组态软件实时数据库系统的设计及其实现

第09卷 第7期 中 国 水 运 Vol.9 No.7 2009年 7月 China Water Transport July 2009

收稿日期：2009-05-10

作者简介：史 燕（1984-），女，杭州电子科技大学自动化学院硕士研究生，主要研究方向为智能仪表与控制装置。 基金项目：省重点科研项目。

组态软件实时数据库系统的设计及其实现

史 燕

（杭州电子科技大学 自动化学院，浙江 杭州 310018）

摘 要：为实现组态软件实时数据库系统的设计思想和实现方法，分析了组态软件的核心，介绍了组态软件实时数据库的设计方法，并摒弃了传统的利用DDE（Dynamic Data Exchange-动态数据交换协议）建立实时数据库系统的方法，采用了DLL（Dynamic Link Library-动态链接库）来建立实时数据库系统的新方法，给出了数据模型和接口机制的实现方法。实践证明该组态软件实时数据库系统具有很强的通用性和开放性。 关键词：组态软件；实时数据库系统；DLL；数据模型；接口机制

中图分类号：TP311.132 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2009）07-0112-03

组态软件是中文的说法，一般英文简称有三种分别为HMI/MMI/SCADA，对应全称为Human and Machine Interface/Man and Machine Interface/Supervisory Control and Data Acquisition，中文翻译为：人机界面/监视控制和数据采集软件。目前组态软件的发展迅猛，已经扩展到企业信息管理系统，管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。目前，在Windows 环境的组态软件中I/O 接口驱动程序与系统实时数据库之间的数据交换一般都是在运行程序的参与下利用动态数据交换协议（DDE）来实现的。但由于DDE 是基于消息的协议标准，即使是一个简单的数据发送过程也需要处理数条消息，因而使得数据交换效率受到一定的影响。当系统在单位时间内需要采集或传递的数据点数较多时，这个问题尤其突出。而实时数据库的一个典型约束就是事物处理必须在特定的时间内及时完全完成[1]，基于此思想，从提高系统的实时性能出发，本文提出了利用Windows 的动态连接库和全局共享内存技术来建立实时数据库系统的设计思想，将实时数据库存储于动态连接库所拥有的全局内存中，然后通过该动态连接库提供的接口函数来实现对数据库的读写以及查询和管理等功能，保证了实时数据库的共享性及最快的响应速。

一、实时数据库组态软件的核心分析

组态软件是数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境。以组态方式提供给用户开发界面和使用方法，组态软件的结构可分为三个层次，图1是工控组态软件层次结构图。

（1）其中I/O 驱动程序接口模块位于组态软件底层，它主要完成现场控制站与上层软件之间的数据信号的转换和缓存。

（2）实时数据库控制模块位于组态软件的中间层， 它实现实时数据、历史数据、设备数据等数据之间的关联和控制，并与实时显示模块、报警模块和现场控制模块进

行通信控制[2]。实时数据库及时准确地获取现场数据是整个控制系统正常工作的基本前提，同时实时数据库管理系统是联系图形系统、历史数据库系统、报表系统、报警系统的桥梁和纽带，是组态软件的核心。又由于实时数据库核心问题在于事务处理既要确保数据的一致的一致性，又要保证事务的正确性，而它们都与定时限制相关联，即系统的正确性不仅依赖于逻辑结构，而且还依赖于逻辑结构产生的时间，因此实时数据库系统的设计是重点也是难点，受到研究者的极大关注[3]。

（3）关系型数据模块位于组态软件的顶层，它主要完成用户对数据库提出的各种操作查询请求。

图1 组态软件的层次结构

二、组态软件实时数据库的设计

第7期 史 燕：组态软件实时数据库系统的设计及其实现 113

1．实时数据库事务调度系统的设计

传统数据库系统和实时数据库系统的事务调度的目标是不同的，前者是为了提高系统对事务的吞吐量，而后者则是要求能使尽量多的事务在其期限内完成，有实时性限制。因此，在实时数据库系统中，实时事务的调度与传统数据库系统中的事务调度是有很大差别的，大多数实时调度策略都是围绕事务优先级进行的[4]。

在组态软件系统进入运行环境后，同时要进行与下位机数据采集、数据处理、图形显示刷新、紧急事件报警和历史数据存盘等事务的处理，并且所有这些事务都要求进行并行处理，如等待时间过长， 将无法满足实时性要求。这样就要求我们实现一种并行编程，在单CPU 的机器上，将该CPU 的时间按照一定的优先准则分配给各个事件，定期处理某一事件而不会对某一事件处理时间过长，为此，在Windows 环境下，采用多线程编程技术进行设计，以达到各事务的协调[5]，下图2即为实时数据库系统事务调度分析图。

图2 实时数据库系统事务调度分析图 2．实时数据库的存储策略

由于传统的数据库基本上都是面向事务的，它所采用的数据表示方法、存储模式和存取手段尚难达到工控组态软件所要求的响应速度。所以在设计时为了处理时空矛盾，应优先考虑效率的要求，必须在规定的时间内得到数据。应该根据组态软件对不同类型的数据所要求的响应速度以及数据量的大小来制定数据的存储策略。为此，我们采用传统的数据库系统、文件管理系统和内存缓冲区三者相结合的方法，利用多种存储介质来构造组态软件的实时数据库[6]。

（1）采用Microsoft SQL Server2005作为外存数据库，存取现场设备的历史数据和数据量大而组态软件无特殊要求的共享数据等，通过实时数据库提供的接口函数对它进行操作。

（2）采用文件管理系统直接存取需要长期保存的非共享型数据，主要是组态软件的组态参数。

（3）采用内存缓冲区存取每个采样周期都要更新的数据如A/D、D/A、DI、DO 值，以及各种经常变化的实时数据，保证最快的响应速度。

这样，既保证了数据的共享性、独立性、安全性和完整性，又节约了内存，保证了系统的响应速度。

三、实时数据库系统的实现 1．实时数据模型的实现

实时数据模型中包含三方面的内容：一个是实时数据对象本身，一个是对实时数据对象的操作，还有一个是对实时数据对象的完整性和一致性的约束。因此着眼于组态软件和实时数据库的特点，本文选用VC＋＋作为开发工具，利用面向对象技术，在组态数据库的基础上将实时数据对象分为模拟对象、数字对象、内存变量对象三类，使得实时内存数据库与组态数据库在根本上保持一致。

所有实时数据对象均派生自CObject 类，CObject 类是Windows 系统下用于表示对象的最基本类，是一个抽象类。下面我们主要介绍实际数字量类的定义，其他类的定义与此类似，这里不加介绍。实际数字量类定义如下：

