（计算机应用技术专业论文）信息系统数据继承方法研究与实现.pdf

论文题目： 专业； 硕士生： 指导教师： 信息系统数据继承方法研究与实现 计算机应用技术， 王志雄( 签名) 多忽御乞 刘天时( 签名) 盖罂! i 摘要 在信息系统的应用开发中，经常涉及到数据迁移问题，即将数据从一个数据库环境 迁移到另一个数据库环境。在进行数据迁移时不仅会涉及到数据所处环境即数据库管理 系统( d b m s ) 的不同，而且还会涉及数据类型的变化，处理不当，会发生严重的数据 丢失。o r a c l e 数据库一直作为数据库市场中的领导者，有着广大的客户群体，选择它作 为研究对象，有着巨大的实用价值和普遍意义。 o r a c l e 数据库之间的数据继承是一种同构数据库之间的数据迁移。本文首先讨论了 当前信息系统中现有的数据迁移方法，并分析了信息系统中数据继承开发的一般原则和 步骤。在此基础上，结合数据迁移开发的两种方式( s q l 语言方式和p o w e r b u i l d e r 文件 导出方式) ，设计出一种适合于o r a c l e 数据库之间数据继承的方法。该方法可以实现 o r a c l e 数据库之间常用数据对象的转换，即从低版本到高版本，或者从高版本到低版本 以及同版本之间的数据继承，并且它可以满足用户分级要求，是一种完全可视化界面的 迁移方法，同时解决了o r a c l e 中大文本类型的数据继承问题。 关键词：o r a c l e 数据库数据继承大文本数据s q l 语言 论文类型：应用研究 s u b j e c t ： s p e c i a l t y ： n a m e ： i n s t r u c t o r ： a s t u d y a n d i m p l e m e n t a t i o no nd a t ai n h e r i t a n c ei ni n f o r m a t i o ns y s t e m s c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y w a n g z h g ( s i g n a t u 旧幽塑翌 l i u t i a n 。h i ( s i g | i a 帆) 丛g 立型 a b s t r a c t i n 也ea p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o ns y s t e m s i to f t e ni n v o l v e st h ep r o b l e mo f d a t a t r a n s f e r ，w h i c hm e a n s t h a td a t ai st r a n s f e r r e df r o mo n ee n v i r o n m e n tt oa n o t h e r e n v i r o n m e n t d a t at r a n s f e rn o to n l yr e f e r st ot h ed i f f e r e n c e so ft h ee n v i r o n m e n t - 一d b m s ，b u t a l s oi n v o l v e st h ec h a n g eo fd a t at y p e i tm a yr e s u l ti nt h el o s to fd a t au n l e s st h et r a n s f e ro f d a t ai s p e r f o r m e ds u c c e s s f u l l y a n da c c u r a t e l y c o n s i d e r i n gi t s a d v a n t a g ei n t h ef i e l do f d a t a b a s e s ，o r a c l ei sc h o s e nt ob et h eo b j e c to fs t u d ym a di m p l e m e n t a t i o n ，w h i c hh a sg r e a t p r a c t i c a lv a l u ea n dg e n e r as i g n i f i c a n c e i n h e r i t a n c eo fd a t ab e t w e e no r a c l ed a t a b a s e si sd a t at r a n s f e rb e t w e e nd a t a b a s e so ft h e s a m es t r u c t u r e f i r s t l y ，t h et h e s i sd i s c u s s e st h ee x i s t i n gw a y st ot r a n s f e rd a t ai ni n f o r m a t i o n s y s t e m s ，a n di n t r o d u c e ss o m ek n o w l e d g ea b o u tt h