Web数据库体系结构及连接技术
油田Web数据库系统的体系设计
２ 系统体 系结构
带有数据库的计算机系统各个组成部分间存在 的关系被称为数据库系统体系结构 ， 研究体系结构 也就是研究其软件功能分配及硬件分布情况。整个
数 据库 系统 成功 的关 键是 体 系结构 的选 择 和正 确设
１ Ｗ ｅ ｂ 数据库 系统开发 的意义
络协议连接客户与服务器 ，客户端发 出请求 ，服务
造 ，变革运作方式。通过采用先进的计算机 网络技 建立 、断 开服 务器 连接等 功 能 。 术 ，对各管理环节进行专业分割 ，形成扁平化生产 ２ ． ２ 三层Ｏ ／ Ｓ 体 系结 构
经 营管理模 式 ，促 进 协作化 工作 流程 的开展 ，实 现 三层 （ 或 多 层 ）Ｃ ／ Ｓ 体 系结 构基 于 两 层 基础 上 多 生产 环节 的跨 地域 联 动能力 ，发 挥整 体优 势 ，增 加入 单／ 多个 中 间件层 ，把 原本 在 Ｃ ／ Ｓ 体 系结构 中运 强 工 作 效 率 。利 用 Ｗｅ ｂ数 据 库 能 够 清 晰 地 反 应 企 行的应用程序转移到中间件层 ，这样客户端只需要 业 生产状 况 和管 理活 动情 况 ，形成 了动 态交 互式 数 处理少量 的数据 ，由客户端将收集的信息转交给中 据资源共享 ，让石油企业生产数据 、管理信息等更 间件层的服务器 ，由其进行业务处理 以及数据库操
油气田地面工程 （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｙ ｑ ｔ ｄ ｍｇ ｃ ． ｃ 。 ｍ）
一２ ７—
第３ ２ 卷第 ２ 期 （ ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ）（ 试验 研 究）
方 面 。矿级 子 系统 分为 ８ 个模 块 ，油 水井 动 、静 构架 ，且每个矿都有局域子 网，各厂区的系统平台 及 子 网 网络 构架 均不 相 同 ，采用 的是 统 一 的 Ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ 态开 发数 据 ，月生产 运行 曲线 ，综合 开采 曲线 ，关 系 曲线 ，原 油 产 量 完 成情 况 柱状 图 ，产 量 构 成 曲 数据库 ，全 厂 网路拓扑 结构 图如 １ 所示。
Web与数据库接口技术研究分析
Web与数据库接口技术研究分析摘要：在web与数据库接口技术方面，是一项比较先进的技术研究，对于人们的生活和工作有很大的益处。
科研人员对web与数据库接口技术研究也在不断的深化，使之达到最优标准。
关键词：数据库；技术；web中图分类号：tp311.13文献标识码：a文章编号：1007-9599 (2013) 07-0000-02在web与数据库接口技术中，包含很多的环节，例如：cgi技术、web api技术、jdbc技术和asp技术等。
这些技术都与web与数据库接口技术有很大的关系，甚至能够直接影响web与数据库接口技术的发展，因此，将这些技术深入的研究和分析，是研究web与数据库接口技术的主要目标。
本文就web与数据库接口技术进行研究分析。
1b/s（brow ser/server）体系结构分析浏览器和服务体系结构是从c/s结构发展而来。
在速度方面，由于形成了web server群，可以节省很多的资源，这就在侧面造成了将资源集中的情况，让使用者不必浪费大量的时间在其他的地方查找想要的东西。
除此之外，客户端的功能与结构进一步简化，也对使用者造成了较大的积极影响。
由于功能的简化，使用者的操作变得简便，这意味着可以提高工作的效率，同时又能有效的保证工作的质量；在结构方面简化，可以节省空间和资源，降低工作强度，便于使用者更好的利用资源。
无论从哪一个方面来讲，这种方式都有益于web与数据库接口技术的研究和发展，对人们的生活和工作会产生较大的积极影响，在web与数据库接口技术研究方面，也是一种突破。
2cgi（通用网关接口）2.1cgi与db交互的工作原理在web与数据库接口中，通用网关接口是一个比较重要的环节，而cgi与db交互的工作原理又是通用网关接口的基本原理，可以说，cgi与db交互是web与数据库接口研究的一个重要步骤，只有做好这一个步骤，才能在未来的研究中稳步的进行。
对于cgi与db 交互来说，虽然在操作中或者执行中不是特别的困难，但不能掉以轻心，在web与数据库接口研究中，任何一个步骤都是关键，对于整个研究来说都很重要，任何一个环节出错，对于整个研究都有很大的损失。
