Агапов И.Е. Лабораторный практикум. Базы данных

Подождите немного. Документ загружается.

10. Лабораторная работа №10.

Функции пользователя

10.1. Цель работы

Изучить способы создания функций пользователя для InterBase и опе-

ратор описания их в базе данных. Получить навыки создания функций поль-

зователя с помощью Delphi 7.

Время выполнения: 4 часа.

10.2. Исходные данные

Исходными данными является индивидуальное задание и результат

предыдущих лабораторных работ.

10.3. Используемые программы

Программы "Delhi 7", "IB Expert" и "Microsoft Word".

10.4. Теоретические сведения

10.4.1. Функции пользователя (UDFs)

Функциями пользователя (user defined functions) называются функции

для выполнения операций, которые непосредственно не поддерживаются In-

terBase. Для сервера InterBase на платформе Windows функции пользователя

располагаются внутри DLL-библиотек, созданных на языках C, C++, Pascal

или других языках высокого уровня. К функциям пользователя можно обра-

щаться из операторов SELECT, хранимых процедур и триггеров.

Процесс создание функции пользователя состоит из трех шагов:

1. Написание

функции на одном из языков, таких как C или Delphi.

2. Создание динамической библиотеки, содержащей функцию и разме-

щение ее в папке "С:\Program Files\Firebird 1.5\UDF\" на сервере.

3. Объявление функции пользователя в базе данных.

10.4.2. Создание динамической библиотеки с UDF

Ниже приведен пример библиотеки и модуля с тремя UDF:

// файл LibUDF.dpr с текстом библиотеки для Delphi 7:

library LibUDF;

uses ExtFunct in 'ExtFunct.pas';

exports

IsDate index 1 name 'ISDATE',

IBDateToStr index 2 name 'IBDATETOSTR',

RoundFloat index 3 name 'ROUNDFLOAT';

end.

// файл ExtFunct.pas с текстом модуля для Delphi 7:

unit ExtFunct;

interface

uses SysUtils;

type

PIBDateTime = ^TIBDateTime;

TIBDateTime = record

Date: Integer;

Time: Integer;

end;

function IsDate(var InputDate: TIBDateTime):

PIBDateTime; cdecl;

function IBDateToStr(var InputDate: TIBDateTime):

PChar; cdecl;

function RoundFloat(var Value: Double;

var Digits: Integer): Double; cdecl;

procedure isc_decode_date(IBDateTime: PIBDateTime;

P: Pointer); stdcall;

implementation

procedure isc_decode_date; external 'gds32.dll'

name 'isc_decode_date';

var OutDate: TIBDateTime;

function IsDate(var InputDate: TIBDateTime):

PIBDateTime; cdecl;

begin

// первые 4 байта в InputDate - дата,

// последние 4 байта в InputDate - время;

// достаточно обнулить данные о времени чтобы

// получить только дату.

with OutDate do

begin

Date := InputDate.Date;

Time := 0;

end;

Result := @OutDate;

end;

type

PCTimeStructure = ^TCTimeStructure;

TCTimeStructure = record

tm_sec : integer; // Seconds

tm_min : integer; // Minutes

tm_hour : integer; // Hour (0--23)

tm_mday : integer; // Day of month (1--31)

tm_mon : integer; // Month (0--11)

tm_year : integer; // Year = "calendar year"-1900

tm_wday : integer; // Weekday (0--6) Sunday = 0)

tm_yday : integer; // Day of year (0--365)

tm_isdst : integer;

end;

var

DateStr: string[11] = #0#0#0#0#0#0#0#0#0#0#0;

function IBDateToStr(var InputDate: TIBDateTime):

PChar; cdecl;

var

B: TCTimeStructure;

D, M, Y, I: Integer;

begin

// преобразует дату из формата InterBase.

isc_decode_date(@InputDate, @B);

D := B.tm_mday;

M := B.tm_mon + 1;

Y := B.tm_year + 1900;

DateStr := Format('%2d-%2d-%4d', [D, M, Y]);

repeat

I := Pos(' ', DateStr);

if I > 0 then

DateStr[I] := '0';

until I = 0;

Result := @DateStr[1];

end;

function RoundFloat(var Value: Double; var Digits:

Integer): Double; cdecl;

var

F: Double;

begin

F := Frac(Value);

case Digits of

1: F := Round(F*10.0)/10.0;

2: F := Round(F*100.0)/100.0;

3: F := Round(F*1000.0)/1000.0;

else

F := 0;

end;

Result := Int(Value) + F;

end;

end.

