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No. 29
第四章 数据接口开发技术
本章分析了实施CIMS的制造行业中各应用系统之间不能协调工作的情况和可能产生的原因，进而指出我们在使用TRIBON时遇到的问题，并提出基于TRIBON的PDM开发中所采用的技术方法。
4.1实施CIMS的制造行业中开发数据接口的背景
随着计算机技术的迅速发展，软硬件的更新换代非常频繁，使得信息资源的异构性在企业的管理信息系统中无处不在。于是开发不同系统间的数据接口就显得越来越重要了。
4.1.1 企业管理信息系统开发的阶段性
早期的在DOS环境下开发的系统通常采用的数据库是FoxBASE 、dBASE等小型的微机数据库。随着计算机技术和企业管理规模的不断发展，应用系统也逐渐升级为客户/服务器体系结构；从DOS环境转换到WINDOWS环境，成套软件集成已经成为管理信息系统应用领域的趋势。为了适应这种情况，数据库管理系统也由ORACLE、SYBASE、INFORMIX等大型数据库取代了小型数据库。
作为一个具有竞争力的企业，市场日新月异的特点对它的发展、更新速度和适应能力提出了很高的要求：它需要一支庞大、稳固的研发队伍在不同时间，根据不同的科研水平，在不同的工作平台开发旧系统的新功能，为企业的软件系统注入新的活力。这样势必造成一个管理信息系统中存在两种以上不同的数据库环境的问题。这种异构性不仅体现在计算机硬件平台、操作系统和网络连接等方面，还体现在数据库管理系统从概念模型到物理模型及由此引出的数据类型、数据结构的不同。
4.1.2 大型管理系统的数据的复杂性
制造业（造船、飞机、汽车等）中数据的复杂性和多样性，涉及到若干个不同数据库管理系统的数据。所以，在大型管理系统软件的开发过程中，为了方便地进行信息共享和流通，进行数据类型和数据库结构的转换——开发数据接口是不可避免的。
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在上述复杂的环境下，如何最大限度地保护用户投资，透明地跨越异构网络、计算机平台，实现异构数据库之间的连接、数据交换和数据共享，无缝地联合使用异构信息源中的大量信息，已经成为管理信息系统开发的关键。
数据接口涉及到的技术不仅包括分布式数据库、网络式数据库、关系型数据库、对象型数据库之间的信息共享，而且包含文本文件和EXCEL等数据表格的处理软件。
4.1.3 数据接口在基于TRIBON的PDM开发中的作用
基于TRIBON的CIMS、ERP开发需要从TRIBON中的CAD/CAM模块获取数据源，为了协调CIMS、ERP和CAD/CAM之间的工作，需要PDM来充当这个桥梁。但是，TRIBON中的数据库是不开放的，仅有TRIBON系统自带的ERP模块才能获取由CAD/CAM所创建的数据。而TRIBON系统自带的ERP往往不是很完善、很完整的，并不能满足企业的实际需求。因此，基于TRIBON的PDM是船舶制造企业完成CAD/CAM与OA、ERP之间相互协调、从而实现CIMS的关键；数据接口是构建PDM的基础。
4.2 异构数据库的接口开发
现在国内外比较流行的数据库管理系统有ORACLE、INFOMIX、SYBASE、FOXBASE、FOXPRO等。小型企业的信息管理系统多由
FOXPRO进行开发，而大型综合管理软件的复杂性和对网络的要求就离不开ORACLE或INFOMIX了。所以，在一个大型企业综合管理系统或类似于造船的制造行业中，根据不同的模块需要将采用不同的数据库管理系统并将生成不同的数据文件。
数据库管理系统控制着大量的数据文件正常运转，而不同的数据库管理系统对其数据库文件的数据结构和类型定义的方法不同，导致一种数据库管理系统下生成的数据文件不能被另一种数据库管理系统调用，所以需要对不同的数据库文件的数据结构和类型定义的原理和方法进行研究,并给出其相互转换的方法,以满足各行业综合管理信息系统信息共享的实际需要。这就是系统开发时遇到的数据库异构问题，即数据结构的冲突和数据语义的不一致，所以解决异构数据库的转换和连接成为数据共享的前提。
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4.2.1 开发异构数据库系统间的转换和连接接口的一般步骤
(1) 分析比较各数据库系统的数据库文件的数据结构和特点，找出它们的相同点和不同点。分析对象包括：数据结构和数据类型。
(2) 根据分析结果进行两种数据文件的结构转化和记录转换。
4.3 基于客户/服务器结构的接口开发
在今天飞速发展的网络面前，计算机集成制造开发除了遇到数据库异构的问题，客户端和服务器端的解决方案的差异也是不可忽视的问题。
4.3.1 基于客户端的解决方案
基于客户端的解决方案通常是在客户端机器上利用前台开发工具（PB，C++BUILDER，VC++，VB）实现对多种数据源的连接。在这种情况下用到的连接方法有ODBC技术，数据管道等。
ODBC（Open Database Connectivity）是微软公司提出的标准应用程序接口。它允许一个应用程序访问ODBC支持的不同数据源，应用程序使用结构化查询语句SQL作为标准的数据访问语言。ODBC数据源驱动是实现ODBC函数调用的动态连接库（Dynamic Link Link,DLL）,应用程序触发ODBC驱动来访问一个特定的数据源。ODBC数据源是利用ODBC驱动访问的数据，ODBC数据源由数据及其相应的DBMS或文件管理器、操作系统和网络软件组成，负责为应用程序存储和管理数据。ODBC为WINDOWS开发者提供了SQL数据库访问函数调用，屏蔽了底层数据库系统的不同，从而简化了对数据库的访问。这组函数调用成为一种公共调用级界面，可访问来自多种关系数据库管理系统（DBMS）的数据。前台应用程序通过ODBC与不同的数据库连接，在通过嵌入的SQL语句实现对不同数据库数据的综合查询，或数据转换。对于数据量相对少，系统比较小的情况，采用客户端的解决方案可以降低系统软硬件的成本。前端开发工具就可以实现异构数据库互连、交换数据的模块。客户端解决方案的体系结构可以用4.1的框架图表示。
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图4.1 客户端接口开发的模型框架
数据管道是应用程序和运行时传输数据和数据结构的解决方案，是解决数据异质性问题的很有利的工具。它编码简单，使用方便，开发者可用最少的工作量实现异质数据库数据的连接和转换。PowerBuilder提供了数据管道，允许在两个相同或不同的DBMS管理的数据库之间复制表的结构，属性和表的数据，因此可以对不同数据源的数据进行转换连接。
4.3.2 基于服务器的解决方案
基于服务器端的解决方案可以采用C/S体系结构，在客户端为用户提供统一的数据库访问接口；在服务器上建立专门的互连服务器，并由互连服务器与多种异构数据库交互，将数据库操作的转换工作由服务器完成。基于服务器的解决方案的特点是：合理分担了客户和服务器的工作，符合数据库互连产品的发展方向；适合于异构数据库种类或客户机数量较多的应用环境，能够为企业和单位的各种数据源提供统一的客户访问界面；保证了从系统级实现数据库之间的传递交换，达到了实时、高效、安全、可靠的目的。一般的方法有：利用数据库网关和利用联邦数据库。
数据库网关提供了在整个企业范围内不同的数据库管理系统之间完全透明
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