通用Web数据库系统体系结构研究报告
通用Web 数据库系统体系结构研究王磊<武汉理工大学信息工程学院信研1005班，湖北省武汉市，430070）摘要:概述了 Web 技术和数据库技术融合的必要性,详细分析了传统的Web 数据库体系结构<WDSA）的缺点，提出了基于组件和分布式对象技术的新一代通用WDSA,为Web 数据库系统的研究和开发提供了效率高，易于扩展和维护的理论框架。
关键词:WWW。
数据库管理系统。
CGI。
JDBC。
体系结构GeneralWebDatabaseSystem ArchitectureWangleiABSTRACT :The necessity of fusion of Web technology and database technology issummarized. The shortcomings of traditional Web database system architecture(WDSA> areanalyzed in detail.The new common WDSA based component technology and distributed objecttechnology is presented .It provides high efficient, easy to scalable and maintained theory framefor the study and development of WDS.KEYWORDS:WWW。
DBMS。
CGI。
JDBC。
archtectureInternet 网是目前全球最大的计算机通信网，它遍及全球几乎所有的国家与地区。
WWW<World Wide Web）系统是一个大型的分布式超媒体信息数据库，它极大地推动了Internet 的发展，已经成为Internet 中最流行、最主要的信息服务方式。
第1章_Web数据库技术概述
模型1：JSP+JavaBean阶段
把业务处理代码从JSP中提取出来，然后形成 JavaBean；JSP完成输入、输出和控制功能； 需要的时候JSP调用JavaBean的功能。
JSP页面
JavaBean
优点：处理功能从JSP页面中分离出来，由 JavaBean完成，减少了页面中的代码。 缺点：页面中仍然存在用于控制的代码。
Java企业级应用架构
Java Web技术的发展历史
Servlet技术 JSP技术 模型1：JSP+JavaBean 模型2：JSP+JavaBean+Servlet 框架 可视化开发
Servlet技术阶段
Java技术中最早的Web解决方案，页面中的所 有信息需要通过输出语句来生成。
基于Java的Web数据库访问技术 Java Applet：将Java 小程序（Applet）从服务 器端下载到客户端Web浏览器中执行，通过 JDBC驱动程序访问服务器端的数据库。 Java servlet：Java Servlet是运行于Web服务器 端的小程序，其作用类似于CGI程序，但比 CGI程程序的效率更高。利用Java Servlet可以 实现网页中很多交互式效果，在动态网页设计 中具有广泛应用。用户通过Web浏览器访问服 务器端的Java servlet程序，Java servlet负责实 现对数据库的访问，并动态生成HTML格式的 结果文件，交给Web浏览器显示。
--Servlet技术：用于系统流程控制。 -- JavaBean技术：完成核心功能，是一个比较特 殊的Java类，编写方法与普通Java类相同。 --JDBC技术：Java访问数据库的中间件，完成与 数据库的交互。 --XML技术： Java Web应用中的配置文件采用 XML文件的形式，另外JSP页面也可以采用 XML文档的形式。
一种新的 Web 数据库系统结构 B W C D C 五 层结构在烟草行业系统整合中的应用
13.一种新的Web数据库系统结构—B/W/C/D/C五层结构在烟草行业系统整合中的应用陈平 孙壮志(北京市烟草公司经济信息中心)摘要 介绍了该体系结构的Internet接口技术方案，通过分析现有的三层结构的不足，提出了一种新的Web数据库的五层体系结构。
该结构综合了B/W系统与C/S系统的优点，并引入了CORBA。
