快速成型技術，是90年代在全球迅速發展起來的制造新技術。我國RP研究工作起步于90年代初，隨后得到了較快的發展，但應用RP設備利用率不高;有非常多的企業得不到相應的服務;當今社會已進人信息時代，制造業向技術化、全球化方向發展，企業間在技術、設備、人員等方面的合作需求大大增加。基于以上的背景，開發快速成型服務系統應運而生。基于網絡的快速成型服務系統能綜合運用快速成型技術、計算機網絡和數據庫等高技術，支持企業的產品開發和經營活動，增強企業走向國際市場的能力。本文著重對該系統的數據庫接口進行全面的分析和設計。

一、快速成型服務系統的數據庫接口需求分析

需求分析的任務是通過詳細調查現實世界要處理的對象，充分了解原系統工作概況，明確用戶的各種要求，然后在此基礎上確定新系統的功能新系統必須充分考慮今后可能的擴充和改變，不能僅僅按當前應用需求來設計數據庫。新系統的功能必須能夠滿足服務對象的信息要求、處理要求安全性與完整性要求。

設計服務系統我們使用詢問、設計調查表請服務對象填寫等一些常用的調查方法，對服務系統采用自頂向下的結構化分析方法(SA)，從最上層的系統組織機構人手，利用逐層分解的方式分析系統并用數據流圖(DFD)和數據字典(DD)來描述系統。

二、快速成型服務系統的數據庫接口設計

(一)數據庫概念結構設計

概念結構是對現實世界的一種抽象，即對實際的人、物、事和概念進行人為處理，抽取人們關心的共同特性，忽略非本質的細節，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計概念結構首先要根據需求分析的結果(數據流圖數據字典等)對現實世界的數據進行抽象，設計各個局部視圖，即分E-R圖。本文就用戶的制造任務-小批量樣件（提供測繪實物)，其他以此類推。

先說小批量樣件，依據設計E-R圖的具體原則。由于一個用戶提交的小批量樣件制造任務可以是多個，因此用戶與小批量樣件和測繪實物之間的關系是 l:n的聯系。小批量樣件和測繪實物是一個組合，是 1:1聯系。而在小批量樣件(提供測繪實物)這樣的一個制造任務里，用戶還有可能會提出實物測繪數據、CAD模型及CAM數據和首版這三個額外的要求，對這三個額外的要求也需要相應的工藝能力來匹配，它們之間同樣也是 1:1聯系。最后得到的分E-R圖如圖1所示。

各個局部視圖即分E-R圖建立好之后，還需對它們進行合并，集成為一個整體的數據概念結構，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。本文只對以上的分E-R圖進行集成，見圖2，其他類推。整體概念結構最終還應該提交給用戶，征求用戶，進行評審、修改和優化，然后才把它確定下來，作為進一步設計數據庫的依據。

(二)數據庫邏輯結構設計

設計邏輯結構時一般要分三步進行。

1.將概念結構轉化為一般的關系、網狀、層次模型。

2.將轉化來的關系、網狀、層次模型向特定DBMS支持下的數據模型轉換。

3.對數據模型進行優化。

本服務系統采用的DBMS是支持關系型數據模型的MS SQL SERVER2000。在將概念結構轉化為一般的關系、網狀、層次模型過程中，使用一個實體型轉換為一個關系模式。

(三)數據庫物理設計

數據庫的物理結構所選用的DBMS，依賴于計算機硬件環境，為此，本服務系統采用 MS SQL SERVER2000數據庫管理系統，服務器用聯想萬全 1300，內部是兩塊 SCSI硬盤，256M內存。MS SQL SERVER提供聚簇功能，可以大大提高按聚簇碼進行查詢的效率，該 DBMS存取時間快，存儲空間利用率高，自身安全性好，維護起來方便。在設計數據的存取路徑方面，服務中心自定義一數據庫XNFU，并依據具體情況為此建立主索引，次索引，和組合索引。

為了提高系統性能，對數據的存放位置也要考慮。數據應該根據應用情況將易變部分與穩定部分、經常存取部分和存取效率較低部分分開存放。服務中心服務器擁有兩塊硬盤，因此進行物理設計時將表和索引分別放在不同的硬盤上，在查詢時，由于兩個磁盤驅動器分別在工作，所以可以提高物理讀寫速度，服務中心還把較大的表分別放在兩個磁盤上，以加快存取速度，適應服務中心的多用戶環境，除此以外，中心還將日志文件與數據庫對象(表、索引等)也放在這兩個不同的磁盤上來改進系統的性能。