eg e n e r a lp r i n c i p l ea n dp r o c e d u r eo f d a t a i n h e r i t a n c e ，s u b s e q u e n t l y ，t h et h e s i sp u t sf o r w a r da n e wm e t h o do fd a t ai n h e r i t a n c ea m o n ga s e r i e so fo r a c l ed a t a b a s e sw i t hr e f e r e n c et ot h et w ow a y so fs q l l a n g u a g ea n d t h ee x p o r to f f i l ei nt h ed e v e l o p m e n to f t r a n s f e r r i n gd a t aa m o n gd i f f e r e n te n v i r o n m e n t sb yp o w e r b u i l d e r i n t h i sw a y ，c o n v e n t i o n a lm o d u l eo b j e c t si no r a c l ea r ea b l et ob et r a n s f e r r e d ，t h a ti s ，t h eo b j e c t s c a nh et r a n s f e r r e df r o mal o w e rv e r s i o nt oah i g h e ro n ea n dv i c ev e r s a i na d d i t i o nt os o l v i n g t h ed a t a i n h e r i t a n c eo f t h e t y p e o f l o n gr a w i n o r a c l e ，t h i s m e t h o do f d a t a t r a n s f e rc a n m e e t t h e v a r i e dd e m a n do f t h el a s e ra n dw h o l e p r o c e s so f o p e r a t i o n i st o t a l l yv i s i b l ew i t l lg u i k e y w o r d s ：o r a c l e ，d a t ai n h e r i t a n c e ，b l o b ，s q ll a n g u a g e t h e s i s ：a p p l i c a t i o ns t u d y 、7 j 6 0 5 5 7 1 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致诩中所罗列的内容 以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得 西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢 意。，、 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：至查垄2 鍪同期：型竺：茎：1 2 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以 任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发 表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然 为西安石油大学。 论文作者签名：碰 导师签名：型至嘘 1 日期：矽铲歹? 日期：塑! ：! 眵 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 随着全球信息化发展，企业的信息系统经历了这样一个发展阶段：m i s 阶段、m r p 阶段、m r p h 阶段、e r p 阶段、电子商务时代的e r p 阶段。早 期的m i s 系统主要是建立在局域网上记录大量原始数据、支持查询、汇总、 统计、打印等方面的工作，数据库主要采用一些价格低廉的小型数据库，如 d b a s e 、f o x p r o 、低版本的s q l s e r v e r 或o r a c l e 。目前的e r p 系统集中了先 进的信息技术与先进的管理思想，采用了现代企业的运行模式，反映了时代 对企业合理调配资源，最大化地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代 和市场竞争中生存、发展的基石1 1 】。随之而来的是作为信息系统的核心的数 据库管理系统不断发展进化，从最初的d b a s e 至f o x p r 0 2 x ，至v i s u a lf o x p r o 再到s y b a s e 、s q ls e r v e r 等高性能的客户，服务器结构的数据库管理系统， 或者从低版本向更高版本过渡，如早期的o r a c l e 7 到今天o r a c l e l o i 。