達(dá)克江?馬達(dá)尼亞提

摘 要：根據(jù)我團(tuán)隊(duì)目前的研究成果做進(jìn)一步研究，關(guān)于采用非傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢類程序與采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的同類程序相比較，做其開(kāi)發(fā)價(jià)值、實(shí)用性、可行性等方面的探討。

關(guān)鍵詞：PHP；JavaScript；AJAX；正則；實(shí)用性；拓展性；傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)；

本文為2015年度新疆警察學(xué)院科研基金資助項(xiàng)目研究成果，項(xiàng)目名稱：“公安院校在線成績(jī)查詢系統(tǒng)”項(xiàng)目編號(hào)：2015JYXSKJ02

我團(tuán)隊(duì)采用純文本作為數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的成績(jī)查詢系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行近一年，現(xiàn)該系統(tǒng)提供的服務(wù)已覆蓋我院全部在校生，并取得了成功。再次以我團(tuán)隊(duì)成功的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)探討下關(guān)于純文本數(shù)據(jù)庫(kù)查詢類程序的效益問(wèn)題。

1 可行性

（一）PHP讀取文本的相關(guān)函數(shù)

采用PHP腳本語(yǔ)言開(kāi)發(fā)以TXT文本文檔作為數(shù)據(jù)庫(kù)的成績(jī)查詢系統(tǒng)，其功能、效果及性能終須以PHP對(duì)文本文件的處理性能作為核心和基礎(chǔ)。因此PHP對(duì)文本文件具體操作的函數(shù)是否豐富，是否能滿足系統(tǒng)最基礎(chǔ)的功能需求是至關(guān)重要的。PHP作為一種非常受歡迎的WEB服務(wù)端腳本語(yǔ)言，顯然是能夠勝任的。

在PHP中，為開(kāi)發(fā)者操作文本提供了非常豐富的函數(shù)，有：readfile（）、fopen（）、fread（）、fgets（）、feof（）、fgetc（）等等。

（二）實(shí)現(xiàn)文本數(shù)據(jù)庫(kù)的“按字段查詢”功能

對(duì)于采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的查詢類程序而言，數(shù)據(jù)庫(kù)本身就是分字段、分表的存儲(chǔ)，在查詢時(shí)更可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)本身的語(yǔ)言進(jìn)行相關(guān)表、字段的操作，其程序開(kāi)發(fā)上可以說(shuō)是相當(dāng)簡(jiǎn)單。但是對(duì)于采用文本文檔替代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢類程序而言，當(dāng)然沒(méi)有如此便捷的接口供開(kāi)發(fā)者調(diào)用開(kāi)發(fā)，這也是大多數(shù)開(kāi)發(fā)者不愿離開(kāi)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的重要原因。另外如何保障文本數(shù)據(jù)庫(kù)查詢程序的性能、維護(hù)以及拓展數(shù)據(jù)庫(kù)帶來(lái)性能損耗都是一系列重要的問(wèn)題。

我團(tuán)隊(duì)采取的解決方案就在于“數(shù)據(jù)庫(kù)”結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，只要能保證文本內(nèi)容采用嚴(yán)格的二維結(jié)構(gòu)，上述的一些列問(wèn)題自然迎刃而解。再針對(duì)二維結(jié)構(gòu)的文本類數(shù)據(jù)庫(kù)，程序采用按行處理?xiàng)l件查詢，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)條件查詢功能。

（三）實(shí)現(xiàn)文本數(shù)據(jù)庫(kù)的“按表查詢”功能

1.模擬“按表查詢”的必要性

按行處理的方式實(shí)現(xiàn)類似于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中字段查詢的功能，并且可以有效避免程序單次查詢時(shí)數(shù)據(jù)讀取量過(guò)大而導(dǎo)致程序崩潰的問(wèn)題。但僅僅如此對(duì)于實(shí)現(xiàn)一個(gè)查詢類程序是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，每個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)者都知道，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢程序中不僅有對(duì)字段的查詢操作，還要有對(duì)表的查詢操作，解決程序的效率問(wèn)題，防止程序出現(xiàn)“假死”現(xiàn)象。

2.模擬“按表查詢”的技術(shù)難度

對(duì)于實(shí)現(xiàn)模擬一個(gè)類似于表的操作就需要將文本數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)提升一個(gè)維度。如何使程序在已知字段數(shù)據(jù)缺少表段數(shù)據(jù)時(shí)實(shí)現(xiàn)查詢是個(gè)客觀問(wèn)題，中途返回用戶一個(gè)詢問(wèn)或以某種特定的規(guī)則循環(huán)查詢。顯然這兩種實(shí)現(xiàn)方式的代價(jià)都太大，前者是犧牲的是系統(tǒng)友好性，后者犧牲的是系統(tǒng)性能。

