数据库通用查询系统设计文档

软件工程

课程设计报告

题目数据库通用查询系统

学院名称数理学院

指导教师贺慧琳

班级信计071班

学生姓名杨兴伟（20074390117）

郑大勇（20074390118）

史长龙 (20074390116)

2010年12月19日

数据库通用查询系统

一．可行性分析

该软件选择的开发环境为Jcreator。由于对数据库要求不高，所以我们可以选择Microsoft的Access做为存放数据的数据库。

了解了用户的需求后，我们拟定使用基于C/S模式的网络编程技术实现用户需求。用户只需在客户端输入要查询的记录的某个字段，然后选择匹配方式就可以查询到相关信息。服务器端接受到用户输入信息处理后返回给客户端。

该软件使用到的关键技术是Socket，Socket 用来实现客户端和服务端的连接,它是TCP/ IP 协议的编程界面,由一个IP 地址和一个端口号惟一确定。在J ava环境下, Socket 编程是基于TCP/ IP 协议的网络编程。采用Socket 套接字把网络连接作为一个流(St ream) ,通过流读写字节。客户端与服务器端使用约定一致的协议或标准来通信。由于在一个机器上同时运行了多个相同的或不同的网络服务器,因此,端口号可作为约定的标准或协议的一部分,以便客户机定位服务器。网络服务器绑定在某一端口上,监听新的连接。服务器允许客户端建立一个相对持久的连接,在这个链接的生命周期中,客户端不断请求服务器的服务,直到客户端显示断开这个连接。

在服务器端为了同时为多个用户服务，所以我们利用了多线程技术。

二．需求分析

当仅仅查询数据库表中的记录时，我们可以不必知道表中字段的属性，因为无论字段是何种属性，总可以使用getString(int columnIndex)或getString(String columnName)方法返回字段值的字符串形式与其他字符串进行匹配比较。

基于以上所述，要求设计一个C/S模式的数据库通用查询系统，具体要求如下：

1）客户端窗口程序从文本文件中获取数据库中的表的名字、表的字段名字以及表中字段的个数。这样一来，当需要更换所查询的表时，只要修改文本文件，而不需要修改客户端程序，使客户端程序在查询数据时具有了通用性。

2）客户端程序通过套接字连接和服务器的Java应用程序实现通信。客户端程序将表的名字、表中字段的个数以及查询条件提交给服务器，服务器的Java应用程序进行查询操作，并将查询结果返回给客户端。

程序状态图：

三．概要设计

在设计数据库查询系统时，需要编写3个Java源文件：DatabaseServer.java、ServerThread.java和DatabaseClient.java。其中DatabaseServer.java和ServerThread.java为服务器端Java程序编译产生所需的类；DatabaseClient.java为客户端程序编译产生所需要的类。数据库通用查询系统除了需要编写的3个Java源文件所编译所产生的类外，还需要Java系统提供的一些重要的类。如下：

另外，为了调试代码的需要，我们用Microsoft Access设计了名为book.mdb的数据库。1．数据库

设计数据库的名字为book.mdb，在库中所创建的表为bookform.。2．DatabaseServer.java(服务器端)

DatabaseServer类创建的对象负责响应客户请求，该类含有main方法，服务器端从该类开始执行。DatabaseServer类的成员变量中有3种重要类型的对象：ServerSocket、Socket 和ServerThread对象。DatabaseServer类运行效果如下：

3．ServerThread.java(服务器端)

ServerThread类是Thread类的子类，在Server类中负责为请求连接的用户启动一个线程对象。

4．DatabaseClient.java(客户端)

DatabaseClient.java中有两个类，分别是Client和DatabaseClient。Client是Frame类的子类，Client类的成员变量中有4种重要类型的对象：Choice、Checkbox、TextArea和Socket 对象。DatabaseClient是客户端主类。效果如下图：

四．详细设计

1. DatebaseServer类

1)UML图

DatebaseServer类是数据库通用查询系统服务器端的主类，负责响应客户的连接请求、建立和客户的套接字连接，并负责在服务端查询数据库。标明DatebaseServer类的主要成员变量、方法的UML图如下图。

以下是UML图中的有关数据和方法的详细说明。

a)成员变量

·server是ServerSocket对象，负责等待接受客户的套接字请求，当有客户请求套接字连接时，server将接受用户的请求，并调用accept（）方法返回服务器端所建立的Socket对象you，即建立服务器端套接字和客户端套接字的连接。

·you是Socket对象，该对象是驻留在服务器端的套接字对象，由server调用accept（）方法所返回。

·yourAddress是InetAddress对象，负责存放客户端的IP。

b)方法

·DatebaseServer（）是构造方法。

·DatebaseServer对象调用startServer（int port）方法响应客户的请求。

·main方法是程序运行的入口方法。

2)代码（DatebaseServer.java）

import https://www.360docs.net/doc/b012212872.html,.*;

import java.util.*;

import java.io.*;

public class DatabaseServer{

ServerSocket server;

Socket you;

InetAddress yourAddress;

public DatabaseServer(){

try{ Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");