企业为 了能在激烈的竞争环境中求得更好的生存，应时刻注意市场动态，以便能将 应用系统升级到更高层次，以求得更高的总体性能。旧的数据库管理系统可 以升级，而存储在其中的数据怎么办? 显然不能丢失。但重新录入到新的系 统中，又费时费力，往往得不偿失，这对数据库开发人员提出了新的课题， 即需要把数据从一个数据库环境转移到另一个数据库环境，而且在客户服 务器环境中，会不断需要把数据从服务器拷贝到本地数据库。 数据库技术是计算机信息系统的基础和核心，o r a c l e 数据库管理系统一 直作为数据库市场中领头羊，备受广大用户青睐。随着数据库技术的发展， o r a c l e 系列数据库系统功能在不断的增强，新的数据类型和功能不断地引 入。新版本的o r a c l e 越来越接近理想的分布数据库的标准，支持所有的硬 件平台，既独立于硬件环境也独立于操作系统，采用a n s i 标推的s q l ( s t r u c t u r e dq u e r yl a n g u a g e ) 语言为核心语言，并支持多种网络通讯协议 和多种数据库管理系统的互联，具备部分分布式r d b m s 功能，支持分布于 不同场点之间的数据共享与分布查询1 2 1 。正因为它具有的许多其他数据库系 统无法比拟的功能和优点，许多大型的企业和单位长期以来都是o r a c l e 数 西安石油大学硕士学位论文 据库管理系统的忠诚用户。这些企业为了能在激烈的竞争环境中求得更好的 生存，需要将以前低版本o r a c l e 数据库系统升级到更高层次，以求得更高 的总体性能，但是在这转换过程中，原先旧的数据库管理系统的数据不能 废弃，而要能迁移到新的系统中继续发挥作用，对资源进行重利用。尽管 o r a c l e 数据库系统提供多种数据迁移工具，但是相对而言，o r a c l e 中迁移工 具操作较为复杂，没有经验的用户一时难以掌握它们。同时，在一些信息系 统应用开发中，o r a c l e 数据库系统白带的数据迁移功能可能存在一定的局限 性，例如一般不能正确地实现数据从高版本向低版本数据库的迁移，或者是 一些项目的具体要求，数据库系统自带的数据迁移功能无法满足它们的特殊 需求，或者实现过程比较烦琐。因此，在信息系统应用开发过程中，许多数 据迁移问题需要自己开发的向导式工具来实现。 总之，企业信息系统不断地升级，特别是o r a c l e 数据库逐渐完善，o r a c l e 数据库之间的数据迁移己成为信息系统应用中一个重要的环节。但是数据迁 移不是一个简单的数据搬家，它不仅经常会涉及到数据所处环境即数据库管 理信息系统( d b m s ) 不同，而且还会涉及数据类型和对象的变化，处理不 当，会发生严重的数据丢失。因此，选择o r a c l e 数据库作为研究对象，有 着巨大的实用价值和普遍意义。 1 2 o r a c l e 中常用的数据迁移方法 数据库中数据迁移是指将数据从一个版本迁移到另一个版本( 即继承或 升级) ，或者从一个主版本迁移到另一个主版本( 即移植) 。例如，数据从 o r a c l e 7 迁移到o r a c l e 8 i ，就属于同构数据库之间的数据继承；从m ss q l s e r v e r 迁移到o r a c l e 数据库，就属于异构数据库之间的数据移植。一般，数 据迁移有3 种方式1 3 ：( 1 ) 通过s q l 语言在开发工具内部运行的方式进行； ( 2 ) 通过数据库系统的数据迁移功能来实现；( 3 ) 通过开发工具所提供的或者 第三方提供的各类向导式的工具来实现。这里将主要介绍o r a c l e 数据库中 通常使用的数据迁移方法【4 l 。 方法1 ：移植实用程序( m i g r a t i o nu t i l i t y ) m i g 是o r a c l e 提供的用于o r a c l e 数据库之问数据迁移的命令行方式实用 ， 西安石油大学硕士学位论文 程序。使用m i g 迁移o r a c l e 7 中数据至t o r a c l e 8 i 中，是通过在原数据库文件上 改变文件头和数据定义的方法升级至l j o r a c l e 8 i 的，一般步骤为： 1 、设置o r a c l e 7 数据库环境变量，包括运行注册表编辑器( r e g e d i t e x e ) 和控制面板，设置o r a c l e 7 主目录、字符集和可执行文件路径等，并在d o s 命令提示符下设置o r a c l es i d = o r a c l e 7s i d ，并正常关闭o r a c l e 7 数据库。 2 、运行o r a c l e 8 i 的m i g 应用程序，生成一个转换文件，用于数据库转 换。 3 、从w i n d o w sn t 控制面板终止o r a c l e 7 数据库服务，并使用实例管理 器删除o r a c l e 7 数据库服务。 