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1、第四章 网络数据库系统的体系结构4.1 概述4.2 基于C/S模式的数据库系统4.3 基于B/S模式的数据库系统4.4 两种模式的网络数据库系统的应用实例分析本章摘要 目前网络数据库系统主要是按照客户机目前网络数据库系统主要是按照客户机/ /服务器服务器(C/S)(C/S)模式或者浏览器模式或者浏览器/ /服务器服务器(B/S)(B/S)模式来建立的。模式来建立的。本章将介绍本章将介绍C/SC/S体系结构和体系结构和B/SB/S体系结构的工作原理体系结构的工作原理和技术特点，以及基于和技术特点，以及基于C/SC/S模式和模式和B/SB/S模式的网络数模式的网络数据库的基本概念、工作过程和关键技
2、术。据库的基本概念、工作过程和关键技术。 通过本章的学习，大家应该对基于通过本章的学习，大家应该对基于C/SC/S模式和基模式和基于于B/SB/S模式的网络数据库系统的基本概念、组成结构、模式的网络数据库系统的基本概念、组成结构、实现技术和技术特点有一个比较全面的了解。实现技术和技术特点有一个比较全面的了解。4.1.1 4.1.1 二层结构的二层结构的C/SC/S系统系统 所谓的所谓的C/SC/S体系结构是指由一个或多个客户机体系结构是指由一个或多个客户机和一个或多个服务器与底层的操作系统及通讯系和一个或多个服务器与底层的操作系统及通讯系统一起形成的一个统一起形成的一个允许分布式允许分布式计算
3、、分析和表示计算、分析和表示的复合系统。的复合系统。 其中的一个或多个计算机提供服务，称为其中的一个或多个计算机提供服务，称为服服务器（务器（ServerServer）; ;其他的计算机则接受服务，称其他的计算机则接受服务，称为为客户机（客户机（ClientClient）。C/SC/S结构模式经历了两个结构模式经历了两个阶段：即两层结构的阶段：即两层结构的C/SC/S系统和多层结构的系统和多层结构的C/SC/S系系统。统。 4.14.1概述概述 C/SC/S结构模式将用户界面逻辑和应用处理逻辑通结构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，将一个复杂的计算过前端开发工具融合在
4、一起，将一个复杂的计算机应用任务分解成多个不同的子任务，把它们分机应用任务分解成多个不同的子任务，把它们分配到具有前端配到具有前端( (客户机客户机) )和后端和后端( (服务器服务器) )的分布式的分布式计算机环境中，在前端客户机上计算机环境中，在前端客户机上运行应用程序运行应用程序，而后端服务器则而后端服务器则提供某些特定服务提供某些特定服务。服务器提供。服务器提供的服务有数据库服务、文件服务和通信服务等。的服务有数据库服务、文件服务和通信服务等。 工作过程一般是：客户机提出数据服务请求，工作过程一般是：客户机提出数据服务请求，服务器把按照请求处理后的数据传送给客户。服务器把按照请求处理后
5、的数据传送给客户。1 1 二层结构的二层结构的C/SC/S系统结构系统结构 客户机通过向服务器请求数据服务，做必要的处客户机通过向服务器请求数据服务，做必要的处理，将结果显示给用户，是一个理，将结果显示给用户，是一个面向用户面向用户的接口或应的接口或应用程序；而服务器负责监听客户的数据服务请求，为用程序；而服务器负责监听客户的数据服务请求，为客户的请求提供所要求的服务，包括数据存取、数据客户的请求提供所要求的服务，包括数据存取、数据加工和处理加工和处理 。C/SC/S体系结构的特点体现在以下方面：体系结构的特点体现在以下方面：(1) (1) 数数据据库库安安装装在在服服务务器器一一端端，数数据
