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1、1数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库第第1212章章 WebWeb数据库数据库数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计2数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库目目 录录什么是什么是Web数据库数据库12.1Web基础基础12.2脚本语言脚本语言12.3Web数据库访问模式数据库访问模式12.4Web服务器接口服务器接口12.5Web数据库访问技术数据库访问技术12.6XML数据库数据库12.73数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库Web数据库数据
2、库nWeb数据库技术是指从数据库技术是指从Web访问数据库的技术，它是一访问数据库的技术，它是一种新的数据访问模式，而不是一种新的数据库种新的数据访问模式，而不是一种新的数据库nWeb数据库数据库的特点：的特点：l只需使用浏览器访问数据库，无需开发数据库前端，统只需使用浏览器访问数据库，无需开发数据库前端，统一了界面，也减少了培训费用，能使广大用户很方便地一了界面，也减少了培训费用，能使广大用户很方便地访问数据库信息。访问数据库信息。l标准统一，开发过程简单：标准统一，开发过程简单：HTML是是Web信息的组织方信息的组织方式，是一种国际标准，开发者甚至只需学习式，是一种国际标准，开发者甚至只
3、需学习HTML一种一种语言，大大简化了学习过程和开发过程。语言，大大简化了学习过程和开发过程。l多平台支持：由于多平台支持：由于Web标准在各种设备上都得到了支持，标准在各种设备上都得到了支持，因此可以通过各种设备如手机等来访问数据库，实现了因此可以通过各种设备如手机等来访问数据库，实现了跨平台操作。跨平台操作。4数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库Web基础基础nWeb(WWW,万维网万维网)本质上是本质上是Internet上运行的一种服上运行的一种服务。在通常意义上，务。在通常意义上，Web可理解为一个由许多互相链接可理解为一个由许多互相链
4、接的超文本文档组成的系统，是在的超文本文档组成的系统，是在Internet上可以访问到上可以访问到的所有网站的集合。的所有网站的集合。nWeb的基本概念：的基本概念：HTML、URL、浏览器、浏览器nWeb文档的访问原理文档的访问原理：l当客户在当客户在Web浏览器中输入网络地址或者浏览器中输入网络地址或者URL，或者客户，或者客户点击一个超链接时，点击一个超链接时，Web浏览器通过连接协议浏览器通过连接协议HTTP连接连接目的网站的目的网站的Web服务器，并提交服务器，并提交URL，发出一个网页请求，发出一个网页请求，当服务器收到该网页请求后，它取到该网页，并将它发给当服务器收到该网页请求后
5、，它取到该网页，并将它发给Web浏览器，浏览器，Web浏览器接收网页，并根据浏览器接收网页，并根据HTML标记将标记将该网页显示在浏览器中该网页显示在浏览器中5数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库脚本语言脚本语言nHTML是一种简单的语言，它很难满足用户和是一种简单的语言，它很难满足用户和Web页面页面之间的交互需要，在之间的交互需要，在Web开发中使用了大量的脚本代码开发中使用了大量的脚本代码n常见的脚本语言有：常见的脚本语言有：VBScript和和JavaScriptnVBScript是是Microsoft公司推出的一种脚本语言，是公司推出
6、的一种脚本语言，是Microsoft Visual Basic语言的语言的Script版本，也是版本，也是ASP(Application Service Provider)的缺省语言的缺省语言nVBScript的特点：的特点：lVBScript由操作系统，而不是由网页浏览器解释，它的文由操作系统，而不是由网页浏览器解释，它的文件比较小件比较小lVBScript具有具有VB语言容易学习的特性语言容易学习的特性lVBScript还可以直接制作还可以直接制作Windows之上的可执行程序之上的可执行程序6数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库脚本语言脚
7、本语言nJavaScript是另一种常用的脚本语言是另一种常用的脚本语言nJavaScript与与Java：lJavaScript和和Java除了语法上有一些相似之处，以及都能除了语法上有一些相似之处，以及都能够当作网页开发的语言以外，两者是完全不相干的够当作网页开发的语言以外，两者是完全不相干的lJava程序被编译成字节码文件再解释执行，客户端要有相程序被编译成字节码文件再解释执行，客户端要有相应平台的解释器，而应平台的解释器，而JavaScript则是将字符正文传递给客则是将字符正文传递给客户端并由客户端浏览器解释执行户端并由客户端浏览器解释执行lJavaScript是由网景是由网景(Ne