Еще один пример создания библиотеки с помощью Delphi с одной

функцией пользователя:

T// Файл 'TestUDF.dpr'T для Delphi 7T:

library TestUDF;

// функция определения длины текста в строковых полях

// типов CHAR(n) и VARCHAR(n):

function LengthCharField(C: PChar): Integer; cdecl;

begin

// ищем нулевой символ, который является завершителем

// строки:

Result := 0;

while (C[Result] <> #0) do

Inc(Result);

// Если бы эта функция использовалась бы только для

// полей типа VARCHAR, то больше ничего делать не

// надо было бы.

// Если поле имеет тип CHAR, то оно всегда

// дополняется до максимальной длины пробелами,

// поэтому их надо учесть:

Dec(Result);

while (Result >= 0) and (C[Result] = ' ') do

Dec(Result);

Inc(Result);

end;

exports

LengthCharField name 'LENGTH_CHAR_FIELD';

end.

Чтобы получить файл с DLL-библиотекой, содержащей UDF, можно,

например, ввести исходный текст библиотеки с помощью любого редактора в

файл 'TestUDF.dpr' и откомпилировать его с помощью утилиты командной

строки 'dcc32.exe', введя в командной строке следующую команду:

C:\Рабочая папка>dcc32 TestUDF.dpr

В результате этой команды будет создан файл 'TestUDF.DLL', который

перед использованием необходимо поместить в специальную папку 'UDF',

расположенную в папке с установленным сервером Firebird 1.5.

10.4.3. Объявление функций пользователя в базе данных

Синтаксис оператора объявления функции пользователя следующий:

DECLARE EXTERNAL FUNCTION name

[datatype | CSTRING(int) [,

datatype | CSTRING(int) ...]]

RETURNS {datatype [BY VALUE] | CSTRING(int)} [FREE_IT]

ENTRY_POINT 'entryname'

MODULE_NAME 'modulename';

Параметры, входящие в этот оператор, пояснены в табл. 5.

Таблица 5

Описание параметров оператора описания UDF

Параметр Описание

name

Имя функции внутри базы данных. Оно не

обязательно должно совпадать с названием

функции в DLL

datatype

Определяет тип параметров. Все параметры

всегда передаются по ссылке. значение функ-

ции (результат) может возвращаться по зна-

чению

CSTRING

Используется для строковых параметров. В

скобках необходимо указать максимальную

длину строки. Если строка является результа-

том функции, она всегда передается по ссыл-

ке, т.е. возвращается адрес строки (указатель)

'entryname'

Строка с названием

‡‡

PT функции в DLL, кото-

рую мы объявляем как пользовательскую

функцию

'modulename'

Строка с названием файла DLL, в котором

находится функция

Ниже приведены примеры объявления в базе данных созданных выше

функций пользователя.

‡‡

Параметры entryname и modulename чувствительны к регистру

DECLARE EXTERNAL FUNCTION ISDATE

DATE

RETURNS DATE

ENTRY_POINT 'ISDATE' MODULE_NAME 'LIBUDF';

DECLARE EXTERNAL FUNCTION IBDATETOSTR

DATE

RETURNS CSTRING(11)

ENTRY_POINT 'IBDATETOSTR' MODULE_NAME 'LIBUDF';

DECLARE EXTERNAL FUNCTION ROUNDFLOAT

DOUBLE PRECISION, INTEGER

RETURNS DOUBLE PRECISION BY VALUE

ENTRY_POINT 'ROUNDFLOAT' MODULE_NAME 'LIBUDF';

-- функция определение длины строкового поля с

-- отбрасыванием конечных пробелов:

DECLARE EXTERNAL FUNCTION STRING_LENGTH

CSTRING(100) -- в функцию передается указатель на

-- строку, заканчивающуюся нулевым

-- символом (#0) и длина здесь должна

-- быть не меньше, чем длина поля CHAR

-- или VARCHAR

RETURNS INTEGER BY VALUE –- возврат по значению

ENTRY_POINT 'LENGTH_CHAR_FIELD'

MODULE_NAME 'EducatorUDF';

10.4.4. Использование UDF в базе данных

Объявленную в базе данных функцию пользователя можно использо-

вать при создании доменов и таблиц в вычислимых полях, значениях по

умолчанию и контрольных ограничениях. Их можно использовать в операто-

рах изменения данных, триггерах, хранимых процедурах и просто в запросах.

