Дипломная работа: Исследование технологии доступа к базам данных

Содержание

Введение....................................................................................................................... 8
1 Сравнительный анализ технологий доступа ....................................................... 10
1.1 Обзор технологий доступа .............................................................................. 10
1.2. Одноплатформенные технологии.................................................................. 13
1.2.1 Технология OLE DB ................................................................................. 14
1.2.2 Технология ADO ........................................................................................ 16
1.3 Многоплатформенные технологии ................................................................ 21
1.3.1 Технология JDBC ....................................................................................... 21
1.3.2 Технология ADO.NET ................................................................. 22
1.3.3 Технология DBI ........................................................................................ 25
1.4 Испытания отдельных технологий доступа базы данных .......... 26
1.5 Результаты испытаний выбранных технологий............................................ 29
2 Технологии для создания web - приожений ........................................................ 32
2.1 Обзор и сравнение технологий создания вэб - приложений ....................... 32
2.1.1 Серверная технология ASP.NET.............................................................. 34
2.1.2 Использование ADO.NET в приложениях ASP.NET ............................ 35
3 Реализация иллюстрации технологии доступа к базам данных ....................... 39
3.1 Анализ предметной области............................................................... 39
3.1.1 UML диаграммы......................................................................................... 41
3.1.2 Концептуальное проектирование ............................................... 43
3.2 Этапы разработки web – приложения ............................................ 49
3.3 Описание работы ИС «Электронная библиотека» ....................... 52
4 Безопасность жизнедеятельности ........................................................... 57
4.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных
факторов.................................................................................................................... 57
4.1.1 Микроклимат рабочей зоны программиста............................. 58
4.1.2 Воздействие шума на программиста. Защита от шума.......... 58
4.1.3 Требования к организации и оборудованию рабочих мест... 59
4.2 Рассчет искусственного освещения…………………………….. 62
4.3 Рассчет вентиляции ............................................................................. 64
5 Технико – экономическое обоснование проекта................................................. 69
5.1 Описание работы и обоснование необходимости .......................... 69
5.2 Расчет затрат на разработку информационных тезнологии....... 69
5.3 Расчет затрат на амортизацию.......................................................... 72
Заключение.................................................................................................. 76
Список использованной литературы....................................................................... 78
Приложение А ........................................................................................................... 79
Сравнительный анализ технологий доступа
Обзор технологий доступа
История технологий доступа восходит к 1970 году, когда доминируют
такие системы баз данных как dBase, Paradox, Clipper и FoxPro. Популяризация
всех видов решений для базы данных заставила их авторов создать механизмы
доступа к различным базам данных, используя различные языки
программирования. В середине 70 – х Моше М. Цлуф от Научно –
исследовательского центра IBM создал одну из первых технологий доступа,
которую вызвали Query – By – Example (QBE). Эта технология основывается на
высокоуровневом языке, который управляет данными и позволяет создавать
универсальные запросы, делать удобные обновления данных или управлять
реляционной базой данных. Эксплуатационным преимуществом поиска QBE
является то, что для формирования запроса не требуется использовать
специализированный язык запросов, синтаксис которого может быть сложен и
недоступен конечному пользователю. Пользователю выводится окно, в котором
указаны все поля данных, встречающиеся в каждой записи данных; введение
информации в конкретное поисковое поле ограничит поиск совпадением
(полным или частичным, в зависимости от договорённости реализации) по
данному полю. Проверка условий осуществляется только по заполненным
условиям на поля, а поля, условия на которые не будут указаны, могут
соответствовать чему угодно.
Многие практические реализации QBE
допускают также не только конъюнктивное соединение условий в заполненных
полях, но и другие варианты соединения условий (например, дизъюнкцию,
отрицание , существование или не существование связанных записей и другие).
Запрос на таком примере дал начало другим технологиям доступа к данным,
таким как DAO (Data Access Object – Объект Доступа к данным), ODBC (Open
DataBase Connectivity), OLE DB (Object Linking and Embedding DataBase –
Связывание объектов и Встраивание DataBase), или ADO (ActiveX Data Object –
Объект данных ActiveX).
Объект Доступа к данным (DAO) – компонент, который обеспечивает
универсальный интерфейс для связи между приложением и источником данных
(например, база данных или файл). Это часто связано с шаблонами
оформления, к частому появлению универсальных решений (протестированных
на практике), повторным проблемам проектирования. Добавление DAO к
данному приложению, приводит к добавлению другого интерфейсного уровня
и увеличению объема кода, который должен быть выполнен, чтобы выполнить
то же самое действие. Поэтому в приложениях, где эффективность критически
важна, DAO не добавляется, чтобы обеспечить максимально возможную
операцию. Другая технология, которая стала альтернативой Query – By –
