《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與應用-Oracle版》課件第9章

第9章

數(shù)據(jù)庫應用程序開發(fā)9.1數(shù)據(jù)庫應用程序設計方法9.2數(shù)據(jù)庫應用程序的體系結(jié)構(gòu)9.3數(shù)據(jù)庫與應用程序的接口9.4數(shù)據(jù)庫應用程序開發(fā)9.1數(shù)據(jù)庫應用程序設計方法1.結(jié)構(gòu)特性設計結(jié)構(gòu)特性的設計是指數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設計。其結(jié)果是得到一個合理的數(shù)據(jù)模型，以反映現(xiàn)實世界中事物間的聯(lián)系，它包括各級數(shù)據(jù)庫模式（模式、外模式和內(nèi)模式）的設計。返回首頁2.行為特性設計行為特性的設計是應用程序設計，包括功能組織、流程控制等方面的設計。其結(jié)果是根據(jù)行為特性設計出數(shù)據(jù)庫的外模式，然后用應用程序?qū)?shù)據(jù)庫的行為和動作（如數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計、事物處理及報表處理）表達出來。返回本節(jié)9.2數(shù)據(jù)庫應用程序的體系結(jié)構(gòu)9.2.1主機集中型結(jié)構(gòu)9.2.2文件型服務器結(jié)構(gòu)9.2.3二層客戶/服務器（C/S）結(jié)構(gòu)9.2.4三層客戶/服務器結(jié)構(gòu)返回首頁9.2.1主機集中型結(jié)構(gòu)主機集中型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)一般在一臺主機（大型計算機或小型計算機）帶多臺終端的環(huán)境下運行，這種結(jié)構(gòu)在20世紀60～70年代比較盛行。在這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應用程序中，數(shù)據(jù)庫的存儲、計算、讀取與應用程序的執(zhí)行，全部集中在后端的主機上執(zhí)行。用戶通過前端的終端輸入信息傳至主機處理，主機處理完成后將處理的結(jié)果返回到前端的終端顯示給用戶。其結(jié)構(gòu)如圖9-2所示。返回本節(jié)9.2.2文件型服務器結(jié)構(gòu)到了20世紀80年代，隨著蘋果計算機、IBM個人計算機的誕生，其開放性的結(jié)構(gòu)、日漸平易近人的價格，以及愈來愈強的執(zhí)行性能，已為一般企業(yè)所能負擔，而文件型數(shù)據(jù)庫應用程序也就在此時趁勢崛起。在文件型數(shù)據(jù)庫應用程序中，數(shù)據(jù)存放在文件型數(shù)據(jù)庫中，如早期的dBaseIII，到今天的Access，就是一些擁有高知名度的文件型數(shù)據(jù)庫。存放數(shù)據(jù)庫文件的服務器作為文件服務器使用，應用程序的數(shù)據(jù)運算和處理邏輯則存放在前端的工作站中。其體系結(jié)構(gòu)如圖9-3所示。例如：在數(shù)據(jù)庫中有一客戶表，共有10,000條客戶資料?，F(xiàn)假設想找出客戶編號為00001的客戶信息，則文件型數(shù)據(jù)庫應用程序處理這個請求的方法是：（1）先把這10,000條客戶數(shù)據(jù)從文件服務器通過局域網(wǎng)傳至前端工作站。（2）前端工作站再從這10,000條客戶數(shù)據(jù)中查找客戶編號為00001客戶信息。（3）查詢作業(yè)結(jié)束后，再把這10,000條記錄返回到文件服務器。返回本節(jié)9.2.3二層客戶/服務器（C/S）結(jié)構(gòu)為了解決費用和性能的矛盾，客戶/服務器（C/S）結(jié)構(gòu)就應運而生了。該結(jié)構(gòu)是由一組性能良好且穩(wěn)定的主機來做數(shù)據(jù)庫服務器，然后連上一群充當客戶機的工作站而成。