摘  要： 将嵌入式数据库SQL Server CE应用于图书外采查重系统。介绍了Windows Mobile与SQL Server CE相结合的信息系统设计过程，包括数据库建立、开发环境以及客户端与服务器环境搭建。详细阐述了基于远程数据访问的数据同步实现，图书查重系统设计方法。对嵌入式系统的开发具有一定的参考价值。
关键词： 嵌入式数据库；SQL Server CE；数据同步；远程数据访问；图书外采；查重

    图书采购是图书馆日常工作的重要内容，随着读者信息需求的不断提高，图书馆需要到书市或书店现场采购图书，面对大量不同专业和类别的图书，很容易重复采购。目前图书外采查重方法有人工记忆查重、计算机二次查重、笔记本电脑查重、数据采集器查重、远程登录查重等。但在图书外采现场，由于空间狭窄，缺乏网络和电源支持，常用的几种查重方法都各有优缺点。
    图书外采查重的关键是在外采现场能准确获取馆藏图书数据，避免重复采购。本文设计的图书外采查重系统基于Windows Mobile智能手机，将嵌入式数据库SQL Server CE应用到系统设计中，实现智能手机的存储数据与图书馆数据同步，采购人员由此掌握馆藏信息，快速准确地识别和记录图书信息，防止图书重复采购。
1 嵌入式数据库系统开发
1.1 SQL Server 2005 Compact Edition
    嵌入式数据库是指可以在嵌入式移动设备上运行的数据库，SQL Server 2005 Compact Edition(简称SQL Server CE)是当前比较流行的嵌入式数据库系统之一，是运行于Windows Mobile下的关系数据库系统。SQL Server CE为移动设备提供了一个压缩的数据库解决方案，可以将SQL Server 2000/2005(简称SQL Server)大型数据库的管理能力扩展到移动设备上。
    SQL Server CE以很小的内存(3 MB～5 MB)开销提供了精简的关系数据库，具有强大的数据存储、优化的查询处理，以及可靠、可扩展和可调整的连接等功能，并为开发人员的快速应用程序开发提供了一致的编程接口(OLEDB、ADO.NET)。SQL Server CE是创建企业级的 Windows Mobile 离线数据解决方案。
1.2 开发环境
    智能手机是指具有开放式操作系统的手机，开发人员可根据操作系统提供的应用编程接口为手机开发各种扩展功能。智能手机操作系统主要有Symbian、Windows Mobile、Linux、Palm OS、Android、Mac OS X、BlackBerry、OMS等。其中，Windows Mobile是微软为智能手机推出的操作系统，将用户熟悉的桌面Windows扩展到移动设备上。Windows Mobile操作系统包括Pocket PC、Smart Phone及Pocket PC Phone(简称PPC)，其中PPC主要用于掌上电脑型智能手机。本文图书外采查重系统设计就选用PPC平台。
    应用于Windows Mobile智能手机操作系统的开发语言有Java(J2ME)、C++、Embedded VB、Embedded VC、C#等。图书外采查重系统选用Visual Studio.NET 2008集成开发环境、C#开发语言。C#是一种强大、简单、面向对象的编程语言，是微软新一代开发工具Visual Studio.NET的经典编程语言，C#既保持了C++的语法，还包含了大量的高效代码和面向对象特性，为开发人员带来更高效的开发环境。
    微软在推出智能手机操作系统后，考虑手机的硬件条件制约，推出了.Net Framework的精简版，这就是.NET Compact Framework[1]，在开发环境中安装Visual Studio.NET 2008简体中文版，同时安装.NET Compact Framework 3.5以及仿真设备、SDK等。
1.3 客户端与服务器环境
    SQL Server CE的运行环境是典型的客户端/服务器环境，如图1所示。客户端环境是Windows Mobile应用程序的运行环境，也是SQL Server CE数据库的运行环境，通过微软Activesync程序(使用USB、串口、蓝牙或Wi-Fi网络)可以将智能手机连接到服务器环境；服务器环境是运行Internet信息服务(简称IIS)和SQL Server数据库的环境，IIS和SQL Server既可以运行在一台机器上，也可以运行在不同的机器上。SQL Server CE与SQL Server之间可以通过远程数据访问RDA(Remote DataAccess)和合并复制(Replication)两种方式进行数据同步。

1.4 远程数据访问RDA
    图书馆都有图书馆自动化集成系统，数据都存储在大型数据库系统中，例如Oracle、SQL Server 2000/2005、Sybase等。在任何一个分布式移动应用环境中，移动设备与数据中心的数据交互是要解决的重点问题，在系统设计中，如何实现智能手机中的数据库与图书馆数据库一致最为关键，这就是数据同步。
    SQL Server CE数据库通过IIS和远程数据访问RDA与SQL Server数据库进行通信，远程数据访问RDA为智能手机应用程序访问SQL Server数据库提供了一种简单的访问方式，可以将SQL Server数据库的数据下载到智能手机的SQL Server CE数据库中，也可以将智能手机的数据写入到SQL Server 数据库中，这样就实现了数据同步，RDA非常适合开发离线数据解决方案。
