更多感受－Hello Database

作者:南郁(nanyu) www.d2school.com

学习本节课程，要求您已经通过预备课程安装好Firebird。请参考：《Firebird 数据库安装》。

程序就是处理数据的过程。而数据，无论处理之前或或处理之后的，往往都需要保存在程序文件之外。通常有两种形式：一种是普通的文件。比如你用Word写了一篇文章，写完后可以保存成一个Word文档。另一种，就是存入数据库。当然，数据库也必然要以某种形式存放在磁盘上；但当我们谈“数据库”时，往往是指一个完整的“数据库系统”。除了包括用于存储数据的文件，“数据库系统”本身还包括提供一些服务程序，用来管理数据。

相比普通的文件系统，数据库系统的最基础的作用体现在以下几点：

1. 海量数据的管理。包括进行合适的内容组织方式以支持快速存储、查找。这里“数据”不仅仅指实质的数据，还包括数据之间的逻辑关系。
2. 数据访问的安全机制，包括提供用户权限机制。
3. 数据并发访问支持。

不过，我们今天的Hello Database仅仅需要完成简单的“感受”。我们将访问一个现成的数据库中的一张数据表。表名为：“GoldenGirls12”——表里面 存有12位绝色美女的“相片”。我们的主要目标就是从数据库中读出相片，并显示在界面即可。在这一过程中，我们会“感受”到：

1. 如何连接一个数据库。
2. 如何通过SQL语句来查询指定表中的记录。
3. 如何处理类似相片这样的二进制数据字段。
4. 由于照片是JPEG格式，所以我们还将附加学习到如何将其通过“内存流”直接转换为位图格式，以便TImage控件显示。

另外，课程中有些内容不得不区分为“Turbo C++”和“C++ Builder 6”两个版本（为了不和10年的Turbo C引起误会，有时我也会把Turbo C++ 称为C++ Builder 10.0）。

可以有很多种方法访问数据库，比如相对古老的BDE或ODBC，也可以是通过ADO，还有10.0版本之后才支持dbExpress。如果后台数据库是Interabase或Firebird，那么还可以选择IBX控件组来访问。

本来，统一采用IBX，就可以不区分TC和CB了。可是，IBX属于第3方控件（尽管CB安装后就自带）；而我们用的TC是免费版本，它不允许我们使用第3方控件。所以在Turbo C++里，我们采用dbExpress。而在C++ Builder里我们使用IBX。以后我们还会学习更多的方法。

第4小节：Hello Database！

4.1 理解分层设计

开始之前，我们先通过一张用于示意图，它展示了数据库应用程序在设计过程中，所应有的层次。

（数据库应用的分层设计）

这里仅画出最主要的3层：“客户端界面／GUI”、“中间层”、“数据库系统”。对设计过程，每个层次都可以继续划分下去；而对于物理部署，以上三层往往位于不同的机器上。 我们在预备课程里安装的Firebird，就是对应其中的“数据库系统”。对一套多用户的数据库系统，将“数据库系统”单独安装在一台电脑上，其必要性不言而喻：存在多个用户要从多台电脑上的客户端访问“数据库”的情况——这是典型的“网络数据库应用”（或多层数据库应用）。

但对于小系统，当然也可以全部安装 在同一台电脑上。比如我们今天的例子时在，数据库系统和我们的应用程序客户端安装在同一台机器上，而“中间层”和“客户端”的区分仅仅体现程序设计中的模块划分——这样的小系统通常也被称呼为“桌面数据库应用”，有点类似于ACCESS数据库。但记住，真实的情况是：我们对桌面数据库应用完全不感兴趣，我们写的例子事实上还是一个“网络数据库应用”，如果您有两台联网的机器，那么将数据库系统安装在单独的一台机器上，立即就是一个网络数据库应用。