}

catch(ClassNotFoundException e){

System.out.println(e);

}

System.out.println("我是服务器端程序,负责处理用户的连接请求");

}

public void startServer(int port){

while(true){

try{

server=new ServerSocket(port);

}

catch(IOException e1){

System.out.println("正在监听:");

}

try{ System.out.println("等待用户呼叫.");

you=server.accept();

yourAddress=you.getInetAddress();

System.out.println("客户的IP:"+yourAddress);

}

catch (IOException e){}

if(you!=null) {

new ServerThread(you).start();

}

else

continue;

}

}

public static void main(String args[]){

DatabaseServer server=new DatabaseServer();

server.startServer(6666);

}

}

2。ServerThread类

1)UML图

ServerThread类是Thread类的子类，当Server对象调用starServer（）方法和一个请求套接字连接的用户建立套接字连接后，就使用ServerThread创建一个专门为该用户服务的线程。标明Server类的主要成员变量、方法以及和DatebaseServer类之间组合关系的UML图如下图。

以下是UML图中有关数据和方法的详细说明。

a)成员变量

·con是Connection对象，负责和数据库建立连接。

·stmt是Statement对象，负责向数据库发送SQL语句。

·rs是ResultSet对象，负责存储从数据库查询到的记录。

·socket是Socket对象。

·yourAddress是IntAddress对象，负责存放客户端的IP.

b)方法

·ServerThread（Socket）是构造方法，当使用该构造方法创建线程时，通过该方法的参数将Server类中的对象传递给ServerThread类中的socket。

·run（）方法是ServerThread类重写父类Thread类中的方法，给出了怎样响应用户请求的具体内容。

2)代码（ServerThread.java）

import java.io.*;

import https://www.360docs.net/doc/b012212872.html,.*;

import java.util.*;

import java.sql.*;

public class ServerThread extends Thread{

InetAddress yourAddress;

Socket socket=null;

DataOutputStream out=null;

DataInputStream in=null;

Connection con=null;

Statement stmt=null;

ResultSet rs;

int number;

ServerThread(Socket t){

socket=t;

try{ con=DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:myDataSouce","","");

stmt=con.createStatement();

}

catch(SQLException e){

System.out.println(e);

}

try{ in=new DataInputStream(socket.getInputStream());

out=new DataOutputStream(socket.getOutputStream());

}

catch (IOException e){}

}

public void run(){

String s="";

int N=0;

while(true){

try{

s=in.readUTF();

System.out.println(s);

if(s.startsWith("字段个数:")){

String number=s.substring(https://www.360docs.net/doc/b012212872.html,stIndexOf(":")+1);

N=Integer.parseInt(number);

}

else{

String sqlCondition=null;

String 表名="",查询内容="",字段="",查询方式="";

StringTokenizer fenxi=new StringTokenizer(s,":");

if(fenxi.hasMoreTokens())

表名=fenxi.nextToken();

if(fenxi.hasMoreTokens())

查询内容=fenxi.nextToken();

if(fenxi.hasMoreTokens())

字段=fenxi.nextToken();

if(fenxi.hasMoreTokens())

查询方式=fenxi.nextToken();

if(查询方式.equals("完全一致")){

sqlCondition=

"SELECT * FROM "+表名+" WHERE "+字段+" LIKE "+"'"+查询内容+"' ";

}

else if(查询方式.equals("前方一致")){

sqlCondition=

"SELECT * FROM "+表名+" WHERE "+字段+" LIKE "+"'"+查询内容+"%' ";

}

else if(查询方式.equals("后方一致")){

sqlCondition=

"SELECT * FROM "+表名+ " WHERE "+字段+" LIKE "+"'%"+查询内容+"' ";

}

else if(查询方式.equals("中间包含")){

sqlCondition=

"SELECT * FROM "+表名+" WHERE "+字段+" LIKE "+"'%"+查询内容+"%' ";

}

try{ rs=stmt.executeQuery(sqlCondition);

number=0;

while(rs.next()){

number++;

StringBuffer buff=new StringBuffer();

for(int k=1;k<=N;k++){

buff.append(rs.getString(k)+" ");

}

out.writeUTF("\n"+new String(buff));

}

if(number==0)

out.writeUTF("\n没有查询到任何记录\n");

}

catch(SQLException ee) {

out.writeUTF(""+ee);

}

}

}

catch (IOException e){

try{ socket.close();

con.close();

}

catch(Exception eee){}

System.out.println("客户离开了");

break;

}

}

}

}

4．Client类

1）UML图

Client是Frame类的子类，并实现了Runnable和ActionListener接口。Client类主要成员变量和方法的UML图如下：

以下是UML图中有关数据和方法的详细说明。

a)成员变量

Choice是Choice创建的下拉列表，负责存放数据库表的字段的文本解释。

●“完全一致”、“前方一致”、“后方一致”和“中间包含”是checkbox创建的单选

框，为用户提供选择查询方式。

●“显示查询结果”是TextArea类创建的文本区，负责显示查询的记录。

●socket是Socket套接字对象，负责呼叫服务器并建立套接字连接。

b)方法

●Client ()是构造方法，用于初始化客户端程序。

●start()方法的主要操作是呼叫服务器建立套接字连接。

●run()方法是DatabaseClient类实现的Runnable接口中的方法，负责读取从服务器查

询的记录。

3）代码

import https://www.360docs.net/doc/b012212872.html,.*;

import java.io.*;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import javax.swing.border.*;

class Client extends Frame implements Runnable,ActionListener{

String formName; //数据库中的表名

TextField 输入查询内容;

