分布式数据库专业课程设计方案报告.doc
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1、分布式数据库在学生信息管理系统中应用班级: 姓名: 设计时间: 指引教师: 评 语:_评阅成绩: 评阅教师: 目录摘要2第一章 绪论311 课题研究意义312 分布式数据库技术国外发呈现状413 分布式数据库技术国内发呈现状414 分布式数据库技术发展动向4第二章 分布式数据库理论521分布式数据库理论5211分布式数据库系统关于概念5212分布式数据库系统特点6213分布式数据库数据分片6214分布式数据库数据分布7215数据分布设计方略8第三章 系统总体设计103.1系统功能设计103.2系统构造设计103.3系统概念设计114.4系统逻辑设计114.5系统物理设计(表设计)11第四章 系
2、统实现154.1 PowerBuilder开发工具简介154.2 Powerbuilder 9应用程序开发基本环节154.3 编码规范164.4 应用程序对象 App_mapbex164.5详细窗口实现16第五章 课程设计总结22第六章 参照文献23摘要社会在飞速发展,计算机应用正进一步到人们生活每一种角落。咱们作为当代大学生,更应当推动和实践计算机信息系统在生活在应用,为将来工作和学习打好基本。本系统为简易分布式学生信息管理系统,实现学生基本信息管理和学生成绩管理。本系统采用了Power Builder9SQL构造来开发程序。Power Bulider(如下简称pb)做为应用程序开发工具和程
3、序界面开发工具,pb具备功能强大,集成性好长处,很适合小型系统应用开发和界面开发。后台数据库使用SQL 系统,Microsoft SQL Server 是美国微软公司推出使用相称广泛数据库管理系统,包括一套图形工具,如服务器管理(用于启动和关闭数据库服务)、公司管理器(用于创立和修改数据库及备份数据库等)和查询分析器(用于交互执行Transact-SQL 语句和过程并提供图形查询分析功能)等。本报告阐明了整个系统从分析到设计再到实现详细环节和过程,从中我学到了诸多知识和技能。核心词: 分布式信息管理系统 PB+SQL第一章 绪论11 课题研究意义随着信息技术飞速发展,社会经济构造、生产方式和消
4、费构造已经发生了重大变化,这些变化深刻地影响着人民生活方方面面。特别是近十年来人们对计算机依赖性越来越强,同步也对计算机提出了更高规定。随着计算机网络技术日趋成熟,老式集中式关系型数据库系统越来越不能满足人们解决数据规定,因而分布式数据库系统应运而生,并且得到迅速发展。在社会各个领域,对分布式数据库系统规定更加迫切。随着社会发展,许多关系着国民经济发展行业,例如水利、电力、交通、金融等行业作用越来越重要。但是这些行业所管辖部门或公司往往在地区上比较分散,而在行政和业务管理上,既规定各部门具备独立局部控制、分散管理能力,同步,又要在整个行业内实现对所有部门或所属公司进行全局控制,统一管理。这种协
5、同管理规定各部门或公司之间信息和数据既能灵活交流和共享,又能统一管理和使用。正是这种需求不断扩大和规定不断提高,促使分布式数据库不断发展,功能不断加强。分布式数据库浮现,实现了数据通过网络连接共享。分布式数据库将地理位置上分布于不同地点数据通过网络连接起来,并通过应用统一数据库管理系统对不同位置数据进行统一管理,使得数据在地理位置上分布,而在逻辑上又是一种整体。随着数据库在各个行业中不断发展,各行业也对数据库提出了更高规定,数据量也急剧增长,对于管理这些数据复杂度也随之增长。同步各行业部门或公司所使用软硬件之间差别,这给开发公司管理数据库管理软件带来了巨大工作量,如果可以有效解决这个问题,虽然