4 、设置o r a c l e 8 i 数据库环境变量，包括运行注册表编辑器( r e g e d i t e x e ) 和控制面板，设置o r a c l e 8 i 主目录、字符集和可执行文件路径等；由o r a d i m 命令使用o r a c l e 7s i d 和i n i t o r a 文件创建o r a c l e 8 i 服务；重新命名数据库控 制文件；编辑i n i t o r a 文件，设置c o m p a t i b l e 为8 1 5 0 0 ；删除i n i t o r a 文件 中不再使用的参数；在d o s 命令提示符下设置o r a c l e s i d = o r a c l e 8 一s i d 。 5 、实现数据迁移，以内部用户账号连接服务器管理器；以非登录方式 启动o r a c l e 8 i 数据库；由a l t e r d a t a b a s ec o v e r t 命令生成新的控制文件，并把 文件头转换为o r a c l e 8 i 数据库文件格式；由a l t e r d a t a b a s eo p e nr e s e t l o g 命令 打开数据库并且重新设置日志文件i 由s p o o lm i g s c r i p t s 1 0 9 命令创建输出目 标文件，该文件保存前面命令脚本文件的运行结果：运行u 0 7 0 3 0 3 0 s q l ，当 使用数据库高级复制功能选项时，运行c a 仃e p s q l ，当使用o r a c l ep a r a l l e l s e r v e r 选项时，运行c a t p a r r s q l ；由s p o o lo u t 命令结束结果输出，并关闭数 据库和备份数据库。 6 、查看m i g s c r i p t s o u ts p o o l 文件，确认脚本文件执行成功，如果脚本 文件没有成功执行，返回到脚本文件，检查可能出现的问题。 方法2 ：o r a c l e 数据移植助手( o r a c l e d a t a m i g r a t i o na s s i s t a n t ) o r a c l e 数据移植助手实际上是m i g 工具的图形化操作界面，简化了升级 操作步骤。o r a c l e 数据移植助手不用于升级较低版本o r a c l e 数据库到较高版 本o r a c l e 7 数据库。使用o r a c l e 数据移植助手迁移o r a c l e 7 数据库数据到 西安石油大学硕士学位论文 o r a c l e 8 i 的一般步骤是： 1 、关闭o r a c l e 7 数据库，终止所有o r a c l e 数据库服务；编辑i n i t o r a 文 件，设置c o m p a t i b l e 为8 1 5 0 o ；删除i n i t o r a 文件中不再使用的参数。 2 、运行o r a c l e 数据移植助手，在d a t a b a s ei n s t a n c e 页，选择移植的数 据库实例，输人i n t e r n a l 用户账号密码，并提供i n i t o r a 文件位置；在m o v i n g t h ed a t a b a s e 页，指定数据库移植的新位置；如果用户还没有进行备份，在 b a c k u p t h ed a t a b a s e 页，允许用户进行数据库备份；在c h a r a c t e r s e t 页，指 定移植后的数据库使用的字符集。 3 、开始移植过程。移植过程需要的时间取决于系统内存容量、硬盘速 度、c p u 速度等因素。 4 、移植完成后，可以查看m i g r a t i o n r e p o r t 页，检查移植是否成功执行。 如果移植没有成功，应当把数据库系统返回到各份的o r a c l e 7 数据库。 5 、编辑i n i t o r a 文件，添加在o r a c l e 8 i 数据库中会用到的参数。删除在 移植过程中用到的旧的控制文件。 6 、当使用数据库高级复制功能选项时，运行c a t r e p s q l ；当使用o r a c l e p a r a l l e ls e r v e r 选项时，运行c a t p a r r s q l 。 方法3 ：导入导出工具( i m p o r t e x p o r t ) 导入导出是o r a c l e 一种逻辑备份恢复工具。当需要从一个非p c 的系 统平台( 例如，u n i x 系统) 迁移数据库时，导入导出方式是一种非常有用 的策略，当然相同系统平台的数据迁移导入导出方式同样适用。采用导入 导出方式迁移o r a c l e 7d a t a b a s eo nu n i x 到o r a c l e 8 id a t a b a s eo nw i n d o w sn t 数据库的一般步骤是： 1 、以正常方式关闭u n i x 系统的o r a c l e 7 数据库系统，不要立即终止或 者异常终止，然后冷备份数据库。打开数据库，使用导出工具( e x p o r tu t i l i t y ) 进行数据库的完全导出。 2 、w i n d o w sn t 系统安装o r a c l e 8 i 数据库软件并创建启动数据库。 3 、使用f t p ，将文件传输到w i n d o w sn t 计算机。