Средства доступа к базам данных в Internet и свободно доступная СУБД POSTGRES95

Доступ к базам данных под управлением СУБД POSTGRES95

В СУБД POSTGRES95 реализованы две основные возможности доступа к своим базам данных:

через psql - интерфейс командной строки командной оболочки Shell;
из прикладной программы, написанной на языке программирования Си (или другом языке) с использованием функций прикладного интерфейса LIBPQ.

Psql - это интерактивный терминальный монитор, позволяющий пользователю формулировать, редактировать и выполнять наборы команд - операторов языка POSTQUEL. Он запускается в режиме командной строки ОС UNIX с указанием имени базы данных:


       % psql polyn

Пользователь может непосредственно из командной строки монитора вводить одну за другой SQL-команды, а может передавать запрос в виде файла с SQL-операторами через командную строку ОС UNIX:


       % psql < query.sql

Интерфейс командной строки psql обычно используют администраторы баз данных для создания, модификации и удаления отношений, заведения и предоставления прав новым пользователям и т.д. Он достаточно удобен для ввода больших массивов информации в базу данных и вывода простых отчетов. Интерактивный монитор не позволяет генерировать сложные формы отчетов, так как с его помощью нельзя сделать разборку полученного результата для формирования новых запросов, и поэтому его использование в прикладных программах достаточно ограниченно.

LIBPQ - прикладной программный интерфейс POSTGRES95. Он представлен набором библиотечных функций (подпрограмм), которые позволяют клиентским программам посылать запросы серверу СУБД и получать от него соответствующие результаты. Для этого в прикладную программу включают главный файл библиотеки libpq-fe.h , встраивают функции LIBPQ и производят компиляцию кода программы с библиотеками POSTGRES95. Схема доступа к базам данных из внешних программ достаточно простая. С помощью специальной функции PQsetdb устанавливается TCP-соединение по определенному порту (как правило, - 5432) прикладной программы с процессом-демоном postmaster'ом. При этом функции передаются параметры значений имени базы данных, IP-адреса сервера, порта соединения. Далее при успешном соединении происходит выполнение в рамках функции PQexec SQL-операторов языка запросов POSTQUEL - открытие транзакции с базой данных, выполнение запроса и закрытие транзакции. После этого происходит завешение соединения с базой данных. При выполнении запроса по выбору данных из БД POSTGRES95 создает временную таблицу, в которую помещает полученный результат. Используя SQL-операторы, связанные с курсорами, и специальные функции LIBPQ по работе с кортежами, полями отношений, достаточно просто осуществляется доступ к элементам результирующей таблицы, что приводит к генерации произвольных отчетов по запросам пользователей. Ниже приведен фрагмент Cи-программы, реализующей запрос к базе данных "polyn":


pghost= "ns.polyn.kiae.su" 
pgport= "5432"; 
pgoptions=NULL;
pgtty=NULL;
dbname= "polyn"
/*установка соединения с базой данных */
conn = PQsetdb(pghost, pgport, pgoptions, pgtty, dbname);
/* проверка статуса выполнения соединения */
if (PQstatus(conn)== CONNECTION_BAD)
{    printf("connection to database '%s' failed", dbname);
      printf("%s", PQerrorMessage(conn));
      PQfinish(conn);
      exit(1);
}
/* начало транзакции с БД*/
res=PQexec(conn,"BEGIN");
/* проверка статуса выполнения функции */
if (PQresultStatus(res)!=PGRES_COMMAND_OK)
{     printf("BEGIN command failed");
       PQclear(res);
       PQfinish(conn);
        exit(1);   }
PQclear(res);
/* выполнение SQL-опреатора установки курсора на результат 
запроса выбора поля isotop из отношения isotop */
res=PQexec(conn,"DECLARE myportal CURSOR FOR 
                  select isotop.isotop  from  isotop ");
/* выполнение оператора чтения по курсору */
res=PQexec(conn,"FETCH ALL in myportal");
/* определение количества кортежей и атрибутов 
в результирующей таблице */
ntups = PQntuples(res);
nflds = PQnfields(res);
/* вывод имен атрибутов */
for (i=0; i<nflds; i++)
{      
 printf("<td bgcolor=#20B2AA align=center><h3>
          %s</h3></td>",PQfname(res,i));
}
/* вывод элементов результирующего отношения */
for(i=0; i<ntups; i++)
{ 
 for (j=0; j<nflds; j++)
 {    
  printf("<td bgcolor=#20B2AA align=center>%s</td>\n",
                                      PQgetvalue(res,i,j));
 } 
}
PQclear(res);
/* закрытие курсора */
res=PQexec(conn,"CLOSE myportal");
PQclear(res);
/* закрытие транзакции */
res=PQexec(conn,"END");
PQclear(res);  
/* закрытие соединения*/
PQfinish(conn);

