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1、第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。19.1 客户客户/服务器的基本概念和体系结构服务器的基本概念和体系结构19.2 客户客户/服务器结构的数据库服务器服务器结构的数据库服务器19.3 客户客户/服务器结构的客户应用程序服务器结构的客户应用程序第第19章章 客客户户/服服务务器器数数据据库库设设计计返回主目录返回主目录第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并
2、处理各类违纪行为或突发事件。第19章客户/服务器数据库设计19.1 客户客户/服务器的基本概念和体系结构服务器的基本概念和体系结构 19.1.1 Client/Server 的基本概念的基本概念Client/Server结构包括连接在一个网络中的多台计算机，按照各自实现功能的不同，可将其分为客户机（Client）和服务器（Server）。1.客户机客户机客户机是用来处理应用程序、请求服务的计算机。客户机主要是运行使用户产生其服务请求的程序，将数据库请求发送到服务器。客户机实现的功能主要包括：第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等
3、相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。管理用户接口、从用户处接收数据、处理应用逻辑、产生数据库请求、向服务器发送数据库请求、从服务器接收结果并格式化接收到的结果。客户机执行的这些计算称为前端处理（Front-endprocessing），前端处理提供了对数据进行操作和与显示数据有关的所有功能。客户机的软件包括网络接口软件、支持用户需求的应用程序以及实现网络能力的实用程序。其中，网络接口软件用来提供各种数据传输服务；支持用户需求的应用程序主要用于执行具体的任务，例如生成电子表格和数据库查询等；实现网络能力的实用程序主要用于执行网络用户要求的标准任务。第第1919章章
4、 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.服务器服务器服务器是用来处理数据库的计算机。服务器主要用来接收客户机的请求和传送结果。服务器实现的功能主要包括：从客户机接收数据库请求、处理数据库请求、格式化结果并传送给客户机、执行完整性检查、提供访问控制、执行恢复以及优化查询和更新处理。在服务器上执行的这些计算称为后端处理（Back-endprocessing），后端处理主要提供管理数据资源和存储数据、维护数据以及对数据进行操作等数据库引擎功能。服务器的软件既包括OSI或其他网络结构
5、的网络软件，也包括提供给客户机的应用程序和服务软件。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3.中间件中间件一般来说，客户机通常是比较便宜的PC机，而服务器是功能强大、运行可靠的大型机或小型机。在数据库环境下，二者通过中间件进行交互。中间件（Middleware）是一种程序设计公共接口，在网络数据库编程中它们也依靠于服务器的扩展程序。它们的作用是提供应用程序和数据库中间的连通性，可以使开发人员在应用程序开发过程中避免受各种通信协议、操作系统以及数据库管理系统的影响
6、。最常见的中间件类型有应用程序设计接口、远程过程调用、网络通信、数据库访问以及计算机辅助软件工程工具。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。中间件是一种相当模糊的客户机/服务器软件类型，其中“SQL中间件”是我们最为关心的一种。SQL中间件是一种设计用来消除各种不同的SQL服务器之间差异性的软件，它提供了一个通用的SQL接口，能被客户程序用来访问所支持的服务器上的数据。SQL中间件的任务是定位被请求的数据，将SQL请求翻译成能被该服务器所理解的形式，转发请求，取
7、得结果数据，将数据送回到客户应用程序。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。19.1.2 Client/Server的体系结构的体系结构1Client/Server的体系结构的体系结构Client/Server的体系结构如图19.1所示，客户端的请求经过客户数据库引擎和SQL中间件后传递给客户网络协议，经过客户网络协议解释后经网络传输给服务器。服务器响应请求的过程与以上的顺序正好相反。从Client/Server的体系结构图中可以看出，SQL中间件在Client
8、/Server数据库应用程序中起着非常重要的作用。2Client/Server的分层体系结构的分层体系结构设计客户机/服务器系统的一种方法是集中注意于清晰定义了的应用程序体系结构层次，分层的基本原则是使各层彼此独立，即：第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图19.1客户/服务器体系结构第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(1)
