快速成型技術(shù)，是90年代在全球迅速發(fā)展起來的制造新技術(shù)。我國RP研究工作起步于90年代初，隨后得到了較快的發(fā)展，但應(yīng)用RP設(shè)備利用率不高;有非常多的企業(yè)得不到相應(yīng)的服務(wù);當(dāng)今社會(huì)已進(jìn)人信息時(shí)代，制造業(yè)向技術(shù)化、全球化方向發(fā)展，企業(yè)間在技術(shù)、設(shè)備、人員等方面的合作需求大大增加。基于以上的背景，開發(fā)快速成型服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。基于網(wǎng)絡(luò)的快速成型服務(wù)系統(tǒng)能綜合運(yùn)用快速成型技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫等高技術(shù)，支持企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)和經(jīng)營活動(dòng)，增強(qiáng)企業(yè)走向國際市場的能力。本文著重對該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫接口進(jìn)行全面的分析和設(shè)計(jì)。

一、快速成型服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫接口需求分析

需求分析的任務(wù)是通過詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對象，充分了解原系統(tǒng)工作概況，明確用戶的各種要求，然后在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能新系統(tǒng)必須充分考慮今后可能的擴(kuò)充和改變，不能僅僅按當(dāng)前應(yīng)用需求來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫。新系統(tǒng)的功能必須能夠滿足服務(wù)對象的信息要求、處理要求安全性與完整性要求。

設(shè)計(jì)服務(wù)系統(tǒng)我們使用詢問、設(shè)計(jì)調(diào)查表請服務(wù)對象填寫等一些常用的調(diào)查方法，對服務(wù)系統(tǒng)采用自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法(SA)，從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)人手，利用逐層分解的方式分析系統(tǒng)并用數(shù)據(jù)流圖(DFD)和數(shù)據(jù)字典(DD)來描述系統(tǒng)。

二、快速成型服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫接口設(shè)計(jì)

(一)數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

概念結(jié)構(gòu)是對現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象，即對實(shí)際的人、物、事和概念進(jìn)行人為處理，抽取人們關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)，并把這些特性用用各種概念精確地加以描述。因此用自低向上的方法設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)首先要根據(jù)需求分析的結(jié)果(數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)字典等)對現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象，設(shè)計(jì)各個(gè)局部視圖，即分E-R圖。本文就用戶的制造任務(wù)-小批量樣件（提供測繪實(shí)物)，其他以此類推。

先說小批量樣件，依據(jù)設(shè)計(jì)E-R圖的具體原則。由于一個(gè)用戶提交的小批量樣件制造任務(wù)可以是多個(gè)，因此用戶與小批量樣件和測繪實(shí)物之間的關(guān)系是 l:n的聯(lián)系。小批量樣件和測繪實(shí)物是一個(gè)組合，是 1:1聯(lián)系。而在小批量樣件(提供測繪實(shí)物)這樣的一個(gè)制造任務(wù)里，用戶還有可能會(huì)提出實(shí)物測繪數(shù)據(jù)、CAD模型及CAM數(shù)據(jù)和首版這三個(gè)額外的要求，對這三個(gè)額外的要求也需要相應(yīng)的工藝能力來匹配，它們之間同樣也是 1:1聯(lián)系。最后得到的分E-R圖如圖1所示。

各個(gè)局部視圖即分E-R圖建立好之后，還需對它們進(jìn)行合并，集成為一個(gè)整體的數(shù)據(jù)概念結(jié)構(gòu)，即總E-R圖。視圖集成一般采用逐步累積的方式，需要兩步:①合并;②修改與重構(gòu)。本文只對以上的分E-R圖進(jìn)行集成，見圖2，其他類推。整體概念結(jié)構(gòu)最終還應(yīng)該提交給用戶，征求用戶，進(jìn)行評審、修改和優(yōu)化，然后才把它確定下來，作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的依據(jù)。