关键词 CORBA B/S B/W/C/D/C WEB数据库The Application of System Integrated in Tobacco ofBrowser/Web/Corba/Database/ClientFive-Layer Architecture of the web Database SystemChen Ping Sun ZhuangzhiAbstract: It introduces the Internet interface plans of this configuration. Aim at the shortage of the conventional three-layer Web database system model, a new architecture base on Browser/Web/CORBA/ Database/Client is brought forward in this paper, which integrated the advantage of the B/S system and the C/S system..Key words: CORBA B/S B/W/C/D/C Web Database近年来，各省局、卷烟企业、卷烟分销企业、卷烟储运部门及卷烟专卖管理等业务单位相继构建了各自的信息系统，而且有些系统已经非常先进。
但是，这些信息系统基本上是各自独立的信息“孤岛”，无法做到信息资源的共享，进而影响了许多正常业务的效率；由于各单位前期在实施信息系统过程中分别采用了各自的系统标准，因而导致了现有各信息系统之间很难做到“无缝连接”，因而在各系统间存在大量的“手工连接”，进而造成大量的信息失真和信息延时。
第一章Web技术概述
13.通道(Tunnel)：是作为两个连接中继的中介程序。一旦激活，通道 便被认为不属于HTTP通讯，尽管通道可能是被一个HTTP请求初始化的。 当被中继的连接两端关闭时，通道便消失。当一个门户(Portal)必须存 在或中介(Intermediary)不能解释中继的通讯时通道被经常使用。
14.缓存(Cache)：反应信息的局域存储。
Internet（Inter Network）译为“因特网”， 也称国际互 联网，简称互联网。因特网是一个把世界范围内的众多计算 机、人、数据库、软件和文件连接在一起的，通过一个共同 的通信协议(TCP/IP协议)相互会话的网络。
14
Web技术基础
Internet主要技术： ·采用标准协议——TCP/IP协议，使网上各种不同的 计算机进行通信 ·通过路由器将不同网络互连 ·建立在TCP/IP协议基础之上的WWW浏览服务 ·应用DNS域名解析系统完成计算机和用户之间的地 址解析工作
网络病毒、保密、黑客(Huckman)
16
路由器 路由器
R
校园网子网
校园网
R
路由器 路由器
电子商务网站
R R
路由器
路由器
Internet
具有上网功能的手机 PDA掌上电脑 卫星接收系统
路由器
路由器
ISP网络
R R
路由器
路由器
企业子网
路由器
路由器
R
企业网
R
个人电脑
17
WWW的核心-HTTP
HTTP协议简介
20
10.源服务器(Originserver)：是一个给定资源可以在其上驻留或被创 建的服务器。
11.代理(Proxy)：一个中间程序，它可以充当一个服务器，也可以充当 一个客户机，为其它客户机建立请求。请求是通过可能的翻译在内部或 经过传递到其它的服务器中。一个代理在发送请求信息之前，必须解释 并且如果可能重写它。
第4章 网络数据库技术
客户机 计算机1
服务器
应用程序
计算机
计算机2
应用程序
……
计算机n DB 图4-3 客户机/服务器结构的数据库访问
应用程序
2．三层的C/S结构
所谓三层C/S体系结构，是在客户端与服务器端之 间加入一个“中间层”，即“客户机—功能服务 器—数据库服务器”模式。客户机驻留用户界面层 （也称为表示层）软件，负责用户与应用层之间的 对话任务；功能服务器存放业务逻辑层（也称为功 能层）软件，响应客户机请求，完成业务处理或复 杂计算，在有数据库访问任务时，根据客户机的要 求向数据库服务器发送SQL指令；数据库服务器存 放数据库服务层（也称为数据层）软件，用来执行 功能层送来的SQL指令，实现对数据库的查询、插 入、删除、更新等操作。操作完成后通过功能服务 器向客户机返回操作结果。如图4-4所示。
ODBC driver
特定驱动程序
中间件服务器
数据库
数据库
数据库 图4-17 JDBC框架
数据库
3．JDBC数据库应用实例
与数据库建立连接 发送SQL语句 处理结果集 关闭对象及连接