6、据库库的的完完整整性性和和一一致性有了结构上的保证；致性有了结构上的保证；(2)(2)客客户户机机为为应应用用提提供供图图形形接接口口，而而应应用用的的数数据据处处理理部部分分由由服服务务器器完完成成。这这样样，一一个个应应用用分分成成了了两两个个部部分分，分分布布于于网网络络上上，便便于于充充分分发发挥挥客客户户机机和和服服务务器器的的处处理理能力；能力； (3)(3)网网上上仅仅仅仅传传输输记记录录而而非非文文件件，与与集集中中式式系系统统相相比比系系统统整整体体性性能能有有了了质质的的飞飞跃跃，网网络络吞吞吐吐能能力力也也大大为为增增强；强；(4)(4)系统升级容易，可塑性好，能保护已有
7、的投资。系统升级容易，可塑性好，能保护已有的投资。 尽尽管管两两层层结结构构的的C/SC/S系系统统实实现现了了功功能能的的分分布布，但但它它仅仅能能在在各各自自的的客客户户机机和和数数据据服服务务器器之之间间使使用用，功功能能分分布布还还不不均均匀匀，系系统统的的性性能能、可可伸伸缩缩性性和和可可扩扩展展性性较较差差，使使得得系系统统难难于于维维护护，不不能能支支持持大大量量用用户户的的访访问问和和高高容容量量事事务务处处理理的的应应用用。为为此此，人人们们引引入入了了三三层层的的C/SC/S结结构构模模式式，即即在在客客户端和数据库服务器之间增加一个户端和数据库服务器之间增加一个应用服务器
8、应用服务器。4.1.2 4.1.2 三层结构的三层结构的C/SC/S系统系统 在三层C/S结构中，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“客户机应用服务器数据库服务器”模式。 客客户户机机主主要要提提供供用用户户登登陆陆界界面面，负负责责用用户户与与应应用用程程序之间的对话；序之间的对话； 应应用用服服务务器器包包括括了了从从客客户户端端划划分分出出来来的的一一部部分分应应用用和和从从原原来来数数据据库库服服务务器器中中划划分分过过来来的的一一部部分分工工作作，主主要要实实施施商商业业和和应应用用逻逻辑辑，并并基基于于商商业业规规则则确确认认从从客客户户端端得得到到的的数数据据
9、，响响应应客客户户端端的的请请求求，完完成成业业务务处处理理或或复杂计算；复杂计算；数数据据库库服服务务器器执执行行存存储储数数据据和和处处理理数数据据的的功功能能，它它分分析析功功能能服服务务器器送送来来的的SQLSQL命命令令，实实现现对对数数据据库库的的读读写写等操作，并将结果返给功能服务器，再传给客户端。等操作，并将结果返给功能服务器，再传给客户端。三层体系结构的优势在于：三层体系结构的优势在于：(1)(1)在在应应用用服服务务器器中中封封装装了了商商业业规规则则，不不同同的的客客户户程程序序可可以以共共享享同同一一中中间间层层，不不必必由由每每个个客客户户程程序序单单独独实现商业逻辑
10、。实现商业逻辑。(2)(2)可可以以把把一一些些敏敏感感的的功功能能放放在在有有严严密密保保护护措措施施的的应应用程序服务器层上，不至于使用户界面变得复杂。用程序服务器层上，不至于使用户界面变得复杂。(3)(3)实实现现了了分分布布式式数数据据处处理理。即即可可以以把把一一个个应应用用程程序序分分布布在在几几个个机机器器上上运运行行，这这样样就就可可以以提提高高应应用用程程序序的的性性能能。同同时时，通通过过冗冗余余配配置置还还可可以以保保证证不不会会因因为为局局部部故故障障而而导导致致整整个个应应用用程程序序崩崩溃溃，有有利利于于网网络络系系统的安全。统的安全。三层体系结构的数据库系统优势在
11、于：三层体系结构的数据库系统优势在于： (1) (1) 系系统统可可根根据据需需要要把把各各个个服服务务分分别别或或重重复复地地分分布布在在不不同同的的计计算算机机上上，使使整整个个系系统统的的工工作作量量平平衡衡分分配配到网络中，从而实现最佳的性能；到网络中，从而实现最佳的性能；(2) (2) 由由应应用用服服务务器器统统一一管管理理数数据据库库连连接接、数数据据接接收收、数数据据同同步步、事事务务处处理理和和线线程程调调度度等等工工作作, ,因因此此可可最最大限度地保障了数据的统一、完整和准确性能；大限度地保障了数据的统一、完整和准确性能；(3) (3) 对对系系统统的的修修改改或或升升级