MS SQL SERVER提供了一些默認的存儲分配參數，但這些默認的值不一定適合每一種應用環境，服務中心對這些配置變量，如同時使用數據庫的服務對象數;同時打開數據庫對象數;使用的緩沖區長度、個數;時間片大小;數據庫大小;裝填因子;鎖的數目等都征對本服務系統的特點進行了重新設置，并且在后期的系統實際運行過程中不斷加以調整，以期切實改進系統性能。

三、快速成型服務系統的數據庫實施

對數據庫的物理設計初步完成后就可以開始建立數據庫了。本服務系統數據庫實施主要包括以下工作:

1.用數據定義語言(DDL)定義數據庫結構;
2.組織數據人庫;
3.編制與調試應用程序;
4.數據庫試運行。

本服務系統利用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(用戶任務表),RP-OBJECT(實物測繪表)、RP-CADCAM(CAD模型及CAM數據表)、RP-SHOUBAN(首版表)、RP-SAMPLES(小批量樣件表)、RP-CEHUISHIWU(測繪實物表)、PR-SHTWUMUBAN(實物母板表)、RP-TUZHI(二維圖紙數據表)、RP-CADMODEL(CAD模型表)、RP-LIUYAN(留言表)、RP-APPLYRE(RE應用單位信息表)、RP-APPLYCAD(CAD應用單位信息表),RP-APPLYRP(RP應用單位信息表)、RP-APPLYRT(RT應用單位信息表)、(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)。

服務系統的數據庫設計完后，開始編制應用程序，服務對數據庫的訪問采用B/S結構，編制的腳本文檔用現今流行的asp格式，實現對數據庫的訪問。用WWW方式對數據庫進行數據裝載，編制與調試應用程序與組織數據人庫同步進行。

四、快速成型服務系統數據庫運行和維護

整個服務系統的應用環境在不斷變化，中心數據庫運行過程中物理存儲也在不斷變化，因而對中心數據庫進行評價、調整、修改等維護工作就成了一個長期的任務。對中心數據庫經常性的維護工作主要由服務中心的數據庫管理員(DBA)來完成，主要包括以下內容。

(一)數據庫的轉儲和恢復

本服務系統采用建立鏡像的方式來備份數據庫，為了防止驅動器失效而同時失去原設備和鏡像設備，因而把鏡像數據建立在不同的驅動器上。由于鏡像發生在設備層，對用戶程序是透明的。當原數據庫失效時，SQL Server切換到鏡像數據庫繼續處理。當替換或原設備后，把現行設備重新鏡像到原狀態，從而可以盡快地把數據庫恢復到原先某種一致性狀態，減少了對數據庫和里面數據的破壞。

(二)數據庫的安全性、完整性控制

本系統采用混和的安全性模式，即標準的和集成的安全性的結合來進行內部安全性管理。首先在SQL Server 2000上建立登錄和用戶兩級用戶，給單個的用戶提供不同的訪間權限。至于外部安全性，主要防止來自Internet的惡意攻擊，本服務系統主要通過服務器防火墻來避免數據庫受到不良信息的破壞。

(三)數據庫性能的監督、分析和改進

MS SQL SERVER提供了監測系統性能參數的工具，服務系統的DBA可以利用這些工具方便地得到系統運行過程中一系列性能參數的值。更重要的是DBA應該仔細分析這些數據，判斷當前系統是否處于最佳運行狀態，以便加以及時處理，使系統盡量運行狀態最佳。

(四)數據庫的重組織

數據庫運行一段時間后，由于用戶不斷地增加記錄，修改記錄，使數據庫的性能下降。中心DBA需要利用MS SQL SERVER提供的重組織實用程序，或者利用服務系統提供的遠程管理數據庫程序遠程重組織數據庫，清除數據垃圾，提高系統性能。快速成型服務系統數據庫設計需要經歷需求分析、概念設計、邏輯結構設計、物理設計、實施、運行維護六個階段，設計過程中經常有許多反復。

本服務系統的數據庫與服務中心的接口采用Micorsoft SQL SERVER 2000,NT4.0和IIS4.0的無縫集成，利用WWW發布方式。整個數據庫系統正是在運行過程中，不斷地得到評價、調整、修改和完善。

快速成型服務系統是一個涉及多學科的綜合的系統，比如遠程制造服務、多媒體技術、電子商務技術以及法律等等，因此該服務系統所需要研究的內容還很多。