    图书外采查重系统使用远程数据访问RDA技术实现了数据同步，RDA主要由SQL Server CE数据库引擎、SQL Server CE客户端代理和SQL Server CE服务器端代理三部分组成。并且RDA提供了如下三个主要方法实现SQL Server CE与SQL Server数据同步。
    (1)Pull方法：将SQL Server数据库中的表“拉”到SQL Server CE中。在调用此方法时，可以设置数据跟踪选项，如果设置数据跟踪，则SQL Server CE数据库引擎会自动跟踪对数据的插入、修改和删除操作。
    (2)Push方法：如果在Pull时设置了数据跟踪选项，可以将SQL Server CE中的数据“推”回到SQL Server中，在SQL Server CE中对数据的任何修改都会反映到SQL Server中。
    (3)SubmitSQL方法：直接向SQL Server数据库提交一个命令。
2 系统设计与实现
2.1 建立数据库
    嵌入式数据库SQL Server CE的数据存储在一个扩展名为.SDF的文件中，SQL Server CE 只支持一次一个链接，但多个命令可以共享同一链接。.NET Compact Framework下开发SQL Server CE统一使用System.Data.SqlServerCe.DLL[2]，该DLL封装的命名空间和类是一致的，在VS2008下开发默认使用的.NET Compact Framework版本是3.5，默认使用的SQL Server CE版本是3.5，一般存放在C:\Program Files\Microsoft SQL Server Compact Edition\v3.5\Devices\路径下。在智能手机上创建一个空的本地SQL Server CE数据库，建立数据库程序代码如下：
     //创建SQL Server CE数据库文件LIBRARY.SDF
     using System.Data.SqlServerCe；
    string strConn="DATASOURCE="+dbPath+@"\LIBRARY.SDF"；
    SqlCeEngine engine=new SqlCeEngine(strConn)；
    engine.CreateDatabase()；
    engine.Dispose()；
2.2 数据同步
    数据同步功能指通过远程数据访问RDA从图书馆自动化集成系统SQL Server数据库将藏书数据下载到智能手机的LIBRARY.SDF数据库中。远程数据访问RDA需要用到.NET Compact Framework 3.5中System.Data.SqlServerCe命名空间中的SqlCeRemoteDataAccess类[3-4]，数据同步程序代码如下：
    //引用命名空间SqlCeRemoteDataAccess
    using SqlCeRemoteDataAccess；
    //实例化并配置远程数据访问
//SQLCeRemoteDataAccess对象
    SqlCeRemoteDataAccess rda=new SqlCeRemoteDataAccess()；
    rda.InternetUrl="http://216.210.98.2/SQLServerMobile/
SQLcesa30.dll"；
    rda.InternetLogin="IISUserName"；
    rda.InternetPassword="IISPassword"；
    rda.LocalConnectionString="DATASOURCE="+dbPath+
@"\LIBRARY.SDF"；
    //从SQL Server数据库中同步数据
    rda.Pull("Books"，"SELECT ISBN，Title，Author，BookConcern，Amount FROM Books"，"Provider=SQLOledb;Server=LIS_Server；Database=LIS；uid=GD；pwd=GD；"，RdaTrackOption.TrackingOnWithIndexes，"ErrorTable")；
2.3 图书查重设计
    通过远程数据访问RDA将图书馆自动化集成系统中的藏书数据同步到智能手机的数据库LIBRARY.SDF中，图书外采时，智能手机应用程序链接SQL Server CE数据库LIBRARY.SDF，检索Books数据表中是否有相关图书记录。
    开发手机数据库程序所用到的控件和类与开发桌面数据库程序具有相似性，如SqlCeConnection对应SqlConnection，SqlCeDataAdapter对应SqlDataAdapter，SqlCeCommand对应SqlCommand等。图书外采查重系统基于.NET Compact Framework3.5设计，要在智能手机上创建、管理和查询SQL Server CE数据库，必须在程序中添加对System.Data.SqlServerCe的引用，图书查重程序代码如下：