Приведем пример запроса с созданными и объявленными выше функ-

циями пользователя:

-- это запрос для базы данных Employee.fdb:

SELECT

SALARY,

HIRE_DATE,

ROUNDFLOAT(SALARY, 2),

IBDateToStr(HIRE_DATE),

IsDate(HIRE_DATE),

CAST(SALARY AS INTEGER)

FROM EMPLOYEE;

10.5. Задание

Лабораторную работу №10 следует выполнять в следующем порядке:

1. Создать аналогично предыдущим лабораторным работам рабочую папку и

назвать ее "ЛР10".

2. Разработать для своей базы данных не менее трех функций пользователя.

3. Создать любым текстовым редактором файл, содержащий текст на языке

Pascal с этими функциями. Назвать этот файл таким же именем,

как базу

данных. Дать ему расширение '.dpr'.

4. Откомпилировать его либо с помощью Delphi 7.0, либо с помощью ком-

пилятора командной строки 'dcc32.exe'.

5. Поместить исходный файл проекта и откомпилированную библиотеку в

рабочую папку "ЛР10" на сервере для копирования в папку 'UDF'.

6. Скопировать в эту папку файл сценария, созданный при выполнении пре-

дыдущей лабораторной работы

7. Открыть в приложении "IB Expert" этот сценарий.

8. Исправить текст комментариев и сделать, чтобы база данных теперь соз-

давалась в папке "ЛР10".

9. Добавить в сценарий операторы описания разработанных функций поль-

зователя. Для каждой функции пользователя должны присутствовать

комментарии, поясняющие ее назначение.

10. Выполнить сценарий и сохранить его в папке "ЛР10".

11. Зарегистрировать созданную базу данных в программе "IB Expert" и под-

ключиться к ней.

12. Выполнить в окне "SQL Editor" по одному запросу с каждой созданной

функцией пользователя. Описать результаты этих запросов в отчете.

13. Создать в папке "ЛР10" резервную копию базы данных.

14. Создать и сохранить в папке "ЛР10" файл с отчетом о выполнении

лабо-

раторной работы, который должен называться "Отчет.doc".

10.6. Ход работы

Для создания файла проекта Delphi с исходным текстом библиотеки

можно использовать либо среду программирования Delphi 7.0, либо любой

текстовый редактор. Процесс получения откомпилированной библиотеки

(файла с расширением '*.DLL') описан в разделе "Создание динамической

библиотеки с UDF".

После помещения команд объявления функций пользователя в сцена-

рий, его надо выполнить с помощью программы "IB Expert" аналогично пре-

дыдущим лабораторным

работам.

10.7. Отчет о выполнении работы

Отчет о выполнении лабораторной работы №10 необходимо оформить

на листах формата A4. Отчет должен содержать описание и результаты рабо-

ты, представляемые в следующей последовательности:

1. Описание разработанных для своей базы данных функций пользователя.

2. Распечатка исходного текста проекта с функциями пользователя. Обяза-

тельно должны присутствовать комментарии ко всему проекту со сведе-

ниями

о назначении файла и его авторе, а также комментарии к создан-

ным функциям пользователя.

3. Текст операторов объявления UDF в базе данных.

4. Операторы, использующие созданные и объявленные в базе данных

функции пользователя.

5. Примеры запросов с использованием разработанных функций и описание

результата их выполнения.

6. Перечень файлов, полученных при выполнении

лабораторной работы с

указанием их имен, места расположения, даты изменения и размеров

(сценарий, база данных, резервная копия базы данных, исходный текст

проекта с функциями пользователя, откомпилированная библиотека с

функциями пользователя, файл с отчетом).

