少量异构数据库进行统一检索。 第 2 页 共 24 页 (2)不同数据库间的格式转换4。主要是利用数据库产品本身提供访问异构 数据库的功能，以实现在异构环境下建立具有较高性能的分布式数据系统。现 在一些图书馆制作的学科导航系统就此利用此方法设计的，其利用一些程序将 各种异构数据库的部分数据导入一个数据库系统中，以方便读者访问，但是收 录的数据库数量不能太多，此外还涉及版权问题。 (3)运用元搜索引擎的基本原理,利用数据库的 Web 客户端 进行统一检索。 元搜索引擎主要运用在网页信息的搜索方面，但现有各种电子资源数据库都提 供相应的客户端接口，因此可利用元搜索引擎的原理对各个异构数据库进行
16、统 一检索。这种方法的缺点在于需要对各个数据库的 Web 处理接口进行详尽分析， 各个数据库的 Web 处理接口如发生改变则需重新设计，接口的稳定性较差。 1.5 数据库的选择 数据库有许多种，桌面的数据库 Access 以及大型的关系型数据库 SQL Server，Oracle 等。面对这么多的数据库选择哪种合适呢？先从它们的功能来 说明。 1Access 数据库 Access 数据库虽然使用比较简单灵活，但功能并不强大，一些数据库的维 护功能不强。另外 Access 是文件形式的，安全性极低。 2Oracle 数据库 Oracle 数据库是比较大型的数据库，适合在大项目中使用，特点如下： 1) 支持大数据量、多用户的高性能的事务处理 Oracle 支持的最大数据量可以达到几百千兆，并可充分利用硬件设备资源。 支持多用户同时在同一数据上执行各种数据应用，并保证数据一致性。系统维 护具有高的性能，Oracle 可持续工作，正常的系统操作（后备或个别计算机系 统故障）不会中断数据库的使用。可控制数据库数据的可用性，可在数据库级 或在子