8、tscape)公司研发的，后来提交給公司研发的，后来提交給ECMA制定为标准，它的正式名称是制定为标准，它的正式名称是ECMAScript7数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库服务器端脚本服务器端脚本与与客户端脚本客户端脚本n使用使用VBScript和和JavaScript脚本语言，既可以编写服脚本语言，既可以编写服务器端脚本，也可以编写客户端脚本务器端脚本，也可以编写客户端脚本n服务器端脚本和客户端脚本的主要区别是：服务器端脚本和客户端脚本的主要区别是：l服务器端脚本在服务器端脚本在Web服务器上执行，服务器上执行，Web服务器根据脚本服务器
9、根据脚本的执行结果生成相应的的执行结果生成相应的HTML页面并发送到客户端浏览器页面并发送到客户端浏览器中进行显示。只有服务器端脚本才能真正实现中进行显示。只有服务器端脚本才能真正实现“动态网页动态网页”。l客户端脚本由浏览器解释执行，它随着客户端脚本由浏览器解释执行，它随着HTML页面下载到页面下载到客户端浏览器，在用户本地执行。客户端脚本主要用于做客户端浏览器，在用户本地执行。客户端脚本主要用于做简单的客户端验证或实现网页的特效等。目前，在客户端，简单的客户端验证或实现网页的特效等。目前，在客户端，JavaScript是最流行的脚本语言。是最流行的脚本语言。8数据库系统原理与设计数据库系统
10、原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库Web数据库访问模式数据库访问模式9数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库Web浏览器与服务器之间的交互浏览器与服务器之间的交互nWeb浏览器、浏览器、Web服务器和服务器和Web数据库中间件之间的交数据库中间件之间的交互过程大致如下：互过程大致如下：l客户浏览器向客户浏览器向Web服务器发送一个页面请求；服务器发送一个页面请求；lWeb服务器接收并验证该请求，然后把请求传递给服务器接收并验证该请求，然后把请求传递给Web服服务器中间件处理。通常所请求的网页中包含某种类型的脚务器中间件处理。
11、通常所请求的网页中包含某种类型的脚本语言，该脚本将启动数据库交互。本语言，该脚本将启动数据库交互。lWeb服务器中间件读取、验证和执行脚本。在这里，它将服务器中间件读取、验证和执行脚本。在这里，它将与数据库连接，查询数据库，动态地生成与数据库连接，查询数据库，动态地生成HTML格式的网格式的网页，然后将网页发送给页，然后将网页发送给Web服务器。服务器。lWeb服务器将刚刚创建的服务器将刚刚创建的HTML网页返回给客户端浏览器网页返回给客户端浏览器显示。显示。10数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库Web服务器接口服务器接口n两个明确的服务器接
12、口：两个明确的服务器接口：lCGI(Common Gateway Interface，公共网关接口，公共网关接口)lAPI(Application Programming Interface，应用编程接口，应用编程接口)nCGI：l使用脚本文件来执行特定的函数使用脚本文件来执行特定的函数l使用使用Web服务器传递的参数，脚本文件的内容可以用来连服务器传递的参数，脚本文件的内容可以用来连接数据库并从数据库检索数据接数据库并从数据库检索数据l脚本文件为每个用户请求分别执行，大大降低了系统的性脚本文件为每个用户请求分别执行，大大降低了系统的性能能l创建脚本的语言和方法也影响系统的性能，如用解释语言创
13、建脚本的语言和方法也影响系统的性能，如用解释语言或者脚本语言编写效率低，都会降低系统性能或者脚本语言编写效率低，都会降低系统性能11数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库nAPI：lAPI的代码是常驻内存的，不用为每个请求运行外部程的代码是常驻内存的，不用为每个请求运行外部程序，而是服务于所有的请求序，而是服务于所有的请求lAPI可以使用共享的数据库连接而不是像可以使用共享的数据库连接而不是像CGI脚本那样每脚本那样每次创建一个新的数据库连接次创建一个新的数据库连接lAPI与与Web服务器共享一个内存空间，一个服务器共享一个内存空间，一个API错
14、误可能错误可能导致服务器故障导致服务器故障lAPI特定于具体的特定于具体的Web服务器和操作系统服务器和操作系统12数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库Web数据库访问技术数据库访问技术nASP(Active Server Pages)技术技术lASP是基于微软是基于微软Windows平台的动态页面开发技术，它的平台的动态页面开发技术，它的运行环境是运行环境是Microsoft的的IIS 或者或者PWS nASP工作原理工作原理：用户浏览器向用户浏览器向Web服务器服务器(IIS/PWS)发出发出ASP网页请求，网页请求，Web服务器会判断服务