3.我團(tuán)隊(duì)模擬“按表查詢”的方案

我團(tuán)隊(duì)在解決這一問(wèn)題時(shí)，為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)引入AJAX技術(shù)將用戶的兩次交互操作“合并”為了一次，即用戶在表單填寫(xiě)的過(guò)程中會(huì)“不知覺(jué)”的完成表段數(shù)據(jù)的選擇。這里所謂的“不知覺(jué)”是指在不刷新網(wǎng)頁(yè)的前提下完成一次客戶端與服務(wù)端的交互，從而避免系統(tǒng)有失友好性，同時(shí)解決程序?qū)Ρ矶螖?shù)據(jù)的操作需求，提升系統(tǒng)的整體性能，以非傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢程序完善模擬了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢類程序所必須的基本功能模塊，為系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2 實(shí)用性

（一）功能效果

1.前臺(tái)界面

我團(tuán)隊(duì)為提升系統(tǒng)友好性，利用PHP強(qiáng)大的客戶端信息采集函數(shù)“$_SERVER[‘HTTP_USER_AGENT]”組件了客戶端分析模塊，主要功能是分析判斷訪問(wèn)來(lái)源即用戶的設(shè)備類型，再根據(jù)其不同的設(shè)備類型輸出相應(yīng)的前臺(tái)頁(yè)面提升對(duì)用戶設(shè)備的契合程度。

2.反饋系統(tǒng)

我團(tuán)隊(duì)非常重視來(lái)自用戶群體的反饋意見(jiàn)，一個(gè)團(tuán)隊(duì)的思想是有限的，只有集思廣益才能發(fā)現(xiàn)更多沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，而只有不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題才能將項(xiàng)目做得更好、進(jìn)步得更快。

反饋模塊的實(shí)現(xiàn)就是一個(gè)通過(guò)表單填寫(xiě)反饋內(nèi)容，待用戶提交后由系統(tǒng)利用PHPMailer類庫(kù)向管理員郵箱賬號(hào)（程序后臺(tái)設(shè)定）發(fā)送郵件的過(guò)程。

3.根據(jù)反饋?zhàn)龅膬?yōu)化

在二次開(kāi)發(fā)中，依據(jù)用戶反饋的意見(jiàn)在最終顯示的頁(yè)面也加入了AJAX的微表單元素，在用戶查詢完本學(xué)期的成績(jī)后可通過(guò)該HTML元素直接選擇其他學(xué)期的成績(jī)，避免了用戶重復(fù)填寫(xiě)表單的繁瑣過(guò)程，深受用戶好評(píng)。

同時(shí)，也是經(jīng)過(guò)用戶群體強(qiáng)烈要求，加入了我院學(xué)生常用的（如假期家校聯(lián)系卡、統(tǒng)一格式實(shí)習(xí)鑒定表等）文件一鍵加密打包發(fā)送至郵箱等功能，完成了對(duì)系統(tǒng)功能的拓展，增強(qiáng)了系統(tǒng)實(shí)用性，也提高了代碼復(fù)用率（該功能亦用到了PHPMailer類庫(kù)，并且根據(jù)學(xué)院要求部分文件不能直接提供下載）。

（二）系統(tǒng)速度

在提升系統(tǒng)運(yùn)行速度等方面我團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，詳細(xì)總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，大致通過(guò)以下三個(gè)方面提升系統(tǒng)運(yùn)行速度：

1.編寫(xiě)學(xué)號(hào)驗(yàn)證正則

經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，減少程序并發(fā)運(yùn)行次數(shù)，以及減少不必要的、惡意的查詢可大大提升系統(tǒng)運(yùn)行速度，因此我團(tuán)隊(duì)仔細(xì)研究了我院學(xué)生的學(xué)號(hào)定義規(guī)則，根據(jù)實(shí)際編寫(xiě)了驗(yàn)證學(xué)號(hào)的正則程序。

采用了JavaScript+PHP的雙重驗(yàn)證方式，從前后端雙重驗(yàn)證，完美的解決了非我院學(xué)生惡意查詢帶來(lái)的不良影響，為系統(tǒng)正常運(yùn)行提供了雙層保障。

2.AJAX實(shí)現(xiàn)多級(jí)關(guān)聯(lián)

相對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢類程序而言，文本數(shù)據(jù)庫(kù)程序的運(yùn)行效率與數(shù)據(jù)庫(kù)文件大小成反比，換句話說(shuō)就是往后系統(tǒng)會(huì)越用越慢，這是文本數(shù)據(jù)庫(kù)體積不斷增加的結(jié)果。為避免該類現(xiàn)象的發(fā)生，我團(tuán)隊(duì)采用了AJAX無(wú)刷新交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多級(jí)文件夾關(guān)聯(lián)篩選，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)同時(shí)又是符合我院成績(jī)以班級(jí)為單位的數(shù)據(jù)類型。

