在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理

毛曉菊

摘 要：文章首先分析了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一般管理，接著闡述了客戶機/服務(wù)器(CLIENT/SERVER)機制、客戶機端、服務(wù)器和中間層，最后介紹了面向?qū)ο蟮拈_發(fā)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：計算機 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 關(guān)系數(shù)據(jù)庫

隨著計算機應(yīng)用科學(xué)的一步步發(fā)展,關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也經(jīng)立了一個從引入到發(fā)展的過程,關(guān)系數(shù)據(jù)庫其中所有數(shù)據(jù)處理都涉及存儲和檢索數(shù)據(jù)的操作。它是作為一個組織內(nèi)部的全部資料的中心內(nèi)存來設(shè)計的。組織中數(shù)據(jù)域位的關(guān)鍵特性強調(diào)了這一方法的重要性,此方法能用來存儲資料和日后檢索資料。服務(wù)器數(shù)據(jù)庫是通過客戶機被用戶訪問的。客戶機通過局部網(wǎng)或INTERNET的WEB接口訪問,必須有適當?shù)貦C制才能解決上千外部計算機系統(tǒng)的資料訪問中產(chǎn)生的問題,使每個計算機系統(tǒng)都能獨立處理來自于服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的個別資料。

一、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一般管理

關(guān)系數(shù)據(jù)庫可以應(yīng)用SQL語言和GUI應(yīng)用程序存儲,檢索和管理數(shù)據(jù)庫。并且可以處理基于internet的應(yīng)用程序。SQL (structured query language)是目前使用最廣泛的關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢語言。由于SQL語言具有功能豐富,使用方式靈活,語言簡潔易學(xué)等優(yōu)點,在計算器工業(yè)和用戶中倍受歡迎。它的功能包括查詢,操縱,定義,和控制4個方面。因此SQL語言同時集成了數(shù)據(jù)庫DDL語言和DML語言的功能,是一種綜合,通用,功能極強的關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言,可以作為獨立語言供終端聯(lián)機使用,也可以作為宿主型語言嵌入某種高級程序設(shè)計語言中使用。在使用SQL語言過程中,用戶完全不用考慮諸如資料的存儲格式,資料的存儲路徑等復(fù)雜的問題。只是使用SQL語言提出自己的要求,關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就可以實現(xiàn)用戶提交的任務(wù)。

二、客戶機/服務(wù)器機制

現(xiàn)在絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用設(shè)計均遵徇客戶機/服務(wù)器(CLIENT/SERVER)機制。在客戶機(CLIENT)/服務(wù)器(SERVER)框架里,服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫也要求和通信組件集成,以便和客戶系統(tǒng)連接。并且在網(wǎng)絡(luò)組件的頂部添加了服務(wù)特有的中介組件,如開放式數(shù)據(jù)庫連接(OPEN DATABASE Connectivity, OD-BC)能使不同客戶機進行相互連接,而不是求變更及其它現(xiàn)存客戶應(yīng)用程序,在多層體系結(jié)構(gòu)中,由于服務(wù)器集中實現(xiàn)了程序應(yīng)用邏輯,客戶程序可以把重點放在顯示資料和用戶交互上,客戶程度甚至不需要知道資料存儲在哪里,具體地說,客戶機/服務(wù)器(CLIENT/SERVER)機制具備如下優(yōu)勢：

在一個共享的中間層封裝了程序應(yīng)用邏輯,不同的客戶程序可以共享同一個中間層,而不必由每個客戶程序單獨實現(xiàn)程序應(yīng)用邏輯?？蛻舫绦蚩梢宰龅煤堋笆荨?因為很多復(fù)雜的工作都由應(yīng)用服務(wù)器代勞了。

實現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫管理。把一個應(yīng)用程序分布在幾個機器上進行,可以提高應(yīng)用程序的性質(zhì),通過冗于配置還可以保證不會因為局部故障導(dǎo)致整個系統(tǒng)崩潰。有利于安全?？梢园岩恍┟舾械墓δ芊旁谟袊烂芊雷o措施的層上,同時又不使用戶接口變得復(fù)雜。

提供訪問數(shù)據(jù)庫的約束條件。當從服務(wù)器上卸載資料時,可以同時卸載一套自動執(zhí)行的約束條件。

將數(shù)據(jù)庫的負載分布到多個應(yīng)用服務(wù)器上,一旦發(fā)生錯誤也能恢復(fù)。客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)包括連結(jié)在一個網(wǎng)絡(luò)中的多臺計算機。

三、客戶機端

客戶機端運行那些使用戶能闡明其服務(wù)請求的,并將這些請求傳給服務(wù)器。由客戶機端執(zhí)行的計算稱為前端處理。前端處理具有所有與提供,操作和顯示資料資料相關(guān)的功能?？蛻魴C端的軟件由網(wǎng)絡(luò)接口軟件,支持用戶需求的應(yīng)用程序以及實用程序(例如電子郵件(E-MAIL)和群體(GROUPWARE))組成。網(wǎng)絡(luò)接口軟件是提供各種數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。應(yīng)用程序軟件執(zhí)行具體的任務(wù),如字處理,電子表格,和數(shù)據(jù)庫查詢生成。實用程序軟件通常執(zhí)行幾站所有網(wǎng)絡(luò)用戶都要求的標準任務(wù)。

