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第12章delphi数据库开发工具本章要点：数据库系统的基本概念学会使用delphi数据库开发工具12.1数据库系统概述一、基本概念数据库系统(DBS即DatabaseSystem)是以数据库为核心，并以管理为目的的计算机系统称为数据库系统（DataBaseSystem，简称DBS）。数据库系统在今天的信息社会中有着广泛的应用。数据库系统狭义地讲是由数据库、数据库管理系统和用户构成、广义地讲是由计算机硬件、操作系统、数据库管理系统以及在它支持下建立起来的数据库、应用程序、用户和维护人员组成的一个整体。数据库系统同其他计算机系统类似，是由计算机硬件和软件两部分组成。数据库最终用户应用系统应用开发工具DBMS操作系统数据库管理员DBA数据库系统构成应用程序员图1.1计算机硬件资源包括主机和输入/输出设备。数据库系统的硬件应要求有足够大和安全的磁盘等直接存储设备，用于安全地存储庞大的数据；要求有较高的通讯能力，以提高数据传送率；要求系统支持联网，实现数据共享。数据库系统的软件包括操作系统、数据库管理系统（编译系统）和应用程序系统。目前的微机数据库系统软件都是建立在Windows操作系统之上的。采用不同的方式管理信息：采用数据库来组织相关的具有一定结构的数据；使用数据库管理系统来管理数据信息即数据库；前台使用数据库应用程序对数据库管理系统存储的数据进行获取、显示、插入、删除等操作。1.数据库数据库是数据库系统的核心和管理对象，是有效数据的存储基地。大量的数据按一定的数据模型组织存储在数据库中，便于实现数据共享。数据库一般由应用程序员利用计算机数据库商家提供的数据库管理系统中的某一工具创建一个库结构（表格），再由数据库管理人员利用数据库管理系统或应用程序系统提供的工具将有用的数据填入设计好的库中，形成一个有效的数据库，并提供给多个终端用户共享和使用。数据库有以下明显特点：①数据结构化。数据库中的数据不再像文件系统中的数据那样从属特定的应用，而是按照某种数据模型组织成为一个结构化的数据整体。它不仅描述了数据本身的特性，而且描述了数据与数据之间的种种联系，这使数据库具备了复杂的内部组织结构。②实现数据共享。这是数据库技术先进性的重要体现。由于数据库中的数据实现了按某种数据模型组织为一个结构化的数据，实现了多个应用程序、多种语言及多个用户能够共享一个库中的数据，甚至在一个单位或更大的范围内共享，大大提高了数据的利用率，提高了工作效率。③减少数据冗余度。在数据库技术之前，许多应用系统都需要建立各自的数据文件，即使相同的数据也都需要在各自的系统中保留，造成大量的数据重复存储，这一现象称为数据的冗余。由于数据库实现了数据共享，减少了存储数据的重复，节省了存储空间，减少了数据冗余。④数据独立性。数据库技术中的数据与程序相互独立，互不依赖，不因一方的改变而改变另一方，这大大简化了应用程序设计与维护的工作量，同时数据也不会随程序的结束而消失，可长期保留在计算机系统中。数据库的组成与建立数据库是由一个或几个数据表格组成的，数据表格是由数据组成的。①数据库的建立创建一个数据库的过程有以下几个步骤：1)确定数据库的使用范围。2)确定支持数据库所需的字段。3)将字段划分成一些合理的数据表格。4)确定数据表格之间的链接。创建一个工程时，首先应当全面地分析工程的特点，根据工程的需要确定要建立的数据库，应当使数据库的内容既能达到工程的要求，同时内容上尽可能地清晰简练。在确定数据库的需求后，要将这些需求划分成合理的数据表格。所谓合理的数据表格，通常要满足下面几点：数据表格中的字段所描述的内容有一定的联系。数据表格中至少要有一个字段的记录是不重复的。一个数据表格与数据库其他的数据表格中至少一个能够链接。一个数据表格与数据库其他的同一数据表格不要有多对多的链接。②数据表格的结构在划分了合理的数据表格之后，就可以建立数据表格的结构。在为字段命名时，应使字段名能够反映字段的内容。