基于网络构建稀土化合物物性数据库

D0I:10.13374/i.issn1001053x.2002.03.070 第24卷第3期 北京科技大学学报 Vol.24 No.3 2002年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2002 基于网络构建稀土化合物物性数据库 陈刚邢献然 陈占恒祝振奇 陈骏 北京科技大学治金学院，北京100083 摘要Wb数据库具有用户界面统一，月动更新，使用方便、利用率高等优点.体系完备，查 询方便的Internet稀土化合物物性数据库目前鲜有报道.运用最新的Web技术，选择了数据库 的软件集成环境，规划了数据库的总体结构，实现了数据库的查询功能。 关键词稀土及其化合物；数据库；Wb;物理化学性能；数据 分类号 0616:TP311.138 目前最有影响、规模最大、功能最多的数据 站、服务器上占优势却是Unix操作系统.因此， 库是中国科学院化学冶金研究所研制的无机热 我们选择了基于Unix内核的Linux作为我们服 化学数据库(ITDB).另外又成功地开发了基于 务器端的操作系统.Linux是多用户、多任务操 数据库的Internet化学资源导航系统ChN,并已 作系统.许多系统处理使得Linux胜任服务器 发展到第2版.清华大学也建立了基于WWW 的重任，如守护进程处理，侦听网络、登录系统， 的有机化合物物性数据库，主要用于化学、化 查看Web页面、打印文档或者复制文件.许多 工工作者对有机物物性数据的查询.它们共同 统计数据表明，Linux的稳定性超过微软研制的 的特点就是运用最新的网络技术，建立友好的 NT.所以选择Linux中用户最多，应用最普遍 人机交互界面，可进行网络查询.但是稀土化合 的Red Hat Linux作为我们的操作系统 物的数据库，鲜有报道)本文运用最新的Web 12数据库管理系统 技术，阚述了构建一个功能完备、使用方便的稀 经过查阅文献比较，认为在Linux环境下， 土化合物物性数据库的总体设计方案以及展示 对于一个学术性的网络数据库，采用MySQL数 了其部分功能实现 据库是恰当的.MySQL是一个可用于各种流行 操作系统平台的关系数据库系统，它具有客户 1软件集成环境的选择 机/服务器体系结构的分布式数据库管理系统. 选择一个恰当的软件集成环境对数据库稳 MySQL完全适用于网络，用其建造的数据库可 定、安全的运行有着重要的意义.对于Wb数 在因特网上的任何地方访问，因此，可以和网络 据库，能否稳定地运行，将不良的、带有攻击性 上任何地方的任何人共享数据库.MySQL具有 的访问拒绝，使不同的用户有相应的访问权限 功能强、使用简单、管理方便、运行速度快、可靠 以及提供7×24h的服务，是衡量数据库优劣的 性高、安全保密性强等优点.而且还可以利用许 主要标准.而这些性能无一例外地都与数据库 多语言编写访问MySQL数据库的程序.My- SQL数据库的最大的特点，就是在诸如UNTX 管理系统所运行的软件环境有关，因此，选取一 这样的操作系统上，可自由从因特网上下载其 个适当的软件集成环境是构建高性能Wb数据 库的技术保障 服务器和客户机软件，不存在版权问题，并且还 能从因特网上得到许多与其相配的第三方软件 11操作系统 或工具 虽然在个人PC上运行的操作系统绝大多 数是美国微软公司的视窗系列，但在网络工作 1.3Web服务器 选择Apache服务器作为Web服务器.它在 收稿日期20010604陈刚，男，25岁，硕士研究生 *国家自然科学基金资助课题No.29971004,20171006) 各种类型的站点上的优良表现得到业界的一致 教育部博士点基金(No.20010008005) 好评.月前世界上大约有55%的站点以它作为

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 基于 网络构建稀土化合物物性数据库 陈 刚 邢 献然 陈 占恒 祝振奇 陈 骏 北京科技大学冶金学院 ， 北京 摘 要 数据库具有用户 界 面统一 ， 自动更新 ， 使用方便 、 利用率高等优点 体系完备 、 查 询方便 的 稀土化合物物性数据库 目前鲜有报道 运 用 最新 的 技术 ， 选择 了数据库 的软件集成环境 ， 规划 了数据库 的总体结构 ， 实现 了数据库 的查询 功 能 关键词 稀 土及其化合物 数据库 物理化学性能 数据 分 类号 目前最有影 响 、 规模最大 、 功 能最多 的数据 库是 中国科学 院化学 冶金研究所研制 的无机热 化学数据库 另外又 成功地 开 发 了基 于 数据库的 化学 资源 导 航 系统 呵 ， 并 已 发展 到第 版 「，， 清华大学 也建立 了基于 的有机化合物物 性数据库 『，， 主要 用 于化学 、 化 工 工作者对有机物物性数据 的查询 它们共 同 的特点 就是运 用 最新 的 网络技术 ， 建立 友好 的 人机交互界面 ， 可进行 网络查询 