Class CDigitalType：public CObject{ public：//定义属性

int Index，TypeId；//定义记录号、节点号

int Deviceid，TypeType；//定义所属设备号、节点数据类型1，2，3，4，5

CString TypeName，TypeScript//点名，点描述 CString Ipaddr；//点地址链接描述符

int Offset，PhicalType；//偏移地址，硬件类型 bool Value；//裸数据点值

bool LastValue；//裸数据上次点值 fioat PorcessValue；//工程值

int rawhigh，rawlow；//裸数据上、下限 float high，low；//工程值上、下限

bool Initialvalue，Issaved；//初始值，是否存盘 bool Isalarm，AlarmValue；//是否报警，报警值 CString ProjectTag；//描述工程单位 CString AlarmInfo；//报警信息

float Rate， RateInterval；//变化率， 变化率周期 int Interval；//扫描周期

DWORD PrevTime；//上次采集时间ms

Sturct_SYSTEMTIME realtime；//上次采集时间 int RealTimeType，Pri；//固软实时、优先级 int OpMode；//只读，只写，读写 float WI；//优先级加权因子

struct HistoryBufferp Buffer；//设定历史缓冲区指

针

public：

virtual bool ReadLogic（LINK，int）；//物理点值读取

virtual void WriteLogic（LINK，int）；//物理点值写入

Virtual const CDigitalType

&operator=（CDigitalType & Pnode）； void JudgeConstraint（）；//约束判断

virtual void Serialize（CArchive & Ar）；//使之序列化}；

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2．利用DLL建立系统运行实时数据库系统

作为一个开放式的系统，组态软件一个显著的特点是具有标准的开放的外部访问接口，能够为第三方用户程序所访问，从而有利于现有系统与扩展的系统有机的整合。作为实时内存数据库，对于外部访问还有实时性的要求，而且实时数据库本身并不是以文件的形式存在，它是在实时数据库系统运行过程中构造出来的，传统的数据库接口比如ODBC，DAO，ADO等都是面向数据库文件的，因此对于实时内存数据库本身，已不能采用传统的方法。

作为一个开放式的系统，组态软件一个显著的特点是具有标准的开放的外部访问接口，能够为第三方用户程序所访问，从而有利于现有系统与扩展的系统有机的整合。作为实时内存数据库，对于外部访问还有实时性的要求，而且实时数据库本身并不是以文件的形式存在，它是在实时数据库系统运行过程中构造出来的，传统的数据库接口比如ODBC，DAO，ADO等都是面向数据库文件的，因此对于实时内存数据库本身，已不能采用传统的方法。

作为另外一些的数据交换方式DDE（Dynamic Data Exchange-动态数据交换协议）等虽然可以为了兼容现有的一些产品而采用，但速度是个问题[7]。

动态连接库DLL（Dynamic Link Library）是Windows 中的一种特殊的程序单元，被称为非任务化的可执行模块，它们由调用者的任务所驱动。所谓动态连接是与静态连接相比较而言的，静态连接是由连接程序将静态连接库中的函数或资源在连接时拷贝给每个运行程序，而动态连接仅将DLL 在内存中装入一次。因此在多任务环境下使用DLL可节约内存，提高程序的执行效率。Windows中DLL的单实例运行特性使得它成为存放共享代码及资源的理想场所。通过DLL 中的函数，所有使用DLL的应用程序可以存取DLL所拥有的全局数据，从而实现任务间的快速通信。

实时数据库接口由一组API函数组成，利用这些接口函数，I/O驱动程序和各个用户程序模块可以直接访问实时数据库，而无须绕道运行程序、这样系统不但具有全面的开放型和二次开发功能，而且实时性大大高于DDE方式[8]。因此，本文采用的动态链接库DLL和全局内存共享的技术，不仅解决其连接的问题，而且由于其着眼于内存，也大大加快了接口的速度。

3．实时数据库的接口机制

实时数据库接口是系统提供给用户的一个开放的接口规范，它允许用户利用该接口直接访问实时数据库，这样就给用户提供了方便捷径的途径去开发输入输出接口驱动程序以及用户算法模块。

实时数据库建立在动态连接库的全局内存中，而对实时数据库的访问是通过动态连接库提供的一组API函数来实现的。当系统运行时，运行程序负责启动该动态连接库，这样其他应用程序就可以通过接口函数对实时数据库进行操作了。表1列出了实时数据库接口中常用的几个函数。

表1 实时数据库的部分接口函数

函数原型 参数说明

BOOL GetValueFromID

（int NodeID，float Value）

根据节点ID号从实时数据库中

读取数据

BOOL SetValueFormID

（int NodeID，float Value）

根据节点ID号将现场值写入实

时数据库

int GetIDFromNodenName

（CString NodeName）

根据节点名取得节点ID号 int GetTagNum（） 查询变量的个数

BOOL GetpRroFromID

（int ID，CString Name，int Type...）

根据ID号取得其他属性 CString GetNodeNameFromID

（int NodeID）

根据ID号取得节点对象的名称由于用户可以利用系统提供的接口函数实现与实时数据库的数据交换，因此针对不同的工控设备只需要开发不同的驱动程序即可。这说明该组态软件实时数据库系统与工控设备无关，具有很强的通用性和开放性。

四、结束语

本文在介绍工控组态软件的层次结构和分析组态软件核心问题的基础上，采用传统的数据库系统、文件管理系统和内存缓冲区三者相结合的方法，利用多种存储介质来构造实时数据库系统，从而满足组态软件对实时性的要求；采用VC++作为开发工具利用CObject最基类来存储实时数据库变量，搭建数据模型；采用Windows的动态连接库和全局共享内存技术来建立系统运行的实时数据库；并通过给用户提供一套接口标准——实时数据库接口，来实现I/O驱动程序及用户程序和实时数据库的高速数据传递。实践验证利用本文建立的组态软件实时数据库系统具有很强的通用性和开放性。

参考文献

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实现[J].实验技术与管理，2007，24（3）：80-83.

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子学与计算机，2007，23（2）：160-162.

[7] 何熠.监控组态软件数据库的研究[D].天津：天津大学，

2004.

[8] 季玲莉.监控组态软件数据库的研究[D].武汉：武汉理工大

学，2006.