Example (QBE) и Data Access Object (DAO) это Open DataBase Connectivity
(ODBC).
Представители нескольких компаний, производящих оба аппаратных и
программных обеспечения, работали в течение нескольких лет в SQL ACCESS
GROUP (SAG), пытающемся определить универсальный метод доступа к
данным, чтобы упростить клиент – серверное программное обеспечение.
Компания Microsoft использовала результаты группы SAG для создания
интерфейса уровня вызова (CLI), интерфейс, который позже использовался,
чтобы создать, Open Database Connectivity Application Programming Interface.
Язык структурированных запросов SQL был выбран как язык для связи с
базами данных. Embedded SQL это расширение какого – либо базового языка
программирования, является одним из интерфейсных типов, упрощающий
использование технологии доступа к базе данных для программистов. Он
допускает использование SQL – запросов непосредственно в коде языка
программирования. Затем определения препроцессора вызывают – более
низкие объекты уровня, методы и функции – которым присвоен надлежащий
код, относящийся к интерфейсу базы данных. Прежде чем компилятор языка C
выполняет заключительную компиляцию программы,все инструкци
препроцессора должны будут подвергнуться предварительной компиляции –
изменяющиеся команды от SQL в низкоуровневый код. Другой основной тип
API вышеупомянутый интерфейс уровня вызова (CLI).
CLI описывает, как именно программа должна отправлять SQL – запросы
к системе управления базами данных (СУБД) и как именно возвращенный
набор записей должен быть последовательно обработан приложением. Это –
метод выполнения инструкции SQL в стандартной программе языка
программирования. Во – первых, соединение с базой данных инициируется,
используя надлежащий объект, который обрабатывает соединения. Затем
надлежащий метод, объект, представляя инструкцию SQL или объект,
обрабатывающий соединения с базой данных, используются, чтобы выполнить
инструкцию SQL. Этот интерфейсный тип стал чрезвычайно популярным в
клиент – серверных системах.
Интерфейс уровня вызова (CLI) – интерфейс более низкого уровня, чем
Embedded SQL. Вместо того, чтобы поместить инструкции SQL в код
приложения программист помещает последовательность стандартных вызовов
подпрограммы, которые отправляют сообщения в данный СУБД (DBMS).
ODBC (Open Database Connectivity ) – открытый интерфейс баз данных.
Определяет набор низкоуровневых функций, которые делают обмен данными и
передачу инструкции возможными между приложениями клиента и сервера без
необходимости обладать подробной информацией относительно структуры
обоих клиентов и серверов. Написать приложение, использующее стандартный
интерфейс для доступа к любой произвольной БД, всегда и проще и экономнее,
чем использовать конкретные, так называемые «родные» интерфейсы, которые быстро устаревают.
Интерфейс ODBC гарантирует максимальную
универсальность приложения и делает его независимым от определенного
источника и вида обработанных данных. Это позволяет создавать приложение,
которое не должно быть выделено определенной базе данных. Это –
пользователь, который указывает, что надлежащий модуль вызывал драйвер
базы данных и соединяет приложение с определенной базой данных,
содержащей данные, которые будут обрабатываться.
Интерфейс ODBC определяет следующее:
· библиотека функций ODBC, которые позволяют соединиться с
системой управления базами данных (DBMS), выполните SQL – запросы и
передайте их результаты;
· универсальный метод соединения и входа в систему DBMS;
· универсальный набор типов данных, универсальность интерфейса
ODBC гарантирует;
· определение SQL – запросов во время компиляции или во время
работы приложения;
· использует тот же набор функций, для соединения с различными
DBMS;
· возможность соединения с многочисленными DBMS экземплярами;
· отправка и получение данных в универсальном формате;
· драйвер базы данных преобразовывает данные между типами,
определенными ODBC и определенными типами DBMS.
Технология ODBC предусматривает создание дополнительного уровня
между приложением и используемой СУБД. В архитектуре ODBC используется
один ODBC Driver Manager и несколько ODBC – драйверов, отвечающих за
реализацию особенностей доступа к каждой отдельной СУБД (Рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Структура ODBC
Стандарт ODBC определяет два типа драйверов, которые являются
совместимыми, который позволяет одной системе использовать два типа
драйверов:
· одноуровневый – драйвер обрабатывает обе функции ODBC, а также
SQL – запросы;
· многоуровневый – этот драйвер обрабатывает функции ODBC и
отправляет SQL – запросы в целевой источник данных.
В Одноуровневой реализации функциональность базы данных понята
непосредственно драйвером. Драйвер выполняет SQL – запросы и получает
информацию от базы данных. Драйверы локальной базы данных, такие как
dBase, Paradox и FoxPro могут быть примерами таких драйверов. В
Многоуровневой конфигурации драйвер отправляет SQL – запрос в сервер,
который обрабатывает и выполняет запрос. Приложение, драйвер и менеджер
по драйверу в системе, которую обычно вызывают клиентом. И источник
данных и программное обеспечение, которое управляет доступом к данным,
обычно располагаются на другом компьютере, названном сервером.
Преимущества:
простота разработки приложения;
технология ODBC позволяет создавать распределенные гетерогенные
приложения без учета конкретных СУБД, т.е. приложение становится
независимым от СУБД.
Недостатки:
снижение скорости доступа к данным, что связано с необходимостью
трансляции запросов;
увеличение время обработки запросов, что связано с введением
дополнительного программного слоя;
необходимы предварительная инсталляция и настройка ODBC –
драйвера (указание драйвера СУБД, сетевого пути к серверу, базы данных и
т.д.) на каждом рабочем месте. Параметры этой настройки являются
статическими, т.е. приложение изменить их самостоятельно не может;
предоставляет доступ только к реляционным SQL – ориентированным
БД. OLE DB.
Но данные в БД могут быть представлены в любом виде и формате
(электронные таблицы, документы в rtf – формате, почтовые системы и т.д.).
Возникает потребность или создать единый формат хранения данных, что
дорого и неэффективно, либо нарастить имеющиеся технологии интерфейсами
доступа к любым типам данных.