必须使用f t p 的b i n a r y 传输模式，否则，可能造成读导出转储文件错误。 西安石油大学硕士学位论文 4 、确认目标数据库在运行，并在d o s 命令提示符下设置 o r a c l e s i d 2 0 r a c l e 8 i s i d 。 5 、使用导出转储文件，执行到目标数据库完全的导入。 6 、查看导入日志文件，确认数据库导入执行成功。 方法4 - s q l * l o a d e r 工具 s q l * l o a d e r 可以将a s c i i 文件中的数据装入o r a c l e 数据库。a s c i i 文 件中的信息可以来自不同的数据源，例如其他o r a c l e 数据库、非o r a c l e 数 据库以及电子表格等。采用该工具将数据迁移到o r a c l e 数据库的一般步骤 有： l 、使用文本文件编辑器创建控制文件。 2 、在d o s 命令行下使用s q l l d r 命令装载数据文件。 3 、验证数据是否正确装载。 方法5 ：s q l * p l u sc o p y 命令 使用s q l * p l u sc o p y 命令，迁移o r a c l e 7 数据库到o r a c l e 8 i 与导入 导出方式相似，但是，此时需要两个数据库都在线，其一般步骤是： 1 、首先安装o r a c l e 8 i 数据库，并创建个数据库作为目标数据库。 2 、添加所需的表空间和用户到目标数据库中；安装所需的s q l * n e t 2 或者n e t 8 软件，并配置用于连接数据库的别名。 3 、在d o s 命令提示符下设置o r a c l es i d = o r a c l e 7s i d 。 4 、以i n t e r n a l 用户账号连接s q l * p l u s 。 5 、创建一个从o r a c l e 7 数据库到o r a c l e 8 i 数据库的数据库链接；使用 s q l * p l u sc o p y 命令从o r a c l e 7 数据库复制表和表内容到o r a c l e 8 i 数据库。 6 、将视图、同义词、存储过程等添加到目标数据库。 方法6 ：p o w e r b u i l d e r 数据管道工具( p i p e l i n e ) p o w e r b u i l d e r ( 以下简称p b ) 数据管道工具是p b 提供的一个用于转换数 据的智能对象，它可以在图形方式下实现不同类型数据库问的数据迁移而无 需s q l 编程。p b 数据管道的操作是在图形方式下实现的，因此比较简单， 其一般步骤是： 西安石油大学硕士学位论文 l 、启动p b 。 2 、点击工具栏上的“d b p r o f i l e ”按钮，通过o d b c 或专用接口配置源 和目标数据库连接，同时连接到源和目标数据库。 3 、单击工具栏上的“p i p e l i n e ”按钮，建一个新的数据管道，确定好源 和目标数据库。 4 、选择要传输数据的表，并根据需要选中想传输的列。 5 、选择数据迁移方式，c r e a t e - - a d d t a b l e ( 在目标库中建立一个新表并 复制数据) 、r e p l a c e - - d r o p a d d t a b l e ( 删除旧表并复制数据) 、r e f r e s h - - d e l e t e r o w s ( 删除表中的现有数据并复制数据) 、a p p e n d - - i n s e r t r o w s ( 在 现有数据基础上增加新数据) 、u p d a t e - - u p d a t e l n s e r t r o w s ( 新增数据的键 值如果与现有数据某行的键值一样则覆盖现有数据，否则插入新数据) 。 6 、单击“e x e c u t e ”按钮运行定义好的数据管道完成数据迁移。 上述六种数据迁移方法，覆盖数据迁移中后二种方式。表1 - 1 对比分析 它们的优缺点和适用场所。 1 3 问题的提出 上述六种方法都可以实现o r a c l e 数据库之间的数据迁移，但是它们操 作复杂，对用户的要求高，有的必须采用命令方式操作。虽然o r a c l e 数据 移植助手和导入导出工具可以实现可视化界面操作，但是数据移植助手工 具只支持数据库完全迁移，不能实现用户分级要求，并且源数据库必须是 o r a c l e 7 以上版本。导入导出工具虽然可以满足用户分级要求，但是它脱离 不开o r a c l e 的运行环境，导出的中间转移文件大且为二进制文件，应用范 围小，如软件开发人员无法在开发过程中对数据库中数据进行修改，或者在 使用f t p 进行网上传输导出数据时，必须选用f t p 的b i n a r y 传输模式。p b 中数据管道虽然功能强大，使用简单，但是它也必须在开发工具p b 提供的 环境中使用。 基于上述方法的局限性，本文提出了一种新的数据迁移方法，它通过s q l 语 句进行数据导换，中间利用存储文件实现大批量数据输入，属于信息系统中 数据迁移方式的第一种。这种方法主要针对o r a c l e 系列数据库设计，是一种 西安石油大学硕士学位论文 同构数据库之间的数据迁移方法。