但是稀土 化合 物 的数据库 ， 鲜有报道 ‘ 本文运 用 最新 的 亡 技术 ， 阐述 了构建一个功能完备 、 使用方便 的稀 土化合物物性数据库 的总体设计方案 以及展示 了其部 分功 能 实现 软件集成环境的选择 选择一个恰 当的软件集成环 境对数据库稳 定 、 安全 的运行有着重要 的意义 对于 数 据库 ， 能否 稳 定地运 行 ， 将不 良的 、 带有 攻击性 的访 问 拒绝 ， 使不 同的用 户有相 应 的访 问权 限 以 及 提供 “ 的服 务 ， 是衡量 数据库优劣 的 主 要标准 而 这些性能无一 例外地都与数据库 管理系统所运 行 的软件环境有 关 ， 因此 ， 选取一 个适 当的软件集成环境是构建高性能 数据 库 的技术保 障 操作 系统 虽 然 在 个人 上 运行 的操作 系统绝 大多 数是 美 国微软公 司 的视窗 系列 ， 但在 网络工作 收稿 日期 一 一 陈 刚 ， 男 ， 岁 ， 硕士研究生 国家 自然科学基金 资助课题 ， 一 教育部博士 点基金 站 、 服 务器上 占优势却是 操作系统 因此 ， 我们选择 了基于 内核 的 作为 我们服 务器端 的操作 系统 是多用 户 、 多任务操 作系统 许多系统处理使得 胜任服务器 的重任 ， 如守护进程处理 ， 侦听 网络 、 登录系统 ， 查看 页 面 、 打 印文档或者复制文件 许 多 统计数据表 明 ， 的稳定性超过微软研制 的 所 以选 择 中用 户 最 多 ， 应 用 最普遍 的 作为我们 的操作系统 数据库管理 系统 经 过查 阅文献 比较 ， 认为在 环 境下 ， 对于一个学术性 的 网络数据库 ， 采用 数 据库是恰 当的 是一个可 用 于各种流行 操作 系统平 台的关系数据库系统 ， 它 具有 客户 机 服务器体系结构 的分布式数据库管理 系统 完全适用 于 网络 ， 用 其建造 的数据库 可 在 因特 网上 的任何地方访 问 ， 因此 ， 可 以和 网络 上任何地方 的任何人共享数据 库 具有 功能强 、 使用 简单 、 管理方便 、 运行速度快 、 可靠 性高 、 安全保密性强等优点 而且 还 可 以利用 许 多语 言编写访 问 数据 库的程序 数据库 的最大 的特点 ， 就是在诸如 这样 的操作 系统上 ， 可 自由从 因特 网上 下 载其 服务器和 客户 机软件 ， 不存在版权 问题 ， 并且 还 能从 因特 网上得到许多与其相 配 的第二方软件 或工具 、 服务器 选择 服务器作 为 服务器 它在 各种类型 的站点上 的优 良表现得到业界 的一 致 好评 目前世界 上大约 有 的 站 点 以 它作为 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2002．03．070

Vol.24 陈刚等：基于网络构建稀十化合物物性数据库 ·337· Web服务器.尤其在Linux环境下性能更稳定 1.4脚本语言 脚本语言的选择上，在服务器端，我们使用 数据库 PHP语言，Apache HTTP Server是占Web市场主 Internet访问者 导地位的服务器，而PHP就是它的正式模块， 也就是说，PHP脚本引擎能够内置于Web服务 因特网 器中，从而达到更快的数据处理速度，.同Apa- Internet访问者 che服务器一样，PHP具有交叉平台功能，即它 可以运行在Unix和Windows2种操作系统上. 数据库管理者WWW服务器 图13级C/S体系结构 另外，PHP具有良好的稳定性，运行速度快捷， Fig.1 The C/S model of the RECP Database 是一个免费的开放性的脚本语言.随着动态网 站技术的发展，PHP得到了广泛的应用，这意味 求给数据库，数据库将结果传递给服务器，由服 着能获得更多的技术支持.综合以上因素，我们 务器将结果传到客户端，这样增加了数据的安 决定选用PHP作为数据库与服务器交互的脚本 全性和数据库的稳定性.可以通过Wb服务器 语言.在客户端，采用JavaScript语言来实现用 的防火墙将一些不良的、攻击性的访问拒之门 户与查询表单的交互，使用户输入合法的查询 外.系统维护升级，只需要对后台数据库进行操 字段语句，以减少使用服务器无谓的开销.例 作即可. 如，检查用户是否选择了目标数据库，输入的时 图2是整个数据库的框架.根据稀土及其 间格式，Email格式是否合法，等等.这样不必要 化合物的特性和应用范围，整个稀土物性数据 由服务器去检验这些合法性的问题. 库应由稀土热力学数据库、稀土物理性质数据 库、稀土元素结构数据库、相图数据库、工艺数 2数据库总体设计 据库、文献数据库组成.其中热力学数据库收集 在数据库的体系结构上，采用3级Client/ 稀土元素及其化合物的基本数据，这部分数据 Server(C/S)结构.这比传统的双层C/S结构具有 也是开发稀土新材料、新应用的基础：物理性质 更好的升级、维护、移植性能.