数据库在材料

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1、成都理工大学成都理工大学网络数据库技术选修论文网络数据库技术选修论文专业: 材料科学与工程班 级：2012020402学 号：201202040205姓 名：熊座强 一网络数据库技术一网络数据库技术1.2.11.2.1 网络数据库系统的定义网络数据库系统的定义 数据库技术+网络技术网络数据库 网络数据库系统：网络数据库系统：是在计算机网络环境下运行的数据库系统，它的数据库分散配置在网络 节点上，将数据库系统的事务分开进行处理，为网络用户提供远程数据库访问服务，实现 了网络的分布式计算。 1.2.21.2.2 网络数据库系统的模式结构网络数据库系统的模式结构 集中式 客户机/服务器模式 C/S

2、浏览器/服务器模式 B/S 1.31.3 当前流行的网络数据库系统当前流行的网络数据库系统 1.3.1 SQL Server 1.3.2 Oracle 1.3.3 DB2 1.3.4 MySQL *NoSQL 数据库 数据模型分为两类数据模型分为两类 概念模型，逻辑模型，逻辑模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三要素组 成。物理模型 逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象模型等 2.2.12.2.1 数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构 模式模式（Schema）也称逻辑模式，一个数据库只有一个模式，模式的地位：是数据库系统模 式结构的中间层 外模式（外模式（E

3、External Schema）也称子模式或用户模式，外模式的地位：介于模式与应用之间， 模式与外模式的关系：一对多。 内模式内模式（Internal Schema）也称存储模式，一个数据库只有一个内模式。3.13.1 数据库设计概述数据库设计概述 3.2 需求分析 3.3 概念设计 3.4 逻辑设计 3.5 物理设计在数据库规范设计中，比较著名的设计方法是新奥尔良（新奥尔良（NewNew OrleansOrleans）方法）方法，该 方法将数据库设计分为四个阶段数据库设计分为四个阶段： 需求分析（分析用户需求）需求分析（分析用户需求）是数据库设计的基础，它通过调查和分析，了解用户的信息需 求

4、和处理需求，以数据流图，数据字典等形式加以描述。是数据库设计中最困难、最耗费 时间的一步。需求分析的全过程需求分析的全过程为：收集资料（信息需求、处理需求、安全性和完整性需 求）分析整理，绘制数据流图(DFD)，编写数据字典数据字典，包括数据项、数据结构、数据流、数 据存储和处理过程。 概念设计（信息分析和定义）概念设计（信息分析和定义）是整个数据库设计的关键，得到得到 E-RE-R 图图。 逻辑设计（设计实现）逻辑设计（设计实现）设计的任务：把概念结构设计阶段设计好的基本 E-R 图转换为与选 用 DBMS 产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。将概念结构转化为一般的关系、网状、 层次模型。

5、E-RE-R 图向关系模型的转换。数据模型的优化，设计用户子模式。得到视图。图向关系模型的转换。数据模型的优化，设计用户子模式。得到视图。 物理设计（物理数据库设计）物理设计（物理数据库设计）设计数据的存取路径，确定数据的存储结构数据的存储结构，确定系统配置。其中：需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统；而逻辑设计和物理设计与 选用的 DBMS 密切相关常见的数据库设计工具：常见的数据库设计工具：PowerDesignerPowerDesigner ， Oracle 公司的 CASE 工具Designer 2000 ， Microsoft 公司的工具。4.14.1 网络数据库系统的工作模式

6、网络数据库系统的工作模式 4.1.1 二层结构的 C/S 模式 C/S 模式：是由一个或者多个客户机和一个或者多个服务器与底层的操作系统及通 信系统一起构成的一个允许分布式计算、分析和表示的复合系统。 由一个或多个计算机提供服务，称为服务器服务器（Server） 其他的计算机则接受服务，称为客户机客户机（Client） C/S 模式将用户界面逻辑和应用处理逻辑通过前端开发工具融合在一起，将一个复 杂的计算机应用任务公解成多个不同的子任务，把它们分配到具有前端（客户机） 和后端（服务器）的分布式计算机环境中。在前端客户机上运行应用程序，而后端 服务器则提供某些特定服务。 服务器所提供的服务有数据

