湖州师范学院学位论文 第二章 基于Web的数据库技术分析
系结构,原来完全放在主机上的应用程序被分成了两部分:客户机端的应用程序和服务器端的应用程序,如图2.2所示。
由于两层结构的C/S系统本身固有的缺陷,使得它不能应用于一些大型的、结构复杂的系统中,由此出现了三层结构的C/S系统,它把两层结构中服务器部分和客户端部分的应用单独划分出来,从而满足了大型应用系统的需求。
典型的数据库应用可分成三部分:即表示部分、应用逻辑部分和数据访问部分。由此,三层C/S结构将应用的三部分明确地进行分割,使其在逻辑上各自独立,并且单独加以实现,分别称之为客户服务器、应用服务器和数据库服务器。与两层C/S结构相比,其应用逻辑部分被明确地划分出来。在硬件实现上,有两种方式:
1、客户位于客户机上,应用服务器和数据库服务器位于同一主机上。这种方式在主机具有良好性能的前提下,能保证应用服务器和数据库服务器之间的通信效率,减少客户和应用服务器之间网络上的数据传输,使系统具有好的性能。如图2.3所示。
2、客户位于客户机上,应用服务器和数据库服务器位于不同主机上。这种方式更加灵活,能够适应客户机数目的增加和应用处理负荷的变动。在增加新的应用逻辑时,可以追加新的应用服务器。系统规模越大,这种方式的优点体现得越明显。如图2.4所示。
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两种方式在复杂应用下,使整个系统达到高性能的关键是应用服务器和数据库服务器间的数据通信效率,它对于应用服务器和数据库服务器位于不同主机上的第二种方式来说尤为重要。
三层C/S模式的功能:
1、客户:是应用的用户接口部分,负责用户与应用程序的交互。它接受用户的输入请 求,将结果以适当的形式返回用户,常以图形用户界面(GUI)表现出来。客户的GUI界面应当易于生成和修改,并尽量与其他两层保持独立,以适应应用的变化。
2、应用服务器:是应用逻辑处理的核心,是具体业务的实现。它与客户间的数据交往应尽量简洁,客户将请求信息发送给应用服务器,应用服务器返回数据和结果。
应用服务器一般和数据库服务器有密切交往,应用服务器向数据库服务器发送SQL请求,数据库服务器将数据访问结果返回给应用服务器。此外,应用服务器也可能和数据库服务器没有交换,而作为客户的独立服务器使用。应用逻辑变得复杂或增加新的应用时,可增加新的应用服务器,它可与原应用服务器驻留于同一主机或是不同主机上。
3、数据库服务器:以传统的基于SQL的DBMS实现,它接收应用服务器提出的SQL请求,完成数据的存储、访问和完整性约束等。
2.1.3 浏览器/服务器结构[15、17、18]
在典型的客户机服务器体系中,那种为客户安装前端应用程序的方法已不再现实,甚至限制客户端的工作环境只能基于Windows、Macintosh或UNIX等亦不切实际。人们不能开发那种只能用于特定计算环境的软件,且在自己的WEB站点上同时保存某个应用程序的多个特定平台的版本是不可行的,因为这样不但使软件开发成本大幅度上涨,而且客户端的计算环境可能是干变万化的,无法预知客户端的计算环境什么时候已经或将要作何种改变。不过可以要求在客户机上安装某种具有一定“翻译”功能的统一的构件,这个构件便是浏览器。它作为操作系统的一种扩展,充当的是用户计算机与Internet之间的一个接口,随着浏览器功能的不断增强,它有望成为将来大部分应用程序运行的主要环境外壳。
于是基于浏览器/服务器模式的系统应运而生,它继承了客户机/服务器模式的所有优点而克服了它的缺点。浏览器/服务器模式不受具体操作系统和硬件的制约,可以很容易地构筑大型实用的网络,不需要一个统一客户机和服务器的操作系统。防止了“胖客户机”现象的产生,非常容易实现不同网络间的连接[15]。
浏览器/服务器的工作原理和过程:
在浏览器/服务器模式中,客户端的标准配置是浏览器,如,IE:业务功能处理从C/S代码中彻底分离出来,由独立的应用服务器处理,WEB服务器成为应用处理的标准配置:数据处理仍然由数据库服务器〔DB Server)完成。图2.5为浏览器/服务器模式构成及数据处理方式。浏览器/服务器模式是三层分布结构,即浏览器—Web服务器—数据库服务器。
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一般情况下的工作流程为: 1、用户输入所要启动的主页URL(统一资源定位),浏览器将生成一个HTTP请求并把它发送到指定的web服务器。