三、ADO技术
1．ADO技术简介 ADO（ActiveX Data Objects，即ActiveX 数据对象）是微软在OLE DB之上提供的一种面 向对象的、与语言无关的应用程序编程接口。 微软所提出的访问数据的几种方法的关系如图 4-18所示。
……
局部概念模式 (Local Conceptual Shema)
局部内模式
DB 场地1 4-2 分布式数据库系统的模式结构
DB 场地2
4．分布式数据库管理系统
分布式数据库管理系统与集中式数据库管理系统 一样，是对数据进行管理和维护的一组软件，是分布 式数据库系统的重要组成部分，是用户与分布式数据 库的接口。分布式数据库管理系统包括3个主要部分 全局数据库管理系统 局部数据库管理系统 通信管理程序。
WEB应用的三层
WEB开发三层架构概述关于三层架构(3-tier application) 通常意义上的三层架构就是将整个业务应用划分为：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。
区分层次的目的即为了“高内聚，低耦合”的思想。
１、表现层（UI）：通俗讲就是展现给用户的界面，即用户在使用一个系统的时候他的所见所得。
２、业务逻辑层（BLL）：针对具体问题的操作，也可以说是对数据层的操作，对数据业务逻辑处理。
３、数据访问层（DAL）：该层所做事务直接操作数据库，针对数据的增、删、改、查。
概述在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。
微软推荐的分层式结构一般分为三层，从下至上分别为：数据访问层、业务逻辑层（又或成为领域层）、表示层。
三层结构原理：3个层次中，系统主要功能和业务逻辑都在业务逻辑层进行处理。
所谓三层体系结构，是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。
这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构，三层是指逻辑上的三层，即使这三个层放置到一台机器上。
三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。
通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。
表示层位于最外层（最上层），离用户最近。
用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。
业务逻辑层业务逻辑层（Business Logic Layer）无疑是系统架构中体现核心价值的部分。
它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计，也即是说它是与系统所应对的领域（Domain）逻辑有关，很多时候，也将业务逻辑层称为领域层。
例如Martin Fowler在《Patterns of Enterprise Application Architecture》一书中，将整个架构分为三个主要的层：表示层、领域层和数据源层。
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Internet
图11.1 Web网页的传输过程
4
第11章 Web数据库概述
11.1.1 Web简介
2.HTTP
HTTP协议（Hypertext Transfer Protocol，超文 本传输协议） 是Internet的基本协议TCP/IP协议簇中的 一个应用层协议，用于从Web服务器高效传输超文本到客 户端浏览器，是Web的基础协议，是Web的核心部分。
Web数据库体系结构及连接技术
11.1 Web数据库概述
11.2
11.3 11.4
传统Web数据库访问技术
ASP+ADO模式 +模式
11.5 JSP+JDBC模式
11.6 Oracle WebDB
第11章 Web数据库概述
1
11.1 Web数据库概述
11.1.1 Web简介
(2)较低的开发和维护成本。C/S的应用必须开发出专 用的客户端软件，无论是安装、配置还是升级都需要在 所有的客户机上实施，极大地浪费了人力和物力。B/W/D 的应用只需在客户端装有通用的浏览器即可，维护和升 级工作都在服务器端进行，不需对客户端进行任何改变， 故而大大降低了开发和维护的成本。
15
第11章 Web数据库概述
2.动态网页