    //命名空间System.Data.SqlServerCe    using System.Data.SqlServerCe；
    //创建SqlCeConnection对象，链接数据库文件LIBRARY.SDF
    SqlCeConnection objCeConnection=new SqlCeConnection("DATASOURCE="+dbPath+@"\LIBRARY.SDF")；
    objCeConnection.Open()；    //根据ISBN号，生成图书查询SQL语句
    SQLText = "SELECT×FROM Books WHERE ISBN="+txtISBN.Text；
    //创建SqlCeCommand对象
    SqlCeCommand objCeCommand=new SqlCeCommand(objCeConnection)；
    objCeCommand.CommandText=SQLText；
    //创建SqlCeDataReader对象
    SqlCeDataReader objCedr=objCeCommand.ExecuteReader()；
    //查询馆藏图书是否存在
    if (!objCedr.Read())
        {  listBox.Items.Add("馆藏没有ISBN号=
"+txtISBN.Text+"图书，可以采购。")；}
    else
        {
        listBox.Items.Add("ISBN号："+objCedr["ISBN"].ToString())；
        listBox.Items.Add("书名："+objCedr["Title"].ToString())；
        listBox.Items.Add("作者："+objCedr["Author"].ToString())；
        listBox.Items.Add("出版社："+objCedr["BookConcern"].ToString())；
        listBox.Items.Add("藏书数量："+objCedr["Amount"].ToString()+"本")；
        listBox.Items.Add("馆藏图书已有，建议不要采购！")；
        }
3 系统应用情况
3.1 系统功能
    图书外采查重系统功能包括图书查重、参数设置、数据管理等。
    参数设置主要是设置远程访问SQL Server数据库的用户名和密码，访问IIS的用户名和密码参数，以及系统应用背景图片、信息提示等，如图2所示。

    图书查重方式有根据ISBN号查重和根据书名、作者、出版社等组合查重[5]，其中根据ISBN号查重方式是主要查重方式。ISBN是国际标准书号International Standard Book Number的简称，通常每本书都有全球唯一的ISBN号，通过带有蓝牙接口的条码枪扫描图书ISBN条形码，就可以检索数据库中的图书，如果有，就会显示馆藏图书的详细信息，同时发出“嘀嘀嘀”的语音提示，图书查重界面如图3所示。

3.2 系统应用
    图书外采查重系统应用流程是：外出购书前，工作人员将图书馆自动化集成系统中的最新藏书数据同步到智能手机，生成数据库文件LIBRARY.SDF，拷贝到智能手机存储卡中。图书外采时，工作人员在智能手机上通过查重系统检索LIBRARY.SDF数据库中是否有相关的图书记录，由于查重是在智能手机上进行，不需要网络连接，因此速度很快。
    系统设计成功运行于多普达S700智能手机，操作系统Windows Mobile 6.1简体中文版，主频500 MHz，256 MB ROM、128 MB RAM、4 GB存储卡，2.8英寸、66536色TFT彩色屏幕、分辨率240×320像素。
    本文设计的图书外采查重系统操作简单、体积小、重量轻、方便携带，不需要网络和外接电源支持(可配多块电池)，省时、省力、准确、高效，可以适应复杂的图书外采现场，达到事半功倍的效果。应用嵌入式数据库SQL Server CE存储数据，数据存储量大，通过数据同步，智能手机与馆藏图书信息直接对接，准确掌握馆藏图书数据，防止图书重复采购。系统设备投资不高(一部中档Windows Mobile智能手机约2 000元左右），收效显著，是适用于图书馆外采查重的最佳方案。
参考文献
[1] PAUL Y，DAVID D著..NET精简框架程序设计——C#版[M].刘新军，盛泉，李辛鹤，译.北京：电子工业出版社，2006.
[2] 颜友宁..Net Compact Framework移动开发指南[M].北京：清华大学出版社，2006.
[3] 张晶，李心广.SQL Server Mobile数据库的开发与设计[J]. 计算机应用与软件，2008(8)：48-50.
[4] 吕刚.通用图书查重系统研制开发设计原理及其实现方法[J].图书馆论坛，2005(2)：74-76.
[5] 连宇江.浅论现场图书采购查重的实现方式[J].科技文献信息管理，2006(1)：6-10.
[6] 王辉，马维华.基于SQL Server CE数据同步技术的研究与实现[J].计算机技术与发展，2008(4)：232-235.