数据库系统原理及应用教程第四版课后答案

第一章 1、(1)数据:数据用于载荷信息的物理符号。 (2)数据的特征;○1数据有“型”与“值”之分;○2数据受数据类型与取值范围的约束;○3数据有定性表示与定量之分;○4数据应具有载体与多种表现形式。 3、(1)数据管理的功能: ○1组织与保存数据功能,即将收集到的数据合理地分类组织,将其存储在物理载体上,使数据能够长期的被保存; ○2数据维护功能,即根据需要随时进行插入新数据,修改原数据与删除失效数据的操作; ○3数据查询与数据统计功能,即快速的得到需要的正确数据,满足各种使用要求;○4数据的安全与完整性控制功能,即能保护数据的安全与完整性。 (2)数据管理的目标:收集完整的信息,将信息用数据表示,按数据结构合理科学的组织并保存数据;为各种使用快速地提供需要的数据,并保护数据的安全与完整性。 4、(1)数据库:就是数据管理的新方法与技术,她就是一个按数据结构来存储与管理数据的计算机软件系统。 (2)数据库中的数据具有的特点:○1数据库中的数据具有整体性,即数据库中的数据要保持自身完整的数据结构;○2数据库中的数据具有数据共享性,不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据,多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。 5、(1)数据库管理系统:它就是专门用于管理数据库的计算机管理软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询与统计等操作功能,并完成对数据完整性、安全性进行操作的功能。 (2)数据库管理系统主要功能:就是数据存储、数据操作与数据控制功能。其数据存储与数据操作就是:数据库的定义功能,指未说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作;数据库建立功能,指大批数据录入到数据库的操作,它使得库中含有需要保护的数据记录;数据库维护功能,指对数据的插入、删除与修改操纵,其操作做能满足库中信息变化或更新的需求;数据库查询与统计功能,指通过对数据库的访问,为实际应用提供需要的数据。数据库管理系统的数据控制功能为:数据安全性控制功能,即为了保证数据库的数据安全可靠,防止不合法的使用造成数据库泄露与破坏,也就就是避免数据被人偷瞧、篡改或破坏;数据库完整性控制功能,指为了保证数据库中的数据的正确、有效与相容,防止不合语意的错误数据被输入或输出。 14、(1)数据库系统的软件由几部分组成？数据库系统的软件中包括操作系统(OS)、数据库管理系统(DBMS)、主语言系统、应用程序软件与用户数据库。 (2)作用:①操作系统或汉字操作系统:操作系统就是所有计算机软件的基础,在数据库系统中它起着支持DBMS及主语言系统工作的作用。如果管理的信息中有汉字,则需要中文操作系统的支持,以提供汉字的输入、输出方法与汉字信息的处理方法。②数据库管理系统与主语言系统:数据库管理系统就是为定义、建立、维护、使用及控制数据库而提供的有关数据管理的系统软件。主语言系统就是为应用程序提供的诸如程序控制、数据输入输出、功能函数、图形处理、计算方法等数据处理功能的系统软件。③应用开发工具软件:应用开发工具就是DBMS系统为应用开发人员与最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代计算机语言等各种软件工具.如报表生成器、表单生成器、查询与视图设计器等,它们为数据库系统的开发与使用提供了良好的环境与帮助。④应用系统及数据库:数据库应用系统包括为特定的应用环境建立的数据库、开发的各类应用程序及编写的文档资料,它们就是一个有机整体。通过运行数据库应用系统,可以实现对数据库中数据的维护、查询、管理与处理操作。(3)关系:

数据库系统原理与设计(第2版)-万常选版-第2章-关系模型与关系代数--课后答案

3.简述如下概念，并说明它们之间的联系与区别:。 （1）域，笛卡尔积，关系，元组，属性 答：域：域是一组具有相同数据类型的值的集合。 笛卡尔积：给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。这组域的笛卡尔积为：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜di?Di，i＝1，2，…，n ｝其中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组（Tuple）。元素中的每一个值di叫作一个分量（Component）。 关系：在域D1，D2，…，Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系，表示为 R（D1，D2，…，Dn） 元组：关系中的每个元素是关系中的元组。 属性：关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域。由于域可以相同，为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性（Attribute）。 （2）超码，主码，候选码，外码 答：超码：对于关系r的一个或多个属性的集合A，如果属性集A可以唯一地标识关系r中的一个元组，则称属性集A为关系r的一个超码 (superkey) 。 候选码：若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码（Candidate key）。 主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primary key）。 外码：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，如果F与基本关系S 的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外码（Foreign key），简称外码。 基本关系R称为参照关系（Referencing relation），基本关系S称为被参照关系（Referenced relation）或目标关系（Target relation）。关系R和S可以是相同的关系。 (3)关系模式，关系，关系数据库 答：关系模式：关系的描述称为关系模式（Relation Schema）。它可以形式化地表示为：R（U，D，dom，F） 其中R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，D为属性组U中属性所来自的域，dom 为属性向域的映象集合，F为属性间数据的依赖关系集合。 关系：在域D1，D2，…，Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系，表示为 R（D1，D2，…，Dn） 关系是关系模式在某一时刻的状态或内容。关系模式是静态的、稳定的，而关系是动态的、随时间不断变化的，因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。 关系数据库：关系数据库也有型和值之分。关系数据库的型也称为关系数据库模式，是对关系数据库的描述，它包括若干域的定义以及在这些域上定义的若干关系模式。关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合，通常就称为关系数据库。 2.3.为什么需要空值null？ 答：引入空值，可以方便于数据库的维护和建立，数字或者字符有时并不能解决想要解决的问题，毕竟它们是真实的存在，有了空值，那么有些操作，比如查询，插入，删除都可以更加方便，比如公司的部门，新增的部门，信息是不存在的，是之后数据库人员进行添加之后才有的，所以让它为空，比给它0更加贴近实际。空值是所有可能的域的一个取值，表明值未知或不存在。 2.3.关系模型的完整性规则有哪些？ 答：关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型中可以有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。 其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，被称作是关系的

数据库管理系统的设计与实现

数据库管理系统的设计与实现 1.DBMS的目标 （1）用户界面友好对一个实用DBMS来说，用户界面的质量直接影响其生命力。DBMS的用户接口应面向应用，采用适合最终用户的交互式、表格式、菜单式、窗口式等界面形式，以方便使用和保持灵活性。一般地说，用户界面应具有可靠性、简单性、灵活性和立即反馈等特性。 （2）功能完备DBMS功能随系统的规模的大小而异。大型DBMS功能齐全，小型DBMS功能弱一些。DBMS主要功能包括数据定义、数据库数据存取、事务控制、数据库组织和存储管理、数据库安全保护等等。我们在下面讨论这些功能的内容。 （3）效率高系统效率包括三个方面:一是计算机系统内部资源的使用效率。能充分利用资源（包括存储空间、设备、CPU等），并注意使各种资源负载均衡以提高整个系统的效率，二是DBMS本身的运行效率。三是用户的生产率。这是指用户学习、使用DBMS和在DBMS基础上开发的应用系统的效率。 2.DBMS的基本功能 （1）数据库定义对数据库的结构进行描述，包括外模式、模式、内模式的定义;数据库完整性的定义;安全保密定义（如用户口令、级别、存取权限）;存取路径（如索引）的定义。这些定义存储在数据