在后面的课程中，大家不仅要完成课程的代码，还必须于代码中体会上图中的分层如何在体现。

4.2 基本界面设计

用CB6新一个“图形用户界面”工程，或者用TC新建“VCL Form Application”。

Step1 ：设计Form1（主窗口）以下属性：

Step2 ：在Form1左上角放一个TImage控件（在 Addtions控件页），并设置它的以下属性：

Step3 ：在Form1右上角放一个TMemo控件（在Standard控件页），并设置它的以下属性：

Step4：在From1右下角，再放一个TListBox控件（在Standard控件页），并设置它的以下属性：

Step5：最后，在ListBox1下面剩余的那点空间，放一个我们很熟悉的TButton（在Standard控件页）。Caption设置为为“进入大观园”——噢，你应该知道我说的12位美女是谁了吧？

设计结果如下 ，不过因为图片太大，我大约将它缩小为60%：

(Hello Database 界面设置结果)

保存工程。将本单元的CPP文件保存为“main.cpp”。

4.3 准备数据库文件

点击此处下载本课程示例数据库文件，解压后，将它保存硬盘上某个目录内。

不要选择存放在根目录。另外，有些人图简单，喜欢将下载的文件都“扔”在桌面上，然后不去整理。这应当被看成是一种“恶习” :( 。

网上还有人说Firebird的数据库文件如果存入在带汉字的目录内，会有问题，不过我似乎没有遇上过，这里仅做提醒。

下面的例子，都假设完整的例子数据库文件路径为：“E:\白话CPP练习\DBDemo\DEMO_DB.FDB”。在做练习时，请替换为您所保存的目录。

4.4 数据模块设计

有了数据库文件之后，如何访问该文件呢？这相当于中间层的一部分。下面我们区分TC和CB进行说明。如果您有时间将两个版本的设计进行对比，会发现其实二者的区别很小。

－－－－Turbo C++－－－－

（转到 C++ Builder的版本）

4.4.1 准备数据库连接

Turbo C++ 直接在IDE中集成了建立数据库连接的功能。在工程管理窗口（Project Manager，热键：Ctrl + Atl + F11），切找到“数据导航页／Data Explorer”。展开“dbExpress”节点，然后选择“INTERBASE”项，右键点击出现菜单：

（通过 Data Explorer建立新的数据库连接）

点击如图的“Add New Connection”菜单项，出现对话框：

(设置要添加的数据库连接类型和连接名字)

确认之后，在Data Explorer的树形结构中，将会增加一个名为“D2SCHOOL_DEMO”的项目，接下来是修改这个新增的数据库连接：

（准备修改新增的数据库连接）

出现对话框内，做如下设置：

（设置数据库连接）

设置Database的值为刚才下载的DEMO_DB.FDB的绝对路径（见4.3小节），也就是完整的路径。

设置HostName为：localhost，或者：127.0.0.1。

完成上述两项置后，我们可以测试一下是否能正确连接上数据库，还是在刚才那个对话框中，按下方的Test按钮，如果出现“Connection　Successfull”，就是成功了。否则，前面那两项设置搞错了。

4.4.2 创建数据模块

选择Turbo C++的主菜单：File->New->Others。

出现的对话框中，左边树形结构中选择“C++ Builder Files”；最后在右边的Items中选择“Data Module”。点确认退出。

IDE自动我们创建一个Data Module，你会发现它和一个普通窗口似乎有些区别，比如它没有标题——事实上，在运行期时，并不存这一个窗口，IDE这样做，仅仅是为了方便我们往它上面添加一些数据库访问控件，也就是前面所谈的“中间层”。 检查一下，Data Module的Name属性应为默认的DataModule1，如果不是，将它改成是。

按Ctrls + S，将新建的文件保存为：dm.cpp。

在dbExpress控件页，找到控件“TSQLConnection”，加到Data Module中。

然后，再找到控件“TSQLQuery”，同样添加到Data Module中。结果如下图：

选中“SQLConnection1”，然后设置其ConnectionName属性为“D2SCHOOL_DEMO”，也就是我们在上一步建立的数据库连接名。

然后选中SQLQuery1，设置其SQLConnection属性为“SQLConnection1”。

4.4.3 登录数据库

切换到4.2步骤中的主界面单元，并切到其CPP文件（本例中保存为main.cpp）。在该源文件中比较靠前的位置，找到#include "main.h"　这一行前加入一行：

#include "dm.h"

