Способы интерактивного доступа к Базам знаний

1. Доступ к базе данных на стороне сервера. Реализуется за счет наличия двух более или менее стандартизованных средств: возможности включения форм в документ, составленный с использованием языка гипермедийной разметки HTML, и возможности использования внешних по отношению к серверу Web программ, взаимодействие которых происходит через специфицированный протокол CGI (Common Gateway Interface) или внедренный позже API (Application Program Interface).

При реализации на основе CGI общая схема реализации доступа к базе данных на стороне Web-сервера выглядит следующим образом:

· при просмотре документа клиент встречает ссылку на страницу, содержащую одну или несколько форм, предназначенных для запроса данных из базы данных;

· клиент запрашивает эту страницу; помимо незаполненных форм страница может содержать общую информацию о базе данных и о назначении предлагаемых форм;

· если клиента действительно интересует информация из базы данных, которую можно получить на основе предложенных форм, то он заполняет одну из форм и отправляет заполненную форму на сервер;

· получив заполненную форму, сервер запускает соответствующую внешнюю программу, передавая ей параметры и получая результаты на основе протокола CGI;

· внешняя программа преобразует запрос, выраженный с помощью заполненной формы, в запрос на языке, понятном серверу баз данных (обычно это язык SQL).

· внешняя программа взаимодействует с сервером баз данных; взаимодействие может быть прямым, если внешняя программа жестко привязана к конкретному SQL-серверу, или с использованием, например, протокола и соответствующего драйвера ODBC, если жесткая привязка отсутствует;

· после получения результатов запроса внешняя программа формирует соответствующую виртуальную или реальную HTML-страницу, передает ее серверу и завершает свое выполнение;

· сервер передает сформированную HTML-страницу клиенту, и на этом процедура доступа к базе данных завершается (как обычно, сервер разрывает транспортное соединение с клиентом).

На сленге Web-мастеров любая внешняя программа, запускаемая Web-сервером в соответствии со спецификациями CGI, называется CGI-скриптом. CGI-скриптможет быть написан на языке программирования (Си, Си++, Паскаль и т. д.)или на командном языке (языки семейства shell, perl и т. д.). CGI-скрипт, выполняющий роль посредника между Web-сервером и другими видами серверов(например сервером баз данных), называется шлюзом (видимо, более правильно было бы использовать термин CGI-шлюз). Наличие CGI-скриптов на стороне Web-сервера позволяет, в частности, перенести часть логики приложения из клиента в сервер. CGI-шлюзы представляют собой средство для организации трехзвенной (в общем случае, многозвенной) архитектуры клиент-сервер.

Т.о. при использовании CGI вся интерпретация пользовательского запроса производится CGI-скриптом. Скрипт может быть предельно жестким, ориентированным на выполнение запроса к фиксированной таблице фиксированной базы данных, или относительно гибким, способным выполнить произвольный запрос к одной или нескольким таблицам базы данных, идентифицируемой в параметрах клиента.

2. Доступ к базе данных на стороне клиента.Наиболее мощные средства обеспечения доступа к базам данных на стороне Web-клиента обеспечивает язык Java. Java - это объектно-ориентированный язык программирования, являющийся, по сути дела, "безопасным" подмножеством языка Си++. В частности, Java не содержит средств адресной арифметики, не поддерживает механизм множественного наследования и т. д. Поэтому утверждается, что корректность Java-программы можно проверить до ее реального выполнения (это абсолютно недоказанное утверждение). Различают:

· язык Java, для которого существуют компиляторы в так называемый "мобильный код" (машинно-независимый код, который может интерпретироваться или из которого могут генерироваться машинные коды на разных платформах);

· язык JavaScript, который обычно используется для расширения возможностей языка HTML за счет добавления процедурной составляющей;

· и программный продукт HotJava, являющийся, по сути, интерпретатором мобильных кодов Java.