Choice choice;

Checkbox 完全一致,前方一致,后方一致,中间包含;

CheckboxGroup group=null;

Button 查询;

TextArea 显示查询结果;

Label 提示条;

Socket socket=null;

DataInputStream in=null;

DataOutputStream out=null;

Thread thread;

boolean ok=false;

int N=0; //字段个数

String []ziduanName; //存放字段名字的数组

String []ziduanExplain; //存放字段解释的数组

FileReader inone;

BufferedReader intwo;

Box baseBox;

Client(){

baseBox=Box.createVerticalBox();

thread=new Thread(this);

输入查询内容=new TextField(19);

查询=new Button("查询");

提示条=new Label("正在连接到服务器,请稍等...",Label.CENTER);

choice=new Choice();

try{

inone=new FileReader("1.txt");

intwo=new BufferedReader(inone);

String number=intwo.readLine();

formName=intwo.readLine();

N=Integer.parseInt(number);

ziduanName=new String[N];

ziduanExplain=new String[N];

for(int i=1,k=0;i<=N;i++,k++){

String str=intwo.readLine();

ziduanName[k]=str.substring(0,str.indexOf(":")).trim(); ziduanExplain[k]=str.substring(str.indexOf(":")+1).trim(); }

for(int k=0;k

choice.add(ziduanExplain[k]);

}

inone.close();

intwo.close();

}

catch(IOException e)

{

System.out.println(e);

}

choice.select(0);

group=new CheckboxGroup();

完全一致=new Checkbox("完全一致",true,group);

前方一致=new Checkbox("前方一致",false,group);

后方一致=new Checkbox("后方一致",false,group);

中间包含=new Checkbox("中间包含",false,group);

显示查询结果=new TextArea(10,50);

提示条.setForeground(Color.red);

提示条.setFont(new Font("TimesRoman",Font.BOLD,24)); Panel box1=new Panel();

box1.add(new Label("输入查询内容:",Label.CENTER)); box1.add(输入查询内容);

box1.add(choice);

box1.add(查询);

Panel box2=new Panel();

box2.add(new Label("选择查询条件:",Label.CENTER)); box2.add(完全一致);

box2.add(前方一致);

box2.add(后方一致);

box2.add(中间包含);

Panel box3=new Panel();

box3.add(new Label("查询结果:",Label.CENTER));

box3.add(显示查询结果);

baseBox.add(提示条);

baseBox.add(box1);

baseBox.add(box2);

baseBox.add(box3);

add(baseBox);

查询.addActionListener(this);

addWindowListener(new WindowAdapter(){

public void windowClosing(WindowEvent e){

ok=false;

try{

socket.close();

}

catch(IOException e1){

}

System.exit(0);

}});

setBackground(Color.cyan);

setBounds(100,100,600,600);

setResizable(false);

setVisible(true);

validate();

}

public void start(){

ok=true;

if(socket!=null&&in!=null&&out!=null){

try{ socket.close();

in.close();

out.close();

}

catch(Exception ee){}

}

try{ socket=new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 6666);

in=new DataInputStream(socket.getInputStream());

out=new DataOutputStream(socket.getOutputStream());

}

catch (IOException ee){

提示条.setText("连接失败");

}

if(socket!=null){

InetAddress address=socket.getInetAddress();

提示条.setText("连接:"+address+"成功");

}

if(!(thread.isAlive())){

thread=new Thread(this);

thread.start();

}

}

public void run(){

String s=null;

while(true){

try{ s=in.readUTF();

}

catch (IOException e){

提示条.setText("与服务器已断开");

break;

}

显示查询结果.append(s+"\n");

if(ok==false)

break;

}

}

public void actionPerformed(ActionEvent e){

if(e.getSource()==查询){

显示查询结果.setText(null);

String 查询内容="";

查询内容=输入查询内容.getText();

int index=choice.getSelectedIndex();

String 字段=ziduanName[index];

String 查询方式=group.getSelectedCheckbox().getLabel();

if(查询内容.length()>0){

try{ out.writeUTF("字段个数:"+N);

out.writeUTF(formName+":"+查询内容+":"+字段+":"+查询方式);

}

catch(IOException e1){

提示条.setText("与服务器已断开");

}

}

else

输入查询内容.setText("请输入内容");

}

}

}

五．软件运行与测试

1．服务器端

将DatabaseServer.java和DatabaseThread.java两个源文件编译，然后设计数据库、添加数据源，运行主类。

2．客户端

1）将DatabaseClient.java源文件编译

2）在同一目录中新建文本文件：1.txt。然后运行。

1.txt内容：

6

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