字典（亦称为系统目录）中，是DBMS运行的基本依据。为此，提供数据定义语言DDL。 （2）数据存取提供用户对数据的操纵功能，实现对数据库数据的检索、插入、修改和删除。一个好的DBMS应该提供功能强易学易用的数据操纵语言（DML）、方便的操作方式和较高的数据存取效率。DML有两类:一类是宿主型语言，一类是自含型语言。前者的语句不能独立使用而必须嵌入某种主语言，如C语言、COBOL语言中使用。而后者可以独立使用，通常以供终端用户交互使用和批处理方式两种形式使用。 （3）数据库运行管理这是指DBMS运行控制、管理功能。包括多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取权限控制、完整性检查和执行、数据加密、运行日志的组织管理、事务的管理和自动恢复（保证事务的正确性），这些功能保证了数据库系统的正常运行。 （4）数据组织、存储和管理DBMS要分门别类地组织、存储各类数据，包括数据字典（亦称系统目录）、用户数据、存取路径等等。要确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据，如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提高存储空间利用率，选择合适的存取方法确保较高存取（如随机查找、顺序查找、增、删、改）效率。 （5）数据库的建立和维护包括数据库的初始建立、数据的转换、数据库的转储和恢复、数据库的重组织和重构造以及有性能监测分析等功能。

数据库原理及应用(第二版)人民邮电出版社出版——习题参考答案

第1章数据概述 一．选择题 1．下列关于数据库管理系统的说法，错误的是C A．数据库管理系统与操作系统有关，操作系统的类型决定了能够运行的数据库管理系统的类型B．数据库管理系统对数据库文件的访问必须经过操作系统实现才能实现 C．数据库应用程序可以不经过数据库管理系统而直接读取数据库文件 D．数据库管理系统对用户隐藏了数据库文件的存放位置和文件名 2．下列关于用文件管理数据的说法，错误的是D A．用文件管理数据，难以提供应用程序对数据的独立性 B．当存储数据的文件名发生变化时，必须修改访问数据文件的应用程序 C．用文件存储数据的方式难以实现数据访问的安全控制 D．将相关的数据存储在一个文件中，有利于用户对数据进行分类，因此也可以加快用户操作数据的效率 3．下列说法中，不属于数据库管理系统特征的是C A．提供了应用程序和数据的独立性 B．所有的数据作为一个整体考虑，因此是相互关联的数据的集合 C．用户访问数据时，需要知道存储数据的文件的物理信息 D．能够保证数据库数据的可靠性，即使在存储数据的硬盘出现故障时，也能防止数据丢失 5．在数据库系统中，数据库管理系统和操作系统之间的关系是D A．相互调用 B．数据库管理系统调用操作系统 C．操作系统调用数据库管理系统 D．并发运行 6．数据库系统的物理独立性是指D A．不会因为数据的变化而影响应用程序 B．不会因为数据存储结构的变化而影响应用程序 C．不会因为数据存储策略的变化而影响数据的存储结构 D．不会因为数据逻辑结构的变化而影响应用程序 7．数据库管理系统是数据库系统的核心，它负责有效地组织、存储和管理数据，它位于用户和操作系统之间，属于A A．系统软件B．工具软件 C．应用软件D．数据软件 8．数据库系统是由若干部分组成的。下列不属于数据库系统组成部分的是B A．数据库B．操作系统 C．应用程序D．数据库管理系统 9．下列关于客户/服务器结构和文件服务器结构的描述，错误的是D A．客户/服务器结构将数据库存储在服务器端，文件服务器结构将数据存储在客户端 B．客户/服务器结构返回给客户端的是处理后的结果数据，文件服务器结构返回给客户端的是包含客户所需数据的文件

分布式数据库系统的设计与优化

近年来，计算机技术的发展日新月异，借助于计算机网络而崛起的数据库技术已不断渗透到了社会生活的各个领域．分布式数据库系统是数据库技术的一种，它的产生，使在地理上、组织上分散的单位得以实现信息、数据共享，使系统的可靠性、可用性等得到了明显的改善和提高．因此，如何优化分布式数据库系统，如何更高效地实施数据库查询等问题便显得尤为重要，它关系着整个系统性能和系统效率等诸多关键因素的完善和提高．1分布式数据库的定义 分布式数据库系统的基础是集中式数据库，但是比集中式数据库具有更大的可扩展性，它适用于单位和企业的各下属、分散部门，允许将分工后的针对性较强的各部门数据存储在本地存储设备上，从而提高用户操作应用程序的反馈速度，在一定程度上降低网络通信费用． 分布式数据库系统可以分为两种：一是物理分布逻辑集中，即在物理上是分布的，在逻辑上是一个统一整体，这类数据库系统比较适用于用途单一、专业性强的中小企业或部门；二是无论在物理上或是逻辑上都是分布的，这种分布式数据库系统类型称为联邦式，此类型主要用于集成大 范围数据库，因为该系统主要由用途迥异、 差别明显的数据库组成． 分布式数据库的物理分布性主要表现在数据库中的数据分别存储在不同的地域内或主机上，而逻辑集中性主要表现在无论用户处于哪个位置或使用本局域网中的哪台主机，都可以通过应用程序对数据库进行操作，但这些数据库具体的分布位置用户并不需要知道，就如同数据库存储在本机，并且由本机的数据库管理系统进行管理．2分布式数据库系统的特点 ２．１数据的独立性和分布的透明性 数据的独立性可以说是分布式数据库系统的核心和目标，而分布的透明性表现在用户在操作带有数据库的应用程序时，不必了解数据存储的具体物理位置，不必关心数据逻辑集中的区域，也不必验证本地系统支持哪些数据模型．分布透明的特点，在很大程度上增加了应用程序的可移植性． ２．２集中和自治相结合 对于分布式数据库系统来说，数据共享分为两层：局部共享和全局共享．局部共享是相对于局部数据库而言的，存储在局部数据库中的一般是专门针对本地用户的常用数据；全局共享就是说在各个分布的数据库区域，也能够支持 系统在全局上的应用，可以存储可供本网中其他位置的用户共享的数据．那么对于这两层数据共享的分类，就有相应的两种控制方式，即集中和自治，各个局部的数据库管理系统可以对本区域的数据库实施独立管理，称为自治；与此同时，为了协调各个局部数据库管理系统，为了宏观、整体地把握各局部数据库的运行情况等，系统还设置了集中控制的工作方式． ２．３易于扩展性 由于单位、 企业等的数据量越来越庞大，对于数据库服务器的需求也越来越多．如果服务器的应用程序支持水平方向的扩展，那么就可以通过多增加服务器来分担数据的处理任务． 3分布式数据库系统的设计３．１设计的原则 ３．１．１分布式数据库系统的主要设计原则是本地和近地．所以，在设计的过程中，应当尽量实现数据的本地化，这样可以有效减少数据节点之间的相互通信，从而提高整个系统的效率． ３．１．２为了改善和提高数据库数据的可用性和可靠性，有时候在分布式数据库系统中可以将数据保存为副本，如果数据的其中一个副本被损坏或者不能使用，那么在网络环境中的另一个节点中可以对损坏的副本进行恢复．不过，在恢复的同时有可能增加冗余的数据，所以在设计分布式数据库系统时应当全面考虑最优的数据冗余程序，从而减少数据库更新的成本． ３．１．３在用户通过应用程序对数据库进行操作的时候，分布式数据库系统应当将总的工作量分流到网络环境中的各局域节点，从而提高了应用程序的执行效率、扩大了数据传输的并行度、充分利用了各局域节点计算机的资源．因此在设计分布式数据库系统的同时，要将负荷合理地分流． ３．１．４在设计分布式数据库系统时，要对网络各局域节点进行存储能力的统筹，对有限的存储控件进行合理的规划．３．２设计的内容 与集中式数据库的设计相类似，分布式数据库系统也包括了数据库和应用．其中，数据库的设计又包括全局的模式设计和局部的模式设计．分布式数据库系统设计的关键是 Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．１０ Ｏｃｔ．２０１２ 赤峰学院学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｆｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）第２８卷第１０期（下） ２０１２年１０月分布式数据库系统的设计与优化 左 翔，姜文彪 （安徽医科大学计算机系，安徽 合肥 ２３００３２） 摘要：分布式数据库是数据库技术和网络技术相结合的产物，本文从分布式数据库系统的定义和特点入手，介绍了其设计、优化的目标以及优化的方法． 关键词：分布式数据库系统；设计；优化中图分类号：ＴＰ３１０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３－２６０Ｘ（２０１２）１０－００２０－０２ ２０－－

