數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)：第8章 數(shù)據(jù)庫開發(fā)入門

第8章數(shù)據(jù)庫開發(fā)入門一般來說，幾乎所有的用戶和數(shù)據(jù)庫之間的交互都是通過應(yīng)用程序間接發(fā)生的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)長(zhǎng)期以來都支持諸如表格和GUI（圖形用戶界面）開發(fā)工具，用于快速開發(fā)與用戶交互的應(yīng)用程序。本章主要介紹應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法和步驟、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)與開發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)等內(nèi)容，并通過實(shí)例介紹如何開發(fā)了一個(gè)基于C/S的小型應(yīng)用系統(tǒng)，通過實(shí)踐為以后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫編程奠定一個(gè)良好基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)了解結(jié)構(gòu)化生命周期法、面向?qū)ο蠓椒ǖ拈_發(fā)步驟以及各階段的內(nèi)容；了解快速原型法的基本思想和步驟；了解客戶/服務(wù)器和瀏覽器/服務(wù)器應(yīng)用結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；理解ODBC的構(gòu)成，掌握建立ODBC數(shù)據(jù)源的方法；掌握ADO.NET的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)；了解JDBC的工作原理、訪問數(shù)據(jù)庫的一般步驟；初步掌握利用C#進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序開發(fā)的方法。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)本章重點(diǎn)和難點(diǎn)本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)以及應(yīng)用C#進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序開發(fā)的方法。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)8.1數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方法概述

結(jié)構(gòu)化生命周期法快速原型法面向?qū)ο蠓椒〝?shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化生命周期法這種開發(fā)方法通常劃分為5個(gè)階段：系統(tǒng)規(guī)劃系統(tǒng)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)系統(tǒng)規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃階段的主要任務(wù)是對(duì)組織的環(huán)境、目標(biāo)、現(xiàn)行系統(tǒng)的狀況進(jìn)行初步調(diào)查，研究建立新系統(tǒng)的必要性和可行性，給出擬建系統(tǒng)的備選方案。對(duì)這些方案進(jìn)行可行性分析，寫出可行性分析報(bào)告。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)系統(tǒng)分析根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書所確定的范圍，對(duì)現(xiàn)行系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，分析用戶的各種需求，確定新系統(tǒng)的目標(biāo)和功能，收集用戶的數(shù)據(jù)需求和處理需求。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)分析說明書中規(guī)定的功能要求，考慮實(shí)際條件，設(shè)計(jì)出一個(gè)易于實(shí)現(xiàn)、易于維護(hù)的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施

這個(gè)階段的任務(wù)包括程序的編寫和調(diào)試，人員培訓(xùn)，數(shù)據(jù)文件的準(zhǔn)備和轉(zhuǎn)換，計(jì)算機(jī)等設(shè)備的購(gòu)置、安裝和調(diào)試，系統(tǒng)調(diào)試與轉(zhuǎn)換等。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)系統(tǒng)投入運(yùn)行后，可能還會(huì)出現(xiàn)新的問題，甚至提出新的需求，所以需要經(jīng)常進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)和維護(hù)，記錄系統(tǒng)運(yùn)行狀況，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的修改，評(píng)價(jià)系統(tǒng)的工作質(zhì)量和取得的效益。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的維護(hù)不是一朝一夕的事，只要數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存在，就要不斷進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整、修改，直至數(shù)據(jù)庫生命周期結(jié)束，或完全重新設(shè)計(jì)為止。

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化生命周期法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)采用逐步求精的結(jié)構(gòu)化方法；每個(gè)階段的任務(wù)明確，前一階段的成果是后階段的依據(jù)，軟件的開發(fā)工作具有順序性和依賴性；邏輯設(shè)計(jì)與物理設(shè)計(jì)分開；缺點(diǎn)對(duì)需求變化的適應(yīng)能力比較弱；設(shè)計(jì)出的軟件難以重用，延緩了開發(fā)的過程；文檔量大，開發(fā)周期長(zhǎng)；數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)快速原型法快速原型法的基本思想是：在投入大量的人力、物力之前，在限定的時(shí)間內(nèi)，用比較經(jīng)濟(jì)的方法構(gòu)造一個(gè)能反映用戶需求的原型系統(tǒng)(基本反映了新系統(tǒng)的基本功能和基本特征，依此快速開發(fā)的一個(gè)演示系統(tǒng))，讓用戶在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，試用這個(gè)原型系統(tǒng)，通過實(shí)踐，了解未來系統(tǒng)的概貌。用戶通過實(shí)際使用原型系統(tǒng)，提出修改意見，根據(jù)這些意見，快速修改原型系統(tǒng)。經(jīng)過對(duì)原型系統(tǒng)的反復(fù)試用和改進(jìn)，最終建立起完全符合用戶需要的新系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)快速原型開發(fā)方法的步驟