Для обеспечения доступа к базам данных на стороне Web-клиента наиболее существенно наличие языка Java. Технология разработки HTML-документа позволяет написать произвольное количество дополнительных Java-программ, откомпилировать их в мобильные коды и поставить ссылки на соответствующие коды в теле HTML-документа. Такие дополнительные Java-программы называются апплетами (Java-applets).Получив доступ к документу, содержащему ссылки на апплеты, клиентская программа просмотра запрашивает у Web-сервера все мобильные коды. Коды могут начать выполняться сразу после размещения в компьютере клиента или быть активизированы с помощью специальных команд. Поскольку апплет представляет собой произвольную Java-программу, то, в частности, он может быть специализирован для работы с внешними базами данных. Более того, система программирования Java включает развитый набор классов, предназначенных для поддержки графического пользовательского интерфейса. Опираясь на использование этих классов, апплет может получить от пользователя информацию, характеризующую его запрос к базе данных, в том же виде, как если бы использовался стандартный механизм форм языка HTML, а может применять какой-либо другой интерфейс.

Для взаимодействия Java-апплета с внешним сервером баз данных разработан специализированный протокол JDBC, который, фактически, сочетает функции шлюзования между интерпретатором мобильных Java-кодов и ODBC, а также включает ODBC.

Достоинства и недостатки двух рассмотренных подходов. Использование CGI-скриптов на стороне Web-сервера позволяет иметь на стороне клиента только сравнительно простые программы просмотра. Вся хитроумная логика работы с базами данных (возможно, с обработкой полученных данных)переходит на сторону Web-сервера. Это легкий способ построения трехзвенной архитектуры приложения. Отрицательным моментом является то, что при необходимости подключения нового CGI-скрипта требуется (относительная) модификация кода сервера. Использование Java-апплетов обеспечивает более гибкое решение. Апплет - это часть HTML-документа. Для включения нового апплета нужно всего-навсего перекомпоновать документ. Web-cервер трогать не нужно.

Принципы работы SQL-сервера. (для себя, можно не печатать)SQL является инструментом, предназначенным для обработки и чтения данных, содержащихся в компьютерной базе данных. SQL (структурированный язык запросов) как следует из названия, является языком программирования, который применяется для организации взаимодействия пользователя с базой данных. На самом деле SQL работает только с базами данных одного определенного типа, называемых реляционными. На рисунке изображена схема работы SQL. Согласно этой схеме, в вычислительной системе имеется база данных, в которой хранится важная информация. Если БД относится к сфере бизнеса, то в ней может храниться информация о материальных ценностях, выпускаемой продукции, объемах продаж и зарплате. В базе данных на персональном компьютере может храниться информация о выписанных чеках, телефонах и адресах или информация, извлеченная из более крупной вычислительной системы. Компьютерная программа, которая управляет базой данных, называется системой управления базой данных, или СУБД. Если пользователю необходимо прочитать данные из базы данных, он запрашивает их у SQL с помощью СУБД. SQL обрабатывает запрос, находит требуемые данные и посылает их пользователю. Процесс запрашивания данных и получения результата называется запросом к базе данных: отсюда и название — структурированный язык запросов. Однако это название не совсем соответствует действительности. Cегодня SQL представляет собой нечто гораздо большее, чем простой инструмент создания запросов, хотя именно для этого он и был первоначально предназначен. Несмотря на то, что чтение данных по-прежнему остается одной из наиболее важных функций SQL, сейчас этот язык используется для реализации всех функциональных возможностей, которые СУБД предоставляет пользователю, а именно:

· Организация данных. SQL дает пользователю возможность изменять структуру представления данных, а также устанавливать отношения между элементами базы данных.

· Чтение данных. SQL дает пользователю или приложению возможность читать из базы данных содержащиеся в ней данные и пользоваться ими.

· Обработка данных. SQL дает пользователю или приложению возможность изменять базу данных, т.е. добавлять в нее новые данные, а также удалять или обновлять уже имеющиеся в ней данные.

· Управление доступом. С помощью SQL можно ограничить возможности пользователя по чтению и изменению данных и защитить их от несанкционированного доступа.

· Совместное использование данных. SQL координирует совместное использование данных пользователями, работающими параллельно, чтобы они не мешали друг другу.

· Целостность данных. SQL позволяет обеспечить целостность базы данных, защищая ее от разрушения из-за несогласованных изменений или отказа системы.

Т.о., СУБД является достаточно мощным средством для взаимодействия с SQL.