数据库系统原理与设计(第二版)实验一至实验三

实验一 1-1.查询员工的姓名、职务和薪水 select employeeName,headShip,salary from employee 图1-1 2.查询名字中含有“有限”的客户姓名和所在地 select CustomerName,address from Customer where CustomerName like '%有限%'

3. 查询出姓“张”并且姓名的最后一个字为“梅”的员工。 select * from employee where employeeName like '张%梅' 图1-3 4. 查询住址中含有上海或南昌的女员工，并显示其姓名、所属部门、职称、住址，其中性别用“男”和“女”显示 SELECT employeeName,department,address, isnull (convert(char(10),birthday,120),'不详')出生日期, case sex when 'M'then '男' when 'F'then'女' end as 性别 from employee where （address like '%上海%'or address like '%南昌%'）and sex='F'

5. 查询出职务为“职员”或职务为“科长”的女员工的信息 select * from employee where (headship='职员' or headship='科长') and sex='F' 图1-5 6. 选取编号不在“C20050001”和“C20050004”的客户编号、客户名称、客户地址。 Select * from Customer where CustomerNo not in ( 'C20050001' ,'C20050004')

数据库系统及应用(高专)第二次作业

数据库系统及应用（高/专）第二次作业 This course 首页我的课程理工类课程数据库系统及应用（高/专）(2321)第五章T-SQL语言第二次作业数据库系统及应用（高/专） 开始时间2018年10月10日星期三21:07 状态完成 完成于2018年10月10日星期三21:15 耗时7 分钟29 秒 分数18.00/19.00 成绩94.74/满分100.00 题目1 正确 获得1.00分中的1.00分 未标记标记题目 题干 在KCB表中找出名字中包含“原理”两个字的课程，对应的SQL命令是（）。 选择一项： a. SELECT * FROM KCB WHERE 课程名= '原理' b. SELECT * FROM KCB WHERE课程名LIKE '%原理' c. SELECT * FROM KCB WHERE课程名LIKE '原理%' d. SELECT * FROM KCB WHERE课程名LIKE '%原理%' 正确 反馈 你的回答正确 正确答案是：SELECT * FROM KCB WHERE课程名LIKE '%原理%' 题目2 正确 获得1.00分中的1.00分 未标记标记题目 题干 对于SELECT KCB.*, CJB.* FROM KCB, CJB WHERE KCB.课程号=CJB.课程号，其等价的语句为（）。 选择一项： a. SELECT KCB.*, CJB.* FROM KCB LEFT JOIN CJB ON KCB.课程号=CJB.课程号 b. SELECT KCB.*, CJB.* FROM KCB RIGHT JOIN CJB ON KCB.课程号=CJB.课程号 c. SELECT KCB.*, CJB.* FROM KCB JOIN CJB ON KCB.课程号=CJB.课程号正确 d. SELECT KCB.*, CJB.* FROM KCB FULL JOIN CJB ON KCB.课程号=CJB.课程号 反馈 你的回答正确 正确答案是：SELECT KCB.*, CJB.* FROM KCB JOIN CJB ON KCB.课程号=CJB.课程号 题目3 正确

《数据库系统原理及应用》习题集及参考答案要点

《数据库系统原理及应用》习题集及参考答案 一、简答题 1、什么是数据库管理系统？ 一种负责数据库的建立、操作、管理和维护的软件系统。 2、数据库系统有哪几种模式？分别用来描述什么？ （1）外模式 是用户的数据视图，用来描述数据的局部逻辑结构，是模式的子集。 （2）模式 是所有用户的公共数据视图，用来描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征。（3）内模式 又称存储模式，描述数据的物理结构及存储方式 3、什么是事务？事务有哪些特征？ 答：所谓事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的工作单位。 事务的特征：原子性、一致性、隔离性、持续性。 4、POWER BUILDER中事务对象有何作用？ 答：PowerBuider的事务对象是应用程序与数据库之间进行通信的桥梁，在应用程序初启时，系统自动创一个为SQLCA(SQL Communication Area, SQL通讯区)的全局事务对象，该对象在应用程序的任何地方都可以访问 应用程序与数据库的所有通信都需要通过事务对象来完成，除了直接使用系统的缺省事务对SQLCA外，开发人员也可以创建自己的事务对象。 5、SQL SERVER中INSERTED表和DELETED表有何用？ 答：触发器中用到两种特殊的表：删除表和插入表触发器中使用名为“deleted"和“inserted"来参照这些表；删除表存储受DELTE和UPDATE语句影响的行的副本当执行DELETE或UPDA TE语句时，行从触发器表中删除并传递到删除表中。删除表和触发器表通常没有共有的行。 插入表存储受INSERT和UPDA TE语句影响的行的副本当执行一NSERT或UPDA T语句时，新行同时增加到插入表和触发器表中。插入表中的行是触发器表中新行的副本可使用删除表和插入表中的行来参照相关表中的行， 或测试被删除或插入行中的值。 6、数据库系统由哪几部分构成？ 答：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。 7、什么是候选码？什么是主码？主码只能有一个属性吗？ 答：能唯一标识实体的属性或属性组称为超码，其任意真子集都不能成为超码的最小超码称为候选码；