所以在使用應(yīng)用程序開發(fā)客戶/服務(wù)器的軟件時,希望前臺的應(yīng)用程序能夠有效地執(zhí)行區(qū)域用戶接口的程序代碼,讓接口的更新更加迅速,編寫的資料操作程序代碼準確且快速地執(zhí)行,最重要的能夠開發(fā)一些結(jié)構(gòu)完備的類別庫,可以重復(fù)使用。

四、服務(wù)器

在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上執(zhí)行的計算稱為后臺處理。這是一臺管理資料資源并執(zhí)行數(shù)據(jù)庫引擎功能(如存儲,操作和保護資料)的計算機。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,后臺服務(wù)器上提供的大容量存儲設(shè)備,控制器以及文件服務(wù)器的連結(jié)。在識別,評價和選擇適當?shù)姆?wù)器平臺時,必須考慮將由該平臺提供的服務(wù)。

服務(wù)器軟件遵循于OSI或其它網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)軟件,又包括由該服務(wù)器提供的給的網(wǎng)絡(luò)上客戶機端的應(yīng)用程序或服務(wù)軟件。盡管后臺的關(guān)系數(shù)據(jù)庫是重要決定因素,但是由于前臺的應(yīng)用程序開發(fā)工具分別種種,所以用戶必需了解后臺的關(guān)系數(shù)據(jù)庫如何有效地提供服務(wù),包括：前臺應(yīng)用程序和后臺的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的交互；中層數(shù)據(jù)操作模塊如和處理前后臺的流動；前臺應(yīng)用程序?qū)τ诤笈_的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的連結(jié)設(shè)置會如何影響其表現(xiàn)；如何在前臺應(yīng)用程序中正確引用中層資料操作模塊,以最有效的方法處理資料。

五、中間層

中層資料操作模塊是一個軟件層,它保護應(yīng)用程序開發(fā)人員避免受到各種通訊協(xié)議,操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的影響。它為建立可與以前沿習(xí)下來的應(yīng)用程序并存的新應(yīng)用程序打下了基礎(chǔ)。

中層資料操作模塊包括應(yīng)用程序設(shè)計接口(API)的引用,遠程過程調(diào)用(RPC),網(wǎng)絡(luò)通訊, JAVA, C++等設(shè)計數(shù)據(jù)庫訪問和操作模塊以及計算機輔助軟件工程(CASE)工具。

六、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)設(shè)計

面向?qū)ο蟮拈_發(fā)設(shè)計(OOP)是當前在描述與理解客觀對象方面與以往的系統(tǒng)分析截然不同的新方法。它是使用對象以及其他類,應(yīng)用過程的概念進行編程開發(fā)設(shè)計。面向?qū)ο箝_發(fā)設(shè)計的基礎(chǔ)構(gòu)件是對象和類,基本機制是方法,消息和繼承性。提高系統(tǒng)開發(fā)的抽象層次,提高軟件的重用性,是面向?qū)ο箝_發(fā)設(shè)計的基本思想。把焦點集中在類和類層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計、實現(xiàn)、重用上,是面向?qū)ο箝_發(fā)設(shè)計與傳統(tǒng)程序設(shè)計的本質(zhì)區(qū)別。面向?qū)ο箝_發(fā)設(shè)計與傳統(tǒng)程序設(shè)計相比具有更好的動態(tài)特性,更能適應(yīng)環(huán)境變化,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,對象的類庫可以自由地增加新的方法和實例變量。應(yīng)用程序在運行中,可以很容易確認需用哪些類,并找到相應(yīng)的類庫,并把它正確鏈接到運行中的系統(tǒng)中。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,面向?qū)ο箝_發(fā)設(shè)計還具有分布式,可移植、安全、高性能、多線程等優(yōu)點,具有廣闊的發(fā)展前景。

隨著網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化信息環(huán)境的逐步建立,關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在廣泛集成信息資源的基礎(chǔ)上形成個性化專業(yè)化服務(wù)機制。實現(xiàn)服務(wù)的知識化及深層化,形成特定的應(yīng)用信息平臺。有機地整合相關(guān)資源,服務(wù)和工具,全面支持數(shù)據(jù)檢索,交流,傳輸和管理任務(wù),成為當代計算機系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)支撐體系。◆

參考文獻：

[1]辜煒東，湯庸，王路幫等：事務(wù)數(shù)據(jù)庫中的時態(tài)信息挖掘[J]，計算機工程與應(yīng)用，2004，40(8)。

[2]湯庸，湯娜，葉小平：時態(tài)信息處理技術(shù)研究綜述[J]，中山大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2003，42(4)。