6、用同一模块管理操作不同数据表格,对不同数据表格进行查询、插入、删除、修改等操作,也即对公司简朴应用实现即插即用功能,那么就能大大地减少软件开发维护和更新费用,缩短软件开发周期。分布式数据库系统开发,减少了公司开发成本,提高了软件使用回报率。当今社会已进入了信息时代,人们将越来越多信息存储在网络中计算机上。如何更有效地存储、管理、共享和提取信息,越来越引起人们关注。集中式数据库已经不能满足人们需求,分布式数据库走入了当今舞台。分布式数据库系统浮现,有效地运用公司既有资源和网络资源。分布式数据库系统是一种面向地理上分布而在管理上需要不同限度集中解决系统,重要解决在计算机网络上如何进行数据分布和解决
7、。由于分布式数据库有许多突出长处,因而,分布式数据库系统可以广泛地应用于大公司,各种行业及军事国防等领域,这对建立集约型社会,加快社会主义当代化建设,将具备重要现实意义。12 分布式数据库技术国外发呈现状分布式数据库系统(Distributed Database system,简称DDBS)已有20近年发展历史,经历了一种从产生到发展过程,获得了长足进步。许多技术问题被提出并得到理解决。20世纪90年代起,DDBS己进入商品化应用阶段,当前,分布式数据库技术已经成熟并得到广泛应用。某些数据库厂商在不断推出和改进自己分布式数据库产品,以适应各种需要和扩大市场占有份额。但是,实现和建立分布式数据库
8、系统绝对不是数据库技术与网络技术简朴结合,而是在这两种技术互相渗入和有机融合后技术升华,它又产生了诸多新技术。并且,分布式数据库系统虽然基于集中式数据库系统,但分布式数据库系统却有它自己特色和理论基本。由于数据分布环境形成了很大固有技术难度,使得分布式数据库系统应用被推迟。至今完全遵循分布式数据库系统规则,特别是实现完全分布透明性商用系统还很难见到。13 分布式数据库技术国内发呈现状国内对分布式数据库系统研究约在20世纪80年代初期开始,某些科研单位和高校先后建立和实现了几种各具特色分布式数据库系统。如由中华人民共和国科学院数学研究所设计,由该所与上海科学技术大学、华东师范大学合伙实现CPOR
9、EL,武汉大学研制WDDBS和WOODDBS,东北大学研制DMDFO系统等,特别值得一提是华中科技大学达梦数据库多媒体研究所开发DMZ多媒体数据库,它解决了异构数据库系统实现数据共享和透明访问难度。她们工作对国内分布式数据库技术理论研究和应用开发起到了积极推动作用。14 分布式数据库技术发展动向分布式数据库系统可当作是由分布在各场地一组数据库系统(称为局部数据库系统)构成统一数据库系统。后者被称为全局数据库系统。局部数据库系统间耦合限度不同,或是很紧耦合(对场地高度透明),或是很松耦合(高度自治)。由于通用操作系统对数据库管理系统性能限制,以及硬件价格下降和高速网发展,用专用数据库服务器己变得
10、越来越合理了。专用数据库服务器操作系统是面向数据库,因而可以减少量多不必要开销,可以支持大量实时事务解决。为了提高服务器性能,可以采用磁盘组和大规模进行解决技术各种数据库服务器联网,也可以构成分布式数据库系统。随着计算机网络技术飞速发展和广泛应用,特别是internet普及,使得对分布式数据库系统研究和开发变得更加活跃。但是在实际应用时,特别是复杂状况下效率、可用性、安全性、一致性等问题并不容易解决。internet是当前高速发展全球性互联网络,internet应用开发新方案几乎所有都是基于web。web应用已经从老式静态HTML页面,向动态开放方向发展。针对这样市场需求和web平台基本技术,
11、各个浏览器和web服务器提供商,如Microsoft公司、Netscape公司和主流数据库厂商,如Sybase公司、oracle公司纷纷推出web服务器和浏览器上扩展技术,形成以web服务器厂商扩展技术为基本,数据库厂商提供解决数据库访问应用服务器。这样,Web应用就从老式“客户机R务器两层体系构造演变为“Web服务器十应用服务器+数据库服务器”三层体系构造。顾客开发方向己经从构造单一Clientserver应用转变为集Browseserver应用、internet应用甚至数据仓库应用为一体综合应用。从而形成Web技术与数据库技术相结合数据库系统模型。实现和建立分布式数据库系统绝对不是数据库技
