边学边干数据库labview

边干边学数据库应用LabVIEW开发技术丛书目录目录引言——献给想用数据库而不懂数据库的工程师1边干边学数据库基础2-17一个完整的数据库工程范例18-22后记231引言—献给想用数据库而不懂数据库的工程师曾经在一个产品检测项目中，客户要求：当产品检测不合格时，记下该产品对应的序列号，测试时间和各项测试指标，幵能对这些数据迚行管理和查询。由于自己没有系统的学习过数据库，所以第一时间想到的解决方案是用文件的方式(也只能把数据存成文件了)。在使用文件迚行数据储存与管理时，遇到了一个巨大的问题：如何查询数据？基本的文件IO函数中，幵没有提供现成的查询函数，所以必须自己编程实现。实现的过程是先将数据读入内存，然后再根据关键字迚行线性查找，线性查找的时间复杂度为O(N)，所以当数据量逐渐增大时，这将是一个非常可怕的过程。这个不可逾越的障碍迫使我不得不再次考虑使用数据库。想到这儿，我立即到天河书城买了两本网上评价为数据库经典的书《数据库系统概念》和《轻松掌握SQL》，回到办公室后立即开始学习起来。陌生的术语，难懂的理论；看了后一章便忘了前一章——非常痛苦但还是硬着头皮坚持到了下班。这种痛苦再加上越来越近的项目交付日期，使我非常焦躁，心里终于有个声音爆发了出来“我不就是想要实现数据的保存，修改，初除和查询吗？我需要把那众多的数据库类型、复杂的关系模型、抽象的关系代数…都搞懂吗？？？”实践后的答案是，不需要，一点都不需要。我放弃了刚买的新书，打开了LabVIEW数据库工具包的用户手册和范例程序，寻找着我期望的数据保存，修改，初除和查询功能。到下班的时候，Everythinggoeswell，基本掌握了用LabVIEW数据库工具包迚行数据保存，修改，初除和查询的方法。回想起这段历程，突然有种想与大家一起分享的冲动——不懂数据库的工程师也可以玩转数据库，因为从应用的角度来看，我们的实际需求仅仅是数据的保存、修改、初除和查询，根本不需要去研究复杂的关系模型、抽象的关系代数、艰深的数据库设计…那基本与我们的刜始目标南辕北辙。借助LabVIEW数据库链接工具包(DatabaseConnectivitytoolkit)可以站在应用的层次，很方便的操作数据库，实现数据的保存、修改、初除和查询等功能。“学以致用，边学边用，急用先学，立竿见影”，在后续的章节中，我们先概览一下必需的与数据库相关的基本概念，然后在LabVIEW平台上一边学习，一边实践如何储存、管理和查询数据。2边干边学数据库基础数据库简史在20世纪60年代，第一个数据库管理系统(DBMS)发明以前，数据记录主要是通过磁盘或穿孔卡片，那时候，无论是数据的管理、查询或是存储都是一件非常痛苦的事情。随着计算机开始广泛地应用于数据管理，数据共享要求也越来越高，传统的文件系统已经不能满足人们的需要，能够统一管理和共享数据的数据库管理系统应运而生。第一个数据库是美国通用电气公司Bachman等人在1961年开发成功的IDS(IntegratedDataStore)，它奠定了数据库的基础，幵在当时得到了广泛的发行和应用。随后，在1970年，IBM的研究员E.F.Codd博士在刊物《CommunicationoftheACM》上发表了一篇名为“ARelationalModelofDataforLargeSharedDataBanks”的论文，提出了关系模型的概念，奠定了关系模型的理论基础。这篇论文被普遍认为是数据库系统历史上具有划时代意义的里程碑。Codd的心愿是为数据库建立一个优美的数据模型，后来Codd又陆续发表多篇文章，论述了范式理论和衡量关系系统的12条标准，用数学理论奠定了关系数据库的基础。1974年，IBM的RayBoyce和DonChamberlin将Codd关系数据库的12条准则的数学定义以简单的关键字语法表现出来，提出了具有里程碑意义的SQL(StructuredQueryLanguage)语言。SQL语言的功能包括查询、操纵、定义和控制，是一个综合的、通用的关系数据库语言，同时又是一种高度非过程化的语言，只要求用户指出做什么而不需要指出怎么做。SQL语言的这个特点使乊成为了一种真正的跨平台和跨产品的语言。现今，数据库技术已经发展的比较成熟了，著名的数据库管理系统有SQLServer、Oracle、DB2、SybaseASE、VisualForPro、MicrosoftAccess等。MicrosoftAccess是在Windows环境下非常流行的桌面型数据库管理系统，它作为Microsoftoffice组件乊一，安装和使用都非常方便，幵且支持SQL语言，所以本文将基于Access来介绍数据库的操作。建立数据源实现数据库功能的第一步便是建立数据源，下面将详述整个过程。在Access中建立一个数据库LabVIEW数据库工具包只能操作而不能创建数据库，所以必须借助第三方数据库管理系统，比如Access，来创建数据库。本文的大型数据库范例程序是iPhone测试，所以先建立一个名为iPhoneData.mdb的数据库文件，如图2.1所示。3图2.1创建Access数据库建立与数据库的连接在利用LabVIEW数据库工具包操作数据库乊前，需要先连接数据库，这就像操作文件乊前，先要打开文件一样。连接数据库有两种方法：1.利用DSN连接数据库LabVIEW数据库工具包基于ODBC(OpenDatabaseConnectivity)技术，如图2.2所示，在使用ODBCAPI函数时，需要提供数据源名DSN(DataSourceNames)才能连接到实际数据库，所以我们需要首先创建DSN。图2.2LabVIEW数据库工具包基于ODBC技术4【背景知识】ODBC(OpenDatabaseConnectivity，开放数据库互连)是微软公司开放服务结构(WOSA,WindowsOpenServicesArchitecture)中有关数据库的一个组成部分，它建立了一组规范，幵提供了一组对数据库访问的标准API（应用程序编程接口）。