基于Linux操作系统的POS嵌入式数据库的构建

　　目前使用最广泛的POS机接入方式是有线接入方式，而有线接入方式主要有两种：一是基于电话网的点到点拨号接入方式和基于DDN的专线接入方式。无线POS机是目前POS机行业的一项新技术，移动性强，平均交易时间短，并能随身携带。目前在全国各大商场和超市内随处可见POS刷卡机，但它们大多都是通过电话线联网进行通信，移动性差，不灵活，限制了业务发展。无线POS机成功的解决了这一难题，它通过一个POS和无线调制解调器的一体机在GPRS/CDMA网上联网传输信息。

　　1、Linux下的图形用户开发工具Q t

　　Qt是Trolltech（挪威）公司的产品。Qt是一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架，它能给用户提供精美的图形用户界面所需要的所有元素，而

　　且它是基于一种面向对象的思想，所以用户对其对象的扩展是相当容易的，并且它还支持真正的组件编程。

　　在一台装有Linux操作系统的机器上建立Qt/Embeded开发环境：首先需要拥有三个软件安装包： tmake工具安装包，Qt/Embeded安装包，Qt的X11版安装包。

　　Qt包含了许多支持嵌入式系统开发的工具，其中两个最实用的工具是qmake和Qtdesigner（图形设计器）。Qt中有三个主要的基类：QObject、QapplicaTIon和QW idget。

　　在Qt中编程，利用Signal和Slot进行对象之间的通信是Qt的主要特征。它与W indows中的消息机制非常类似，但是Signal和Slot机制真正实现了一种消息的封装。当对象的状态改变时，发出Signa，l通知所有的Slot接受Signa，l尽管它不知道哪些函数是Slot。一个Signal可以发给多个Slo，t Slot也可以接收多个Signal。Slot除了可以接收Signal以外，与其他的成员函数没有区别。这种机制比使用回调函数要灵活，但是会减慢程序的运行速度。不过在现在高速CPU的面前，这种损失是无足轻重的，而且它还能保证程序的简明性和灵活性，非常便利。

　　QT支持包括Unix、Linux、W indows在内的多种操作系统平台。Linux下常用的KDE桌面环境就是基于QT编写的。QT使用了Unicode作为内部编码，可以同时支持多种编码。目前的版本对国际化标准支持非常完备，这就为本地化提供了可能［4］。

　　2、小型嵌入式数据库M ySQL /SQLite

　　SQLite作为一个嵌入式的数据库，主要的是程序小（200多K），速度快，支持ANSISQL-92的大部分标准功能。SQLite使用文件作为数据库，查询出的所有记录都放在内存中，它的sql句法比较简单易用，支持的类型也比较全。字符串和blob类型可以支持4GB的长度。它还支持事务处理。在单用户情况下，它的速度是最快的。多用户下，速度不及别的数据库。

　　特点：①支持符合acid（原子性，一致性，隔离性，持久性）特性的事务处理;②0配置，不需要任何安装和管理;③符合SQL92的绝大多数标准;④完整的数据库只存储在单个磁盘文件当中;⑤数据库文件可以被不同的机器共享，并与字节序无关;⑥string和BLOB的大小只受到可用内存的限制;⑦总共不到30000行代码。代码空间不到250K;⑧比现在的C/S结构的大部分数据库要快;⑨不依赖于任何其他的库;⑩支持数据库大小可以达到2的41次方，即2个TB。

　　SQLite的弱点：①没有专有的安全措施，数据库是一个文件;②没有内嵌的压缩、解压机制，数据库文件看上去太大。

　　MySQL是SQL数据库管理系统，MySQL是开源的，开源意味着任何人都可以使用和修改该软件，任何人都可以从Internet上下载和使用MySQL而不需要支付任何费用。MySQL服务器工作在客户/服务器或嵌入系统中，MySQL数据库服务器是一个客户/服务器系统，它由多线程SQL服务器组成，支持不同的后端、多个不同的客户程序和库、管理工具和广泛的应用程序接口（APIs）。

　　3、POS系统的硬件配置

　　POS系统硬件配置，见图1所示。

　　4、本POS系统介绍

　　由于我们使用的是Red hat9自带的Qtdesigner，由于是处于研究阶段，而且是免费的，所以暂时采用此软件。此软件没有集成开发环境（IDE），我们采用Qt的Qt designer画出基本的功能，然后由KDevelop修改添加源代码，通过Qt自带的uic（user inteRFace compiler）工具将。 ui编译成。 cpp和。 h文件，最后通过修改makefile，达到我们编译此界面的目的。

　　（1）需要配置unixODBC，把unixODBC放到/usr/local下，解压缩，然后运行。 /configure，其中需要一些环境变量参数的设置，系统生成一些makefile文件，运行make将unixODBC编译，然后make install安装unix-ODBC，即unixODBC安装好了。

　　（2）配置ODBC，选择数据库及其驱动。

　　（3）将Qt连接上数据库，完成连接。

　　5、开发流程

　　系统开发流程见图2所示。

　　6、具体介绍

　　本系统针对商场或专卖店而设计，系统的核心功能模块是主控模块，主要是系统初始化，与通信模块，数据库，条码扫描，键盘，RFID接口，显示器及打印机等模块的连接。另外系统预留，与银联卡及会员卡端口，以备系统扩展之用。

　　系统采用消息队列机制，

　　系统始终维持两个数据库的运行，主服务器的中央数据库和本地单机的小型数据库。

　　（1）通信模块：上传：主控模块的响应信息，出错信息，日志信息，交易信息，数据库响应，删除日志响应。下发：控制信息，查询日志，删除日志，查询，修改，删除数据库信息。

　　其中的主要消息有：①上传交易信息成功，上传交易信息失败;②本地数据库中无该商品;③键盘消息的处理，主要是按键处理;④写日志成功，写日志失败;⑤来自服务器的控制消息：删除日志，查询当前机器的工作状态，日志打包发送至服务器，本地pos机重启，关机等;⑥接受条码信息;⑦如果本地数据库无该商品，向服务器数据库发送查询信息。

　　（2）数据库SQLite说明：①SQLite编译、安装;②SQLiteODBC编译、安装。这个要配置SQLite源代码的目录。如果出现找不到SQLite的情况，在Makefile文件中加上路径;③建立SQLite中的一个数据库。SQLite文件夹下有个demo文件，或者参照Readme直接使用SQL语言生成;④系统ODBC配置。在Linux中将刚刚做好的数据库配置为系统数据源，即让QT能找到;⑤QT中使用数据显示组件，选择上述的数据源，然后组件就可以自动显示数据库中的数据了。Server端采用MSQL/SQLite+Linux; Client端采用MSQL/SQLite+uCLinux;显示通过串口实现。

　　（3）数据库设计：

　　Server：

　　①product

　　PNoNameDescripTIonInstockPrice

　　TotalNumLeftNum

　　②sale

　　ONo Total Date

　　③order

　　ONo PNo Saleprice Number

　　Client：①product

　　PNo Name Saleprice

　　②sale

　　ONo Total Date

　　③order

　　ONo PNo Saleprice Number

　　使用jdbc测定了sqlite3插入数据的效率，使用整体事务与不使用整体事务，差别明显。cpu： 1G，内存：

　　512MB使用整体事务： 1000000条记录，需要93s。使用逐个插入提交事务： 1 min只能处理20条记录。