7、库服务、文件服务和通信服务等。 C/SC/S 模式的工作过程一般是：模式的工作过程一般是：客户机提出数据服务请求请求，服务器把按照请求处理后的数据 传送给客户。两层 C/S 模式起源于桌面局域网应用系统，其特点有： 数据库安装在服务器一端，数据库的完整性和一致性有了结构上的保证。 客户机为应用提供图形接口，而应用的数据处理部分由服务器完成。 这样一个应用分成了两个部分，分布于网络上，便于充分发挥客户 机和服务器的处理能力。 网络上传输记录而不是文件，与集中式系统相比系统整体性有了质的飞跃， 网络吞吐能力也大为增加。 系统升级容易，能较好保护已有投资。 尽管两层的 C/S 模式实现了功能的分布，

8、但它仅能在各自的客户机和服务器之间使用，功 能分布还不均衡，系统的性能、可伸缩性较差，不能支持大量用户的访问和搞容量事务的 处理。为此，人们在客户端和数据库服务端之间增加了应用服务器，形成了三层的形成了三层的 C/SC/S 模模 式式。 4.1.24.1.2 三层结构的三层结构的 C/SC/S 模式模式 三层三层 C/SC/S 模式中，服务器端被分为两部分，即应用服务器和数据库服务器，模式中，服务器端被分为两部分，即应用服务器和数据库服务器，形成了“客户客户 机一应用服务器一数据库服务器机一应用服务器一数据库服务器”的模式。 客户机主要提供用户登录界面，负责用户与应用层之间的对话： 应用服务器

9、包括了从客户端划出来的一部分应用和从原来数据库服务器中划分出来 的一部分工作，它主要实施商业和应用逻辑，并基于商业规则确认从客户端得到的 数据，响应客户端的请求，完成业务处理或复杂计算。 应用服务器在三层体系结构中起到承上启下的作用，是整个系统的核心 数据库服务器执行存储数据和处理数据的功能，它分析功能服务器送来的 SQL 命令， 实现对数据库的读写、删改、查询等操作，并将结果返回给功能服务器，再传回给 客户端。 三层三层 C CS S 体系结构的特点是，用户界面与商业、应用逻辑位于不同的平台上，所有的用户体系结构的特点是，用户界面与商业、应用逻辑位于不同的平台上，所有的用户 可以共享商业和应

10、用逻辑。可以共享商业和应用逻辑。然而，无论是两层、三层还是多层 C/S 模式都存在着极大的局限性。随着业务计算的复杂化，C/S 结构的弱点逐渐显示出来： C/S 结构的计算能力过于分散，网络中服务器和客户机的数目正发生“细 胞”分裂，使得系统的管理费用以几何级数的方式增长； C/S 结构中数据库信息的使用一般只限于局域网的范围内，无法利用 Internet 的网络资源； 在 C/S 结构中，无论多小的企业都必须安装自己的服务器，而服务器和服 务器软件的管理和维护都是非常复杂的工作，需要专门人员负责，小企业 往往无力购买高性能的服务器和聘任专门的技术人员。因此，C/S 模式的 网络数据库系统不利

11、于小企业计算机应用的发展。4.1.34.1.3 B/SB/S 模式模式 B/S 模式是 C/S 模式的继承和发展，使企业应用系统更简化、规模伸缩性更大、安 全保密控制更灵活。 B/S 模式利用了比较成熟的 WWW 浏览器技术，结合浏览器的多种 Script 语言（如 VBScript，JavaScript 等等）和 ActiveX 技术。 使用通用浏览器来实现原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发 成本。 基于 B/S 的网络数据库应用系统通常采用三层或多层结构。下图给出的是“浏览器浏览器 一一 WebWeb 服务器一数据库服务器服务器一数据库服务器”三层结构。 用户完全通过浏览

