异构数据库透明访问的研究与实现

第32卷 第3期河北理工大学学报(自然科学版)V ol 32 No 3 2010年8月Journal of H ebei Polytechnic University(Natural Sc ience Ed ition)Aug.2010

文章编号:1674-0262(2010)03-0060-03

异构数据库透明访问的研究与实现

王洪辉,张振友,路翠芳

(河北理工大学计算机与自动控制学院,河北唐山063009)

关键词:异构数据库;EJB;XML;B/S

摘 要:研究了在I n ter net环境下,基于XML技术的异构数据库系统的联合使用,为企事业单

位的信息交换、电子商务和电子政务提供一个对多数据库系统访问的应用平台。该系统使用

J AVA组件技术中的Enterprise Java B ean组件实现MVC模式的模型,具有先进性、实用性、可

靠性、界面友好和易扩充性等特征。

中图分类号:TP311 13 文献标志码:A

0 引言

随着W eb与异构数据库的结合及Inter net在全球的迅速普及,以异构数据库互用技术为代表的信息互用技术已渗透到人类社会包括工业、商业、国防等的各个领域。异构数据库系统是相关的多个数据库系统的集合,可以实现数据的共享和透明访问。异构数据库的各个组成部分具有自身的自治性,实现数据共享的同时,每个数据库系统仍保有自己的应用特性、完整性控制和安全性控制。

1 X M L

1 1 XM L简介

X M L[1]是由W3C(W o rl d W ide W eb Consorti u m)开发的可扩展标示语言,它将SG M L的丰富功能与HT-M L的易用性结合到W eb的应用中,以一种开放的、自我描述的方式定义了数据结构。在描述数据内容的同时能突出对结构的描述,从而体现出数据之间的关系,它的特点是简单、开放、可扩充性。作为一种标示语言,XML标准是由W3C组织推出的一系列规范组成的,它主要包括XML、可扩展样式表语言(Ex tensible S tyle Sheet Language)、文档对象模型DOM(Docum ent Ob ject M ode)以及文档类型定义DTD(Docum ent Type Definiti o n)等。

1 2 XM L的特点

X M L的主要技术特点:

(1)XML是一种元标记语言,与HT M L不同,XML不是一种具体的标记语言,它没有固定的标记符号;

(2)XML数据的自描述性。是指XML中的语义标识,一方面限定了元素的层次结构,另一方面也说明了元素的含义,在XML搜索结果中,由标识就可以知道内容的含义,这使得搜索结果更有意义;

(3)XML的核心是数据。一般来说一个文档里,都具有文档数据、文档结构、文档样式三个要素。而对于X M L文档来说,数据是其核心 在XM I中将样式与内容是分开处理的。

收稿日期:2009-10-10

2 异构数据库的集成

随着I n ter net 应用的不断普及,I nter net 的异构分布式信息系统正在迅速发展,Java 以其平台无关性、移植性强,安全性高、稳定性好、分布式、面向对象等优点而成为I nter net 应用开发的首选语言。在I nter net 环境下,实现基于异种系统平台的数据库应用,必须提供一个独立于特定数据库管理系统的统一编程界面和一个基于SQL 的通用的数据库访问方法。Java 与数据库接口规范JDBC [2](Java Database Connecti v ity)是支持基本SQL 功能的一个通用的应用程序编程接口,它在不同的数据库功能模块的层次上提供了一个统一的用户界面,为对异构数据库进行直接的W eb 访问提供了新的解决方案。

3 总体方案设计

3 1 系统体系结构设计

本系统所设计的异构数据库信息处理系统主要包括两大部分:一是系统的前台部分。有系统的登录、主菜单页、数据表定义和删除、数据的插入删除和更新、数据的查询及各种信息的显示。二是系统的后台部分。主要是采用EJB [3]

组件如各种数据库的定义组件、全局数据字典组件、数据插入组件、查询更新组件、数据删除组件和数据查询组件等处理前台提供的各种数据库操作语句和各种不同地点的数据库的连接等操作。