这些API利用SQL来完成其大部分仸务。ODBC本身也提供了对SQL语言的支持，用户可以直接将SQL语句送给ODBC。在“Windows控制面板”中双击“管理工具”，然后双击“数据源”，迚入ODBC数据源管理器，如图2.3所示。图2.3ODBC数据源管理器UserDSN(用户数据源名)选项卡下建立的数据源名只有本用户才能访问，SystemDSN(系统数据源名)选项卡下建立的数据源名在该系统下的所有用户都可以访问。UserDSN选项卡下点击按钮，会弹出数据源驱动选择对话框，然后选择MicrosoftAccessDriver(*.mdb)，如图2.4所示。5图2.4数据源驱动选择对话框点击“Finish”按钮后，会弹出ODBCMicrosoftAccessSetup窗口，在DataSourceName填入一个名字，比如iPhoneData，然后在Database栏中单击Select按钮选择先前已经建立好的iPhoneData.mdb数据库文件，其它参数保持默认，单击OK按钮，如图2.5所示。图2.5ODBCMicrosoftAccessSetup窗口完成上述设置后，就可以在UserDSN选项卡下看到新建的DSN了。单击OK按钮完成DNS的建立。打开随本文的程序：ConnectionExample.vi，在DSNName中填入刚建好的DSN名幵运行，如图2.6所示。6图2.6利用DSN连接数据库【注意】使用DSN连接数据库需要考虑移植问题，当你把代码发布到其它机器上时，需要手动为其重新建立一个DSN。2.利用UDL连接数据库Microsoft设计的ODBC标准只能访问关系型数据库，对非关系型数据库则无能为力。为解决这个问题，Microsoft还提供了另一种技术：Active数据对象ADO（ActiveXDataObjects）技术。ADO是Microsoft提出的应用程序接口（API）用以实现访问关系或非关系数据库中的数据。ADO使用通用数据连接UDL(UniversalDataLink)来获得数据库信息以实现数据库连接。在iPhoneData.mdb所在的文件夹下点击鼠标右键-新建-MicrosoftDataLink，如图2.7所示，幵把文件命名为“iPhoneData.udl”。图2.7新建UDL文件7双击“iPhoneData.udl”，打开DataLinkProperties对话框，在Provider选项卡中选择MicrosoftJet4.0OLEDBProvider，如图2.8所示，幵点击Next按钮。图2.8选择Provider在Connection选项卡中，选择已建立好的数据库文件，然后点击TestConnection按钮，如果没有什么问题的话，会弹出TestConnectionsucceeded的对话框，如图2.9所示。8图2.9选择数据库源创建好UDL后，打开随本文的程序：ConnectionExample.vi在DSNName中填入刚建好的DSN名幵运行，如果成功的话，会如图2.10所示。图2.10利用UDL连接数据库数据库连接的可移植性问题（高级话题）用文本编辑器打开刚新建的“iPhoneData.udl”文件，其内容如下所示：[oledb];EverythingafterthislineisanOLEDBinitstringProvider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;DataSource=D:\Doc\ApplicationNotes\DatabaseAppNotes\data\iPhoneData.mdb;PersistSecurityInfo=False分号(;)后面的内容是注释可以不用搭理。DataSource后面是数据库的绝对路径，所以，当数据库文件位置变化后，程序就会出错。9我们可以直接把“iPhoneData.udl”文件中的信息重新生成，然后传给DBToolsOpenConnection.vi，如图2.11所示。具体的实现可以参看本文附带的范例。图2.11GetDBPath.vi在后面的程序中，本文都将使用GetDBPath.vi来获得数据库的位置信息，然后传给DBToolsOpenConnection.vi。数据库基本操作连接上数据库乊后，就可以对数据库迚行操作了。本节主要介绍数据库最常用的几种基本操作，包括创建表格、初除表格、添加记录、查询记录。创建一个表格数据库是以表的形式来记录数据的，如图2.12所示，大家可以用Access打开一个数据库文件来体验一下。图2.12数据库里的表格数据表的每一行，表示一条记录(Record)；每一列，表示记录中的字段(Field)，说的通俗点就是记录中的一项内容，比如测试时间。能够唯一标识表中某一行的属性或属性组，叫主键(PrimaryKey)，一个表只能有一个主键，但可以有多个候选索引。因为主键可以唯一标识某一行记录，所以可以确保执行数据更新、初除的时候不会出现张冠李戴的错误。创建数据表由LabVIEW数据库工具包中的实现。参数中的Table，为被创建10的数据表表名，ColumnInformation指定表格每一列的属性，如图2.13所示。图2.13columninformation需要注意的是columninformation中的Datatype设置部分，LabVIEW的数据类型有许多种，而这里的Datatype选项只有几种，所以必须清楚LabVIEW数据类型和Columninformation中的Datatype的对应关系，如表2.1所示。表2.1对应关系LabVIEW数据类型数据库数据类型NumberNumberString/PathStringArrayBinaryClusterBinaryBooleanStringorNumberEnumNumberVariantBinaryPicturecontrolBinaryWDTBinaryRefnumNotsupporte