12、器登录，一部分事务逻辑事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻 辑在服务器端实现。在这一系统中，第一层为用户层，第二层为应用层，第三层为数据库层 1 1）用户层）用户层 用户层负责处理用户的输入和对用户的输出，但不负责解释其含义。负责处理用户的输入和对用户的输出，但不负责解释其含义。 2 2）应用层）应用层 该层就是 Web 应用服务器，是上下两层的纽带，建立实际的数据库连接。 所有的应用系统、应用逻辑、控制都在应用层。系统的复杂性也主要体现在这层。 数据库层数据库层 该层为数据库服务器，存储着大量的数据信息和数据逻辑。 该层的任务是负责协调不同的 Web 服务器请求，负责实际的数据存储和检索，管理

13、 数据库系统。 所有与数据有关的安全、完整性控制、数据的一致性、并发操作等都在该层完成。还有“浏览器浏览器WebWeb 服务器一中间件一数据库服务器服务器一中间件一数据库服务器”多层结构。 这一结构中的中间件中间件通常通过定义统一的数据模型来解决不同数据库之间的数据转 化问题，确保客户机和服务器之间信息查询和结果返回的顺畅性。目前流行的目前流行的 B/SB/S 结构多采用多层结构。结构多采用多层结构。 在 B/S 结构模式中，客户机仅需要一个单一的浏览器软件就可以访问不同的应用平 台，负担很轻，要求的配置较低，易于管理和维护。浏览器的主要功能是检查用户 输人的数据，显示系统输出的数据。其工作过

14、程大致如下：当浏览器向某一个 Web 服务器提出服务请求后，Web 服务器 首先对用户身份进行验证，然后用超文本传输协议（HTTP）把所需的文件资料传给 客户机；客户机接收传来的文件资料，并按照 HTTP 格式把它显示在 Web 浏览器上。B/S 模式和 C/S 模式都是以请求/应答方式来执行，但传统的 C/S 模式需在客户机集中大量 应用软件，而 B/S 模式则是一种基于 Web 的三层或多层结构，客户只需要浏览器。总体上， B/SB/S 结构具有以下优势：结构具有以下优势： 利用统一的浏览器访问界面，用户可以在任何访问 Web 数据库。 开发效率高。对于各种资源，无论是文本还是图形，无论基

15、于何种平台， 客户机都可以采用相同的界面访问。 具有极强的伸缩性。可以透明的跨越异种网络，计算机平台，无缝的联合 使用数据库、超文本、多媒体等多种形式的信息，可以选择不同厂家的设 备和服务。 开放性。采用公开的标准协议，系统资源的冗余小，可扩充性好。 以服务器为中心的管理，对网络应用进行升级时，只需更新服务器端的软 件，减低了成本，减少了客户端的维护工作量。 三层或多层 B/S 模式的数据库系统的特点： 借用现成的浏览器软件，无需开发数据库前端 标准统一，开发过程简单 多平台支持第五章第五章 数据库访问接口数据库访问接口 目前流行的开放数据库访问接口有：ODBC JDBC OLE DB 数据库

16、网关（SQL 网关） 。 5.25.2 ODBCODBC 与与 DAODAO 对象对象 API 利用利用 SQLSQL 来完成其大部分任务。来完成其大部分任务。ODBCODBC 本身也提供了对本身也提供了对 SQLSQL 语言的支持，用户可语言的支持，用户可 以直接将以直接将 SQLSQL 语句送给语句送给 ODBCODBC。 ODBCODBC 的最大优点是能以统一的方式处理所有的关系数据库。的最大优点是能以统一的方式处理所有的关系数据库。 但是，ODBCODBC 仅限于关系数据库仅限于关系数据库，由于 ODBC 的关系型特性，很难使用 ODBC 与非关 系数据源进行通信，例如对象数据库、网络目录服务、电子邮件存储等。 DAO(Database Access Object,数据访问对象)属于数据访问客户端数据访问客户端。是第一个面向 对象的数据库访问接口。 1.1. ODBCODBC