第四章 数据库应用系统功能设计与实施

第四章 数据库应用系统功能设计与实施

软件体系结构

• 构件：组成系统的具有一定独立功能的不同粒度的程序模块、独立程序或软件子系统。
• 连接件：表示构件间的相互作用。
• 约束：对象连接时的规则。

软件设计过程

原则：自顶向下，逐步求精。

• 概要设计：根据需求确定软件和数据的总体框架。
• 详细设计：将其进一步细化成软件的算法表示和数据结构。

DBAS总体设计

DBAS体系结构设计

• 客户/服务器体系结构（C/S）
  • 客户端
    • 用户界面
    • 应用业务规则
  • 数据库服务器
  • 事务逻辑
  • 数据存储
  • 数据存取
• 浏览器/服务器体系结构（B/S）
  • 客户端：Web浏览器
    • 显示逻辑
  • Web应用服务器
    • 应用业务规则
      数据库服务器
    • 事务逻辑
    • 数据存储
    • 数据存取

DBAS软件总体设计

软硬件选型与配置设计

软硬件选型的内容：

• 络及 络设备选型
• 数据存储设备及备份方案制定
• 应用服务器、Web服务器选型
• 确定系统终端软件环境
• 确定软件平台及开发语言、工具
• 系统中间件及第三方软件选型

需要考虑的因素：

• 数据规模
  • 数据量大小
  • 数据增长速度
• 系统性能
  • 系统响应时间
  • 并发访问需求
  • 系统吞吐量
  • 实时性需求
  • 峰值时系统响应速度
• 安全可靠性
  • 数据安全性
  • 数据传输安全性
  • 系统访问安全性
  • 设备安全可靠性
• 用户需求
• 项目预算情况

业务规则初步设计

从系统的角度，规划DBAS的业务流程使之符合客户的实际业务需要。

DBAS功能概要设计

• 表示层概要设计：人机界面设计
• 业务逻辑层概要设计：梳理DBAS的各项业务活动，将其表示为各种系统构件。
• 数据访问层概要设计：针对DBAS的数据处理需求设计用于操作数据库的各类事务。

DBAS功能详细设计

• 表示层详细设计：对人机界面的设计采用原型迭代法。
  • 初步设计
  • 用户界面细节设计
  • 原型设计与改进
• 业务逻辑层详细设计：根据概要设计中定义的各程序模块功能和输入输出数据需求，结合具体的程序设计环境和机制，设计各模块的内部处理流程和算法、具体数据结构、对外详细接口等，是对概要设计的细化。

DBAS实施

• 创建数据库
  • 初始空间大小
  • 数据库增量大小
  • 访问性能
• 数据装载
  • 筛选数据
  • 转换数据格式
  • 输入数据
  • 校验数据
• 编写与调试应用程序
• 数据库试运行
  • 功能测试
  • 性能测试

应用系统安全架构设计

• 安全性保护：防止非法用户的对数据库的非法使用。
  • 用户身份鉴别
  • 权限控制
  • 视图控制
• 完整性保护：保证数据源的正确性和一致性。
• 并发控制：保证多个用户能共享数据库，并维护数据的一致性。常用的方法是封锁技术，排它锁和共享锁。
  • 按同一顺序访问资源
  • 避免事务中的用户交互
  • 采用小事务模式，尽量缩短事物的长度，减少占有锁的时间
  • 尽量使用行锁，少用表级别的锁
  • 使用绑定连接，使同一应用程序所打开的两个或多个连接可以相互合作。
• 数据库的备份与恢复：在系统失效后的数据库恢复，配合定时备份数据库，使数据库不丢失数据。
  • 双机热备
  • 数据转储
  • 数据加密存储
• 数据加密传输：将一些高密级的敏感数据通过一定的加密算法后传输。
  • 数字安全证书
  • 对称密钥加密
  • 数字签名
  • 数字信封

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