分布式数据库设计报告

分布式数据库设计报告

目录 1案例背景 (1) 需求分析 (1) 2 分布式数据库设计 (2) 设计目标 (2) 总体设计目标 (2) （4）可靠性： (3) 完成方式及周期 (3) 分布式数据库架构图 (4) 物理设计施工 (5) 3 总结 (5) 4所用设备汇总 (7) 5所使用软件 (7)

成品车间分布式数据库设计 1案例背景 随着成品车间信息化程度越来越高，我们的传统集中式数据库系统的缺点逐渐体现出来主要有: 1、所有数据处理、存储集中在一台计算机上完成，一旦机器损坏或系统崩 溃数据数据很难恢复。 2、单台机器写入/查询处理能力不足，一台机器既要读取数据，又要写入数 据，遇到大批量超过单台数据库的处理能力，就会出现卡顿，在生产时 间不敢批量制造/查询数据。 3、硬件性能瓶颈，包括(硬盘、CPU、内存)，使用升级硬件的方法效果有限。 4、出现故障没有备用服务器可以替代。 5、当前成品车间存在2种数据库，oracle，sql sever，交叉使用不方便管 理维护，出现问题排查困难。 6、由于数据库初期创建数据库/表比较混乱，现在对数据的统计管理需要在 两台服务器之间交叉进行，统计难度高，效率低。 需求分析 成品车间信息化程度越来越高，各个节点产生的数据量越来越大，对数据系统要求越来越高，我们所使用的传统集中式数据库已经无法从容应对越来越大的数据。 成品车间生产线数据库主要有oracle和sql server两种，分别分布在2台计算机中，柔性线、自动线、三相线交叉使用两种类型数据库，主要出现的问题有; 1、一旦其中一个数据库出现问题，那么就有很大的几率导致三条线体 的某个节点或全部节点失去数据服务，导致停线。 2、数据库出现故障，必须停线，故障修复之后才可以上线使用。

数据库系统原理与设计第版课后习题详细答案

数据库系统原理与设计习题集 第一章绪论 一、选择题 1. DBS是采用了数据库技术的计算机系统，DBS是一个集合体，包含数据库、计算机硬件、软件和（）。 A. 系统分析员 B. 程序员 C. 数据库管理员 D. 操作员 2. 数据库（DB），数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是（）。 A. DBS包括DB和DBMS B. DBMS包括DB和DBS C. DB包括DBS和DBMS D. DBS就是DB，也就是DBMS 3. 下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中，没有专门的软件对数据进行管理的是（）。 I．人工管理阶段 II．文件系统阶段 III．数据库阶段 A. I 和II B. 只有II C. II 和III D. 只有I

4. 下列四项中，不属于数据库系统特点的是（）。 A. 数据共享 B. 数据完整性 C. 数据冗余度高 D. 数据独立性高 5. 数据库系统的数据独立性体现在（）。 A.不会因为数据的变化而影响到应用程序 B.不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序 C.不会因为存储策略的变化而影响存储结构 D.不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构 6. 描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是（）。 A. 模式 B. 内模式 C. 外模式 D. 用户模式 7. 要保证数据库的数据独立性，需要修改的是（）。 A. 模式与外模式 B. 模式与内模式 C. 三层之间的两种映射 D. 三层模式 8. 要保证数据库的逻辑数据独立性，需要修改的是（）。 A. 模式与外模式的映射 B. 模式与内模式之间的映射 C. 模式 D. 三层模式

数据库系统设计说明书

数据库课程设计——学生信息管理系统 学院：机电工程学院 班级：09工业工程 组员：郎建鹏 学号：0911******* 指导老师：李峰平

目录 第一章系统分析 (2) 1 建立新系统的必要性 (2) 2 业务流程分析（业务流程图） (2) 3 数据流程图 (3) 4 数据字典 (4) 第二章系统设计 (4) 1 数据库设计（E-R） (4) 2系统运行环境 (6) 3输入输出设计 (10) 第三章设计总结 (10) 参考文献……………………………………………………………… 图例说明………………………………………………………………

第一章系统分析 1 建立新系统的必要性 这次的课程设计是在学习完《数据库原理》和《delphi程序设计》基础上进行的一次系统性的训练，既是对所学知识的巩固，也是对自己综合运用所学知识解决实际问题的一次锻炼。学生信息管理系统的主要目的是为了方便学校对学生的信息进行录入、修改、查询，提高学校的工作效率。这一系统的开发成功，解决了手写速度慢、容易出错的现状。 学生信息管理可以帮助学校最迅速最准确的完成所需的工作。无论是在适用性、灵活性和易操作性方面都显示出了它的强大功能。 2 业务流程分析（业务流程图）

数据流图是结构化分析中不可缺少的有力工具，它描述了系统的分解，即系统由哪些部分组成，各部分之间有什么联系等。但是，它还不能完整地表达一个系统的全部逻辑特征，特别是有关数据的详细内容。因此，仅仅一套数据流图并不能构成系统说明书，只有对图中出现的每一个成分都给出详细定义以之后，才能全面地描述一个系统。对数据流、数据存储和数据处理的详细描述，需要用数据字典（DD）。它包括数据流、数据存储、外部项和处理过程的详细条目。数据字典中把数据的最小单位定义为数据项，而若干数据项可以组成一个数据结构。数据字典是通过以数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。 第二章系统设计 1 数据库设计（E-R） （1）管理员实体的E-R图 （2）普通用户实体的E-R图