而且从性能，安全 数据库主要收集稀土及其化合物的电、磁、声、 性、成本各方面考虑，认为对于一个综合性的大 光方面的性能数据，工艺数据库收集稀土及其 型的学术性的数据库，采用3级C/S结构是最 典型化合物提炼、提纯以及重要稀土材料的制 恰当的.如图1所示. 备工艺流程、工艺参数，文献库与前面各个库结 网络访问者首先通过主干网向Web服务器 合，形成一个完整的数据查询体系.对于整个数 Apache发送请求，然后通过中间件传递查询请 据库，采用以功能来划分模块，自顶向下，逐步 稀土热力学数据库 稀土物理性质数据库 结构数据库 相图数据库 稀土工艺参数数据库 文献数据库 更新引檠 数据库 帮助 数据库管理系统○ 数据录入○ (数据检索 (格式化显示 (数据库维护 输出 (按元素名 体系名称○ +添加① (程序接口○ (按体系●) 物理性质数据 删除 按作者○ (热力学数据 (按文献名 (结构数据○ (恢复) (打印机) 按关键字) 相图数据 (按主题) 工艺数据 备份 (按件代○ 文献数据 改正) (浏览器。 图2数据库总体结构 Fig.2 Structure of the RECP Database

·338· 北京科技大学学报 2002年第3期 细分的方法来实现.而Wb服务器对数据库的 的查询功能，文献库只提取文献标题、作者信 调用程序的设计采用面向对象的程序设计思 息、摘要、关键词、文献来源、发表时间信息，其 想.通过设计不同的使用权限，使对外服务的功 他具体数据归属于相关数据库.因此设计一个 能数据库与后台维护数据库分开.为了数据的 字段记录文献的数据库类型.查询时选择相应 安全，对于后台维护管理，只允许在本地进行， 词条即可.由于应用JavaScript脚本语言，页面 不允许远程登陆操作. 表单在客户端即可与用户交互，保证用户正确 地提交查询表单.当用户输入非法时，便会弹出 3实现部分 提示信息，指导用户输入合法的数据.图3是数 根据上面的总体设计，已经实现了文献库 据库首页及文献查询页 Rare Earth Compoiind's Physical Properfy DataBank 稀化合的物性数据种 Rare Earth Conipound's Physical Property 图3数据库首页及文献查询页 Fig.3 The index page and the query page 4结论与展望 参考文献 基于三级CS体系结构设计了稀土化合物 I黄苏华，李晓霞，郭力.基于数据库的Internet化学资 物性数据库的整体框架，并实现了查询库的功 源导航信息管理与自动发布).计算机与应用化学， 2000,17(03):205 能.虽然本数据库是在Linux系统下设计运行 2边宇，李继定，吕少华，陈翠仙.基于WWW构建有 的，但Apache+-MySQL+PHP都是跨平台的，所以 机化合物物性数据库U计算机与应用化学，2001,18 可以很方便的移植到其他系统上，这对于以后 (04):348 的发展是十分有意义的.对于客户端，本数据库 3乔芝郁，许志宏，刘洪霖.冶金和材料计算物理化学 界面对环境没有任何特殊要求，在一般版本的 M.北京：冶金工业出版社，1999 4 浏览器如IE,Navigator上效果完全一样.随着本 Christopher Negus著.梁普选译.Red Hat Linux宝典 M0.北京：电子工业出版社，2000 工作的不断深入展开，数据库的各部分将得到 5 Tin Converse著，马云译.PHP4宝典[M.北京电子工 充实完善.在提供稀土文献网络化查询服务的 业出版社，2001 基础上，逐步建设成稀土知识库，提供数据评估、 参数预报等智能化的服务 Construction of Rare Earth Compound Properties Database on WWW CHEN Gang,XING Xanran,CHEN Zhanhen, ZHU Zhenqi,CHEN Jun Metallurgy School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Properties of rare earth are very important for the developing of the rare earth technology.A database of properties of the rare earth and their compounds is constructed on WWW.This system supplies a convenient and fast way for looking up data of properties about rare earth and their compounds. KEY WORDS rare earth;database;Web;physico-chemical properties