10.8. Контрольные вопросы

1. Что такое функция пользователя?

2. Как расшифровывается UDF?

3. Как расшифровывается DLL?

4. Где должна располагаться библиотека, чтобы ее могла использовать

СУБД Firebird 1.5?

5. Что означают в исходных текстах на Pascal: cdecl, stdcall, exports,

external, Result, PChar?

6. Какие существуют способы передачи параметров в функцию?

7. Какой способ передачи параметров используется для UDF в InterBase?

11. Лабораторная работа №11.

Безопасность хранимых данных

11.1. Цель работы

Изучить используемые в Firebird способы обеспечения безопасности

данных. Получить навыки создания и удаления пользователей и ролей, а

также использования команд выдачи и отмены прав.

Время выполнения: 2 часа.

11.2. Исходные данные

Исходными данными является индивидуальное задание и результат

предыдущих лабораторных работ.

11.3. Используемые программы

Программы "IB Expert" и "Microsoft Word".

11.4. Теоретические сведения

11.4.1. Система защиты данных в InterBase

Обеспечение безопасности хранимых данных является неотъемлемой

частью любой современной СУБД. Как и в большинстве других СУБД, в In-

terBase защита данных основана на концепции пользователей, которые полу-

чают определенные права для работы с объектами базы данных.

Под пользователем понимается регистрационная запись, состоящая из

имени пользователя и его пароля.

Администратор СУБД InterBase (пользователь SYSDBA) заводит

необ-

ходимое число пользователей и назначает им необходимые для выполнения

их должностных обязанностей права.

В СУБД InterBase данные о пользователях всех баз данных хранятся не

в этих базах данных, а в особой базе данных пользователей, которая для In-

terBase и Firebird 1.0 располагается в файле "ISC4.gdb", а для Firebird 1.5 – в

файле "security.fdb". Чтобы обеспечить более качественную защиту, в

версии

СУБД Firebird 2.0 планируется перенести информацию о пользователях из

системной базы данных внутрь оперативных баз данных.

Информация в самих базах данных никак не шифруется и не защища-

ется. Решение о разрешении доступа пользователю к определенному объекту

базы данных принимает сервер СУБД путем сравнения прав, выданных на

этот объект, с правами, которые имеет

данный пользователь. Следствием

этого является то, что, физически скопировав базу данных на компьютер с

другим сервером InterBase, можно воспользоваться паролем администратора

этого сервера и получить полный доступ к информации в базе данных. Для

обеспечения безопасности информации, хранящейся в базе данных InterBase,

следует осуществить защиту файла базы данных на уровне ОС, запретив се-

тевой доступ к файлам базы данных и установив соответствующие права

доступа на папки и файлы, а также ограничить доступ посторонних лиц к

компьютеру-серверу.

11.4.2. Пользователи

Среди всех пользователей главнейшим является системный админист-

ратор сервера InterBase по имени SYSDBA. Этот пользователь обладает все-

ми правами над любым объектом базы данных. После установки сервера па-

роль системного администратора "masterkey". Рекомендуется изменить этот

пароль сразу после установки сервера и регулярно менять его впоследствии.

Только SYSDBA может создавать и изменять новых пользователей.

Максимальная длина

имени пользователя 31 символ, используемая длина па-

роля – до 8 символов. Для создания пользователей проще всего использовать

программу "IB Expert". На рис. 32 показано окно, вызываемое командой ме-

ню "ToolsÖUser Manager".

Рис. 32. Окно создания и изменения пользователей

Обычно в информационной системе на базе InterBase заводят столько

пользователей, сколько человек ее использует.

11.4.3. Роли

Роли (Roles) служат для организации пользователей с одинаковыми

правами в группы. Например, если имеется группа пользователей, для кото-

рых нужен доступ только на чтение, то создается роль с именем READER,

этой роли присваиваются все необходимые права, а затем эта роль со всеми

ее правами назначается конкретному пользователю.

Роли – это объекты базы данных. Чтобы

создать роль с именем

READER, необходимо выполнить следующую команду:

CREATE ROLE READER;