(二)數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)時(shí)一般要分三步進(jìn)行。

1.將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型。

2.將轉(zhuǎn)化來的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。

3.對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。

本服務(wù)系統(tǒng)采用的DBMS是支持關(guān)系型數(shù)據(jù)模型的MS SQL SERVER2000。在將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型過程中，使用一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。

(三)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)所選用的DBMS，依賴于計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境，為此，本服務(wù)系統(tǒng)采用 MS SQL SERVER2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，服務(wù)器用聯(lián)想萬全 1300，內(nèi)部是兩塊 SCSI硬盤，256M內(nèi)存。MS SQL SERVER提供聚簇功能，可以大大提高按聚簇碼進(jìn)行查詢的效率，該 DBMS存取時(shí)間快，存儲(chǔ)空間利用率高，自身安全性好，維護(hù)起來方便。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的存取路徑方面，服務(wù)中心自定義一數(shù)據(jù)庫XNFU，并依據(jù)具體情況為此建立主索引，次索引，和組合索引。

為了提高系統(tǒng)性能，對數(shù)據(jù)的存放位置也要考慮。數(shù)據(jù)應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用情況將易變部分與穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取部分和存取效率較低部分分開存放。服務(wù)中心服務(wù)器擁有兩塊硬盤，因此進(jìn)行物理設(shè)計(jì)時(shí)將表和索引分別放在不同的硬盤上，在查詢時(shí)，由于兩個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器分別在工作，所以可以提高物理讀寫速度，服務(wù)中心還把較大的表分別放在兩個(gè)磁盤上，以加快存取速度，適應(yīng)服務(wù)中心的多用戶環(huán)境，除此以外，中心還將日志文件與數(shù)據(jù)庫對象(表、索引等)也放在這兩個(gè)不同的磁盤上來改進(jìn)系統(tǒng)的性能。

MS SQL SERVER提供了一些默認(rèn)的存儲(chǔ)分配參數(shù)，但這些默認(rèn)的值不一定適合每一種應(yīng)用環(huán)境，服務(wù)中心對這些配置變量，如同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫的服務(wù)對象數(shù);同時(shí)打開數(shù)據(jù)庫對象數(shù);使用的緩沖區(qū)長度、個(gè)數(shù);時(shí)間片大小;數(shù)據(jù)庫大小;裝填因子;鎖的數(shù)目等都征對本服務(wù)系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行了重新設(shè)置，并且在后期的系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中不斷加以調(diào)整，以期切實(shí)改進(jìn)系統(tǒng)性能。

三、快速成型服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫實(shí)施

對數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)初步完成后就可以開始建立數(shù)據(jù)庫了。本服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實(shí)施主要包括以下工作:

1.用數(shù)據(jù)定義語言(DDL)定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu);
2.組織數(shù)據(jù)人庫;
3.編制與調(diào)試應(yīng)用程序;
4.數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行。

本服務(wù)系統(tǒng)利用MS SQL SERVER提供的DDL定義了XNFU，包含如下的表，分別是 RP-CLIENT(用戶帳號表)、RP-CLIENTASK(用戶任務(wù)表),RP-OBJECT(實(shí)物測繪表)、RP-CADCAM(CAD模型及CAM數(shù)據(jù)表)、RP-SHOUBAN(首版表)、RP-SAMPLES(小批量樣件表)、RP-CEHUISHIWU(測繪實(shí)物表)、PR-SHTWUMUBAN(實(shí)物母板表)、RP-TUZHI(二維圖紙數(shù)據(jù)表)、RP-CADMODEL(CAD模型表)、RP-LIUYAN(留言表)、RP-APPLYRE(RE應(yīng)用單位信息表)、RP-APPLYCAD(CAD應(yīng)用單位信息表),RP-APPLYRP(RP應(yīng)用單位信息表)、RP-APPLYRT(RT應(yīng)用單位信息表)、(RE制造單位信息表)RP-MANUFACTURE-RE,(CAD制造單位信息表)RP-MANUFACTURE-CAD,RP-MANUFACTURE-RP(RP制造單位信息表),RP-MANUFACTURE-RT(RT制造單位信息表)。