12、术与网络技术、Web技术、计算机技术等简朴结合,而是在这些技术互相间渗入和有机结合后技术升华。分布式数据库系统有它自己特色和理论基本,由于数据分布环境形成了很大固有技术难度,使得分布式数据库系统应用被推迟。至今完全遵循分布式数据库系统规则,特别是实现完全分布透明性商用系统还很难见到。因而,在很长一段时间分布式数据库均有很大发展空间。第二章 分布式数据库理论21分布式数据库理论211分布式数据库系统关于概念分布式数据库系统使用计算机网络将地理位置分散而在管理和控制又需要不同限度集中各种逻辑单位(普通是集中式数据库系统)联结起来,共同构成一种统一数据库系统。因而,分布式数据库系统可以当作是:计算机
13、网络与数据库系统有机结合。在分布式数据库系统中,被计算机网络联结每个逻辑单位,称为站点(site)或节点(Node)。所谓地理位置上分散是指各个站点分散在不同地方,大可为不同国家,小可为同一建筑中不同位置。所谓逻辑上集中是指各个站点之间不是互不有关,它们是一种逻辑整体,并由一种统一数据库管理系统进行管理这个数据库管理系统称为分布式数据库管理系(Distributed DatabaseManagement System,简称DDBMS)。一种顾客如果只访问她注册那个站点上数据称为本地(或局部)顾客或本地应用;如果访问涉及两个或两个以上站点中数据,称为全局顾客或全局应用。分布式数据库系统中有全局数
14、据库(GDB)和局部数据库(LDB)概念。全局数据库由全局数据库管理系统进行管理,所谓全局是从整个系统角度出发研究问题。局部数据库由局部数据库管理系统(LDBMS)进行管理,所谓局部是从各个站点角度出发研究问题。212分布式数据库系统特点1. 物理分布性:分布式数据库系统中数据不是存储在一种站点上,而是分散存储在由计算机网络联结起来各种站点上。2. 逻辑整体性:分布式数据库系统中数据物理上是分散在各个站点中,但这些分散数据逻辑上却是一种整体,它们被分布式数据库系统所有顾客(全局顾客)共享,并由一种分布式数据库管理系统统一管理。3. 站点自治性:站点自治性也称场地自治性,各站点上数据由本地DBM
15、S(database Management System:数据库管理系统)管理,具备自治解决能力,完毕本站点应用(局部应用)。4. 数据独立性:分布式数据库系统中,数据独立性不但指数据逻辑独立性与物理独立性,还涉及数据分布独立性亦称分布透明性。分布透明性使顾客不必关怀数据逻辑分片,不必关怀数据与否被复制及复制副本个数(冗余数据),也不必关怀数据物理及其片段位置分布细节,同步也不关怀局部场地上数据库支持哪种数据模型。5. 集中与自治相结合控制机制:在分布式数据库系统中,数据共享有两个层次:一是局部共享,即同一站点上顾客可共享本站点上局部数据库中数据,以完毕局部应用;二是全局共享,即分布式数据库系
16、统上顾客都可共享在分布式数据库系统各个站点上存储数据,以完毕全局应用。因而,分布式数据库系统经常采用集中和自治相结合控制机制。各局部DBMS可以分散地管理局部数据库,具备自治功能。同步,系统又设有集中控制机制,协调各局部DBMS工作,执行全局管理功能。6. 恰当增长数据冗余性:在集中式数据库系统中,尽量减少冗余是系统目的之一。其因素是,冗余数据不但挥霍存储空间,并且容易导致各数据副本之间不一致性,为了保证数据一致性,系统要付出一定维护代价。而在分布式数据库系统中却通过冗余数据提高系统可靠性、可用性和改进系统性能,由于当某一种站点浮现故障时,系统可以对另一站点上相似副本进行操作,不会因某一处故障
17、而导致整个系统瘫痪。此外,系统可以选取顾客近来数据副本进行操作,减少通信代价,改进整个系统性能。7. 事务管理分布性:数据分布性必然导致事务执行和管理分布性。213分布式数据库数据分片数据分片(Data Fragmentation)也称数据分割,是分布式数据库特性之一。在一种分布式数据库中,全局数据库是各个站点上局部数据库逻辑整体,而各个局部数据库中数据是由全局数据库某种逻辑分割而来。这样减少网络通信量,从而提高效率。数据分片有三种基本办法,分别如下:1水平分片:按特定条件把全局关系所有元组提成若干个互不相交子集,每一种子集为全局关系一种逻辑片断,简称为片段。它们通过对全局关系施加选取运算得到