注意引号为半角英文字符。

再切换到主界面，双击“进入大观园”按钮，IDE切换main.cpp中，并且自动添加按钮OnClick的事件，输入一行代码，用于连接到我们的数据库。

//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
	DataModule1->SQLConnection1->Connected = true;
}
//---------------------------------------------------------------------------

保存全部。然后编译，运行。点击“进入大观园”……出现一个对话框？前面提到过Firebird/Interbase数据库的默认密码，没印象？肯定是你没认真细读课程了，回头找找吧。输入用户名和密码，我们来到大观园啦……可是，好像什么反应也没有啊？

下面的代码就是如何请出金陵十二钗了……

4.4.4 列出名字

继续前面Button1Click的函数代码：

//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
	DataModule1->SQLConnection1->Connected = true;

	DataModule1->SQLQuery1->SQL->Text = "SELECT NAME FROM GoldenGirls12";
	DataModule1->SQLQuery1->Open();

	while (!DataModule1->SQLQuery1->Eof)
	{
		AnsiString girlName = DataModule1->SQLQuery1->FieldByName("NAME")->AsString;
		this->ListBox1->Items->Add(girlName);
		DataModule1->SQLQuery1->Next();
	}

	DataModule1->SQLQuery1->Close();
}
//---------------------------------------------------------------------------

代码中，除了前面那句用于将SQLConnection1的连接属性打开以外，后面的代码做什么呢？我们这简单解释一下。

首先是设置SQLQuery1的SQL内容：SQL->Text = ...；

然后打开该查询：SQLQuery1->Open();

就这样两句，我们现在已经查询数据库里的十二位古典美女的名字，接下来就是如何在列表框中列出这１２个名字。代码中有一个循环语句，依次读出每条记录的“NAME”字段的值，并加入ListBox1中。

最后一行代码用于关闭查询结果。

保存成果。运行，您知道金陵十二钗最后一位是谁吗？

4.4.5 显示介绍

我们的目标是：点我们选中列表框中的某一名字时，左边的Image1控件可以显示该美女的图片，而右上角的Memo1显示介绍其人的诗。显示诗比较简单一些，先来解决它。

和按钮／Button类似，列表框／ListBox也有OnClick事件。当用户选中不同行时，这一事件就会发生。在Form上选中ListBox1，双击，切换到事件代码，编辑代码：

//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::ListBox1Click(TObject *Sender)
{
	int selectedItem = this->ListBox1->ItemIndex;

	if (-1 == selectedItem)
	{
		return;
	}

	AnsiString girlName = this->ListBox1->Items->Strings[selectedItem];

	DataModule1->SQLQuery1->SQL->Text = AnsiString("SELECT * FROM GoldenGirls12 WHERE NAME = ")
		+ "'" + girlName + "'";

	DataModule1->SQLQuery1->Open();

	if (DataModule1->SQLQuery1->Eof) //没查着？不会吧？？
	{
		return;
	}

	this->Memo1->Text = DataModule1->SQLQuery1->FieldByName("POEM")->AsString;

	DataModule1->SQLQuery1->Close();
}
//---------------------------------------------------------------------------

保存，编译，运行。你一定知道“态生两靥之愁，娇袭一身之病”说的哪位了。

4.4.6 显示图片

“千呼万唤始出来，犹抱琵琶半遮面”，用这句诗来形容我们此时的程序，倒也合适。

和名字及诗一样，图片也已经事先存在数据库中。其中图片的格式是JPEG格式。下面代码更多的是如何显示JPEG格式的图片。

首先在代码前部，#include "dm.h"一行前插入以下新行

#include <jpeg.hpp>

#include <memory>

通过包含该<jpeg.hpp>头文件，用于支持显示JPEG格式的图片。而<memory>则用于帮助我们简化程序需要的内存管理（以后你会发现，这个头文件将是成天陪着我们的好友）。