3.少數(shù)民族學(xué)生姓名中間的分隔符

分析整理了大量反饋的反饋信息，其中占有很大比值的一部分就是來(lái)自少數(shù)民族同學(xué)姓名中的分隔符所引起的。在我國(guó)，具有55個(gè)少數(shù)民族，其中很多少數(shù)民族姓名中都有分隔符（ “·”符號(hào)）。分析發(fā)現(xiàn)，本系統(tǒng)中采用的查詢是有雙條件的即姓名+學(xué)號(hào)的形式，一般來(lái)說(shuō)姓名和學(xué)號(hào)的輸錯(cuò)率不會(huì)高于3%，但少數(shù)民族同學(xué)輸錯(cuò)率卻高達(dá)35%左右，究其原因就是該符號(hào)所引起的，并且在反復(fù)的嘗試中會(huì)時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生大量不必要的并發(fā)，在高峰期時(shí)所造成的影響是不容忽視的。

鑒于此，我團(tuán)隊(duì)從前端程序和后臺(tái)程序雙管齊下，做了一系列的優(yōu)化和規(guī)范措施。

（1）其中針對(duì)后臺(tái)程序，采用了正則程序加大容錯(cuò)率：在獲取POST數(shù)據(jù)的第一層接口，加入了正則程序以替換各種預(yù)設(shè)不規(guī)范的分隔符為正確的分隔符，避免因用戶不清楚分隔符的正確輸入方式而造成查詢失敗，大大提高了少數(shù)民族學(xué)生查詢成功率。

（2）在提高了系統(tǒng)后臺(tái)程序的容錯(cuò)率后，為防止出現(xiàn)未預(yù)設(shè)特殊符號(hào)再度引起該類問(wèn)題，在前臺(tái)的表單頁(yè)面加入了JavaScript正則程序，即輸入任意不規(guī)則符號(hào)便能夠自動(dòng)校正修改為正確的分隔符。

3 開(kāi)發(fā)價(jià)值

（一）開(kāi)發(fā)成本

在與同類程序相比較，PHP腳本語(yǔ)言完全免費(fèi)開(kāi)源，開(kāi)源的優(yōu)勢(shì)又使其具有非常豐富的拓展類庫(kù)，并且入門(mén)也比同類語(yǔ)言簡(jiǎn)單。

可以說(shuō)PHP集開(kāi)放、免費(fèi)、強(qiáng)大、簡(jiǎn)易等諸多優(yōu)點(diǎn)于一身，使其開(kāi)發(fā)成本在同類程序中更具優(yōu)勢(shì)。

（二）應(yīng)用與維護(hù)成本

PHP的運(yùn)行環(huán)境是Linux服務(wù)器，在當(dāng)前Linux服務(wù)器的租賃相對(duì)來(lái)說(shuō)比較便宜。并且在本系統(tǒng)中，并未涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)的使用，因此在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)方面減少開(kāi)支。就當(dāng)前社會(huì)所流行的快速集成式APP而言，其應(yīng)用與維護(hù)成本更低，相對(duì)其他語(yǔ)言更是不二的選擇。

（三）拓展性能

就拓展方面，PHP具有非常豐富而優(yōu)秀的免費(fèi)類庫(kù)，入手也相當(dāng)容易，在功能拓展方面并不存在太大的問(wèn)題。又如當(dāng)前諸多流行應(yīng)用對(duì)PHP都有發(fā)放的接口支持，例：微信平臺(tái)對(duì)PHP應(yīng)用開(kāi)放的接口支持等。

4 對(duì)比優(yōu)劣勢(shì)

（一）文本數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)

1.成本與效益優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的收費(fèi)報(bào)價(jià)都參差不齊，各類套餐五花八門(mén)，比如新浪云服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)最低報(bào)價(jià)15元/月、阿里云服務(wù)器RDS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)最低報(bào)價(jià)37元/月等，按均價(jià)幾十元算每年數(shù)據(jù)庫(kù)支出也近千元。

采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)一般出于數(shù)據(jù)庫(kù)安全考慮，都會(huì)配購(gòu)相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)防火墻服務(wù)。數(shù)據(jù)庫(kù)防火墻服務(wù)費(fèi)用根據(jù)用戶需求及規(guī)模而異，年費(fèi)用由千元至萬(wàn)元不等。而文本數(shù)據(jù)庫(kù)因其性質(zhì)則不需要此類開(kāi)支，只要做好網(wǎng)站目錄的相應(yīng)權(quán)限配置基本可以滿足用戶需求。

