数据库系统实现查询技术

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1、 数据库系统查询技术 数据库管理系统是这样的系统，它支持对于持久存储的大量的数据进行高 效存取；它还支持强有力的查询语言，支持以看起来是原子的和独立于其他事 务的方式并发地执行的持久的事务。总的说来它是一种操纵和管理数据库的大 型软件，是用于建立、使用和维护数据库，简称 DBMS。而数据库系统实现实际 是阐述怎样构建并运行数据库管理系统。而数据库系统实现和数据库管理系统 之间的联系则在于：数据库系统实现是以数据库管理系统的正常运行进行系统 设计。 数据库系统实现这一主题大体上可以分为三个部分：存储管理器、查 询处理器和事务管理器的实现技术。 但在我的认识中，我认为数据库系统 实现的核心是查询处

2、理器。 查询处理器表示为两个部分： 1) 查询编译器，它将查询翻译成一种内部形式，称作查询计划。查询计划是要 在数据上执 行的一系列操作。通常，查询计划中的操作是“关系代数”的实现。查询编译 器包括三个主要部分： (a) 查询分析器，它由文本形式的查询出发，建立一个树结构。 (b) 查询预处理器，它对查询进行语义检查（例如，检查查询中所提到的关系 是否都确实存 在） ，并进行某些树结构转换，将分析树转换为表示最初的查询计划的代数操 作符树。 (c) 查询优化器，它将最初的查询计划转换为对于实际数据的最有效的操作序 列。 查询编译器利用元数据和关于数据的统计数据来确定哪一个操作序列可能是最 快的

3、。例 如，一个索引的存在可能会使得某个查询计划比另一个计划快许多。 2) 执行引擎，它负责执行选中的查询计划中的每一步。执行引擎与 数据库管 理系统中大多数的其他成分都有交互，或直接交互，或通过缓冲区。为了对数 据进行操作，它必须从数据库取得数据并放到缓冲区中。它需要和调度器进行 交互，以避免访问被加了锁的数据。它需要和日志管理器进行交互，以确保对 于数据库的所有修改都正确地记了日志。 DBMS 对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户 通过 dbms 访问数据库中的数据，数据库管理员也通过 DBMS 进行数据库的维护 工作。它提供多种功能，可使多个应用程序和用户用不同

4、的方法在同时或不同 时刻去建立，修改和询问数据库。它使用户能方便地定义和操纵数据，维护数 据的安全性和完整性，以及进行多用户下的并发控制和恢复数据库。随着数据 库技术的发展，越来越多的数据库应用系统和信息管理系统被开发、使用。而 很多数据库应用系统和信息管理系统中，查询功能的要求是必不可少的，也是 所占的比例最大的。数据库系统查询技术在很多方面应用十分广泛。下面只以 基于 Web 的交互式数据库查询技术为例进行说明。 Web 技术是一项很新的技术，它不仅为 Internet 的广泛普及起到关键性的 作用，而且还在其他相关计算机网络应用技术发展中起到关键作用，例如 Intranet、电子商务等，

5、目前它已成为计算机网络应用的一个主要技术，尤其 重要的技术是 web 动态技术，与后台数据库的交互式动态查询技术。实现 Web动态技术的几种方法：1、利用 CGI 实现 Web 动态技术在 Web 应用中，与其他动 态编程技术相比，CGI 技术虽然是一项很早期的技术，有很多的不足，性能差、 需要大量的 HTTP 知识、不灵活等等，但个人认为它还是具有很强的使用性，因 为其使用普遍，很多 Web 服务器均支持。就其协议而言，具有简单、易掌握， 见效快等特点。CGI 是 Common Gateway Interface 的缩写，目前大多数的 Web 产品提供此项服务功能，它可以使用任何一种计算机语

6、言编写，使用尤其广泛 的有 C、Perl、C+语言，在 Internet 上有很多相关的资料和程序及源代码。 Web 服务器接受客户端浏览器的RL 请求，找到 CGI 程序后，启动并产生一个 CGI 进程，将系统参数和用户请求参数交给 CGI 进程，由 CGI 进程提取数据库 中数据处理后，产生结果，反馈给 Web 服务器，由其反馈给用户端浏览器。这 样完成了一个请求过程。IDC(Internet 数据库连接器) 通过使用 Internet 数 据库连接器可以发布你的数据库,允许用户访问数据，只需开发者编写最少量的 代码。你只需提供 SQL 查询（IDC 将在数据库上执行它）和模板（描述数据显

