2023年数据库应用技术其它数据库技术简介.pdf
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1、 P P t 文档也许在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择T X T,或下载源文献到本机查看。数据库技术与其他相关技术的结合数据库技术与其他相关技术的结合是当前数据库技术发展的重要特性.展的重要特性.计算机领域中其他新兴技术的发展对数据库技术产生了重大影响.面对传统数据库技术的局限性和缺陷,重大影响.面对传统数据库技术的局限性和缺陷,人们自 然而然地想到借鉴其他新兴的计算机技术,然而然地想到借鉴其他新兴的计算机技术,从中吸取新的思想,原理和方法,将其与传统的数据库技术相结合,的思想,原理和方法,将其与传统的数据库技术相结合,以推出新的数据库模型,以推出新的数据库模型,从而解决传统数据库存在的
2、问通过这种方法,题.通过这种方法,人们研制出了各种各样的新型数据例如:库,例如:数据库技术与分布解决技术相结合,出现了分布式数据库;数据库技术与人工智能技术相结合,出现了演绎数据库,积极数据库和知识库等;数据库技术与多媒体技术相结合,出现了多媒体数据库.下面我们将对其中的几个新型数据库中以介绍.下面我们将对其中的几个新型数据库中以介绍.返回11.8.1 分布式数据库(D is t r i b u t ed Da t ab a s e)分布式数据库()1.8.1.1 集中式系统和分布式系统到目前为止,我们所介绍的数据库系统都是集中式 数 到 目 前 为 止,我们所介绍的数据库系统都是集中式数据库
3、系统.据库系统.所谓集中式数据库就是集中在一个中心场地的电子计算机上,以统一解决方式所支持的数据库.地的电子计算机上,以统一解决方式所支持的数据库.这类数据库无论是逻辑上还是物理上都是集中存储在一个容量足够大的外存储器上,其基本特点是:一个容量足够大的外存储器上,其基本特点是;集中控制解决效率高,可靠性好;数据冗余少,数据独立性高;易于支持复杂的物理结构,去获得对数据的有效访问.但是随着数据库应用的不断发展,人们逐渐地感觉到但是随着数据库应用的不断发展,过份集中化的系统在解决数据时有许多局限性.例如,过份集中化的系统在解决数据时有许多 局 限 性.例 如,不在同一地点的数据无法共享;系统过于庞
4、大,复杂,不在同一地点的数据无法共享;系统过于庞大,复杂,显得不灵活且安全性较差;显得不灵活且安全性较差;存储容量有限不能完全适应信息资源存储规定等等.应信息资源存储规定等等.2返回正是为了克服这种系统的缺陷,正是为了克服这种系统的缺陷,人们采用数据分散的办即把数据库提成多个,建立在多台计算机上,法,即把数据库提成多个,建立在多台计算机上,这种系统称为分散式数据库系统.系统称为分散式数据库系统.由于计算机网络技术的发展,由于计算机网络技术的发展,才有也许并排分散在各处的数据库系统通过网络通信技术连结起来,的数据库系统通过网络通信技术连结起来,这样形成的系统称为分布式数据库系统发展起来了.系统称
5、为分布式数据库系统发展起来了.近年来,近年来,分布式数据库已经成为信息解决中的一个重要领域,它的重要性还将迅速增长.领域,它的重要性还将迅速增长.1.8.1 .2分布式数据库的定义分布式数据库是一组结构化的数据集合,分布式数据库是一组结构化的数据集合,它们在逻辑上 属于同一系统而在物理上分布在计算机网络的不同结点结点(网络中的各个结点也称为“场地”上.网络中的各个结点(也称为 场地)一般都是集中式数据库系统,由计算机,数据库和若干终端组成.中式数据库系统,由计算机,数据库和若干终端组成.返 回3数据库中的数据不是存储在同一场地,数据库中的数据不是存储在同一场地,这就是分布式数据库的“分布性 特