15、器会判断ASP文件中是否含有脚本程序，如有，文件中是否含有脚本程序，如有，则加以解释执行，否则直接传给浏览器。则加以解释执行，否则直接传给浏览器。若执行中的脚本程序使用了若执行中的脚本程序使用了ADO对象，则对象，则Web服务器会服务器会根据根据ADO对象所设置的参数来启动对应的对象所设置的参数来启动对应的ODBC驱动程驱动程序，访问相应的数据库，进而存取数据库中的数据。序，访问相应的数据库，进而存取数据库中的数据。Web服务器执行服务器执行ASP中的脚本程序后，生成标准的中的脚本程序后，生成标准的HTML格式的页面，并将其返回给用户。用户端只要使用格式的页面，并将其返回给用户。用户端只要使用
16、普通的普通的Web浏览器即可浏览返回的内容。浏览器即可浏览返回的内容。13数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库PHP技术技术nPHP(PHP Hypertext Preprocessor)是一种是一种HTML内嵌式语内嵌式语言，可以在多种平台上运行。言，可以在多种平台上运行。nPHP的工作原理和的工作原理和ASP有些类似，它们最大的区别在于：有些类似，它们最大的区别在于：lPHP脚本程序是用类脚本程序是用类C语言编写的，而语言编写的，而ASP脚本程序一般是脚本程序一般是用用VBScript或者或者JavaScript编写的；编写的；l另外，另外
17、，PHP是开源的，完全免费的，使用是开源的，完全免费的，使用PHP不需要任何不需要任何费用，官方组织费用，官方组织PHP Group提供了完整的程序源代码，允提供了完整的程序源代码，允许使用者修改、编译、扩充来使用；许使用者修改、编译、扩充来使用；lPHP是真正跨平台的，可以在是真正跨平台的，可以在Unix、Linux、Windows等各等各种平台上运行，也可以在种平台上运行，也可以在Apache、IIS等各种等各种Web服务器上服务器上运行，具备良好的可移植性。运行，具备良好的可移植性。14数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库JSP技术技术n
18、JSP(Java Server Pages)是由是由Sun Microsystems公司倡导公司倡导并由许多公司参与共同建立的一种动态网页技术标准并由许多公司参与共同建立的一种动态网页技术标准。nJSP特点：特点：lJSP技术以技术以Java语言作为脚本语言语言作为脚本语言；lJSP编译器负责编译器负责JSP的编译，它可以把的编译，它可以把JSP编译成编译成Java代码代码写的写的Servlet。Servlet是运行在服务器端的是运行在服务器端的Java类，主要处类，主要处理理Web请求，动态产生请求，动态产生HTML页面页面；lServlet基于一种请求基于一种请求/应答的工作模式应答的工作
19、模式：浏览器向浏览器向Web服服务器发出页面请求，务器发出页面请求，Web服务器启动并调用服务器启动并调用Servlet，如果，如果Servlet中含有访问数据库的操作，则还要通过相关的中含有访问数据库的操作，则还要通过相关的JDBC驱动程序，对数据库进行访问。最后驱动程序，对数据库进行访问。最后Servlet将动态将动态生成的标准生成的标准HTML页面送至客户端浏览器进行显示页面送至客户端浏览器进行显示。15数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库ASP.NETnASP的局限性：的局限性：lASP页面中页面中HTML标记和服务器端脚本并存，封装性
20、差，标记和服务器端脚本并存，封装性差，难于管理和继承，其编程技术没有实现完全的面向对象难于管理和继承，其编程技术没有实现完全的面向对象；l没有好的调试功能没有好的调试功能；l能够使用的语言有限，主要是能够使用的语言有限，主要是VBScript和和JavaScript，而，而这两种语言均不提供类型安全这两种语言均不提供类型安全；l每次访问每次访问ASP页面时，其中的脚本均需重新解释后执行，页面时，其中的脚本均需重新解释后执行，效率不高效率不高；lASP程序中表单状态的维护十分困难，必须完全由开发人程序中表单状态的维护十分困难，必须完全由开发人员手工进行员手工进行。nASP.NET是一种用于创建动
21、态是一种用于创建动态Web应用程序的技术。它应用程序的技术。它是是.NET Framework的一部分的一部分。16数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库nASP.NET的特点：的特点：l可以采用与可以采用与.NET 兼容的大多数语言编写兼容的大多数语言编写ASP.NET应用程应用程序，包括序，包括Visual Basic、C#和和J#等等；lASP.NET页面页面(Web Forms)要经过编译，与使用脚本编写要经过编译，与使用脚本编写语言相比，具有更好的性能语言相比，具有更好的性能；lWeb Forms允许构建强大的基于窗体的允许构建强大的基
22、于窗体的Web页面页面。nASP.NET提供了新的应用模型，包括：提供了新的应用模型，包括：lXML Web Services：它允许应用程序通过：它允许应用程序通过Internet共享数共享数据，而不用考虑所在平台和使用的编程语言据，而不用考虑所在平台和使用的编程语言；l支持移动支持移动Web设备：设备：ASP.NET的移动控件支持的移动的移动控件支持的移动Web设备超过设备超过80种，只需要使用种，只需要使用ASP.NET编制一次编制一次Web应用，移动控件将根据应用，移动控件将根据Web设备自动生成设备自动生成WAP/WML、HTML或者或者iMode。17数据库系统原理与设计数据库系统