接下来，在主窗口的CPP源文件最后。加入一个函数，用于支持从数据表中读出JPEG数据，并显示到指定的TImage件上。

ShowJPEGField 函数代码如下：

//---------------------------------------------------------------------------
void ShowJPEGField(TImage* img, TDataSet* dataSet, AnsiString const & fieldName)
{
	TField* field = dataSet->FieldByName(fieldName);

	using namespace std;

	auto_ptr<TStream> stream (dataSet->CreateBlobStream(field, bmRead));
	auto_ptr<TJPEGImage> jpeg (new TJPEGImage);

	jpeg->LoadFromStream(stream.get());

	img->Picture->Assign(jpeg.get());
	img->Update();
}
//---------------------------------------------------------------------------

最后，我们在ListBox1Click的函数中，调用该函数来显示Jpeg图片。由于ShowJPEGField的实现被我加在代码的最后，这里要调用该函数，还需在调用之前，声明该函数。部分 原有代码，我用省略号表示。

//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::ListBox1Click(TObject *Sender)
{
	……
	this->Memo1->Text = DataModule1->SQLQuery1->FieldByName("POEM")->AsString;

	void ShowJPEGField(TImage*, TDataSet*, AnsiString const &);
	ShowJPEGField(this->Image1, DataModule1->SQLQuery1, "PHOTO");

	DataModule1->SQLQuery1->Close();
}
//---------------------------------------------------------------------------

4.4.7 运行结果

重要声明：12钗的图片均来自网上，其版权归原作者“薇薇”所有。在此特别谢谢这位未知名的网友（画得太美了）。

（运行结果，这是宝钗）

－－－－C++ Builder－－－－

（转到 Turbo C++版本）

4.4.8 创建数据模块

选择C++ Builder主菜单“File->New->Data Module”。

IDE自动我们创建一个Data Module，看起来它和一个普通窗口类似——事实上，在运行期时，并不存这一个窗口，IDE这样做，仅仅是为了方便我们往它上面添加一些数据库访问控件，也就是前面所谈的“中间层”。 检查一下，Data Module的Name属性应为默认的DataModule1，如果不是，将它改成是。

按Ctrls + S，将新建的文件保存为：dm.cpp。

从“InterBase”控件页上，选择“TIBDatabase、TIBTransaction、TIBQuery”三个控件，加入Data Module。

（三个IB控件）

假设加入以后，三个控件Name分别为：IBDatabase1、IBTransaction1、IBQuery1。

Step1：设置IBDatabase1属性：

IBDatabase还有个属性，紧挨在DatabaseName之上：Connnected。在设置完DatabaseName之后，您现在可以将Connected改为true.应该看到一个登录对话框，User Name输入sysdba；Password输入masterkey；如果正常登录，则表明设置成功。然后您再将Connected恢复为false。

Step2：设置IBTransaction1属性：

Step3：设置IBQuery1属性：

4.4.9 登录数据库

刚才我们已经手工通过修改IBDatabase1的Connected为真，来尝试过连接了，是不是？现在我们用代码来实现这一过程。

切换到4.2步骤中的主界面单元，并切到其CPP文件（本例中保存为main.cpp）。在该源文件中比较靠前的位置，找到#include "main.h"　这一行前加入两行：

#include <DBLogDlg.hpp>

#include "dm.h"

注意引号为半角英文字符。

再切换到主界面，双击“进入大观园”按钮，IDE切换main.cpp中，并且自动添加按钮OnClick的事件，输入一行代码，用于连接到我们的数据库。

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
    if (LoginDialog != NULL)
        DataModule1->IBDatabase1->Connected = true;  
}
//---------------------------------------------------------------------------

保存全部。然后编译，运行。点击“进入大观园”……出现一个对话框？前面提到过Firebird/Interbase数据库的默认密码，没印象？肯定是你没认真细读课程了，回头找找吧。输入用户名和密码，我们来到大观园啦……可是，好像什么反应也没有啊？

下面的代码就是如何请出金陵十二钗了……

4.4.10 列出名字

继续前面Button1Click的函数代码：

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
    if (LoginDialog != NULL)
        DataModule1->IBDatabase1->Connected = true;

    DataModule1->IBQuery1->SQL->Text = "SELECT NAME FROM GoldenGirls12";
    DataModule1->IBQuery1->Open();

    while (!DataModule1->IBQuery1->Eof)
    {
        AnsiString girlName = DataModule1->IBQuery1->FieldByName("NAME")->AsString;
        this->ListBox1->Items->Add(girlName);
        DataModule1->IBQuery1->Next();
    }