在這種結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)庫的管理由數(shù)據(jù)庫服務器完成，應用程序的數(shù)據(jù)處理，如數(shù)據(jù)訪問規(guī)則、業(yè)務規(guī)則、數(shù)據(jù)合法性校驗等則可能有兩種情況：一是全部由客戶機來完成，客戶機向服務器傳送的是結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL；二是由客戶機和服務器共同來承擔，程序處理一部分在客戶端以程序代碼來實現(xiàn)，一部分在服務器端以數(shù)據(jù)庫中的觸發(fā)器或存儲過程實現(xiàn)，客戶機向服務器傳送的是SQL或要進行處理的參數(shù)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖9-4所示圖9-4客戶/服務器結(jié)構(gòu)以同樣要從10,000條客戶數(shù)據(jù)記錄中，找出客戶編號為00001的客戶信息，客戶/服務器結(jié)構(gòu)對這種請求的處理方式是：（1）前端客戶機向后端數(shù)據(jù)庫服務器發(fā)出請求。（2）數(shù)據(jù)庫服務器在收到前端客戶機的請求后，自客戶表中找出編號為00001的客戶信息。（3）數(shù)據(jù)庫服務器再把查詢到的結(jié)果傳至前端客戶機。由于這種通信方式簡單，軟件開發(fā)起來容易，現(xiàn)在很多的應用軟件都是基于這種二層的客戶/服務器模式的，但這種結(jié)構(gòu)模式的軟件存在以下問題：伸縮性差。性能較差。重用性差。移植性差。返回本節(jié)9.2.4三層客戶/服務器結(jié)構(gòu)分離的目的是使客戶機上的所有處理過程不直接涉及到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，分離的結(jié)果將應用程序在邏輯上分為三層：用戶服務層：提供信息瀏覽和服務定位。主要是實現(xiàn)用戶界面，并保證用戶界面的友好性、統(tǒng)一性。業(yè)務處理層：實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的存取及應用程序的商業(yè)邏輯計算。數(shù)據(jù)服務層：實現(xiàn)數(shù)據(jù)定義、存儲、備份和檢索等功能，主要由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)。圖9-5三層客戶/服務器結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)具有如下特點：（1）業(yè)務邏輯放置在中間層可以提高系統(tǒng)的性能，使中間層業(yè)務邏輯處理與數(shù)據(jù)層的業(yè)務數(shù)據(jù)緊密結(jié)合在一起，而無需考慮客戶的具體位置。（2）添加新的中間層服務器，能夠滿足新增客戶機的需求，大大地提高了系統(tǒng)的可伸縮性。（3）將業(yè)務邏輯置于中間層，從而使業(yè)務邏輯集中到一處，便于整個系統(tǒng)的維護和管理及代碼的復用。一個基于Web的應用程序在邏輯上可能包含如下幾層：1層，由Web瀏覽器實現(xiàn)的一個客戶層的界面。2層，由Web服務器實現(xiàn)的一個中間層的任務分配機制。3層，由一些服務器端腳本實現(xiàn)的中間層服務。4層，由關系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的數(shù)據(jù)層存儲機制。圖9-6互聯(lián)網(wǎng)應用程序結(jié)構(gòu)返回本節(jié)9.3數(shù)據(jù)庫與應用程序的接口9.3.1ODBC9.3.2一致數(shù)據(jù)訪問技術UDA（UniversalDataAccess）9.3.3JDBC返回首頁9.3.1ODBC1．ODBC的體系結(jié)構(gòu)2．管理數(shù)據(jù)源1．ODBC的體系結(jié)構(gòu)ODBC的體系結(jié)構(gòu)如圖9-7所示，它由數(shù)據(jù)庫應用程序、驅(qū)動程序管理器、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)源四部分組成。（1）數(shù)據(jù)庫應用程序。（2）驅(qū)動程序管理器（3）數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序。（4）ODBC數(shù)據(jù)源。2．管理數(shù)據(jù)源ODBC驅(qū)動程序管理器可以建立、配置或刪除命名的數(shù)據(jù)源，下面以配置OracleODBC數(shù)據(jù)源為例講解配置數(shù)據(jù)源的方法。其步驟如下：（1）啟動ODBC驅(qū)動程序管理器。選擇“我的電腦”→“控制面板”→“管理工具”，雙擊“數(shù)據(jù)源（ODBC）”圖標打開ODBC數(shù)據(jù)源（驅(qū)動程序）管理器，如圖所示。使用ODBC連接數(shù)據(jù)庫時，提供了3種DSN：用戶DSN、系統(tǒng)DSN和文件DSN.這里選擇系統(tǒng)DSN。圖9-8“系統(tǒng)DSN”選項卡（2）選擇ODBC驅(qū)動程序。