23、原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库XML数据库数据库nXML应用场景应用场景：l数据交换数据交换：用用XML在应用程序和公司之间进行数据交换在应用程序和公司之间进行数据交换；l存储数据存储数据；l结构化文档结构化文档；l标记诸如小说、非文学类书籍和戏剧之类的文档结构标记诸如小说、非文学类书籍和戏剧之类的文档结构；l创建新的语言创建新的语言：XML为用户提供了定义本行业本领域的标为用户提供了定义本行业本领域的标记语言的最好工具记语言的最好工具；lWeb服务服务：Web服务器用服务器用XML在系统之间交换数据在系统之间交换数据；l配制配制：配制数据标记为配制数据标记为XML格
24、式，能使其更具可读性，并格式，能使其更具可读性，并能方便地集成到应用系统中去能方便地集成到应用系统中去。18数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库XML与数据库与数据库n数据和文档数据和文档(data vs.documents)l以文档为中心的以文档为中心的XML文档文档：结构不太规则或根本不规则、数据粒度大、混合内容多，兄弟元结构不太规则或根本不规则、数据粒度大、混合内容多，兄弟元素或素或PCDATA出现的次序一般来说非常重要出现的次序一般来说非常重要；以文档为中心的以文档为中心的XML文档通常是按照文档通常是按照XML格式手写，或从其他格式手
25、写，或从其他格式格式(如如RTF、PDF、SGML)转换到转换到XML；这种这种XML文档通常是供人阅读的文档通常是供人阅读的。l以数据为中心的以数据为中心的XML文档文档：结构相当规整、数据粒度细、很少或没有混合内容。除了对文档结构相当规整、数据粒度细、很少或没有混合内容。除了对文档进行验证的时候之外，兄弟元素或进行验证的时候之外，兄弟元素或PCDATA的出现次序一般来说的出现次序一般来说并不重要并不重要；这类文档中的数据可以来自数据库或在数据库之外这类文档中的数据可以来自数据库或在数据库之外；将将XML作为数据的传输载体，一般供机器阅读作为数据的传输载体，一般供机器阅读。19数据库系统原理
26、与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库以文档为中心的以文档为中心的XML文档实例文档实例 The Turkey Wrench from Full Fabrication Labs,Inc.is like a monkey wrench,but not as big.The turkey wrench,which comes in both right-and left-handed versions(skyhook optional),is made of the finest stainless steel.The Readi-grip rubberized
27、 handle quickly adapts to your hands,even in the greasiest situations.Adjustment is possible through a variety of custom dials.You can:Order your own turkey wrenchRead more about wrenchesDownload the catalogThe turkey wrench costs just$19.99 and,if you order now,comes with a hand-crafted shrimp hamm
28、er as a bonus gift.20数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库以数据为中心的以数据为中心的XML文档实例文档实例ABC Industries123 Main St.ChicagoIL60609981215Turkey wrench:Stainless steel,one-piece construction,lifetime guarantee.9.951021数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库XML是数据库吗是数据库吗n从数据库本质上来看，从数据库本质上来看，XML文件就是数
29、据库，也即数据文件就是数据库，也即数据的集合的集合：l作为一种作为一种“数据库数据库”格式，格式，XML有一些优势，如它是自描述的，有一些优势，如它是自描述的，可移植的可移植的(portable)，能够以树型或图型结构描述数据，能够以树型或图型结构描述数据；l它也有缺点，如比较繁琐，由于要对它进行解析和文本转换，它也有缺点，如比较繁琐，由于要对它进行解析和文本转换，所以数据访问速度较慢。所以数据访问速度较慢。nXML及其周边技术及其周边技术”在某种程度上在某种程度上”构成了一个较为宽泛构成了一个较为宽泛意义上的意义上的“数据库数据库”，即，即DBMS。lXML提供了许多数据库所具备的东西：存储
