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1、Web数据库接口技术 国家自然科学基金69773051号支持项目唐常杰 四川联合大学计算机系(610064)Email 摘要 Web技术和数据库技术的融合是当前数据库界和网络应用界共同关注的热点。 本文介绍Web和DB结合的动机、方法、和部分产品。分析了技术要点并给出了部分程序实例。关键字 Web数据库，Web服务器, CGI，超文本标记语言最近两年，学术界出版了一大批关于Web 数据库的论文集和专著；数据库厂商纷纷宣布自己的Web接口或中间件，Web应用技术公司纷纷推出自己的数据库接口。Web技术和数据库技术的融合成了当前数据库界和网络应用界共同关注的热点。本文拟介绍Web技术和DB结合的动
2、机、方案、技术要点,介绍部分产品，并给出部分程序实例。1. Web和DB技术融合的动机 Web和数据库技术各自的缺点以及互补的优势正是二者融合的动机。(1)Web优点: 数据量大型多，链接灵活。 目前Web中字节量正以高于每月15%的速度增加。数据主要由静态HTML表达，其优点是表现能力强，链点跳转灵活，与平台无关。(2) Web缺点: 数据欠缺结构，动态特性差。 由于Web是Internet上非官方经营的自由资源集合，缺乏严格的规范。半结构化的静态HTML文件是Web数据的主要载体，它以回车换行符分隔不定长的文本行，且更新时以文件为单位加写锁,封锁粒度较大，因而并发及更新效率低；加之更新周期
3、一般较长(一小时、一天、一周或一月)，例如，设系统每小时正点发布一次期货价格表，在1059时，用户从Web上看到的消息仍不能反映这10001059时间段内发生的变化。(3) DBMS优点：高效准确、技术成熟。DBMS已发展到相当成熟阶段，能高效、高质、安全地管理数据。数据库可通过数据提炼和重组，进一步加工，组成数据仓库，数据仓库中更注重于统计性数据和趋势性知识，为进一步的数据采掘和KDD提供了条件。(4) DBMS缺点：数据较少，不够灵活与Web相比，传统的DBMS显得规模较小且严谨有余而灵活不足。应用系统总是针对某个具体使用者，与Web的数据交换依赖于附加的软件(如CGI公共网关接口)，而不
4、是DBMS内核功能。Web和DB技术的融合能达成它们共同的优势。试设想，当人们以Web浏览器浏览全球性数据库的时候，可以明用善解人意的浏览器，暗用迅速高效的DBMS，该是多么友好的人机界面！ 目前关于数据库与Web技术的融合的方案众多。从用户观点看，主要有下列几类及其组合方案(1)用浏览器访问网上数据库，(2)数据库与 Web直接接轨，(3)Web有偿数据服务，(4) Web数据仓库。不同方案有不同的侧重点和实现方式，下面将分别讨论。2.通过浏览器访问网上数据库2.1 数据流结构这一类方案致力于用浏览器界面存取Web上现存的数据库，其数据流和控制流结构大致如图1，其典型代表是公共网关接口CGI
5、。 用户 浏览器 Web服务器 数据库 数据库服务器 中间件 图12.2 公共网关接口 公共网关接口CGI(Common Gateway Interface ), 及其改进产品FastCGI，取代图1中的中间件。图2显示了CGI方案的体系结构。 用户 浏览器 结果 HTML(含IDC文件名 (HTML) 和HTX文件名 Web服务器 中间件(HttpOCDB.DLL) ODBC -数据库 数据库服务器 图 2 CGI方案中间件在Windows NT平台上具体体现为TTPODBC.DLL动态链接库。其中IDC文件是用户查询请求(例如SQL程序)，而 HTX文件是用户为查询结果指定的HTML页面格
6、式。 这类方案易于实现，用户在Web页面上交互式填查询表，通过Web存取异地数据库，并在浏览器上显示结果。缺点有二其一，Web服务器将是一个瓶颈；其二，在Web服务器和数据库服务器中加入了中间件，会影响客户/服务器机制的效率，特别地，当中间件为CGI时，每次访问都需重新启动一个CGI程序实例，它以进程形式运，占用资源较多，效率较低，且难于解决连续事务处理。 2.3 CGI技术要点CGI技术旨在用Web浏览器的界面，存取数据库的内容，下例说明其主要环节。 (1) 用户从浏览器交互式提出查询要求并指定结果输出页面格式(或采用默认的页面格式)例如，在CGI中通过HTML的Form标签实现 Test
7、用户名它在浏览器上显示一个交互输入窗口，用户修改查询文件的的默认名称，其中还可加入口令验证等项目。而查询文件MyQuery.IDC的核心语句如下例所示 Username Tang Template: MyOutFormat.htx SQL Statement: Select Name, Score From Student Wher Score90其中MyOutFormat.htx是用户为查询结果指定的HTML页面格式，是一个用HTML书写的以变量为占位元的填空表格，以查询的结果值取代变量，即可在浏览器上显示页面。 (2) 浏览器根据Method为POST把Action指定的IDC文件名送到W