本系统采用三层体系结构,包括浏览器/应用服务器/数据库服务器。为实现系统的三层结构采用MVC [4]模式,该模式有视图、控制器和模型三部分组成,MVC 组件类型的关系和功能如图1所示。视图负责向用户显示数据信息等内容,控制器控制程序的流转,

而模型负责程序的商业逻辑和数据库的连接等内容。图1 M VC 组件类型的关系和功能

3 2 关键技术设计

本系统是一个中间功能层,它将系统的异构特征屏蔽起来,使全局用户透明地操作异构数据库。利用X M L 文档作为中间件进行异构数据库之间数据交换,可以有效地屏蔽数据库的异构性,因此须实现数据库信息和X M L 文档之间的数据转换转换的数据先通过X M L 文档转换器转换为XML 档从数据库中导出,在经查询分析处理判断转化的XM L 文档是否有冗余信息,或是否符合查询条件。XML 提供了一种连接关系数据库和面向对象数据库以及其他数据库系统之间的访问技术。也就是说我们可以先对关系数据库和面向对象数据库以及其他数据库系统进行访问然后生成X M L 文件再将文件存入数据库或作其他处理。4 实现流程分析

本系统的中心思想是通过用户输入字符串,然后用以表单提取输入的内容并对其做字符串的处理。得61 第3期 王洪辉,等:异构数据库透明访问的研究与实现

62 河北理工大学学报(自然科学版) 第32卷

到异构数据库查询相关信息,然后遍历相关数据字典,取出数据并将这些数据按照查询结构组织成以XML 结构表达的结果文件。

可以将实现的完整流程分成两个阶段:

阶段1 建立全局数据字典。它由数据库管理员所设计的一系列表格组成,是整个多数据库系统的全局资源。通过在数据之间建立映射机制来实现关系字典,建立局部数据库与全局数据库的对应关系,即使用全局数据库中映射表的数据表示局部数据库所提供的数据。

阶段2 接受用户查询并做出解答。

包括四个步骤:

(1)将用户的标准查询转化成对局部数据库的访问序列。

(2)将查询条件转化成访问参数,并访问局部数据库。

(3)获取局部数据库返回的查询结果并转化成XML文档。

(4)对各个数据库提供的查询结果XML文档作集成处理,即合并不完整的数据和过滤重复的数据。

5 结束语

本文主要论述了利用XM L技术来实现异构数据库的信息处理系统,通过数据库模式之间的映射,较好的实现了异构数据库之间的透明互访。同时,数据库种的数据在被转换成XML文档后,可以直接在W EB页上发布,也给电子商务和电子政务的发展提供一个对多数据库系统进行访问的应用平台。

参考文献:

[1] Box D,Skonnard A,La m J E ss en ti al XM L[M] 卓栋涛译 北京:中国电力出版社,2000

[2] 萧仁惠,陈锦辉 J DBC数据库程序设计[M] 北京:中国铁道出版社2004 2

[3] 童恒庆,聂会琴,李锡喆 CORBA/COM/E J B三种组件模型的分析与比较[J] 计算机应用研究,2004,04

[4] 曾水新 基于J2EE体系的MVC框架的研究和实现[D] 北京:首都经济贸易大学硕士论文,2005,(05)

R esearch and I m plem entation for T ransparent

Access of H eterogeneous Databases

WANG H ong-hu,i Z HANG Zhen-you,LU Cu-i fang

(Co llege of Co m puter and Auto m a tic Contro,l H ebe iPolytechnic U niversity,Tangshan H ebei063009,China)

K ey w ords:heterogeneous databases;EJB;X M L;B/S

Abst ract:This article has studied iso m eris m database syste m un i o n use based on the XML techno logy under the I n-ter net env iron m en,t prov ided an app licati o n platfor m to the m u lt-i database syste m v isit for enterprises and i n stit u-ti o ns s'exchange o f i n for m ation,e lectron ic co mm erce and the electronic governm ent a ffairs This syste m uses Enter-prise Java the B ean m odule in J AVA m odu le technology to rea lize the MVC pattern m ode,l has character i s tics of so-phistication,usability,reliab ility,contact surface friendly,easy extend i b ility and so on