动态网页的“动态”指的是网页的内容不是固定不 变的，而是在文件中加入了程序，使得同一页面对于不 同的人或在不同的时间是变化的。动态网页具有如下特 点:
(1)动态内容（Dynamic Content）。网页的内容， 可“动态”地随时插入、修改、或删除网页的元件，譬 如文字、标记等。 (2)动态排版样式（Dynamic Styles Sheets）。通 过W3C（World Wide Web Consortium，万维网联盟）的 “Cascading Style Sheets”（串联式排版样式，简称 CSS1或CSS），可以对HTML标记进行设定。 第11章 Web数据库概述
9
第11章 Web数据库概述
11.1.1 Web简介
一个HTML文件的基本结构如下 :
<HTML> ——HTML文件开始
<HEAD>
——文件头开始
文件头部分
</HEAD>
——文件头结束
<BODY>
——文件体开始
文件体部分
</BODY> </HTML>
——文件体结束 ——HTML文件结束
10
第11章 Web数据库概述
11.1.2
静态网页与动态网页
11.1.3 Web数据库应用的三层体系结构
2
第11章 Web数据库概述
11.1.1 Web简介
1.Web 万维网（World Wide Web或WWW）简称Web，是建立 在客户机/服务器结构（C/S）模式之上，以HTML语言和 HTTP协议为基础的应用系统，是一个基于超媒体的信息 网络。Web中的计算机分为两类：一类称作服务器，是专 门用来提供信息服务的计算机，其上安装Web服务器软件； 另一类称作客户机，是用于浏览信息的计算机，其上安 装浏览器软件。在Web服务器中，信息以文件的形式存储 在指定的目录中，称之为网页或页面。一个Web页面由文 字、图象、声音、图形、视频等形式的内容构成，另外 还有包含链接到其他页面上的超链接（Hyperlink），以 实现到其他页面的转移 。
(5)内建多媒体支援：IE 4.0结合CSS与内建的ActiveX Controls， 提供多媒体支持的功能，包括转换特效、滤镜特效、路径控制、顺 序控制、动画、制图、播放声音和影像等多媒体功能。
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第11章 Web数据库概述
11.1.3 Web数据库应用的三层体系结构
在动态网页的设计中，常用数据库向Web服务器提供 数据，采用一种三层客户端／服务器的体系结构，即客 户端浏览器/ Web服务器/数据库服务器（Browser/Web Server/Database Server，简称B/W/D）结构。 B/W/D三层体系结构如图11.2所示 :
不易维护是静态网页的致命弱点。若网站维护者要 更新网页的内容，就必须手动地来更新其的HTML文档。 随着网站内容和信息量的日益增长，网站维护工作量大 得出乎想象。在Internet应用初期，Web网页多为静态网 11 页，随着Internet的逐步普及，出现了动态网页。
第11章 Web数据库概述
11.1.2 静态网页与动态网页
作为一种标记语言，HTML定义了超文本的文档结构 和一系列标识符及其属性。其标识符包括了对文档结构、 字体字型、布局排版和链接的定义等。
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第11章 Web数据库概述
11.1.1 Web简介
从结构上看，HTML文件由元素（Element）组成，组 成HTML文件元素有许多种，用于组织文件的内容和指导 文件的输出格式。绝大多数元素是“容器”，即它有起 始标记和结尾标记，在起始标记和结尾标记之间的部分 是元素体，每一个起始标记都要用“<”和“>”括起来， 结尾标记则要用“</”和“>”括起来。每一个元素都有名 称和可选择的属性，元素的名称和属性都在起始标记内 标明。一个元素的元素体中可以有另外的元素。
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第11章 Web数据库概述
11.2.1 CGI
CGI的优点是：跨平台性能好，几乎可在任何操作系 统（如DOS、Windows、Unix、OS/2等）上实现。 缺点是：CGI程序一般都是一个独立的可执行程序， 与Web服务器各自占据着不同的进程，且一个CGI程序只 能处理一个请求。对每个请求，CGI都会产生一个新的进 程，同一时刻发出的请求越多，服务器产生的进程就越 多，耗费的系统资源也越多。这样，在用户访问的高峰 期，网站就会表现出响应时间延长、处理缓慢的情况， 甚至可能导致整个网站的崩溃。另外，CGI的功能有限、 开发较为复杂，且不具备事务处理功能，这在一定程度 上限制了CGI的应用。