確定系統(tǒng)基本需求建立初始原型評(píng)價(jià)原型修改和完善原型注意：最后兩步是反復(fù)進(jìn)行，直到用戶滿意為止。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)快速原型法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)需求定義清晰直觀，用戶易于理解；增進(jìn)用戶與開發(fā)人員之間的溝通；縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。缺點(diǎn)不如結(jié)構(gòu)化生命周期法成熟和便于管理控制；分析和設(shè)計(jì)工作深度不夠，原型往往不是最好的方案；比較注重考慮局部需求，在子系統(tǒng)的集成形成整個(gè)系統(tǒng)的過程中會(huì)遇到困難。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)面向?qū)ο蠓椒嫦驅(qū)ο蠓椒ㄊ菑目陀^世界中的對(duì)象出發(fā)來構(gòu)造整個(gè)軟件系統(tǒng)。它的實(shí)質(zhì)是一種系統(tǒng)建模技術(shù)，是從系統(tǒng)的組成上對(duì)問題進(jìn)行自然分解，以接近人類自然思維的方式來建立問題域模型。統(tǒng)一建模語言UML(UnifiedModelingLanguage)是面向?qū)ο箝_發(fā)方法中的重要工具。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的過程

系統(tǒng)調(diào)查和需求分析；面向?qū)ο蠓治?；面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)；面向?qū)ο蟮拈_發(fā)。對(duì)系統(tǒng)將要面臨的具體管理問題以及用戶對(duì)系統(tǒng)開發(fā)的需求進(jìn)行調(diào)查研究。建立一個(gè)能夠直接反映系統(tǒng)任務(wù)的OOA模型及其詳細(xì)說明。對(duì)分析的結(jié)果作進(jìn)一步的抽象、歸類、整理。使用面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)工具完成系統(tǒng)的開發(fā)。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)易于分析設(shè)計(jì)人員的分析和設(shè)計(jì)，也容易使得普通用戶理解；支持組件技術(shù)、支持可重用，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和可復(fù)用性，降低了系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用。缺點(diǎn)需要一定的軟件基礎(chǔ)支持；面向?qū)ο蠓椒ㄖ袑?duì)象的確定有時(shí)會(huì)因客觀邊界模糊而難以確定，這樣就很難保證軟件描述的正確性。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)思考題

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法有哪些？它們主要有什么特點(diǎn)？在結(jié)構(gòu)化生命周期法中，每個(gè)開發(fā)階段的任務(wù)是什么？快速原型法的步驟是什么？面向?qū)ο蠓治雠c面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)之間的關(guān)系是什么？數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)8.2數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的基本架構(gòu)

客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)是在客戶端和服務(wù)器端都需要部署程序的一種應(yīng)用架構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)允許應(yīng)用程序分別放在客戶工作站和服務(wù)器上執(zhí)行，可以合理劃分應(yīng)用邏輯，充分發(fā)揮客戶工作站和服務(wù)器兩方面的性能。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)應(yīng)用程序或應(yīng)用邏輯可以根據(jù)需要?jiǎng)澐衷诜?wù)器和客戶機(jī)中?？蛻舳说膽?yīng)用程序主要處理包括提供用戶界面、采集數(shù)據(jù)、輸出結(jié)果、及向后臺(tái)服務(wù)器發(fā)出處理請(qǐng)求等。服務(wù)器端的程序則完成數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理、業(yè)務(wù)處理等。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)客戶/服務(wù)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)一層為客戶層，另一層為服務(wù)器層。三層客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)將服務(wù)器端分為應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器主要用來部署和封裝業(yè)務(wù)處理程序，而數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理?？蛻舳送ㄟ^應(yīng)用服務(wù)器遞交業(yè)務(wù)請(qǐng)求和數(shù)據(jù)請(qǐng)求，應(yīng)用服務(wù)器完成對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問及其相關(guān)處理，并最終將處理結(jié)果返回給客戶端。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)通過將應(yīng)用程序合理分配到客戶端和服務(wù)器端，可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的開發(fā)，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)利用率，從而可以利用較低的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)較高的性能，使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到最高的效率。缺點(diǎn)需要在客戶端安裝應(yīng)用程序，部署和維護(hù)成本較高；代碼復(fù)用困難。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)瀏覽器/服務(wù)器模式基于三層結(jié)構(gòu)。在客戶端的計(jì)算機(jī)上不需要安裝專門的軟件，只要有上網(wǎng)用的瀏覽器軟件（如InternetExplorer）即可。所有的業(yè)務(wù)處理程序都部署在服務(wù)器上。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的處理過程瀏覽器接受用戶的請(qǐng)求，然后通過頁面將請(qǐng)求提交給Web服務(wù)器；Web服務(wù)器將頁面請(qǐng)求解析后向應(yīng)用服務(wù)器提出處理請(qǐng)求，應(yīng)用服務(wù)器訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器并進(jìn)行相關(guān)處理；最后再由Web服務(wù)器將處理結(jié)果格式化成頁面形式呈現(xiàn)在客戶端。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)無須開發(fā)客戶端軟件，維護(hù)和升級(jí)方便；可跨平臺(tái)操作，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)只要裝有瀏覽器軟件，均可作為客戶機(jī)來訪問系統(tǒng)；具有良好的開放性和可擴(kuò)充性；具有良好的可重用性，提高了系統(tǒng)的開發(fā)效率；另外通過Internet成熟的防火墻、代理服務(wù)、加密等技術(shù)，還大大提高了系統(tǒng)的安全性。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)思考題