9、每层必须有一个被清晰定义的问题领域。要恰当地设计层次，每层的任务和责任应被详细、明确地规定。(2)层次应当各司其责。如果一层负责与用户交互，那么就只有该层被允许与用户通信，其他层需要从用户处得到信息时也必须由该用户界面层完成这一工作。(3)为各层之间交互，应建立被清晰定义的协议。各层之间的交互仅通过这些协议发生。根据上述原则，比较典型的分层体系结构方案通常可以分为两层体系结构和三层体系结构。在两层体系结构中，应用程序被分为应用层和数据结构层。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违
10、纪行为或突发事件。(1)应用层：负责用户与之交互的GUI（GraphicalUserInterfaces）的设计（“表示逻辑”）以及业务规则和政策（“应用逻辑”程序代码中确定一个顾客是否已超过了其贷款限额、一次订货是否符合优惠条件等问题的部分）的实现。应用层也可以处理“事务逻辑”（将数据库更新操作分组成事务，并确保同一事务内的所有更新操作被完成的代码）。(2)数据库层：支持应用程序的底层数据库引擎。该层负责维护数据库的完整性，事务逻辑的部分或全部可在该层实现。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止
11、、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。在两层模型中，应用层通常被作为客户程序实现，用PowerBuilder、Delphi、VisualC+等可视化程序设计工具来开发。数据库层则用SQLServer、Oracle或MySQL等关系数据库系统建立。由于应用层与数据库层之间的划分常常不很明确，且出于性能上的考虑，事务逻辑常常以存储过程的形式转移到数据库服务器中，业务规则也常常以触发器的形式在服务器上实现，所以，三层体系结构就显得十分必要。在三层体系结构中，增加了一个附加层来专门处理业务规则，顶层只负责用户界面。(1)用户界面层：GUI表示逻辑的设计。(2)业务规则层：必须被系统实现的业务规则和政策。
12、第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(3)数据库层：支持应用程序的底层数据库模型，负责维护数据库的完整性。为业务规则建立单独一层的作法，允许将业务规则从数据库设计和GUI表示逻辑中分离出来。在不更改用户界面层和数据库层的情况下，只需改变业务规则层即可适应业务规则的变化。一般来说，两层结构体系即可满足业务规则不是很复杂的客户机/服务器设计。下面通过具体的例程介绍开发客户/服务器数据库系统的方法。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行
13、突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。19.2 客户客户/服务器结构的数据库服务器服务器结构的数据库服务器 19.2.1 数据库的关系设计数据库的关系设计1设计原则设计原则在设计应用数据库结构中要遵循以下原则：(1)充分了解目标数据库的使用。(2)数据表中数据字段(项)不宜过多，要考虑数据库的I/O单位。(3)选择合理的数据项类型，是整数类型就不要改为浮点类型。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件
14、。(4)权衡利弊确定索引项，索引过多会降低服务器的效率。系统运行中，不要轻易改动索引项。(5)慎重使用SQLServer中的簇索引，只有值是惟一的、顺序产生且固定不变的索引项才可以定义为簇索引。2.设计举例设计举例专业的图像数据库要求对大量、庞杂的图像进行科学的管理。为了解决数据项的关系逻辑错误和最小冗余问题，达到快捷、准确、安全的目的，必须运用关系数据库模型建立满足第三范式(3NF)要求的库结构。经过有关专家提议和根据用户的需求，一般来讲，专业的图像数据应具有以下的字段：第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到
15、及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。目标类型、背景类型、天气、季节、目标极性、目标大小、入库时间、清晰度、波段、对比度、平均灰度、方差、最大密度和备注信息等。根据关系数据库的模式规范化理论，将图像数据进行分组管理，适当增加有关字段，以便于关系运算。在SQLServer中创建数据库Image_Data，并建立表19.1表19.4。另外，在服务器端创建用户帐号管理数据库表单(见表19.5)，用于用户登录数据库的验证参考，并作为数据库安全的一个重要环节。同时，在此表单中，用户被设置成具有不同的操作权限，从而有效地维护了数据库的安全。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据
16、库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、
17、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。19.2.2 服务器的数据安全服务器的数据安全1.数据访问安全数据访问安全一般来说，服务器的数据安全主要依赖于四个环节，它们分别是：服务器的操作系统、数据库管理系统(DBMS)、关系数据库本身和数据自身的加密。图19.2给
