摘  要： 通過對數(shù)據(jù)庫如何存取圖片的研究，提出在.Net平臺下基于Web的SQL Server數(shù)據(jù)庫存取圖片的優(yōu)化算法，該算法能有效優(yōu)化圖片大小，節(jié)省數(shù)據(jù)庫容量，不占用服務(wù)器空間，減少服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間，提高網(wǎng)頁中的圖片加載速度。
關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)庫； 優(yōu)化圖片； 存取圖片； 網(wǎng)頁打開速度；數(shù)據(jù)庫容量

　互聯(lián)網(wǎng)上幾乎所有網(wǎng)頁都由圖片和文字組成，許多大型網(wǎng)站都涉及圖片管理功能的實(shí)現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，由于圖片文件相對較小，因此比音頻和視頻文件更加便于傳輸。在很多應(yīng)用領(lǐng)域中出現(xiàn)了對專用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖片數(shù)據(jù)庫的需求，即利用數(shù)據(jù)庫平臺實(shí)現(xiàn)圖片大量的集中存儲，同時(shí)以網(wǎng)絡(luò)為連接，通過基于HTTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫(包括圖片數(shù)據(jù))的遠(yuǎn)程訪問[1]。
網(wǎng)頁中圖片的加載速度直接影響該網(wǎng)頁打開速度。訪問者認(rèn)為，打開速度較快的網(wǎng)站質(zhì)量更高、更可信、也更有趣；網(wǎng)頁打開速度越慢，訪問者的心理挫折感就越強(qiáng)，就會對網(wǎng)站的可信性和質(zhì)量產(chǎn)生懷疑。
基于以上情況，如何有效提高網(wǎng)站頁面打開速度，是每個(gè)網(wǎng)站管理者和開發(fā)人員非常關(guān)注和必須解決的問題。本文通過對數(shù)據(jù)庫如何存取圖片的研究，提出了一種優(yōu)化算法。
1 圖片存取的方法分析
　目前網(wǎng)頁上的圖片存儲一般有兩種方法：
　(1)將圖片以獨(dú)立文件的形式存放至服務(wù)器中，同時(shí)在數(shù)據(jù)庫對應(yīng)表中的文本類型字段中存放該圖片的文件路徑[2]。這種方法具有縮小數(shù)據(jù)表，提高數(shù)據(jù)庫相關(guān)操作速度且容易編程實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，但是卻造成了圖片及其描述信息的分離，如果數(shù)據(jù)過期或不用而刪掉，對應(yīng)圖片沒有刪掉，仍占著服務(wù)器空間[1]。
　(2)將圖片直接放入數(shù)據(jù)庫對應(yīng)表的image數(shù)據(jù)類型字段中，使得圖片和數(shù)據(jù)描述成為一個(gè)整體[3]。這種方法存放的圖片格式很靈活，管理很方便，而且安全性也很好，最重要的是，如果過期或不用的數(shù)據(jù)刪掉，對應(yīng)的所有圖片及相關(guān)信息也都刪掉，不再占用服務(wù)空間。但是如果圖片越大，占用數(shù)據(jù)庫存儲空間也越大，網(wǎng)頁打開加載圖片也就越慢[1]。
　在目前的研究中，采用第二種方法存取圖片時(shí)，基于移動設(shè)置優(yōu)化PNG圖片，在PNG圖片的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，部分?jǐn)?shù)據(jù)塊是可選的，剔除可選數(shù)據(jù)段，對PNG進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，可以有效減少占用空間，優(yōu)化移動設(shè)備上的圖片應(yīng)用。圖片處理前后的大小相差很多，結(jié)果很不穩(wěn)定[4]。
本文采用第二種存取圖片的方法，針對圖片占用數(shù)據(jù)庫存儲空間過大、網(wǎng)頁加載圖片過慢的問題，提出了優(yōu)化圖片算法。
2 建數(shù)據(jù)庫建表
　本實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的方式將圖片文件的全部數(shù)據(jù)存儲到image[5-6]字段中，使用時(shí)再通過特定的過程將二進(jìn)制信息轉(zhuǎn)換成原來格式的文件內(nèi)容，從而真正地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整體存儲，避免了平臺更換和數(shù)據(jù)移植時(shí)可能帶來的記錄失效問題。
　(1)在數(shù)據(jù)庫SQL 2005中建立testimgbig和testimgsmall兩個(gè)數(shù)據(jù)庫；
　(2)在兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中分別建表imgbig和imgsmall，如表1和表2所示；