12、级可可简简化化到到只只对对某某个个特特定定部部件的更换，使系统的维护和升级更加容易；件的更换，使系统的维护和升级更加容易； (4) (4) 适适用用范范围围广广且且支支持持Intranet/ Intranet/ InternetInternet，并并具有很强的开放性；具有很强的开放性； (5) (5) 实现大用户量、大吞吐量下的负载平衡。三实现大用户量、大吞吐量下的负载平衡。三层结构将应用层结构将应用纵向纵向均匀分布在客户端、应用服务器均匀分布在客户端、应用服务器和数据库服务器上，和数据库服务器上，横向横向分布在多个应用服务器和分布在多个应用服务器和数据库服务器上，应用的分布实现了负载的平衡。
13、数据库服务器上，应用的分布实现了负载的平衡。因此，在大用户量、大吞吐量情况下，仍能迅速响因此，在大用户量、大吞吐量情况下，仍能迅速响应每个客户端的需求。应每个客户端的需求。 C/SC/S结构的弱点：结构的弱点： 第一，第一，C/SC/S结构的计算能力过于分散，网络中服务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器和客户机的数目正发生“细胞细胞”分裂，使得系统分裂，使得系统的管理费用以几何级数的方式增长；的管理费用以几何级数的方式增长； 第二，第二，C/SC/S结构中数据库信息的使用一般只限于结构中数据库信息的使用一般只限于局局域网域网的范围内，无法利用的范围内，无法利用Inter
14、netInternet的网络资源；的网络资源； 第三，在第三，在C/SC/S结构中，无论多小的企业都必须安装结构中，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，因此人员，因此C/SC/S结构的网络数据库系统不利于小企业结构的网络数据库系统不利于小企业计算机应用的发展。计算机应用的发展。 4.1.34.1.3 B/SB/S模式及其工作原理模式及其工作
15、原理 目目前前WebWeb技技术术与与数数据据库库管管理理系系统统（DBMSDBMS）相相互互融融合合领领域域的的研研究究已已成成为为热热点点方方向向之之一一，数数据据库库厂厂家家和和WEBWEB公公司司也也纷纷纷纷推推出出各各自自的的产产品品和和中中间间件件支支持持WebWeb技技术术和和DBMSDBMS的的融融合合，将将两两者者取取长长补补短短，发发挥挥各各自自的的优优势势，使使用用户户可可以以在在WebWeb浏浏览览器器上上方方便便地地检检索索数数据据库库的的内容。内容。 所所谓谓WebWeb数数据据库库管管理理系系统统是是指指基基于于WebWeb模模式式的的DBMSDBMS的的信信息息
16、服服务务，充充分分发发挥挥DBMSDBMS高高效效的的数数据据存存储储和和管管理理能能力力，以以WebWeb这这种种浏浏览览器器/ /服服务务器器（B/SB/S）模模式式为为平平台台，将将客客户户端端融融入入统统一一的的WebWeb浏浏览览器器，为为InternetInternet用用户户提提供供使使用用简简便便、内内容容丰丰富富的的服服务务。WebWeb数数据据库库管管理理系系统统必必将将成成为为InternetInternet和和IntranetIntranet提提供供的的核核心心服服务务，为为InternetInternet上的电子商务提供技术支持。上的电子商务提供技术支持。 B/SB/S结结构构是是一一种种全全新新的的软软件件系系统统构构造造技技术术，它它主主要要是是利利用用了了比比较较成成熟熟的的WWWWWW浏浏览览器器技技术术，结结合合浏浏览览器器的的多多种种ScriptScript语语言言( (如如VBScriptVBScript，JavaScriptJavaScript等等等等) )和和ActiveXActiveX技技术术，通通过过浏浏览览器器实实现现原原来来需需要要复
