基于中间件的Web数据库服务模型研究

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[摘要] 介绍基于中间件的web数据库服务模型以及几个最基本的中间件技术。

[关键词] 中间件 Web服务器 数据库

基于中间件的Web数据库服务作为一种基于HTTP协议标准的多层Client/Server数据库服务模型模式，其基本框架如图所示。

中间件负责管理Web服务器和数据库服务器之间的通信并提供应用程序服务（功能层），它能够直接或间接调用外部程序或脚本代码来访问数据库，因此可以提供与数据库相关的动态HTML页面，或执行用户查询并将查询结果格式化成HTML页面，通过Web服务器返回给用户浏览器。

图Web数据库服务模型

根据中间件的功能和结构以及数据库连接技术的不同，目前存在着多种Web数据库服务模型。最基本的中间件技术有通用网关接口（CGI）、应用程序编程接口（API）接口以及Web_DB技术产品。

一、CGI技术

通用网关接口CGI，及其改进产品FastCGI，可以作为上图中的中间件，允许Web服务器执行外部程序，通过外部程序来访为数据库等外部资源，以产生HTML文档并返回Web服务器。这一方案的优点是易于实现，用户可以明用浏览器，暗用数据库。用户在Web页面上交互式填查询表，即可通过Web进行异地数据库存取，并在浏览器上显示结果。缺点是当中间件为CGI时，每次访问都需要重新启动一个CGI程序实例，它以进程形式运行，占用资源较多，效率较低，且难于解决连续事务处理。

二、API技术

为了克服CGI局限，一些Web服务器厂商开发出专用的API，允许开发人员编写程序来扩充服务器的功能，如Microsoft的ISAPI、Netscape的NSAPI等。与CGI相比，API应用程序与Web服务器结合更紧密，占用的系统资源也少得多，而其运行效率却大大得到提高，同时还能提供更好的保护和安全性。

然而，如果纯粹依赖于API实现数据库访问，开发API应用程序也要比开发CGI程序要复杂的多，而且，由于各种API之间兼容性很差，缺乏一个统一的业界标准，因此应用程序往往还只能工作在专用的Web服务器甚至操作系统上。

三、Web_DB技术产品

如上所述，CGI和API有一系列缺点，这些缺点造就了Web数据库的商业机会，各公司竞相出台Web_DB技术产品。根据实现技术不同，又可以分为以下几种：

1.提供数据库产品的CGI接口

这类技术通常为数据库产品及其开发工具提供专用的CGI程序接口，将开发人员从繁重的CGI编码中解放出来，从而提高开发效率。如用于Microsoft Visual FoxPro的FoxWeb。这类技术并未克服CGI的局限。

2.提供支持数据库访问的API接口

这类产品在Web服务器的API基础上，提供数据库的访问接口，在客户端采用VBScript、JavaScript、Java Applet、Plug-in等技术实现动态Web应用。目前这类产品最丰富，应用也比较成熟。如Microsoft的IDC、Borland的Web Broker、Sybase的Web.SQL和Web.PB等。

3.提供专用的Web服务器，捆绑数据库服务

如Oracle的Web Server能和Oracle7/8数据库系统无缝结合，使应用程序具有较高的运行效率。但难以连接其它数据库系统。

这些技术和产品各有特色，其中很多中间件产品在充分兼容CGI标准和利用API技术的基础上，还引入了扩充的HTML标集合服务器端的程序或脚本，并允许建立包含扩充标记和脚本的HTML页面模板；而在响应用户的请求的同时，则通过转换这些特殊的标记和执行相应的程序或脚本来完成数据库的访问，同时生成动态的HTML页面返回给用户。

但我们也注意到，大多数的Web_DB技术产品是由Web服务器或数据库厂商开发的，很少能够做到同时兼容不同的操作系统、Web服务器和数据库系统，并且又具有较好的开发和运行效率。

在实现基于Web的医学影像数据库检索服务时可采用Allaire公司的ColdFusion，ColdFusion也属于Web_DB技术产品，但是由于Allaire属于第三方开发商，使得ColdFusion能够很好地独立于操作系统、Web服务器和数据库系统。

参考文献：

[1]王继成等编著：Web应用开发原理与技术[M]. 机械工业出版社, 2003年4月

[2]刘伟等编著：CGI技术全面接触[M]. 清华大学出版社,2001年8月

[3]杨放春等编著：异构网络中间件与开放式API技术[M].北京邮电大学出版社, 2007年3月