该方法吸取了现有方法中某些优点，如按 用户的分级需要实现数据库的各项操作，大批量地导换数据，完全可视化的 操作界面。 表卜1o r a cie 中常用数据迁移方法 方法- _ 鼍移植实数据移导入导出s q l * l o a d es q l p l u sp b 数据 名称蠹 用程序植助理二 具r 工具c o p y管道 使用界面- 命令行图形图形命令行命令行图形 累翁警鬣i ， 必须相同必须相同可以不同可以不同必须相同可以不同 。攀鬻鬻攀 必须相同必须相同必须相同可以不同必须相同可以不同 = = 源库警奠 0 r a c l eo r a c l eo r a c l ea c i i 文件0 r a c l e任意 。”菌铺蠢婺 o r a c l e0 r a c l e0 r a c l e0 r a c l eo r a c l e任意 。薯i 囊；纂器快、对系统快、对系统可以部分迁可以部分迁快，可数据支持多种平 瀵鬻i表空间需求 表空间需求移，支持多移。支持多库部分迁移台和多种数 瓣 少少种系统平台种平台和数据库 据库 瓣 用命令行方只支持数据慢，需导出用命令行方用命令行方需要安装 式操作，只库完全迁中间转移文式，需要式，需要两p b ；当数据 支持数据库移，源数据件大a s c i i 文件个数据库都表数量较多 完全迁移。库必须是做过渡在线时，手工操 o r a c l e 7 以作非常麻烦 上 1 4 论文组织 本文是以信息系统数据继承方法作为研究对象，从三个部分介绍了该方 法的设计和实现过程。 第一部分讨论方法设计，包括第二章至第四章的内容。第二章介绍了信 息系统数据继承的概念，设计原则和步骤。第三章首先分析o r a c l e 数据库的 结构和空间管理，结合用户的要求，提出了系统的设计原理，给出了系统的 西安石油大学硕士学位论文 整体框架模型和功能模块，最后还说明了系统的程序结构。第四章是数据库 设计，详细介绍本文所需要迁移的数据对象，以及这些对象在o r a c l e 数据字 典的记录信息，针对这些信息设计出该系统的应用平台数据库。 第五、六章为第二部分，是本文的重点内容。第五章设计和实现了o r a c l e 中模式对象和用户模式的备份恢复功能，第六章解决了表模式中大文本数据 继承问题。 第七章为第三部分，是本文的总结。它总结了o r a c l e 数据继承方法的主 要特点，指出存在的问题，并以此作为今后进一步完善该方法的主要内容。 1 5 本章小结 本章首先介绍了信息管理系统中数据迁移的开发背景，了解到数据迁移 开发是企业实施信息化管理的一个重要环节。通过对些常用的数据迁移方 法进行分析和对比，找出各个方法的优缺点和使用的场所，提出本文要开发 的数据迁移方法信息系统数据继承方法。该方法作为一种o r a c l e 数据库 之间的数据继承方法，它的研究和开发有着巨大的实用价值和普遍意义，它 需要将系统软件、数据库、软件工程等相关理论与实际应用有机地结合起来。 第二章信息系统数据继承的设计原则和步骤 第二章信息系统数据继承的设计原则和步骤 2 1 信息系统数据继承 2 1 1 信息系统发展趋势介绍【9 1 0 】 随着科学技术飞速发展，企业信息化浪潮的不断深入，企业已经逐渐意 识到，自身的生存和发展与企业信息系统的发展密切相关。计算机技术、网 络技术、数据库技术等信息技术的发展，给信息系统的发展带来了新的领域， 与时代相适应的新一代的信息系统得到了重视与广泛应用。现代企业信息系 统是集标准化的计算机技术、网络技术、数据库技术和管理技术等一系列最 先进的技术于一体，整合各种不同功能的标准化子系统而建立的网络化、集 成化、智能化、开放化、系统化的现代信息系统。特别是数据库管理系统的 发展推动了信息系统向系统化和集成化发展。企业为了适应新技术的发展， 将许多原先用f o x p r o ，d b a s e ，低版本的o r a c l e 等开发的信息管理系统都需 要更新换代，转向更高级的s q ls e r v e r 、o r a c l e ，s y b a s e 等大型数据库。应 用系统也逐渐升级为c l i e n t s e r v e r ，b r o w s e r s e r v e r 结构，运行环境从单机转 换到网络，从d o s 转换到w i n d o w s 环境下。在这一转换过程中，原先旧的 数据库管理系统的数据不能废弃，而要能迁移到新的系统中继续发挥作用， 对资源进行重利用，这就涉及到信息系统发展带来的数据迁移问题了。 2 1 2 数据继承概念 在软件开发过程，数据继承通常指数据库之间的数据继承和面向对象分 析中的数据继承。数据库之间的数据继承是指在开发环境向运行环境或者不 同版本数据库之间进行转换时，源数据库中的数据( 包括结构定义) 能够被 转移到目的数据库中且正确运行。面向对象分析中的数据继承是从一个已经 存在的基类( 父类) 中获取一个新类( 子类) ，继承子类可以直接重用父类的 所有属性和操作方法( 权限为私有的属性和方法除外) ，减少相似类的重复说 明口”。本文中信息系统数据继承是一种数据库之间的数据继承，主要指在 o r a c l e 数据库之间实现数据转换、保证被转移的数据能在新的环境中正常运 行。 