30、，模式，查询语言，提供了许多数据库所具备的东西：存储，模式，查询语言，编程接口，等等；编程接口，等等；l缺少一些真正的数据库所应具备的特性：高效的存储、索引、缺少一些真正的数据库所应具备的特性：高效的存储、索引、安全、事务和数据完整性、多用户访问、触发器以及多文档查安全、事务和数据完整性、多用户访问、触发器以及多文档查询等询等。22数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库什么是什么是XML数据库数据库nXML数据库数据库：l并不是一个正式的术语，不能把它和关系数据库相提并论并不是一个正式的术语，不能把它和关系数据库相提并论l这里指能够管理这里指能够
31、管理XML数据的数据库管理系统数据的数据库管理系统n利用数据库管理利用数据库管理XML数据主要有两种方法：数据主要有两种方法：l一是在已有的关系数据库管理系统或面向对象数据库管理一是在已有的关系数据库管理系统或面向对象数据库管理系统的基础上扩充相应的功能，使得能够胜任系统的基础上扩充相应的功能，使得能够胜任XML数据的数据的管理，称之为支持管理，称之为支持XML的的(XML-Enabled)数据库，亦称为数据库，亦称为XML使能数据库；使能数据库；l二是为了管理二是为了管理XML数据而量身定做的数据库管理系统，称数据而量身定做的数据库管理系统，称之为原生之为原生(native)XML数据库，亦
32、称为纯数据库，亦称为纯XML数据库。数据库。23数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库支持支持XML的数据库的数据库24数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库n支持支持XML的数据库的数据库特点：特点：l可以充分利用已有的非常成熟的关系数据库技术可以充分利用已有的非常成熟的关系数据库技术；l集成现有的大量存储在关系数据库中的商用数据集成现有的大量存储在关系数据库中的商用数据；l不能利用不能利用XML数据自身的特点，如结构化、自描述性等数据自身的特点，如结构化、自描述性等特征特征；l在处理在处理XML
33、数据的时候要经过多级复杂的转换，多级的数据的时候要经过多级复杂的转换，多级的转换必将带来效率的降低，而且还会导致一些语义信息的转换必将带来效率的降低，而且还会导致一些语义信息的丢失丢失。25数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库原生原生XML数据库数据库n满足以下三个条件的满足以下三个条件的XML数据库才能称之为原生数据库才能称之为原生XML数据库：数据库：l为为XML文档定义了一个文档定义了一个(逻辑逻辑)模型，模型，XML数据的存储和数据的存储和查询都是基于这个模型，这个模型至少要包含元素、属性查询都是基于这个模型，这个模型至少要包含元素、属
34、性以及以及PCDATA等，保持文档顺序；等，保持文档顺序；l将将XML文档作为文档作为(逻辑逻辑)存储的基本单位，正如关系数据库存储的基本单位，正如关系数据库将元组作为它存储的基本单位一样；将元组作为它存储的基本单位一样；l不要求只能使用某一特定的底层物理模型或某种专有的存不要求只能使用某一特定的底层物理模型或某种专有的存储格式。储格式。n原生原生XML数据库的核心在于其逻辑模式，即它的逻辑模数据库的核心在于其逻辑模式，即它的逻辑模式必须是某种特殊的模型，而不能是关系的或面向对象式必须是某种特殊的模型，而不能是关系的或面向对象的。的。26数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212
35、章章 WebWeb数据库数据库27数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库n一般认为，原生一般认为，原生XML数据库应具有以下特性：数据库应具有以下特性：l文档集合文档集合(document collection)l查询查询l更新更新l事务事务l锁和并发控制锁和并发控制l二次开发接口二次开发接口n支持支持XML的数据库和原生的数据库和原生XML数据库之间的界限越来越数据库之间的界限越来越模糊。很多传统数据库增加了原生支持模糊。很多传统数据库增加了原生支持XML的能力，而的能力，而原生原生XML数据库增加了对文档存储在外部数据库增加了对文档存储在外部
36、（通常为关系通常为关系型型）数据库的支持。数据库的支持。28数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库XML数据库数据库产品产品n研究领域研究领域：Lore、Timber、MonetDB/XQueryn开源领域开源领域：Berkeley DB XML、eXist、dbXML、Xindice、n商业领域商业领域：IBM公司的公司的DB2 Viper、Oracle公司的公司的Oracle 10g和和11g、Microsoft公司的公司的SQL Server 2005、SQL Server 200829数据库系统原理与设计数据库系统原理与设计第第 1212 章章 WebWeb数据库数据库更多信息，请参考更多信息，请参考http:/ 1212 章章 WebWeb数据库数据库本章结束！本章结束！请同学们对本章内容进行请同学们对本章内容进行复习、总结！复习、总结！