服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)完后，開始編制應(yīng)用程序，服務(wù)對數(shù)據(jù)庫的訪問采用B/S結(jié)構(gòu)，編制的腳本文檔用現(xiàn)今流行的asp格式，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問。用WWW方式對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)裝載，編制與調(diào)試應(yīng)用程序與組織數(shù)據(jù)人庫同步進(jìn)行。

四、快速成型服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)

整個(gè)服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境在不斷變化，中心數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中物理存儲(chǔ)也在不斷變化，因而對中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行評價(jià)、調(diào)整、修改等維護(hù)工作就成了一個(gè)長期的任務(wù)。對中心數(shù)據(jù)庫經(jīng)常性的維護(hù)工作主要由服務(wù)中心的數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)來完成，主要包括以下內(nèi)容。

(一)數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)

本服務(wù)系統(tǒng)采用建立鏡像的方式來備份數(shù)據(jù)庫，為了防止驅(qū)動(dòng)器失效而同時(shí)失去原設(shè)備和鏡像設(shè)備，因而把鏡像數(shù)據(jù)建立在不同的驅(qū)動(dòng)器上。由于鏡像發(fā)生在設(shè)備層，對用戶程序是透明的。當(dāng)原數(shù)據(jù)庫失效時(shí)，SQL Server切換到鏡像數(shù)據(jù)庫繼續(xù)處理。當(dāng)替換或原設(shè)備后，把現(xiàn)行設(shè)備重新鏡像到原狀態(tài)，從而可以盡快地把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到原先某種一致性狀態(tài)，減少了對數(shù)據(jù)庫和里面數(shù)據(jù)的破壞。

(二)數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性控制

本系統(tǒng)采用混和的安全性模式，即標(biāo)準(zhǔn)的和集成的安全性的結(jié)合來進(jìn)行內(nèi)部安全性管理。首先在SQL Server 2000上建立登錄和用戶兩級用戶，給單個(gè)的用戶提供不同的訪間權(quán)限。至于外部安全性，主要防止來自Internet的惡意攻擊，本服務(wù)系統(tǒng)主要通過服務(wù)器防火墻來避免數(shù)據(jù)庫受到不良信息的破壞。

(三)數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn)

MS SQL SERVER提供了監(jiān)測系統(tǒng)性能參數(shù)的工具，服務(wù)系統(tǒng)的DBA可以利用這些工具方便地得到系統(tǒng)運(yùn)行過程中一系列性能參數(shù)的值。更重要的是DBA應(yīng)該仔細(xì)分析這些數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前系統(tǒng)是否處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，以便加以及時(shí)處理，使系統(tǒng)盡量運(yùn)行狀態(tài)最佳。

(四)數(shù)據(jù)庫的重組織

數(shù)據(jù)庫運(yùn)行一段時(shí)間后，由于用戶不斷地增加記錄，修改記錄，使數(shù)據(jù)庫的性能下降。中心DBA需要利用MS SQL SERVER提供的重組織實(shí)用程序，或者利用服務(wù)系統(tǒng)提供的遠(yuǎn)程管理數(shù)據(jù)庫程序遠(yuǎn)程重組織數(shù)據(jù)庫，清除數(shù)據(jù)垃圾，提高系統(tǒng)性能。快速成型服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)需要經(jīng)歷需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行維護(hù)六個(gè)階段，設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常有許多反復(fù)。

本服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫與服務(wù)中心的接口采用Micorsoft SQL SERVER 2000,NT4.0和IIS4.0的無縫集成，利用WWW發(fā)布方式。整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)正是在運(yùn)行過程中，不斷地得到評價(jià)、調(diào)整、修改和完善。

快速成型服務(wù)系統(tǒng)是一個(gè)涉及多學(xué)科的綜合的系統(tǒng)，比如遠(yuǎn)程制造服務(wù)、多媒體技術(shù)、電子商務(wù)技術(shù)以及法律等等，因此該服務(wù)系統(tǒng)所需要研究的內(nèi)容還很多。