HTTP协议有如下特点: (1)支持客户/服务器模式。HTTP支持客户机和服务器 之间的通信和数据传送，可使一个服务器为分布在世界 各地的无数个客户机提供服务。
5
第11章 Web数据库概述
11.1.1 Web简介
(2)简单快速。客户向服务器请求服务时，只需传送请 求方法和路径。 (3)灵活。HTTP允许传输任意类型的数据对象。其传输 的类型由Content-Type加以标记 。
3
第11章 Web数据库概述
11.1.1 Web简介
网页的传输过程如图11.1所示。图中客户机浏览器 通过超链接向Web服务器发出请求，服务器找到相应的网 页并将其返回给客户机，由客户机的浏览器将内容显示 出来。图中实线代表Internet中主机的实际连接，虚线 则代表信息的请求、响应的过程。
网页 超链接 客户机 服务器 网页 超链接 服务器
11.1.3 Web数据库应用的三层体系结构
(3)使用简单，界面友好。C/S用户的界面是由客户端 软件所决定的，其使用的方法和界面各不相同。B/W/D用 户的界面都统一在浏览器上，浏览器易于使用、界面友 好，不须再学习使用其他的软件，一劳永逸的解决了用 户的使用问题 。
(4)客户端消肿。C/S的客户端具有显示与处理数据的 功能，对客户端的要求很高，是一个“胖”客户机。 B/W/D的客户端不再负责数据库的存取和复杂数据计算等 任务，这样大大的降低了对客户端的要求，客户端变得 非常“瘦” 。
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第11章 Web数据库概述
11.2.1 CGI
CGI访问数据库的主要流程是 ： (1)客户端通过浏览器向Web服务器发出HTTP请求 。
(2) Web服务器接收客户对CGI的请求，设置环境变量或 命令行参数，然后创建一个子进程来启动CGI程序，把客户 的请求传给CGI程序。
(3) CGI程序向数据库服务器发出请求，数据库服务器 执行相应的查询操作 。 (4)数据库服务器把查询结果返回给CGI程序 。 (5) CGI程序将查询结果转换成HTML格式并返回给Web服 务器 。 (6) Web服务器将格式化的结果送客户端浏览器显示 。
(4)无连接。无连接的含义是限制每次连接只处理一个 请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后， 即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间 。 (5)无状态。HTTP协议是无状态协议。
6
第11章 Web数据库概述
11.1.1 Web简介
3.URL
URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位 器）是专为标识和定位Internet网上资源位置而设的一 种编址方式。URL是Web的基本工具之一 。 我们平时所说的网页地址即指URL，其形式为:
CGI接口标准包括标准输入、环境变量、标准输出三 部分 。 (1)标准输入。CGI程序像其他可执行程序一样，可通 过标准输入从Web服务器得到输入信息。
(2)环境变量。 Web服务器和CGI接口设置了自己的一 些环境变量，用来向CGI程序传递一些重要的参数。
(3)标准输出。CGI程序通过标准输出将输出信息传送 给Web服务器。传送给Web服务器的信息有各种格式，通 常是以纯文本或者HTML文本的形式。
协议：//主机的IP地址(或域名) / 服务器目录 / 文件名
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第11章 Web数据库概述
11.1.1 Web简介
4. HTML
HTML（HyperText Markup Language，超文本标识 语言）是WWW的描述语言，用它编写的文件（文档）的扩 展名是.html或.htm，是可供浏览器解释浏览的纯文本格 式文件。
请求页面 URL 运行脚本程序 SQL查询 执行SQL查询
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.2 B/W/D三层体系结构
数据库服务器