　(3)分別在兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中建立Addimgbig和Addimgsmall兩個(gè)存儲過程。
3 實(shí)驗(yàn)過程
　本實(shí)驗(yàn)采用C#編程語言，Visual Studio 2005開發(fā)工具，Microsoft SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫以及IIS5.0，在服務(wù)器的網(wǎng)站根目錄下建立“tmpimages”及兩個(gè)子文件夾“img1”和“img2”。
3.1數(shù)據(jù)庫存取圖片流程
　(1)未優(yōu)化圖片存入數(shù)據(jù)庫流程。將本地圖片上傳到服務(wù)器“tmpimages/ img1”文件夾下，在服務(wù)器端將上傳的圖片轉(zhuǎn)化為字符流存入數(shù)據(jù)庫；
　(2)優(yōu)化圖片存入數(shù)據(jù)庫流程。本地圖片上傳到服務(wù)器“tmpimages/ img1”文件夾下，在服務(wù)器端將上傳的圖片進(jìn)行優(yōu)化處理，然后將圖片存到服務(wù)器“tmpimages/ img2”文件夾下，同時(shí)將“img2”中剛優(yōu)化的圖片轉(zhuǎn)化為字符流存入數(shù)據(jù)庫；
　(3)讀取圖片流程。連接圖片所在數(shù)據(jù)庫，找到此圖片表名及字段，然后將對應(yīng)圖片ID號的字符流轉(zhuǎn)化為可視圖片。
3.2相關(guān)核心代碼
　(1)將圖片存入數(shù)據(jù)庫的相關(guān)核心代碼
SqlConnection conn=new SqlConnection//連接數(shù)據(jù)庫；
SqlCommand cmd=conn.CreateCommand()；
cmd.CommandType=CommandType.StoredProcedure；
//調(diào)用存儲過程
cmd.CommandText="Addimgbig"；
string fullfileName=this.FileUpload1 .FileName；
//獲取路徑名
if(fullfileName.Trim().Length !=0)//路徑名不能為空
{
  string typebig=fullfileName.Substring(fullfileName.
LastIndexOf(".")+1)；
  Random rad=new Random()；
  string RanNum=Convert.ToString(rad.Next())；
//獲取隨機(jī)數(shù)
  string dt=年月日時(shí)分秒+6位隨機(jī)數(shù)；
//防止圖片重名，給圖片重命名
  string fileName = ""；
  if (fullfileName != "")//為了防止用戶
不添加圖片時(shí)，保存文件的語句出現(xiàn)問題
 {
fileName=dt+fullfileName.Substring(fullfileName.LastIndexOf("."))；//獲取圖片名稱
 }
 string url1=@"tmpimages\\img1"+"\\"+fileName；
//定數(shù)據(jù)庫中字段url
 if(typebig !="")
 {
              