1.2 Одноплатформенные технологии
Тот факт, что Microsoft создали технологию COM (Component Object
Model), способствовала разработке OLE DB. Технология COM включает
эффективную передачу между приложениями, определяя компоненты
программы, независимые от языка программирования. Это позволяет включать
в разработанные элементы приложений, которые принадлежат другим
программам и обмен данными между отдельными объектами, используя так
называемые интерфейсы. Объектная модель компонентов используется во
многих приложениях, таких как Microsoft Office, где это позволяет объединять
объекты динамически, например, от MS Excel к документам текстового
процессора MS Word. Это также является основой таких технологий доступа к
базам данных , как OLE DB или ADO. Технология OLE DB (Object Linking and
Embedding Database) так же как ODBC, COM или ADO был разработан
компанией Microsoft.

1.2.1 Технология OLE DB
OLE DB является COM – объектом, который работает таким образом, что
похож на ODBC, но это применяется к любому источнику данных, и не только
к базам данных SQL. Приложения могут использовать OLE DB, чтобы
достигнуть данных непосредственно, или они могут вызвать ODBC через OLE
DB, чтобы получить доступ к базам данных ODBC. По сравнению с открытыми
интерфейсами, такими как ODBC, OLE DB – очень сложное решение, и трудно
использовать. Кроме того, он не является портативным, и может только
использоваться программным обеспечением, которое является совместимым со
средой Microsoft Windows.
OLE DB состоит из трех компонентов:данные;
потребителя данных (например, приложения);
поставщика (провайдера) данных, который содержит и предоставляет
служебного компонента, который обрабатывает и транспортирует
данные (в частности, процессоры запросов, процессоры курсоров).
OLE DB – это единый API, который обрабатывает как совместимые с
SQL источники данных, так и несовместимые, такие, как почта и каталоги
(Рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 – Компоненты OLE DB
OLE DB обеспечивает связывание для программистов на С и C++, а также
программистов, использующих языки с С – подобными вызовами функций.
Такие языки, как VB и VBScript, не поддерживают тип данных «указатель»
(адресных переменных). Следовательно, они не могут использовать связывание
в стиле С и прямое обращение к OLE DB (Рисунок 1.3).
Рисунок 1.3 – Общая схема работы универсального интерфейса OLE DB

При разработке OLE DB фирма Microsoft учла возможные подобия между
провайдерами и обеспечила базовый уровень интерфейсов.
Интерфейсы базового уровня – это набор минимума объектов и
интерфейсов, которые должны поддерживаться как провайдерами данных, так
и сервисными провайдерами (Рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 – Интерфейсы базового уровня
Так простой провайдер данных, который не поддерживает транзакции
или запросы через объекты типа Command, может поддерживать только
требуемые ему интерфейсы, в то время как более сложные провайдеры данных
и сервисные провайдеры будут пользоваться этой возможностью.
Все провайдеры данных и сервисные провайдеры должны поддерживать
объект источника данных – Data Source Object (DSO). DSO представляет
соединение с источником данных, через который вы можете воздействовать на
данные. DSO создает многократные сеансы связи посредством объекта
DBSession. Область связи с источником включает информацию об имени и
расположении источника данных и опознавательную информацию, если
данные находятся вне защищенной среды.

1.2.2 Технология ADO
ADO ( объекты данных ActiveX ) технология, которая происходит от
COM модели и технологии OLE DB, намного проще и гораздо удобнее в
реализации.ADO это объектно – ориентированная технология, и она
построена на основе набора классов и методов , которые реализуют
определенные интерфейсы COM. ADO может использоваться в Visual C++,
среде Visual Basic или другой среде программирования, которая допускает
делание ссылок на библиотеку типов, и в результате у программиста есть
доступ к объектам, которые создают эти библиотеки.
Набор объектов, которые используются для добавления, модификации
данных, соединения с источником данных, удаления и чтения содержатся в
ADO.
Connection – это объект ADO устанавливает связь с источником данных.
Является одной единственной сессией. Он позволяет определять начало и
завершение транзакции, также изменение параметров с базой данных. В
объекте Connection, используя метод Execute, могут выполняться разные
команды такие как, SQL – запросы. В том случае когда команда возвращает
набор данных, в результате выполнения этого метода автоматически создается
объект Recordset.....