18、出了以SQLServer作为数据库管理系统的数据访问流程：局域网上的用户在访问SQLServer服务器的数据之前，必须通过四个层次的安全等级检查，即先登录操作系统（WindowsNT），再登录SQLServer，然后以数据库的不同管理身份登录访问数据库，最后获得用户数据。由于用户数据可能采用了某些加密手段，用户必须持有密匙才能够得到真正的数据内容。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图19.2数据安全保障流程第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数
19、据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.数据备份数据备份/恢复恢复数据备份/恢复机制保证系统在任何情况下发生故障时，数据库都最大限度地恢复到事故发生之前的状态。每个数据库服务器都要具备数据库备份和恢复机制，可以每次都只对数据库数据进行备份，也可以备份一次数据库数据，然后在某段时间内仅对事务日志进行备份。数据库的数据备份应该是经常性的，尤其是当数据库的数据更新时，数据的备份工作更应当及时，以保证数据的完整性。数据备份/恢复是在服务器端进行的，由系统管理员sa完成。图19.3是SQLServer作为数据库服务器的层
20、次结构图。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图19.3服务器端层次结构图第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。19.2.3 服务器的进程服务器的进程客户/服务器中分客户和服务器，它们物理上是两台机器，运行两套系统程序和两套应用程序。原则上说，数据库服务器也是应用程序。不论在客户端还是在服务器端，运行部件上执行的程序单位都是进程
21、，客户进程与服务进程之间的通信由中间程序和网络程序实现。1客户进程运行客户进程运行客户进程负责执行客户应用程序，具体过程是：(1)接收用户请求；第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(2)向服务器发连接(初始化)请求，提供用户帐号和用户口令；(3)向服务器发SQL命令；(4)接收服务器返回信息。2服务进程运行服务进程运行服务器上运行的进程一般分两类：前台进程和后台进程。前台进程用于处理客户请求，随客户连接的多少增加进程或减少进程。在服务器CPU上始终维持的另一组
22、服务进程，它们平时处于等待状态。这些进程包括：第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(1)调度进程：负责将客户请求进程排队，并将应答队列上的结果送客户进程。调度进程应属于前台进程。(2)数据库后台服务进程：后台完成数据库的服务任务。(3)数据库写入进程：负责将内存缓冲区中的数据写入磁盘数据库文件，相当于磁盘I/O进程。(4)日志写入进程：将数据库的所有事务活动记录在事务日志中。(5)转储进程：当事务日志文件写满时，自动对事务日志进行备份。(6)系统监视进程：执行
23、系统内部操作，包括分配/回收内存空间及其他空间管理。要保证该进程的开销最小，平时应处于睡眠状态。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(7)性能监视进程：监视并统计系统性能，也要保证该进程的开销最小。(8)进程监视进程：用于清除非正常死亡的进程，检查死锁。该进程始终处于活动和睡眠交替状态。(9)检查点进程：在系统内部为数据库设置一个检查点(标志)，从当前数据操作到前一个检查点之间的数据要由检查点进程定期执行并写盘。(1)当一个客户进程向数据库服务器发送一个请求时
24、，调度进程接收该请求并将其送入请求队列，一般请求队列按FIFO方式调度。(2)数据库服务进程按FIFO方式取一个请求，完成后送应答队列。(3)调度进程监视应答队列，随时将各种请求的结果发回客户进程。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。19.3 客户客户/服务器结构的客户应用程序服务器结构的客户应用程序19.3.1 客户开发平台与结构客户开发平台与结构在Windows环境下，客户/服务器系统的客户端开发工具有很多，最常见的开发工具有：PowerBuilder、V
25、isual C+、VisualBasic、FoxPro、C+Builder、JBuilder和Delphi等，这些工具都具有可视化的特点，很容易开发出高效的客户应用程序。同样，在其他操作系统下也有很多优秀工具，此处不再赘述。在本章中，我们重点介绍在Win32环境下开发客户应用程序。下面举例讲解利用PowerBuilder在Win32环境下开发客户机应用程序。本程序的开发环境为小型的WindowsNT局域网。整个数据库应用程序开发环境是：第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为
26、或突发事件。在WindowsNT/2000Server上安装SQLServer，以组成数据库服务器，开发服务器端应用程序，在安装Windows98/2000Personal的客户工作站上利用PowerBuilder开发客户端应用程序，对数据库服务器进行访问。其中WindowsNT/2000Server和Windows98/2000Personal提供对网络协议（如TCP/IP）的支持，PowerBuilder通过专用数据库接口访问SQLServer。如图19.4所示，最上一层为PowerBuilder和SQLServer，它是编程和使用程序时实际接触的一层。客户端软件的设计实际上是通过一个可视