2、服务器把主页发回给浏览器,浏览器将其显示在屏幕上。
3、用户阅读相关信息,可继续查找有关信息,向浏览器发出请求。
4、浏览器发送一个请求给相应的服务器,并把由URL标识的文档/文件返回屏幕。 5、服务器收到请求后,查看本站点是否有该文档:若有,则把该文档放入响应信息中返回浏览器。
6、浏览器收到响应,查看头文件格式,判断是否能直接显示。若能就显示出来,否则,调用对应的帮助应用程序或外挂程序处理。
7、浏览器等待用户的下一条指令,而服务器准备接受来自浏览器的下一条请求。 2.1.4 C/S结构与B/S结构的比较
与C/S相比,B/S在许多方面体现了很大的优势,主要体现在以下几个方面:
1、开发和维护成本
C/S开发和维护成本较高,对不同的客户端要开发不同程序,编程工作量大,对于B/S,只需在客户端安装通用的浏览器,所有的维护和升级工作都是在服务器上执行的,不需对客户端进行任何改变,故而大大降低了开发和维护成本。
2、客户端任务
C/S的客户端具有显示和处理数据的功能,任务过重,B/S的客户端把事务逻辑部分分给了服务器,不再负责处理复杂计算和数据访问等关键事务,只负责显示部分,任务大大减轻。
3、采用的标准
C/S所采用的标准只在内部统一,其应用通常是专用的。B/S所采用的标准是开放的、非专用的,保证了其应用的通用性和跨平台性。
4、灵活性
C/S系统模块中每一部分的变动均要影响到其它模块的变动,系统升级困难,灵活性差。B/S各层之间相互独立,任何一层的改变不影响其它层的功能,系统改进非常容易,灵活性好。
5、安全性
C/S系统中的客户机直接与服务器相连,非法用户可以很容易地通过应用程序侵入系统,并对服务器数据库进行操作,这给系统的安全性带来极大的隐患。B/S系统在客户机和服务器之间增加了一层Web服务器,是两者不在相连,客户机无法直接对数据库操作,可
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有效地防止用户的非法入侵。
6、移植性
C/S系统对不同工具开发的应用程序,一般来说互不兼容,难以移植到其它平台上运行,移植性差。B/S系统在客户端安装的是通用浏览器,不存在移植性问题。
7、用户界面风格
C/S用户的界面由客户端应用程序决定,用户界面各不相同。B/S只需在客户端安装通用的浏览器就可以访问应用程序,浏览器的界面统一友好,易于使用。
通过以上对C/S和B/S的介绍和比较,B/S的优点非常明显,因此,本系统将采用B/S模式来开发毕业设计管理系统。
2.2 Web数据库管理系统介绍
Web数据库管理系统[16]是指基于Web模式的DBMS的信息服务,充分发挥DBMS高效的数据存储和管理能力,以Web这种浏览器用民务器(B/S)模式为平台,将客户端融入统一的Web浏览器,为Internet用户提供使用简便、内容丰富的服务。更好的实现不同地域的其他人使用这些信息。
2.2.1 Web数据库管理系统的工作原理[17、18]
在WWW中,浏览器是用户可见的存在界面,在该界面中,用户输入信息,浏览器将该输入信息发送到服务器端。由服务器通过外部程序访问数据库,并将结果返回给浏览器。其工作原理如图2-6所示。
基于Web的数据库采用3层的客户端/服务器结构:第一层是浏览器,第二层是Web服务器,第三层包括一些应用程序及相关的数据库。浏览器作为用户输入查询条件和显示查询结果的交互界面,用户可以通过填写表单或输入关键字的方式来与Web交互。当用户单击表单上的按钮时,表单中的数据便被发送到Web服务器。Web服务器负责用户输入信息的接收,它将数据传送至要被处理的脚本或应用程序,并在数据库中查询数据。最后,Web服务器将返回结果插入到HTML页面,传送至浏览器以响应用户。
2.2.2 利用WWW访问数据库的优点
与传统方式相比,通过WWW访问数据库的优点在于:
1、借用浏览器软件,无需开发数据库前端;如果能够通过WWW来访问数据库,我们就不需要开发客户端的程序,使用的数据库应用都可以通过浏览器来实现,界面统一,降低了成本,能使广大用户很方便地访问数据库信息.
2、标准统一,开发过程简单:HTML是WWW信息的组织方式,是一种国际标准,使用的www服务器与浏览器均遵循这个标准。使用HTML标准,开发者甚至只需学习HTML一种语言,使用者只需学习一种界面—浏览器界面。
3、交叉平台支持,几乎在各种操作系统上都有现成的浏览器可供使用,为一个www服务
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