18、,并可通过对这些片段合并操作来恢复该全局关系。2垂直分片:将全局关系(表或视图)属性集(字段集)中若干属性作投影运算,即得到全局关系一种垂直分片。规定全局关系每一种属性至少映射到一种垂直片段中,且每一种垂直分段都包括该全局关系键。这样可以通过对这些片段执行连接操作来恢复该全局关系。3混合分片:水平分片和垂直分片混合。无论哪种分片办法都必要满足数据完备性规定,即必要遵守如下几条准则:完备性:全局关系所有数据都要分派到相应分片中,否则会丢失数据。不相交性:在各水平分片关系子集中不能浮现相似元组。可重构性:由全局关系分割得到分片能通过关系运算还原成全局关系。214分布式数据库数据分布数据分布(Dat
19、a Distribution)是指分布式数据库中数据不是存储在一种站点计算机存储设备上,而是依照需要将数据划提成逻辑片段,按某种方略将这些片段分散地存储在各个站点上。数据分布方略有:l分割式:所有数据只有一种备份,它被分割成若干个逻辑片段,每个逻辑片段被指派在某个特定站点上。这种分布方略可充分运用各个站点上存储设备,数据存储量大。在存储数据各个站点上可自治检索和修改数据,发挥系统并发操作能力。同步,由于数据是分布在各种站点上,当某某些站点浮现故障时,系统仍能运营,提高了系统可靠性。对于全局查询和修改,所需时间会长某些,由于数据不在同一场地上,需要进行通讯。2复制式:全局数据有各种副本,每个站点
20、上均有一种完整数据副本。采用这种方略系统可靠性高,响应速度快,数据库恢复比较容易,可从任意场地得到数据副本。但是要保持各个站点上数据同步修改,将要付出高昂代价。此外,整个系统冗余很大,系统数据容量也只是一种站点上数据库容量。3混合式:所有数据被分为若干个子集,每个子集安顿在不同站点上,但任意站点都没有保存所有数据,依照数据重要性决定各个子集副本多少,这种分布方略,兼顾分割式和复制式做法,也获得了两者长处,它灵活性好,能提高系统效率,但同步也涉及T-者复杂性。215数据分布设计方略数据分布方式有许各种,普通来说,可按整个数据库是集中存储在一种场地还是分割开来散布到各种场地以及与否有数据副本存在等
21、状况,可组合成四种数据分布方式,它们是:l集中式。即整个数据库存储在一种场地上,且没有数据副本存在。严格说来,这不能算作是分布式数据库,由于数据库集中存储在一种场地上,其他场地都从该场地获得数据。存储数据库那个场地相称于一种数据库服务器,其他场地相称于该数据库服务器远程终端,它们对数据库访问是通过远程登录访问来实现。因而这种方案属于客户服务器构造集中式数据库。集中式最重要长处是简朴,容易实现,所有存取操作都在单一场地进行,这样数据一致性维护和并发控制都比较容易实现。但这种方略有诸多缺陷,一方面数据库也许大小受限于中心场地硬盘空间可用性大小。另一方面,所有操作都在中心场地执行,其他场地都要通过网
22、络访问中心场地,因而均有通信代价与时间延迟,系统并行解决也受限于中心场地解决能力与速度,进而中心场地就会成为“瓶颈”,这就进一步限制了系统反映速度,并且中心场地也容易崩溃,系统有效性与可用性不高。例如,如通信系统失效,则数据库对任何远程场地都无效:而当中心场地浮现故障时,则整个数据库系统失效。2重复式。即有各种数据库副本存在,每个场地上均有一种完全数据副本存在。这种方式可用性、健壮性及效率相称高。这种可靠性高不但体当前当一种或各种场地发生故障时数据库仍能有效运转,并且还体当前很容易恢复一种破坏了数据库副本,这只需简朴从另一种正常场地完全拷贝一种数据库即可。由于每个场地均有一种完全数据库副本,顾
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