6、点,分布式数据库的“分布性”特点,也是与集中式数据库的最大区别.式数据库的最大区别.表面上看,表面上看,分布式数据库的数据分散在各个场但这些数据在逻辑上却是一个整体,地,但这些数据在逻辑上却是一个整体,如同一个集中式数据库.因而,一个集中式数据库.因而,在分布式数据库中就有全局数据库和局部数据库这样两个概念.就有全局数据库和局部数据库这样两个概念.所谓全局数据库就是从系统的角度出发,指逻辑上一组结构化的数据集合或逻辑项集;而局部数据库是从各个场地的角度出发,指物理结点上各个数据库,即子集或物理项集.这是分布式数据库的“逻辑整体性”特点,这是分布式数据库的“逻辑整体性”特点,也是与分散式数据库的
7、区别.是与分散式数据库的区别.返回4例如,假设一个银行有三个支行,例如,假设一个银行有三个支行,图 8.1 中的三个场地中的三个场地分别代表一个支行所在地.分别代表一个支行所在地.在一般情况下,一个支行的用户所提出的各种应用,在一般情况下,一个支行的用户所提出的各种应用,只需要通过访问该支行的帐目数据库即可实现.只需要通过访问该支行的帐目数据库即可实现.也就是说,这些应用完全由该支行的计算机进行解决.是说,这些应用完全由该支行的计算机进行解决.我们把这些应用称之为局部应用局部应用们把这些应用称之为局 部 应 用.局部应用的典型例子就是银行的借贷业务,就是银行的借贷业务,它只需要存取某一支行的数
8、据库就可完毕.假如分布式数据库只限于局部应用,库 就 可 完 毕.假如分布式数据库只限于局部应用,那么还只是起了分散式数据库的作用.么还只是起了分散式数据库的作用.而银行中的很多业务,并非只限于某一支行的数据库.而银行中的很多 业 务,并非只限于某一支行的数据库.如银行中的通兑业务,即场地1存款的用户也许到场地如银行中的通兑业务,即场地存款的用户也许到场地2 或场地 去 取 款;银行中的转帐业务,规定从一个支 或场地3 去取款或场地去取款;银行中的转帐业务,行的帐户中转出若干金额到另一个支行的帐户中去.行的帐户中转出若干金额到另一个支行的帐户 中 去.这些应用规定就要同时更新两个支行(场地)这
9、些应用规定就要同时更新两个支行(场 地)上的数据库.我们把这些应用称为全局应用 或分布应用)全局应用(据 库.我们把这些应用称为全局应用(或分布应用).返回5DB1 DB 1 计算机1场地 1 T 1 T 2 T 3D B 2 DB1计算机2场地 2 T 1 T 2 T 3网络D B 3 D B 1 计算机3场地 3 T 1 T 2 T 3图 8.1分布式数据库系统的例子返回61.8.1.3 分布式数据库的特点分布式数据库可以建立在以局域网连接的一组工作站也可以建立在广域网(或称远程网)的 环 境 中.上,也可以建立在广域网(或称远程网)的环境中.但分布式数据库系统并不是简朴地把集中式数据库安
10、装在不同的场地,而是具有自己的性质和特点.装在不同的场地,而是具有自己的性质和特点.1 .自治与共享分布式数据库有集中式数据库的共享性与集成性,分布式数据库有集中式数据库的共 享 性 与 集 成 性,但它更强调自治及可控制的共享.它更强调自治及可控制的共享.这里的自治自治是指局部数据库可以是专用资源也可以是这里的自治是指局部数据库可以是专用资源也可以是共享资源.共享资源.这种共享资源体现了物理上的分散性,这种共享资源体现了物理上的分散性,这是由按一定的约束条件被划分而形成的.的约束条件被划分而形成的.因此,要由一定的协调机制来控制以实现共享.因此,要由一定的协调机制来控制以实现共享.同时可以构
11、成很灵活的分布式数据库.可以构成很灵活的分布式数据库.它的两个极端分别是完全集中式或者完全分散式.它的两个极端分别是完全集中式或者完全分散式.返回72.冗余的控制在研究集中式数据库技术时强调减少冗余,在研究集中式数据库技术时强调减少冗余,但在研究分布式数据库时允许冗余一一物理上的反复.一一物理上的反复分布式数据库时允许冗余一一物理上的反复.这种冗余(多副本)增长了自治性,这种冗余(多副本)增长了自治性,即数据可以反复 地驻留在常用的结点上以减少通信代价,地驻留在常用的结点上以减少通信代价,提供自治基础上的共享.冗余不仅改善系统性能,础上的共享.冗余不仅改善系统性能,同时也增长了系统的可用性.系