数据库系统及应用复习

ZH计0418班数据库系统及应用复习 一、填空题 1、SQL具有数据定义、查询、操纵和控制等四种主要功能。 2、一个关系模型由若干个关系模式所组成。 3、若实体A和B是1对多的联系，实体B和C是多对1的联系，则实体A和C是多对_多_联系。 4、按照两关系中对应属性值相等的条件所进行的联接称为等值联接。 5、关系规范化就是使一个关系模式描述一个实体，或实体间的一种联系。 6、假定一个E-R图包含有A实体和B实体，并且从A到B存在着1：n 的联系，则转换成关系模型后，包含有 2 个关系模式。 7、SQL语言集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体，充分体现了关系数据语言的特点和优点。 8、一个关系就是一张二维表，每个关系有一个关系名，每个关系在计算机中作为一个文件存储起来。 9、人们已经提出了许多种类型的数据依赖，其中最重要的是函数依赖和多值依赖。 10、任一种数据模型都有_型__和_值区别；层次模型是一棵_树__结构，关系模型是一个__二维表格 _结构。 11、在对象数据模型中，每个对象不仅要包含描述实体的__状态 ___特征，而且要包含描述实体的__行为_ _特征。 12、设一个关系为R(A,B,C,D,E)，它的最小函数依赖集为FD={A→B,A→C,(C,D)→E}，该关系只满足第一范式，若要规范化为第三范式，则将得到 3 个关系。 13、数据库管理系统提供了数据库的定义、操纵、查寻、控制和通信功能。 14、E-R模型是描述概念世界、建立概念模型的实用工具。 15、数据库系统的主要特点是实现数据共享、减少数据冗余、采用特定的数据模型、具有较高的数据独立性、具有统一的数据控制功能。 16、选择运算的结果关系同原关系具有相同的结构框架，投影运算的结果关系同原关系通常具有不同的结构框架。 17、在SQL所支持的数据库系统的三级模式结构中，视图属于外模式，基本表属于全局概念模式。 18、设X—Y是关系模式R的一个函数依赖，并且Y是X的子集，则称X→Y是平凡函数依赖。 19、数据库系统的核心是数据库管理系统或DBMS。 20、实体之间的联系按照联系方式的不同可分为1∶1、1∶n和m∶n。 21、假定利用CREATE TABLE命令建立如下一个基本表：BOOK(总编号C(6)，分类号C(8)，书名C(16)，单价N(10，2))，则单价字段的类型为数值型，字段宽度为 10 ，其中包含有 2 位小数。 22、在关系模型中，实体以及实体间的联系都是用关系来表示的。 23、关系模式由3NF转化为BCNF是消除了主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖。 24、专门的关系运算包括选择、投影、连接和除四种。 25、在数据库系统中，DBMS是指数据库管理系统。 26、传统的三大数据模型分别是层次模型、网状模型和关系模型。 27、在关系运算的四种专门关系运算符中，它们分别是选择、摄影、连接和除运算。 28、SQL的含义是结构化查询语句。29、SQL的四大功能分别是查询、定义、操纵和控制。 30、在SQL的修改表结构命令中增加字段的关键字是ADD。 修改字段的属性的关键字是ALTER COLUMN。 31、在SQL常用的运算符号中，OR表示或，NOT表示否定，LIKE表示字符匹配。 32、在SQL的SELECT的格式中用于表示条件的关键字是WHERE。 如：SELECT＊FROM A WHERE年龄＞20的含义是：从A表中查询出所有年龄大于20的记录。 33、在SQL中创建视图的基本命令是：CREATE VIEW〈试图名〉AS〈SELECT查询语句〉。 34、在操作的表中，可以定义的触发器大概有三类：它们分别是更新触发器、插入触发器和删除触发器 二、选择题 1、关系演算的基础是( C )。 A、形式逻辑中的逻辑演算 B、形式逻辑中的关系演算 C、数理逻辑中的谓词演算 D、数理逻辑中的形式演算 2、若要求分解保持函数依赖，那么模式分解一定能够达到( B )。 A、2NF B、 3NF C、 BCNF D、 1NF 3、用于配置客户端网络连接的工具是（B ）。 A、企业管理器 B、客户端网络实用工具 C、查询分析器 D、联机帮助文档 4、1级封锁协议加上T要读取的数据R加S锁，这是( C )。 A、3级封锁协议 B、4级封锁协议 C、2级封锁协议 D、1级封锁协议 5、在表设计视图中，如果要限定数据的输入格式，应修改字段的（ D ）属性。 A、字段大小 B、有效性规则 C、输入格式 D、格式 6、下列（ D ）是主键的标志。 A、 B、 C、 D、 7、数据库类型是按照( B )来划分的。 A、文件形式 B、数据模型 C、记录形式 D、数据存取方法 8、哪种情况应尽量创建索引（A ）。 A、在Where子句中出现频率较高的列 B、具有很多NULL值的列 C、记录较少的基本表 D、需要更新频繁的基本表 9、建立数据字典的时机是( A )。 A、需求分析阶段 B、数据库物理设计阶段 C、数据库实施 D、概念结构设计阶段 10、如果要在SQL Server中存储图形图像、Word文档文件，不可采用的数据类型是（ C ）。 A、binary B、varbinary C、text D、image 11．数据库系统的核心是（C） A数据库B数据库系统C数据库管理系统D数据 12．实体之间的联系的基本类型有（D） A一对一B一对多C多对多D上述三种都是

(完整word版)数据库系统原理及应用教程第四版课后答案

第一章 1、（1）数据：数据用于载荷信息的物理符号。 （2）数据的特征；○1数据有“型”和“值”之分；○2数据受数据类型和取值范围的约束；○3数据有定性表示和定量之分；○4数据应具有载体和多种表现形式。 3、（1）数据管理的功能：○1组织和保存数据功能，即将收集到的数据合理地分类组织，将其存储在物理载体上，使数据能够长期的被保存；○2数据维护功能，即根据需要随时进行插入新数据，修改原数据和删除失效数据的操作；○3数据查询和数据统计功能，即快速的得到需要的正确数据，满足各种使用要求；○4数据的安全和完整性控制功能，即能保护数据的安全和完整性。 （2）数据管理的目标：收集完整的信息，将信息用数据表示，按数据结构合理科学的组织并保存数据；为各种使用快速地提供需要的数据，并保护数据的安全和完整性。 4、（1）数据库：是数据管理的新方法和技术，他是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。 （2）数据库中的数据具有的特点：○1数据库中的数据具有整体性，即数据库中的数据要保持自身完整的数据结构；○2数据库中的数据具有数据共享性，不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据，多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。 5、（1）数据库管理系统：它是专门用于管理数据库的计算机管理软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询和统计等操作功能，并完成对数据完整性、安全性进行操作的功能。 （2）数据库管理系统主要功能：是数据存储、数据操作和数据控制功能。其数据存储和数据操作是：数据库的定义功能，指未说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作；数据库建立功能，指大批数据录入到数据库的操作，它使得库中含有需要保护的数据记录；数据库维护功能，指对数据的插入、删除和修改操纵，其操作做能满足库中信息变化或更新的需求；数据库查询和统计功能，指通过对数据库的访问，为实际应用提供需要的数据。数据库管理系统的数据控制功能为：数据安全性控制功能，即为了保证数据库的数据安全可靠，防止不合法的使用造成数据库泄露和破坏，也就是避免数据被人偷看、篡改或破坏;数据库完整性控制功能，指为了保证数据库中的数据的正确、有效和相容，防止不合语意的错误数据被输入或输出。 14、（1）数据库系统的软件由几部分组成？数据库系统的软件中包括操作系统（OS）、数据库管理系统（DBMS）、主语言系统、应用程序软件和用户数据库。 （2）作用：①操作系统或汉字操作系统：操作系统是所有计算机软件的基础，在数据库系统中它起着支持DBMS及主语言系统工作的作用。如果管理的信息中有汉字，则需要中文操作系统的支持，以提供汉字的输入、输出方法和汉字信息的处理方法。②数据库管理系统和主语言系统：数据库管理系统是为定义、建立、维护、使用及控制数据库而提供的有关数据管理的系统软件。主语言系统是为应用程序提供的诸如程序控制、数据输入输出、功能函数、图形处理、计算方法等数据处理功能的系统软件。③应用开发工具软件：应用开发工具是DBMS系统为应用开发人员和最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代计算机语言等各种软件工具．如报表生成器、表单生成器、查询和视图设计器等，它们为数据库系统的开发和使用提供了良好的环境和帮助。④应用系统及数据库：数据库应用系统包括为特定的应用环境建立的数据库、开发的各类应用程序及编写的文档资料，它们是一个有机整体。通过运行数据库应用系统，可以实现对数据库中数据的维护、查询、管理和处理操作。（3）关系：