西安石油大学硕士学位论文 2 ，1 3 数据继承的使用场所 信息系统数据继承是将一个环境中数据继承下来，转移到一个新环境中 去，并且保证它能正确运行。信息系统中常需要发生数据继承的情况有： 1 、管理信息系统升级，需要对原有数据保留。 2 、在开发环境中，时常要对特定表及数据进行修改与备份工作。 3 、在某些非正常情况下，例如系统故障需要重装操作系统、重装数据库 等，需将数据库拷出并迁移到新的平台上。 4 、在生产环境中，对数据库模式及数据进行日常备份。以便在系统故障 时，对数据库的恢复。 由此可见，无论在信息系统开发或运行环境中，数据继承是时常发生的。 在进行信息系统数据继承研究和开发时应该考虑数据库之间数据转换正确 性、完整性、操作方便性和运行高效性，以确保数据能正确地、平稳地和快 速地转移到新的数据库系统中。 2 2 信息系统数据继承设计原则 现在的管理信息系统一般多采用多层结构，数据库采用大型数据库，如 o r a c l e 、s q ls e r v e r 等，开发工具采用面向对象语言。这样，在进行管理信息 系统的应用软件和数据库系统开发中，往往涉及到数据继承问题，但是它不 是简单的数据复制，经常会涉及到数据所处环境变化，若处理不好，会发生 严重的数据丢失。数据从一个环境迁移到另一环境中，必须经过数据导出、 分析、整理、转化和导入等操作，因此在进行信息系统数据继承的设计和开 发时，一般应遵守如下几点原则【1 2 】： 识别源数据库和目的数据库。 确定数据集成转换的规则。 开发转换规则代码。 尽可能的减少数据丢失，保证数据迁移质量。 界面直观，使用方便。 实现简单，运行效率高。 西安石油大学硕士学位论文 2 3 信息系统数据继承开发步骤 对软件开发人员来说，数据继承极具挑战性，一旦措施不当，珍贵的数 据资源将面l l 缶丢失的危险，要成功地实现数据库之间数据正确转移，需要周 密计划和充分准备，并按照一定的步骤来设计。 对于中小型数据库，如f o x p r o 中的+ d b f ，这种数据继承非常简单，一般 只需通过简单的c o p y 就能完成。但对于大型o r a c l e 数据库系统，数据继承 就不那么简单了，它需要利用一定的技术和经验，有步骤按计划地完成。其 一般步骤如下： 1 、设计数据继承方案 设计数据继承方案主要包括以下几个方面工作：首先研究与数据继承相 关的资料，了解信息系统中数据继承开发的一般原则和方法；然后分析现存 的数据继承方法，了解它们的优缺点和使用的环境；第三针对自己的源数据 库和目的数据库的结构，确定需要迁移的数据，了解到它们中字符集的要求， 找出数据在两个环境之间的差异等；最后，制定出自己的数据继承方案。 2 、进行方案的详细设计与实现 在确定了自己的数据继承方案后，详细地设计出每个功能模块的数据集 成转换规则，选择合适的开发工具进行源代码开发，实现系统的功能。 3 、进行数据继承模拟 根据设计的数据继承方案，建立一个模拟的数据继承环境，它既能仿真 实际环境又不影响实际数据，然后在数据继承模拟环境中测试数据继承的效 果。数据继承模拟前也应按备份策略备份模拟数据，以便数据备份后能按恢 复策略进行恢复测试。 4 、测试数据继承模拟效果 根据设计的数据继承测试方案测试数据继承模拟，也就是检查数据继承 模拟后数据和应用软件是否正常，主要包括：数据一致性测试、应用软件执 行功能测试、性能测试、数据备份等。 5 、正式实施数据继承 在数据模拟继承测试成功后，根据已经完善的数据继承方案即可正式实 1 i 西安石油大学硕士学位论文 施数据继承，但在正式实施数据测试迁移前要做好以下几方面的工作：进行完 全的数据备份，确定数据迁移方案，安装和配置软、硬件，安装应用系统。按照 确定的数据继承方案，正式实施数据继承。 6 、测试数据继承效果 按照数据继承测试方案测试数据继承效果，并对数据继承后的数据库参 数和性能进行调整，使之满足数据继承后实际应用系统的需要。 2 4 本章小结 本章开始通过对信息系统发展趋势的简介，阐述了大型数据库之间的数 据继承的复杂性和必要性。接着，比较数据库之间的数据继承与面向对象中 数据继承概念上的差别，指出本文信息系统数据继承属于一种数据库之间数 据迁移。在分析信息系统数据继承概念之后，提出在设计和开发信息系统数 据继承过程中应遵循的一般原则，以及实施过程中经常采用的一般步骤。 第三章o r a c l e 数据继承系统分析与设计 第三章o r a c l e 数据继承系统分析与设计 3 1 系统分析 o r a c l e 数据继承系统是一种o r a c l e 数据库之间数据继承系统。在进行系 统设计和开发之前，必须清楚o r a c l e 数据库结构和空间管理，确保数据能正 确地、完整地迁移到不同版本的o r a c l e 数据库中，是信息系统中数据继承设 计的第一步识别源数据库和目的数据库。 一个o r a c l e 数据库是数据的集合，被处理成一个单位。一个o r a c l e 数据库 有一个物理结构和一个逻辑结构 1 4 - 7 】。 1 、物理数据库结构( p h y s i c a ld a t a b a s es t r u c t u r e ) 是由构成数据库的操 作系统文件所决定。每一个o r a c l e 数据库是由三种类型的文件组成：数据文 件、曰志文件和控制文件。