字段的数据类型及数据宽度的选择要合理，既要满足使用要求，又要少占用内存。在数据表格结构中需要一个主关键字段，数据表格中的数据就是按主关键字段的顺序存放的，而且利用主关键字段能够高效地与其他数据表格建立链接。索引也是数据表格常用的，在数据库中，利用索引可以加快访问速度。在表格中每一行称为记录。2.数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是提供建立、描述、管理和维护数据库的程序系统，是数据库系统的核心组成部分。它的目标是使用户能科学地组织和存储数据，能从数据库中获取需要的数据，能方便的对数据进行处理，从而实现对数据库进行统一的管理和控制。它是建立在操作系统基础上的，是位于操作系统与用户之间的一层数据管理软件，负责对数据库的数据进行统一的管理和控制。用户发出的或应用程序中的各种操作数据库及其中数据的命令，都要通过DBMS来执行。DBMS一般都由专业的软件商家研制，形成商业软件包，并提供一套较为完整的数据库语言（相当于一种高级语言）。目前市面上流行的数据库管理系统很多，其中著名的数据库产品有：Oracle、DB2、Sybase、FoxPro、Clipper、Paradox、Access等。其功能包括：数据定义功能（DBMS提供数据定义语言DDL）数据操纵功能（DBMS提供数据操纵语言DML）数据库的运行管理（保证数据的安全性、完整性、并发控制和系统恢复）数据库的建立和维护功能（通常由应用程序完成）DBMS主要有四种类型：文件管理系统、层次数据库系统、网状数据库系统和关系数据库系统。因为目前关系数据库系统应用最为广泛，所以我们重点对关系数据库系统中的几个概念进行介绍。关系数据库（RelationalDatabase）：一个关系数据库是由若干表组成。字段（Field）：在表中，每一列称为一个字段，如学号。记录（Record）：在表中，每一行称为一条记录，如学号为200401的一条记录。索引（Index）：索引是基本表的目录，为了加快访问数据库的速度，一个基本表可以建立多个索引，提供多种存取路径。关键字：关键字是唯一能确定表的一行的属性或属性组。3.应用程序系统应用程序系统是指数据库应用程序系统，它是针对某一个管理对象（应用）而设计的一个面向用户的软件系统，是建立在DBMS基础上的，而且具有良好的交互操作性和用户界面。数据库应用程序与DBMS进行通信，并访问DBMS中的数据，它是DBMS实现其对外提供数据信息服务这一目的的唯一途径。简单地说，数据库应用程序是一个允许用户插入、修改、删除并报告数据库中的数据的计算机程序。如学生选课管理系统、人事管理系统、财务管理系统等均为一个数据库应用程序系统。它与数据库管理系统和数据库一同构成数据库软件系统。这种实用数据库系统也常常称为管理信息系统（ManagementInformationSystem，简称MIS）。4.数据库用户严格地说，一个完整的数据库系统还应该包含数据库用户。数据库用户根据他们的工作内容可分成以下三类人员。①终端用户：这类人员一般是不要求精通计算机的各级管理人员，他们一般使用应用程序提供的菜单来操作数据库、生成报表等。②设计与开发人员：这类人员是负责设计和编制应用程序的人员。系统分析员：负责应用系统的需求分析和规范说明，确定系统的软、硬件配置，参与数据库系统的概要设计数据库设计人员：参与需求调查和系统分析，负责数据库中数据的确定，各级模式的设计应用程序员：负责设计和编写系统的程序模块，并进行调试和安装③数据库管理员：这类人员是指全面负责数据库系统的管理维护，保证系统能够正常使用的人员。在数据库系统环境下，有两类共享资源。一类是数据库，另一类是数据库管理系统软件。因此需要有专门的管理机构来监督和管理数据库系统。职责1：数据库要存放哪些信息，DBA要参与决策。因此DBA要与其它人员一起搞好数据库设计，参与数据库设计的全过程。职责2：DBA根据应用要求，和数据库设计人员一起共同决定数据的存储结构和存取策略，以求获得较高的存取效率和存储空间利用率。