7、 示和收集的方式） ，而不用进行复杂的程序设计，这种方法适用于简单的不需要 控制和验证数据的程序。它是 IIS 的功能之一 ,IIS 通过调用一个名为 HTTPODBC.DLL 的 ISAPI 应用程序处理.IDC 和.它是一个不连续的循环。应用中 要注意隐藏.IDC 和.HTX 文件。保证应用程序和数据库的安全性。基于 ISAPI 的 解决方案 ISAPI（Internet Server Application Programming Interface）是 Microsoft 的 IIS 提供的一种新的接口标准，用于开发交互式 Web 应用程序， 它采用的语言多为面向对象的编程语言如 Vi

8、sual C+、Delphi 等，它与 CGI 程 序很相似，但在性能方面较 CGI 应用程序相比有较大提高，在执行时不需要重 复装入代码，能够降低系统开销，提高运行速度；具有很强的灵活性，与服务 器之间能够很好的衔接，能够实现一些很复杂的操作和控制。分为 ISAPI 扩展 程序和 ISAPI 过滤器两种方式，前者主要完成类似 CGI 程序的功能，后者能够 实现与 IIS 的更完美的结合，可以监督所有的验证请求或所有服务器发送到用 户的数据，过滤器跨越整个服务器，并能影响服务器的工作方式但 ISAPI 编 程需要开发者有熟练的经验，特别对服务器操作、客户端与服务器之间的通讯 方式的较深的理解和

9、娴熟的编程技巧。活动服务器页面（Active Server Pages）它是由第三版 IIS 提供的新特性，实质是通过一个名为 sspifilt.dll 的 ISAPI 过滤器实现的，主要提供的功能是开发人员可以通过使用服务器端脚 本（VBScript 或 VCScript）动态生成网页，可以同访问数据库的 ActiveX 控件 连接在一起使用来实现数据库的动态交互查询。是目前较新的一种技术。第三 方解决方案许多第三方工具可以用来帮助你创建交互式 Web 应用程序，它们主 要改善了 CGI 程序的开发环境，降低开发人员掌握基于 Web 的数据库交互式应 用程序的开发难度，帮助你使用所熟悉环境来

10、开发应用程序，保存现有应用程 序代码的移植和复用性。 95 期间，全国地震系统建立了一个以 Internet/Intranet 技术为核心的地 震信息网络平台，各省都建立一个功能较完善的信息网络中心，各地、市（县） 地震部门也配置必要的联网设备，通过拨号或专线方式连入各省级中心，形成 了一个覆盖全国的地震行业专用网。网络平台的建立，为地震信息资源的共享 提供了基础，但由于全国地震信息网建立较晚，地震信息共享多以 FTP 方式为 主，与当前流行的 Brower/Server 结构的计算模式相差较远，尤其不能满足基 于数据库的数据查询共享应用。通过实践，我们在省级网络中心 SGI 企业级服 务器上

11、运用 Apache+PHP+Mysql 技术，成功地开发了一套基于 B/S 结构的地震目录数据库查询系统，为地震数据信息的共享与服务起到了很好的作用，现在正 在为全省地震系统及科技工作人员提供着服务。Brower/Server 结构的特点： 近来，随着基于 Brower/Server 结构的 Web 技术异军突起，很快成了客户机/服 务器（Client/Server）模式可以信赖的替代技术，它可为用户带来更好的成本 效益、支持跨平台访问。基于 B/S 结构的 Web 技术使用户能够控制信息，可以 授权他们在需要的时候或地方直接访问数据。它与 Client/Server 体系相比， 主要有以下特

12、点：具有多层分布式体系结构：由于分布式系统中的服务器分散 地布置于网络中，每个服务器实现单独的功能，并且又和其他分布式系统集成 在一起。而传统的客户机/服务器模式，只能在两个系统之间进行简单的信息交 换方式。无法实现多层结构的分布式系统，因此，随着 WEB 技术的发展，出现 了基于 B/S 的三层或多层体系结构的分布式应用。 数据库系统的当前发展中有许多是致力于使系统具有对于不同的数据源进 行管理的能力，使它们一起工作，成为一个更大的整体，这些数据源可能是数 据库和 /或不由数据库管理的信息源。查询处理器则是数据库中的一个部件集 合，它能够将用户的查询和数据修改命令转变为数据库上的操作序列并且执行 这些操作。