数据库的文件为数据库信息提供真正的物理存储。 2 、逻辑数据库结构( l o g i c a l d a t a b a s es t r u c t u r e ) 是用户所涉及的数据库 结构。一个o r a c l e 数据库的逻辑结构由下列因素决定： 一个或多个表空间 数据库模式对象( 即表、视图、索引、聚集、序列、存储过程) 逻辑存储结构如表空间、段和范围将支配一个数据库的物理空间如何使 用。模式对象用它们之间的联系组成了一个数据库的关系设计【1 7 】。 3 1 1 物理结构 1 、数据文件( d a t a f i l e ) 每一个o r a c l e 数据库有一个或多个物理的数据文件，一个数据库的数据 文件包含全部数据库数据。逻辑数据库结构( 如表、索引) 的数据物理地存储 在数据库的数据文件中。 数据文件中的数据在需要时可以读取并存储在o r a c l e 内存储区中。例如： 用户要存取表中某些数据，如果请求信息不在数据库的内存存储区内，则从 相应的数据文件中读取并存储在内存。当修改和插入新数据时，不必立刻写 入数据文件。为了减少磁盘输出的总数，提高性能，数据存储在内存，然后 e h o r a c l e 后台数据库写进程( d b w r ) 决定如何将其写入到相应的数据文件 2 、日志文件( r e d ol o g f i l e ) 西安石油大学硕士学位论文 每一个数据库有两个或多个日志文件的组，每一个日志文件组用于收集 数据库日志。日志的主要功能是记录对数据所作的修改，所以对数据库作的 全部修改是记录在曰志中。在出现故障时，如果不能将修改数据永久地写入 数据文件，则可利用日志得到该修改，所以从不会丢失已有操作成果。 日志文件主要是保护数据库以防止故障。为了防止日志文件本身的故障， o r a c l e 允许镜象日志( m i r r o r e d r e d o l o g ) ，以致可在不同磁盘上维护两个或多 个日志副本。 日志文件中的信息仅在系统故障或介质故障恢复数据库时使用，这些故 障阻止将数据库数据写入到数据库的数据文件。然而任何丢失的数据在下一 次数据库打开时，o r a c l e 自动地应用日志文件中的信息来恢复数据库数据文 件。 3 、控制文件( c o n t r o l f i l e ) 每- - o r a c l e 数据库有一个控制文件，它记录数据库的物理结构，包含 下列信息类型： 数据库名； 数据库数据文件和日志文件的名字和位置； 数据库建立日期。 为了安全起见，允许控制文件被镜象。每一次o r a c l e 数据库的实例启动 时，它的控制文件用于标识数据库和日志文件，当着手数据库操作时它们必 须被打开。当数据库的物理组成更改时，o r a c l e 自动更改该数据库的控制文 件。数据恢复时，也要使用控制文件。 3 1 2 逻辑结构 数据库逻辑结构包含表空间、段、范围( e x t e n t ) 、数据块和模式对象。 l 、表空间( t a b l es p a c e ) 一个数据库划分为一个或多个逻辑单位，该逻辑单位称为表空间。一个 表空间对应于磁盘上一个或多个物理数据文件的逻辑实体，数据库的数据集 体存入表空问。 每一个o r a c l e 数据库包含有一个名为s y s t e m 的表空间，在数据库建立时 西安石油大学硕士学位论文 自动建立。在该表空间中总包含有整个数据库的数据字典表。最小的数据库 可只需要s y s t e m 表空间。该表空间必须总是在线。表和存储的p l s q l 程序单 元( 过程、函数、包和触发器) 的全部存储数据是存储在s y s t e m 表空间中。 如果这些p l s q l 程序对象是为数据库建的，d b a 在s y s t e m 表空间中需要规划 这些对象所需要的空间。 表空间利用增加数据文件扩大表空间，表空间的大小为组成该表空间的 数据文件大小之和。d b a 可以使o r a c l e 数据库中任何表空间( 除s y s t e m 表 空间外) 在线( o n l i n e ) 或离线( o f f i i n e ) 。表空间通常是在线，以致它所包 含的数据对数据库用户是可用的。当表空间为离线时，其数据不可使用。 2 、段( s e g m e n t ) 、范围( e x t e n t ) 和数据块( d a t a b l o c k ) o r a c l e 通过段、范围和数据块逻辑数据结构可以更细地控制磁盘空间的 使用。 段是表空间中一种指定类型的逻辑存储结构，是由一组范围组成。在 o r a c l e 数据库中有几种类型的段：数据段、牵引段、回滚段和临时段。 范围是数据库存储空间分配的一个逻辑单位，它由连续数据块所组成。 每一个段是由一个或多个范围组成。当一段中间所有空间已完全使用时， o r a c l e 为该段分配一个新的范围。 数据块是o r a c l e 管理数据文件中存储空间的单位，为数据库使用的i o 的最小单位，其大小可不同于操作系统的标准i o 块大小。 3 、模式( s c h e m a ) 和模式对象( s c h e m a o b j e c t ) 一个模式为模式对象的一个集合，每一个数据库用户