2.安全性

注入攻擊又稱SQL注入攻擊，是黑客對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行攻擊的常用手段之一。是由于程序員的水平及經(jīng)驗(yàn)不足，沒(méi)有對(duì)用戶輸入數(shù)據(jù)的合法性進(jìn)行判斷，使用戶可以提交某些數(shù)據(jù)庫(kù)查詢代碼，根據(jù)程序返回的結(jié)果，獲得某些他想得知的數(shù)據(jù)，這就是所謂的SQL Injection，即SQL注入。SQL注入攻擊屬于數(shù)據(jù)庫(kù)安全攻擊手段之一，會(huì)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)包括：刷庫(kù)、拖庫(kù)、撞庫(kù)等。

但純文本數(shù)據(jù)庫(kù)作為非傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，自然也就不存在這類安全隱患，因?yàn)槲覀儾捎玫摹皵?shù)據(jù)庫(kù)”它本身就是一個(gè)TXT文本文檔，不能執(zhí)行任何代碼，從根源上消除潛在安全隱患，這也是上面所提到的不需要防火墻服務(wù)的原因所在。

3.可移植性

可移植性也是文本數(shù)據(jù)庫(kù)的一大特點(diǎn)，因其本質(zhì)上就是純文本文檔，在各種平臺(tái)及版本升遷過(guò)程中所造成的影響可以忽略不計(jì)。而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用程序則做不到，平臺(tái)的更換甚至版本遷移都可能導(dǎo)致一些致命錯(cuò)誤的出現(xiàn)，必須得嚴(yán)格檢查其數(shù)據(jù)庫(kù)接口模塊是否正常工作，因此相對(duì)而言文本數(shù)據(jù)庫(kù)的可移植性是非常理想的。

（二）相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的劣勢(shì)

1.數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)不易更改

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的好處就是可以在后期程序的升級(jí)中重新調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，此操作只需將接口模塊重新調(diào)整使其匹配數(shù)據(jù)庫(kù)的新結(jié)構(gòu)即可完成。而文本數(shù)據(jù)庫(kù)因其本身只是一個(gè)文本，不便于結(jié)構(gòu)的更改操作，且數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的改變必然影響到程序的邏輯，不得不對(duì)代碼結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)與程序直接的匹配關(guān)系。但一般來(lái)說(shuō)只要程序一開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)能夠保證其拓展性和良好的性能，后期就并不需要改變數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。

2.批量導(dǎo)入、導(dǎo)出不方便

數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)來(lái)源一般為EXCEL表格或數(shù)據(jù)庫(kù)文件，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)都有其完善的導(dǎo)入接口，在批量導(dǎo)入、導(dǎo)出方面有著先天優(yōu)勢(shì)。而文本數(shù)據(jù)庫(kù)因用戶自己設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不同，操作難度也不同。如果想達(dá)到傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)那樣便捷的批量操作，要么由用戶自己設(shè)計(jì)一款配套的導(dǎo)入導(dǎo)出軟件，要么將數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)合主流數(shù)據(jù)庫(kù)樣式，以方便用戶利用其它數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)應(yīng)接口進(jìn)行操作（亦需要用戶設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的輸出程序）。

5 總結(jié)

客觀來(lái)講，文本數(shù)據(jù)庫(kù)查詢類的程序其利與弊皆有，是否采用仍需開(kāi)發(fā)者根據(jù)自身需求權(quán)衡決定，若能完善解決采用文本數(shù)據(jù)庫(kù)所帶來(lái)的諸多問(wèn)題，其具備的優(yōu)勢(shì)仍然不可忽視。

我團(tuán)隊(duì)本著敢于創(chuàng)新的精神和服務(wù)學(xué)生的態(tài)度，為我院學(xué)生定位開(kāi)發(fā)的成績(jī)查詢系統(tǒng)中采用了文本數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)用C#編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入軟件簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)庫(kù)批量操作，完善解決了采用文本數(shù)據(jù)庫(kù)所帶來(lái)的操作不便等問(wèn)題。當(dāng)前其簡(jiǎn)易的操作和優(yōu)秀的拓展性所帶來(lái)的效益是非常明顯的，該系統(tǒng)從測(cè)試運(yùn)行到正式覆蓋全院在校生已近一年，深受同學(xué)們的喜愛(ài)。

參考文獻(xiàn)

[1]《基于C#的Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出研究與實(shí)現(xiàn)》.蔡小艷.智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用.2014年10月

[2]《基于Excel的平時(shí)成績(jī)查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)》.徐慧.軟件導(dǎo)刊. 2014年04期

作者簡(jiǎn)介

達(dá)克江·馬達(dá)尼亞提（1994-），男，新疆維吾爾自治區(qū)，本科，職稱，治安學(xué)，新疆警察學(xué)院。