例如：针对数据库的应用主要是查询，还是更新，数据库中数据的存储方式有多种选择。职责3：确定用户的存取权限、数据的保密级别、完整性约束条件职责4：及时处理数据库系统运行过程中出现的问题，周期性的转储数据、维护日志文件。职责5：在系统运行期间监控系统的空间利用率、处理效率等性能指标，对运行情况进行记录、统计分析，根据实际运行环境和工作经验不断改进数据库设计。在运行过程中，由于大量数据的不断插入、删除，时间一长会影响系统的性能。因此，要定期对数据库进行重组，以提高系统的性能。当用户的需求发生改变和增加时，要重新构造数据库，修改部分结构。但是，对规模较小的数据库系统，数据库用户除应用程序员外，只有一个终端用户，而这个终端用户也就兼任数据库管理员的工作。二、数据库系统的开发数据库系统设计是在现成的数据库管理系统上建立数据库应用系统的过程。应包括软硬件的选择和数据库应用系统的设计两部分。通常所称的数据库系统设计（或数据库设计）主要是指数据库应用系统设计，它是指在具备了DBMS、系统软件、操作系统和硬件（含网络）的环境后，开发人员使用这一环境，利用各种开发工具，设计出用户满意的数据结构和相应的数据处理程序，建立数据库应用系统的过程。数据库应用系统设计可以分为需求分析、软件设计、测试、运行与维护四个阶段，还可以进一步细分为数据分析、功能分析、数据库设计、应用程序设计、测试、运行和维护七个内容与步骤。在软件设计阶段有两个重要的设计内容，即数据库设计和应用程序设计。数据库设计又称数据结构设计，应用程序设计又称处理程序设计，这两个内容是数据库应用系统设计的核心，两者相互支持又相互制约。处理是对数据的加工，不同的用户有不同的要求，其设计与用户的具体要求密切相关。数据是处理加工的对象，对数据库而论，它是所有数据的综合，面向全体用户。n三、数据库系统的体系结构数据库应用程序在逻辑上通常由两部分组成：一是数据库访问链路，二是用户界面。这就是数据库系统应用程序的体系结构。数据库应用程序的体系结构包括单层、两层和多层。Delphi应用程序能存取各类数据——文件服务器或本地的桌面数据表及远程数据库。Delphi程序通过BDE（BorlandDatabaseEngine）或者ADO（ActiveDataObject）来访问各种数据源。其中BDE是Borland公司开发的数据库引擎，它的基本思想是把应用程序开发接口部分与连接数据库的部分分开。这样用户就可以按照自己的意愿把应用程序前端部分代码得编写通用，而数据源改变也不用重新编码，只要重新设置BDE就可以了。ADO数据访问接口是Microsoft公司处理数据库信息的最新技术。它是一种ActiveX对象，采用OLEDB的数据访问模式，是数据访问对象DAO、远程数据对象RDO和开放数据库互联ODBC三种方式的扩展。ADO已成为访问数据库的新标准。数据库分为本地数据库和远程数据库两种。例如Paradox、dBase、FoxPro和Access等，这些数据库被称为本地数据库，一般用于编写单层的数据库应用程序，即本地数据库应用程序。另一种是远程数据库服务器，如InterBase、Oracle、Sybase、Informix、MicrosoftSqlServer和DB2等，一般用于编写多层次的数据库应用程序，即C/S（客户/服务器Client/Server）数据库应用程序和多层数据库应用程序。Delphi数据库应用程序通过BDE或者ADO获取它们所需的数据。Delphi所支持的数据库种类一般包括以下几种。1.dBase数据库（.DBF）2.Paradox数据库3.ASCII文件（.TXT）4.本地InterBase服务器（.GDB）5.Access数据库（.MDB）6.各种数据库服务器7.可以通过ODBC与其他数据库建立链接1122..11..33DDeellpphhii的的数数据据库库辅辅助助工工具具Delphi提供了几个数据库辅助工具为数据库的开发提供了强大的数据管理功能，本