27、化的界面设计，利用网络连接到服务器数据库，达到对数据操作的目的。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图19.4开发平台结构图第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。19.3.2 客户应用程序设计客户应用程序设计1.客户应用程序平台要求客户应用程序平台要求(1)使用与服务器匹配的网络协议，使应用程序与网络密切配合。(2)基 于 窗
28、口 化 的 用 户 界 面，如 Windows、OS/2和XWindow。(3)提供与服务器主机的网络连接。2.客户应用程序工作原理客户应用程序工作原理运行在网络节点上的应用程序，网络节点与服务器的直接连接由网卡和网络软件(协议)实现，应用程序与网络软件的通信由中间软件连接。在多数据库服务器的系统中，要选择能连接所有数据库的中间软件。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3客户应用程序功能及其设计客户应用程序功能及其设计客户应用程序必须满足设计平台要求，符合其工
29、作原理，能够有效地对数据库进行操作。以下是进行客户应用程序设计应当完成的功能解释，并给出相应的设计方法。(1)在访问数据库服务器前，要连接数据库服务器，即客户应用程序以数据库用户身份出现在服务器上。这是客户应用程序连接数据库的最基本要求，因为只有通过网络以合法的数据库用户的身份登录到数据库服务器，才能够对数据库进行访问。此时，在客户端的应用程序必须设置与数据库服务器连接的参数，包括数据库服务器名称、网络连接协议、数据库用户名、用户密码和数据库名称等。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处
30、理各类违纪行为或突发事件。下面是利用PowerBuilder连接网络数据库的部分程序代码。sqlca.DBMS=MSSMicrosoftSQLServer6.x/*服务器的DBMS类型*/sqlca.database=Image_Data/*数据库名称*/sqlca.logid=sa/*登录DBMS的数据库用户名*/sqlca.logpass=mypass/*用户密码，假设为“mypass”*/sqlca.servername=shao/*设置数据库服务器名称，假设为“shao”*/sqlca.userid=SuperUser/*登录Image_Data数据库的用户名*/sqlca.userp
31、ass=SuperPass/*登录Image_Data数据库的用户密码*/connect;/*进行数据库连接*/第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。/*下面的代码是对输入信息进行数据验证，如果不成功，则弹出“CannotConnecttoDatabase”的消息对话框*/ifsqlca.sqlcode0thenMessageBox(“CannotConnecttoDatabase”,sqlca.sqlerrtext)returnendif一般来说，客户端应用程
32、序登录连接数据库的设计，往往采用可视化对话框的模式进行，图19.5是本例登录数据库的信息窗口，在客户端输入用户名和密码，然后按“确认”钮进行登录。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图19.5登录数据库的信息窗口第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。按“确认”事件执行的主要程序代码，核实用户名和密码是否与数据库Image_Dat
33、a中Power表的数据一致。dw_1.setsqlselect(SELECT*FROM power WHEREu_name=+name+andu_pass=+pass+)(2)用户界面包括图形界面和字符界面。图形化界面具有可视化程度高、使用操作方便等特点，适合于不同类型的用户使用；字符型界面使用不够方便，难操作，但功能比图形界面强大，适用于经验丰富的高级用户。但是，图形化界面往往在实现功能等方面受到很大程度的约束，功能不及字符界面。在有些客户端使用字符界面是非常有效的。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时
34、发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(3)本例中采用的是图形化用户界面。图19.6是客户程序中的一个主要的数据处理窗口，窗口中集成了数据库处理的大部分功能，包括数据的录入、删除、修改、浏览和关系查询等，并可以在集成界面中利用设计语言生成数据报表。当客户应用程序完成使命后，要向服务器请求退出登录。另外，需要注意的是，大部分客户端必须安装客户网络连接软件，比如使用SQLServer作为数据库服务器，则客户端必须安装SQLServer的客户端网络连接应用程序，并设置客户端网络连接协议（如TCP/IP）才能够保证客户应用程序顺利运行。图19.7是进行数据录入的主窗口，利用SQL命令insert进行数据录入。第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图19.6用户界面示例第第1919章章 客户客户/服务器数据库设计服务器数据库设计严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。图19.7数据录入窗口