Для осуществления доступа к базам данных POSTGRES95 из World Wide Web можно использовать любые описанные выше механизмы - CGI, FastCGI, API, Java. Например, API-модуль сервера Apache PHP поддерживает взаимодействие с библиотеками POSTGRES95, а также разработаны два ODBC-драйвера, PostODBC и OpenLink ODBC, которые упрощают разработку программ-шлюзов. Но все же не стоит забывать и о достаточно удобном и простом средстве построения интерактивных приложений - Common Gataway Interface, который не требует никакого дополнительного программного обеспечения и достаточно легок в применении. В качестве примера использования CGI для доступа к базам данных под управлением POSTGRES95 можно привести созданную для РНЦ "Курчатовский институт" информационную систему базы численных данных о радиационном загрязнении 30-км зоны вокруг ЧАЭС "Проба" на Web-сервере Apache. Создание информационной системы было направлено на выполнение следующих задач:

Ввод новой информации в БД для ведения базы данных.
Генерация отчетов по запросам пользователей.

Структура взаимодействия программного обеспечения информационной системы выглядит следующим образом (рис. 5). Согласно технологии WWW, сервер протокола HTTP Apache, работающий, как правило, по 80-му порту стека протоколов TCP-IP, принимает запросы от пользователя с помощью клиентских программ просмотра гипертекстовых документов (Netscape Navigator, Internet Explorer, Lynx и др.). Формализованный доступ к данным в рамках информационной системы осуществляется на основе HTML-форм. С их помощью введенные в поля формы данные передаются на сервер Apache, который вызывает указанную в форме CGI-программу для обработки этих параметров и передает ей управление. CGI-скрипт с помощью функций прикладного интерфейса СУБД POSTGRES95 преобразует данные в SQL-запрос, устанавливает соединение с сервером СУБД и передает ему запрос на выполнение. Сервер СУБД выполняет запрос, обращаясь к БД "Проба" и возвращает результат CGI-скрипту, который, в свою очередь, формирует "на-лету" HTML-документ и через сервер Apache передает его клиенту.

Рис. 5. Структура взаимодействия программного обеспечения информационной системы

Все навигационные HTML-страницы информационной системы сгенерированны CGI-программами, так как все HTML-формы - для введения поисковых критериев (рис.6) и ввода новых данных для обновления БД (рис.7)- содержат значения из файлов словарей, что обеспечивает более удобный интерфейс и более быстрое заполнение форм.

Для данной информационной системы недостатки CGI, связанные с порождением нового процесса не так существенны - потеря происходит лишь в незначительных затратах времени на ожидание ответа сервера. Но если необходима аутентификация каждого пользователя и его ведение во время сеанса взаимодействия с базой данных, то, на взгляд автора, FastCGI является наилучшим решением этого вопроса. То есть использование того или иного средства зависит прежде всего от поставленной задачи для реализации - что необходимо в первую очередь обеспечить при ее решении

Рис. 6. Интерфейсная страница для поиска данных

Рис. 7. HTML-страница для обновления базы данных

Предыдущий | Следующий

Автор Булах Е.В.
Январь 2001.