    DataModule1->IBQuery1->Close();
}
//---------------------------------------------------------------------------

代码中，除了前面那句用于将SQLConnection1的连接属性打开以外，后面的代码做什么呢？我们这简单解释一下。

首先是设置IBQuery1的SQL内容：SQL->Text = ...；

然后打开该查询：IBQuery1->Open();

就这样两句，我们现在已经查询数据库里的十二位古典美女的名字，接下来就是如何在列表框中列出这１２个名字。代码中有一个循环语句，依次读出每条记录的“NAME”字段的值，并加入ListBox1中。

最后一行代码用于关闭查询结果。

保存成果。运行，您知道金陵十二钗最后一位是谁吗？

4.4.11 显示介绍

我们的目标是：点我们选中列表框中的某一名字时，左边的Image1控件可以显示该美女的图片，而右上角的Memo1显示介绍其人的诗。显示诗比较简单一些，先来解决它。

和按钮／Button类似，列表框／ListBox也有OnClick事件。当用户选中不同行时，这一事件就会发生。在Form上选中ListBox1，双击，切换到事件代码，编辑代码：

//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::ListBox1Click(TObject *Sender)
{
	int selectedItem = this->ListBox1->ItemIndex;

	if (-1 == selectedItem)
	{
		return;
	}

	AnsiString girlName = this->ListBox1->Items->Strings[selectedItem];

	DataModule1->IBQuery1->SQL->Text = AnsiString("SELECT * FROM GoldenGirls12 WHERE NAME = ")
		+ "'" + girlName + "'";

	DataModule1->IBQuery1->Open();

	if (DataModule1->IBQuery1->Eof) //没查着？不会吧？？
	{
		return;
	}

	this->Memo1->Text = DataModule1->IBQuery1->FieldByName("POEM")->AsString;

	DataModule1->IBQuery1->Close();
}
//---------------------------------------------------------------------------

保存，编译，运行。你一定知道“态生两靥之愁，娇袭一身之病”说的哪位了。

4.4.12 显示图片

和名字及诗一样，图片也已经事先存在数据库中。其中图片的格式是JPEG格式。下面代码更多的是如何显示JPEG格式的图片。

首先在代码前部，#include "dm.h"一行前插入以下新行：

#include <jpeg.hpp>

#include <memory>

通过包含该<jpeg.hpp>头文件，用于支持显示JPEG格式的图片。而<memory>则用于帮助我们简化程序需要的内存管理（以后你会发现，这个头文件将是成天陪着我们的好友）。

接下来，在主窗口的CPP源文件最后。加入一个函数，用于支持从数据表中读出JPEG数据，并显示到指定的TImage件上。

//---------------------------------------------------------------------------
void ShowJPEGField(TImage* img, TDataSet* dataSet, AnsiString const & fieldName)
{
	请参看Turbo C++版的同名函数。
}
//---------------------------------------------------------------------------

最后，我们在ListBox1Click的函数中，调用该函数来显示Jpeg图片。由于ShowJPEGField的实现被我加在代码的最后，这里要调用该函数，还需在调用之前，声明该函数。部分 原有代码，我用省略号表示。

//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::ListBox1Click(TObject *Sender)
{
	……
	this->Memo1->Text = DataModule1->IBQuery1->FieldByName("POEM")->AsString;

	void ShowJPEGField(TImage*, TDataSet*, AnsiString const &);
	ShowJPEGField(this->Image1, DataModule1->IBQuery1, "PHOTO");

	DataModule1->IBQuery1->Close();
}
//---------------------------------------------------------------------------

4.4.13 运行结果

参看Turbo C++版运行结果。

作业：

1. 本课程中，读取数据表时，被设计为如下步骤：

１）首先读出全部“金陵１２钗”的姓名和相关诗，并显示姓名在列表中。

２）当用户选中指定的姓名时，再去查询，读取该人的图片数据。

存在另一种设计方案：一次性将１２钗的姓名、诗、图片全部数据都读出。请比对这两种方案各自的优缺点。

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