 this.FileUpload1 .SaveAs(Server.MapPath("tmpimages
\\img1")+"\\"+fileName)；
 pathNamebig1=Server.MapPath(url1)；
System.IO.FileStream fs=new System.IO.FileStream
(pathNamebig1，System.IO.FileMode.Open)；
       byte[]imagebig=new byte[fs.Length]；
       BinaryReader br=new BinaryReader(fs)；
       imagebig=br.ReadBytes(Convert.ToInt32(fs.Length))；
       cmd.Parameters.AddWithValue("@imgbig"， imagebig)；
     }
}
conn.Open()；//打開數(shù)據(jù)庫
cmd.ExecuteNonQuery()；//執(zhí)行數(shù)據(jù)庫
conn.Close()；//關(guān)閉數(shù)據(jù)庫
　(2)優(yōu)化圖片的相關(guān)核心代碼
System.Drawing.Image originalImage=
System.Drawing.Image.FromFile(filePath)；
int ow=originalImage.Width；
int oh=originalImage.Height；
int towidth=220；
int toheight=220；//定義優(yōu)化圖片寬高
也可以只定義寬或高，動態(tài)按比例縮小
//從文件取得圖片對象
System.Drawing.Image image=System.Drawing.Image.
FromFile(filePath， true)；
    //取得圖片大小
System.Drawing.Size size=new System.Drawing.
Size((int)image.Width，(int)image.Height)；
//新建一個(gè)bmp圖片
System.Drawing.Image bitmap=new System.Drawing.Bitmap(towidth，toheight)；System.Drawing.Graphics g=System.Drawing.Graphics.FromImage(bitmap)； //新建一個(gè)畫板
//設(shè)置高質(zhì)量插值法
g.InterpolationMode=System.Drawing.Drawing2D.InterpolationMode.Default；
//設(shè)置高質(zhì)量，低速度呈現(xiàn)平滑程度
g.SmoothingMode=System.Drawing.Drawing2D.SmoothingMode.Default；
g.Clear(System.Drawing.Color.White)； //清空一下畫布
//在指定位置畫圖
g.DrawImage(image，new System.Drawing.Rectangle(0，0，bitmap.Width，bitmap.Height)，new System.Drawing.Rectangle(0， 0，image.Width，image.Height)，System.Drawing.GraphicsUnit.Pixel)；
if(File.Exists(saveImg))File.Delete(saveImg)；//刪除已有文件
//保存高清晰度的縮略圖
bitmap.Save(saveImg.ToString()，System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg)；
g.Dispose()；
image.Dispose()；
bitmap.Dispose()；
　(3)讀取圖片的相關(guān)核心代碼
SqlConnection conn=new SqlConnection()；//連接數(shù)據(jù)庫
string sql="select imgbig from imgbig where id=′"+ imgid+"′"；
SqlCommand command=new SqlCommand(sql，conn)；
conn.Open()；//打開數(shù)據(jù)庫
SqlDataReader dr=command.ExecuteReader()；
while(dr.Read())
  {
   Response.BinaryWrite((byte[])dr[0])；//讀取數(shù)據(jù)流
  }
Response.Write("")；
conn.Close()；//關(guān)閉數(shù)據(jù)庫

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
　頁面加載時(shí)間測試方法：用秒表在本地機(jī)上測試。測試未優(yōu)化和優(yōu)化后各20次，去掉差距較大的4個(gè)，然后取平均數(shù)。
　圖片選用使用數(shù)碼相機(jī)拍攝的未處理的圖片(主要是為了更容易測試算法有效性)，上傳的所有圖片都是同一張圖片，以便于比較。
　進(jìn)行數(shù)據(jù)庫備份。當(dāng)備份到1、10、20張圖片時(shí)，分別備份一次。
　實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示，部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖1~圖4所示，測試頁面如圖5所示。

　在測試頁面中，未優(yōu)化圖片和優(yōu)化圖片的顯示從視覺上效果一樣，并沒有出現(xiàn)因?yàn)閴嚎s而丟失像素模糊現(xiàn)象。
　由以上數(shù)據(jù)可以看出，本文提出的存取圖片優(yōu)化算法是一種有效的圖片壓縮、優(yōu)化方法，同時(shí)能節(jié)省數(shù)據(jù)庫容量，明顯提高了網(wǎng)頁加載圖片速度。在服務(wù)器的“img1”和“img2”文件夾中的圖片可以定期刪除掉，不占用服務(wù)器空間。
　本文測試是在本機(jī)上進(jìn)行的，用了同一張?jiān)瓐D片測試，明顯看出頁面加載時(shí)間的差距和數(shù)據(jù)庫的容量。大型網(wǎng)站有更多圖片，如果采用優(yōu)化算法，將大大減少頁面加載時(shí)間和數(shù)據(jù)庫容量，同時(shí)不占用服務(wù)器空間，有效提高網(wǎng)頁打開速度。
　本算法在基于Web網(wǎng)站開發(fā)中對圖片處理具有很高的實(shí)用價(jià)值，用C#、Java語言開發(fā)網(wǎng)站都可以借鑒此算法。本文只是在本機(jī)上用該算法對少量圖片進(jìn)行測試，當(dāng)有大數(shù)據(jù)量時(shí)，該算法效果將更加明顯。雖然圖片的像素降低從視覺效果上差別不大，但如果對圖像精確度要求特別高還有待考慮，該算法還有待不斷改進(jìn)和優(yōu)化。
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