分布式数据库设计方案

1.大型分布式数据库解决方案 企业数据库的数据量很大时候，即使服务器在没有任何压力的情况下，某些复杂的查询操作都会非常缓慢，影响最终用户的体验；当数据量很大的时候，对数据库的装载与导出，备份与恢复，结构的调整，索引的调整等都会让数据库停止服务或者高负荷运转很长时间，影响数据库的可用性和易管理性。 分区表技术 让用户能够把数据分散存放到不同的物理磁盘中，提高这些磁盘的并行处理能力，达到优化查询性能的目的。但是分区表只能把数据分散到同一机器的不同磁盘中，也就是还是依赖于一个机器的硬件资源，不能从根本上解决问题。 分布式分区视图 分布式分区视图允许用户将大型表中的数据分散到不同机器的数据库上，用户不需要知道直接访问哪个基础表而是通过视图访问数据，在开发上有一定的透明性。但是并没有简化分区数据集的管理、设计。用户使用分区视图时，必须单独创建、管理每个基础表（在其中定义视图的表）,而且必须单独为每个表管理数

据完整性约束，管理工作变得非常复杂。而且还有一些限制，比如不能使用自增列，不能有大数据对象。对于全局查询并不是并行计算，有时还不如不分区的响应快。 库表散列 在开发基于库表散列的数据库架构，经过数次数据库升级，最终采用按照用户进行的库表散列，但是这些都是基于自己业务逻辑进行的，没有一个通用的实现。客户在实际应用中要投入很大的研发成本，面临很大的风险。 面对海量数据库在高并发的应用环境下，仅仅靠提升服务器的硬件配置是不能从根本上解决问题的，分布式网格集群通过数据分区把数据拆分成更小的部分，分配到不同的服务器中。查询可以由多个服务器上的CPU、I/O来共同负载，通过各节点并行处理数据来提高性能；写入时，可以在多个分区数据库中并行写入，显著提升数据库的写入速度。

数据库系统课程设计--实例

摘要 数据库技术是计算机科学技术发展最快，应用最为广泛的技术之一。其在计算机设计，人工智能，电子商务，企业管理，科学计算等诸多领域均得到了广泛的应用，已经成为计算机信息系统和应用的核心技术和重要基础。 随着信息技术的飞速发展,信息化的大环境给各成人高校提出了实现校际互联,国际互联,实现静态资源共享,动态信息发布的要求; 信息化对学生个人提出了驾驭和掌握最新信息技术的素质要求;信息技术提供了对教学进行重大革新的新手段;信息化也为提高教学质量,提高管理水平,工作效率创造了有效途径. 校园网信息系统建设的重要性越来越为成人高校所重视. 利用计算机支持教学高效率，完成教学管理的日常事务，是适应现代教学制度要求、推动教学管理走向科学化、规范化的必要条件；而教学管理是一项琐碎、复杂而又十分细致的工作，工资计算、发放、核算的工作量很大，不允许出错，如果实行手工操作，每月须手工填制大量的表格，这就会耗费工作人员大量的时间和精力，计算机进行教学管理工作，不仅能够保证各项准确无误、快速输出，而且还可以利用计算机对有关教学的各种信息进行统计，同时计算机具有手工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高员工工资管理的效率,也是教学的科学化、正规化管理，与世界接轨的件。在软件开发的过程中，随着面向对象程序设计和数据库系统的成熟，数据设计成为软件开发的核心，程序的设计要服从数据，因此教学管理系统的数据库设计尤其重要。 本文主要介绍教学管理系统的数据库方面的设计，从需求分析到数据库的运行与维护都进行详细的叙述。本系统利用IBM DB2企业版本开发出来的。DB2是IBM公司开发的关系关系数据库管理系统，它把SQL语言作为查询语言。 本文的分为5章。其中第1章主要是课题简介及设计的内容与目的。第2章是需求分析，此阶段是数据库设计的起点。第3章是概念设计，它是将需求分析的用户需求抽象为信息结构，这是整个数据库设计最困难的阶段。第4章是逻辑结构设计，它将概念模型转换为某个DBMS所支持的数据模型。第5章是数据库的实施与运行，它包括数据的载入及数据库的运行。 关键词：SQL语言；IBM DB2；数据库设计；教学管理系统 I

《MySQL数据库系统及应用》综合练习

一、单项选择题(只有一个正确答案) 【1】执行语句“SELECT '2008-01-20'+ INTERVAL 2 DAY; ”结果为 A: 2008-01-22 B: 2010-01-20 C: 2008-02-11 D: 2008-03-20 答案: A 【2】下列哪个是不正确的MySQL的变量命名方式 A: @_name B: @n$ame C: @name D: @name! 答案: D 【3】字符串‘hel’lo’输出结果为 A: hel'lo B: 'hello' C: hel\'lo D: 'hel lo' 答案: A 【4】关系数据库模型是以下哪种方式组织数据结构 A: 树状 B: 文本 C: 二维表 D: 网状 答案: C 【5】使用下列哪个语句可以删除表中所有数据,但保留表结构 A: truncate table B: rename table C: delete D: drop talbe 答案: A 【6】E-R图设计属于（）。 A: 概念结构设计 B: 物理结构设计 C: 逻辑结构设计 D: 需求分析设计 答案: B 【7】执行语句“GREATEST(10,9,128,1)”结果为（）。 A: 9

B: 10 C: 128 D: 1 答案: C 【8】在一个关系中，若有这样一个属性存在，它的值能唯一地标识关系中的每一个元组，则称这个属性为 A: 数据项 B: 候选码 C: 主键 D: 主键值 答案: C 【9】数据库管理系统能实现对数据库中数据的查询、插入、修改和删除等操作。这种功能称为（）。 A: 数据控制功能 B: 数据操纵功能 C: 数据管理功能 D: 数据定义功能 答案: B 【10】1999年10月1日在mysql中表示方法错误的是: A: "1999-10-01" B: "1999%10%01" C: "1999\10\01" D: "1999/10/01" 答案: D 【11】两个表中的行按照给定的条件进行拼接而形成新表的运算为 A: 连接 B: 投影 C: 集合 D: 选择 答案: A 【12】向表中插入一个行新的纪录的命令为 A: replace into B: insert into C: replace from D: insert from 答案: B 【13】\n在MySQL中表示 A: " B: 退格符 C: 回车符