客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)和瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)各有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？它們分別適用于哪些應(yīng)用系統(tǒng)？目前數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的主要技術(shù)有哪些？數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)8.3數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)ODBC

ADO.NET

JDBC

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)ODBCODBC（OpenDatabaseConnectivity,開放數(shù)據(jù)庫互連）是Microsoft公司開發(fā)的一套開放的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用程序接口規(guī)范，它為應(yīng)用程序提供了一組對(duì)數(shù)據(jù)庫訪問的標(biāo)準(zhǔn)API和基于動(dòng)態(tài)鏈接庫的運(yùn)行支撐環(huán)境。ODBC的最大優(yōu)點(diǎn)是能以統(tǒng)一的方式和多個(gè)各不相同的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)ODBC體系結(jié)構(gòu)ODBC由4部分組成：用戶應(yīng)用程序、驅(qū)動(dòng)程序管理器、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序和數(shù)據(jù)源。提供用戶界面和應(yīng)用邏輯管理ODBC驅(qū)動(dòng)程序，負(fù)責(zé)管理應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序之間的通信。提供了ODBC和數(shù)據(jù)庫之間的接口表達(dá)一個(gè)ODBC驅(qū)動(dòng)程序和DBMS特殊連接的命名數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)配置ODBC數(shù)據(jù)源以通過Windows的控制面板或管理工具建立ODBC數(shù)據(jù)源。示例。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)ADO.NETADO.NET是微軟為解決Web和分布式應(yīng)用程序的問題而設(shè)計(jì)的一種新的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)。它由.NETFramework中的一組數(shù)據(jù)類型組成，這些類型可分為以下三部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類數(shù)據(jù)提供類其他輔助類型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)ADO.NET的數(shù)據(jù)訪問框架管理到特定數(shù)據(jù)源的連接從數(shù)據(jù)源中執(zhí)行命令在數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集之間交換數(shù)據(jù)提供了對(duì)只讀數(shù)據(jù)的高效訪問將數(shù)據(jù)保存在與數(shù)據(jù)庫分開的緩存中數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)ADO.NET的數(shù)據(jù)訪問模式數(shù)據(jù)集模式（非連接）允許用戶在離線的計(jì)算機(jī)上使用數(shù)據(jù)，以后再將更新提交到數(shù)據(jù)源里。其基本操作過程如下：通過Connection對(duì)象建立和數(shù)據(jù)源的連接；使用DataSet緩存數(shù)據(jù)，通過DataAdapter獲取數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)；可以斷開和數(shù)據(jù)源的連接，處理

DataSet

中的數(shù)據(jù)；當(dāng)對(duì)DataSet

中的數(shù)據(jù)操作完畢之后，使用DataAdapter將更新寫回?cái)?shù)據(jù)庫；斷開與數(shù)據(jù)源的連接。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)ADO.NET的數(shù)據(jù)訪問模式直接訪問模式（連接）使用包含SQL語句或?qū)Υ鎯?chǔ)過程引用的數(shù)據(jù)命令對(duì)象，資源存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)源上，直到斷開連接。其基本操作過程如下：通過Connection對(duì)象建立和數(shù)據(jù)源的連接；使用Command命令來對(duì)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。如果需要讀取數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)（執(zhí)行Select語句），則可以用DataReader來實(shí)現(xiàn)快速的、只讀的操作，DataReader的功能類似于高效的只讀游標(biāo)；斷開與數(shù)據(jù)源的連接。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)JDBCJDBC是由SUN公司推出的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、用于執(zhí)行SQL語句的JavaAPI。JDBC是完全用Java語言編寫的，是Java程序訪問數(shù)據(jù)庫的接口技術(shù)，編程人員能夠用純JAVAAPI來編寫數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，利用Java語言的跨平臺(tái)特點(diǎn)，就可以做到只須寫一遍數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序就能在任何平臺(tái)、各種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上運(yùn)行（數(shù)據(jù)庫改變，驅(qū)動(dòng)程序跟著改變，但應(yīng)用程序不變），以減少不必要的重復(fù)代碼。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)JDBC體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)思考題

使用ODBC開發(fā)應(yīng)用程序有什么優(yōu)點(diǎn)？有什么缺點(diǎn)？ODBC主要由哪幾部分構(gòu)成？每部分之間的聯(lián)系是什么？ADO.NET提供了哪些常用對(duì)象？它們的作用是什么？ADO.NET提供了哪幾種數(shù)據(jù)訪問模式？用ADO.NET訪問數(shù)據(jù)庫的步驟是什么？什么是JDBC？JDBC的體系結(jié)構(gòu)是什么？數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)8.4數(shù)據(jù)庫開發(fā)案例數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)系統(tǒng)主界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)生管理的界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)課程管理的界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)選課管理的界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)查詢的界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計(jì)思考題用ADO.NET開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的步驟是什么？在VisualStudio.NET中，有幾種途徑可以建立與數(shù)據(jù)庫的連接？在C#中如何通過控件綁定方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)