8、eb服务器，继而再将其内容送到中间件(CGI)。 (3) 中间件解析出IDC文件的核心语句转成SQL语句，送到数据库服务器。 (4) 数据库服务器执行查询，把结果返回中间件。 (5) 中间件根据 MyOutFormat.htx指定的格式，把结果转化为HTML，送Web服务器。 (6) 再将结果送回浏览器，显示结果。3以Web为库，DBMS与Web直接接轨一些厂商对DBMS扩展数据类型，将Web已有数据类型作为DBMS的内部数据类型。Web页面、HTML、URL、图形图象都存储在同一个集成式数据库中。由DBMS内部功能处理Web数据的机制(HTML和库中数据的互换、页面显示、对Web用户广播数据
9、库中的数据等。) 从用户角度看，这是一个很理想的模式，在一台单机或一个局域网上装上这种方案的Web_DB系统，关闭它与外界的联系，它自成一个Intranet, 打开它与外界的联系，它将以整个Web为库。 从开发者角度看，这是一个难度较大的方案。正在成长期的Web上随时都有可能增加新数据类型、新的信息格式，要想与Web同步成长，DBMS也许需要每月更新版本。Informix 的Universal Web Connect致力于这一方案，它包括 Informix 数据库服务器和工具 Informix Universal Web Connect(通用Web连接服务) Web DataBlade模块 J
10、ava AnyWhere Informix Data Director for Java4 Web数据服务Web用户对于“信海捞针”的低效率方式和可能含有矛盾、冗余或可能过时的 ”信息洪水”已失去信心。Web信息商为了提高信息质量，采用了数据仓库和数据采掘技术，为了提高服务质量，改“拉”为“推”。过去由用户自己积零为整，现在改为根据用户需求，将数据打包装箱，送货上门。 这一类研究工作中，除开Web_DB接口外还有下列内容 用户群体分析。根据用户信息数据库，用KDD技术找出用户职业、年龄、性别等与信息需求的联系，以便推销。把数据库组织成用户喜欢的易于销售的形式。推销工具的研制。例如浏览器的定购功
11、能。 计费。 捎带广告，用户对链点的单击次数被累加作为收取广告费的依据，等等。5 Web数据仓库和数据采掘5.1 研究概况 这一类工作研究利用Web数据资源，包括Web上数据库中的内容和非数据库形式的网页，充实本地的数据库或数据仓库，以期获取指定专题下的统计性数据或趋势性知识。其侧重点在于： 建立和更新指定专题下Web资源地址 粗采Web资源矿藏 筛选有价值数据段 文献索引库 数据采掘加工 数据仓库维护。对URL评分的自学习机制。文献上常见的Warehousing on Web, Data Mining On Web 属这类工作。其中”从外界读”的任务大多通过第三方软件实现，例如通过CGI或数
12、据库厂商Web接口。一大批新兴的公司，如Centura Software、MicroStratigies、Information Advantage等正研制开发这方面的产品52 从Web指定URL地址获取数据 从Web获取数据是Web数据仓库和采掘的前提条件，方法较多，技术也较为复杂。下面的函数GetFromWeb已在VC5 .0 上调试通过，它示范了从Web中获取pURL指定的数据的程序思想。编译时应在头文件中应加入 #include 并且使用MFC类库。请注意程序中的详细注释。Bool GetFromWeb(LPSTR pURL, LPSTR SaveAsFilePath ) CInter
13、netSession session; /会话期对象)CHttpConnection* pServer = NULL; / 指向服务器地址(URL)CHttpFile * pHttpFile = NULL; / HTTP文件指针CString strServerName; /服务器名CString strObject; /查询对象名(http文件)INTERNET_PORT nPort; /端口DWORD dwServiceType; /服务类型DWORD dwHttpRequestFlags = /请求标志 INTERNET_FLAG_EXISTING_CONNECT | INTERNET_FLAG_NO_AUTO_REDIRECT;const TCHAR szHeaders = _T(Accept: text/*rnUser-Agent: HttpClientrn);BOOL OK=AfxParseURL( /词法分析 pszU