單擊“添加(D)…”按鈕，將彈出如下圖所示的對話框，選擇數(shù)據(jù)源驅(qū)動程序“OracleinOraClient10g_home01”（不同的安裝可能有不同的名稱），單擊“完成”按鈕。（3）輸入ODBC數(shù)據(jù)源名稱，選擇數(shù)據(jù)源的SQL服務器。如下圖所示，將數(shù)據(jù)源命名為SelBook，TNS服務名選擇為ORCL（第二章中客戶端安裝中的NET服務配置），用戶名輸入BookSys，單擊OK按鈕，完成OracleODBC的配置工作。9.3.2一致數(shù)據(jù)訪問技術UDA（UniversalDataAccess）1．OLEDB2．ADO（ActiveXDataObject）3．一致性訪問技術的體系結(jié)構(gòu)1．OLEDB繼ODBC之后，微軟又推出了OLEDB。簡單地說，OLEDB是一種技術標準，目的是提供一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口。這里所說的“數(shù)據(jù)”，除了標準的關系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)之外，還包括郵件數(shù)據(jù)、Web上的文本或圖形、目錄服務，以及主機系統(tǒng)中的IMS和VSAM數(shù)據(jù)。OLEDB標準的核心內(nèi)容就是要求為以上這些各種各樣的數(shù)據(jù)存儲（DataStore）都提供一種相同的訪問接口，使得數(shù)據(jù)的使用者（應用程序）可以使用同樣的方法訪問各種數(shù)據(jù)，而不用考慮數(shù)據(jù)的具體存儲地點、格式或類型。OLEDB將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)劃分為多個邏輯組件，這些組件之間相對獨立又相互通信。這種組件模型中的各個部分被冠以不同的名稱。數(shù)據(jù)提供者：包含數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)輸出到其他組件中去。提供者大致分為兩類：數(shù)據(jù)提供者和服務提供者。業(yè)務組件：利用數(shù)據(jù)服務提供者、專門完成某種特定業(yè)務信息處理、可以重用的功能組件。消費者：是使用OLEDB對存儲在數(shù)據(jù)提供者中的數(shù)據(jù)進行控制的應用程序。2．ADO（ActiveXDataObject）ADO是OLEDB的消費者，與OLEDB提供者一起協(xié)同工作。它利用低層OLEDB為應用程序提供簡單高效的數(shù)據(jù)庫訪問接口，ADO封裝了OLEDB中使用的大量COM接口，對數(shù)據(jù)庫的操作更加方便簡單。ADO實際上是OLEDB的應用層接口，這種結(jié)構(gòu)也為一致的數(shù)據(jù)訪問接口提供了很好的擴展性，而不再局限于特定的數(shù)據(jù)源，因此，ADO可以處理各種OLEDB支持的數(shù)據(jù)源。3．一致性訪問技術的體系結(jié)構(gòu)一致性訪問技術的體系結(jié)構(gòu)即使用ADO和OLEDB獲取數(shù)據(jù)的體系，結(jié)構(gòu)如圖9-16所示。從圖中可以看出，應用程序既可以通過ADO訪問數(shù)據(jù)也可以直接通過OLEDB訪問數(shù)據(jù)，而ADO則通過OLEDB訪問底層數(shù)據(jù)。返回本節(jié)9.3.3JDBC1．JDBC的工作原理用JDBC開發(fā)Java數(shù)據(jù)庫應用程序的工作原理如圖9-17所示。2．JDBCAPI組成部分JDBCAPI共分為兩個不同的層：應用程序?qū)邮乔岸碎_發(fā)人員用來編寫應用程序的；驅(qū)動程序?qū)邮怯蓴?shù)據(jù)庫廠商或?qū)ｉT的驅(qū)動程序生產(chǎn)廠商開發(fā)的。前端開發(fā)人員可以不必了解其細節(jié)信息，但是在運行使用應用程序?qū)覬DBC的程序之前，必須保證巳經(jīng)正確地安裝了這些驅(qū)動程序。具體來說，JDBCAPI包括5個組成部分，如圖9-18所示。JDBCAPI包括5個組成部分（1）驅(qū)動程序管理器（DriverManager）。（2）驅(qū)動程序（Driver）。（3）連接（Connection）。（4）語句（Statement）。（5）結(jié)果（ResultSet）。返回本節(jié)9.4數(shù)據(jù)庫應用程序開發(fā)下面就以此表為例，講解數(shù)據(jù)庫應用程序開發(fā)的過程。字段代碼字段名稱字段類型長度小數(shù)是否為空BOOKID書號char20

NOTNULLBOOKNAME書名varchar20

NOTNULLEDITER作者varchar8

NULLPRICE價格money

NULLPUBLISHER出版社varchar20

NULLQTY庫存數(shù)量int

NOTNULL假設在數(shù)據(jù)庫設計的實施階段，已在Oracle數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建賬戶BOOKSYS，并在此賬戶中建立了所有的表。其中BOOK表的結(jié)構(gòu)為:返回首頁1．用C#訪問數(shù)據(jù)庫（1）啟動VisualStudio.NET2005，新建一個C#語言的Windows應用項目，如圖9-15所示。然后單擊“確定”按鈕。（2）建立數(shù)據(jù)源。在VisualStudio.NET2005中的“數(shù)據(jù)”菜單下選擇“添加新數(shù)據(jù)源”菜單項，將彈出數(shù)據(jù)源配置向?qū)υ捒?，選擇“數(shù)據(jù)庫”項，單擊“下一步”按鈕，將彈出數(shù)據(jù)連接選擇對話框，如圖9-16所示單擊“新建連接”按鈕，將彈出添加連接對話框，如圖9-17所示通過“更改”按鈕選擇Oracle數(shù)據(jù)庫提供程序，然后填入數(shù)據(jù)庫實例名（如果只安裝Oracle客戶端則是Net服務名數(shù)據(jù)庫實例)按“確定”按鈕，回到圖9-16所示的數(shù)據(jù)連接選擇對話框。選擇剛才建立的數(shù)據(jù)連接，并選擇在連接串中包含敏感數(shù)據(jù)單選鈕，然后單擊“下一步”按鈕，將彈出連接串保存提示對話框，如圖9-18所示。選中“是，將連接保存為”復選框。單擊“下一步”按鈕，將彈出選擇數(shù)據(jù)庫對象對話框.選擇表BOOK，注意屏幕下方可以輸入創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集名，本例中為DataSet1。按“完成”按鈕，就完成了數(shù)據(jù)源的建立工作。（3）新建一個窗口，通過屬性窗口將標題改為“圖書查詢”，并在其上放置一個DataView-Grid。將DataViewGrid的DataSource設置為上面創(chuàng)建的數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集DataSet1的表BOOK，如圖9-20所示。（4）運行該程序，運行結(jié)果如圖9-21所示2．用Java訪問數(shù)據(jù)庫下面同樣以books表的查詢操作為例，講解Java通過JDBCAPI操作數(shù)據(jù)庫的方法和步驟。程序代碼（SelBook.java）如下：

importjava.sql.*;publicclassSelBook1{publicstaticvoidmain(String[]args){try{//加載數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序

Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");//連接數(shù)據(jù)庫Connectionconn=DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:SelBook","","");//創(chuàng)建一個SQL語句Statementstmt=conn.createStatement();//查詢books表，并將結(jié)果集放在結(jié)果集對象中ResultSetrs=stmt.executeQuery("select*frombook");//下面的語句為輸出查詢結(jié)果

System.out.println("圖書查詢結(jié)果:");System.out.println("\t圖書號\t\t圖書名\t\t\t作者\t價格\t出版社\t\t\t數(shù)量");while(rs.next()){System.out.print("\t"+rs.getString(1));System.out.print("\t"+rs.getString(2));System.out.print("\t"+rs.ge