12、统的可用性.即不会由于某个结点的故障而引起全系统的瘫痪.但这无疑增长了存储代价;系统的瘫痪.但这无疑增长了存储代价;也增长了副本更新时的一致性代价,特别当有故障时,本更新时的一致性代价,特别当有故障时,结点重新恢复后保持多个副本一致性的代价.恢复后保持多个副本一致性的代价.3.分布事务执行的复杂性逻辑数据项集事实上是由分布在各个结点上的多个关系片段(子集)所合成的.系片段(子集)所合成的.一个项可以物理上被划分为不相交(或相交)的片段;一个项可以物理上被划分为不相交(或相交)的片段;一个项(或片段)一个项(或片段)可以有多个相同的副本且存储在不同的结点上.同的结点上.返回8所以,对分布式数据库
13、存取的事务是一种全局所以,性事务,性事务,它是由许多在不同结点上执行对各局部数据库存取的局部子事务所合成的.部数据库存取的局部子事务所合成的.假如仍应保持事务执行的原子性,应保持事务执行的原子性,则必须保证全局事务的原子性;当多个全局事务并发时,务的原子性;当多个全局事务并发时,则必须保持全局可串行性.也就是说,这种全局事务保持全局可串行性.也就是说,具有分布执行的特性.具有分布执行的特性.分布式数据库的状态一致性和可恢复性是面向全局的.所有子事务提交后全局事务才干提交;全局的.所有子事务提交后全局事务才干提交;不仅要保证子事务的可串行化,不仅要保证子事务的可串行化,并且应当保证全局事务的可串
14、行化.全局事务的可串行化.返回94.数据的独立性数据库技术的一个目的是使数据与应用程序间尽量独 立,互相之间影响最小.也就是数据的逻辑和物理存互相之间影响最小.储对用户是透明的.储对用户是透明的.在分布式数据库中数据的独立性有更丰富的内容.有更丰富的内容.使用分布式数据库时,使用分布式数据库时,应当像使用集中式数据库时一即系统要提供一种完全透明的性能,样,即系统要提供一种完全透明的性能,具体涉及以下内容:下内容:(1)逻辑数据透明性.某些用户的逻辑数据文献改变时,或 者 逻 辑 数 据 透 明 性.逻 辑数据透明性增长新的应用使全局逻辑结构改变时,对其它用户的应用程序没有或尽量少的影 响.物
15、理 数 据 透 明 性.(2)物理数据透明性.数据在结点上的存储格式或组织方式改 物理数据透明性变时,数据的全局结构与应用程序无需改变.(3)数据分布透明性.用户不必知道全局数据如何划分的细节.数据分布透明性.数据分布透明性(4)数据冗余的透明性.用户无需知道数据反复,即数据子集数据冗余的透明性.数据冗余的透明性在不同结点上冗余存储的情况.返回1 01.8.1.4 分布式数据库的应用及展望一个完全分布式数据库系统在站点分散实现共享时,其运用率高,有站点自治性,能 随 意 扩 享 时,其运用率高,有站点自治性,充逐步增生,可靠性和可用性好,有效且灵活,充逐步增生,可靠性和可用性好,有效且灵活,用
16、户完全像使用本地的集中式数据库同样.用户完全像使用本地的集中式数据库同样.分布式数据库已广泛应用于公司人事,财务,分布式数据库已广泛应用于公司人事,财务,库存等管理系统,百货公司,库存等管理系统,百货公司,销售店的经营信 息系统,电子银行,民航定票,息系统,电子银行,民航定票,铁路定票等在线解决系统,国家政府部门的经济信息系统,线解决系统,国家政府部门的经济信息系统,大规模数据资源如人口普查,气象预报,大规模数据资源如人口普查,气象预报,环境 污染,水文资源,地震监测等信息系统.污染,水文资源,地震监测等信息系统.返回1 1此外,随着数据库技术进一步各应用领域,除了商业性,此外,随着数据库技术
17、进一步各应用领域,除了商业性,事务性应用以外,事务性应用以外,在以计算机作为辅助工具的各个信 息 领 域,c A D,CAM,C A S E,O A ,A I,军 事 科 学 等,息 领 域,如 C A D,C AM,C A S E,O A.A I,军事科学等,同样合用分布式数据库技术,同样合用分布式数据库技术,并且对数据库的集成共安全可靠等特性有更多的规定.享,安全可靠等特性有更多的规定.为了适应新的应用,为了适应新的应用,一方面要研究克服关系数据模型的局限性,增长更多面向对象的语义模型,的局限性,增长更多面向对象的语义模型,研究基于分布式数据库的知识解决技术;分布式数据库的知识解决技术;另
18、一方面可以研究如何弱化完全分布,完全透明的概念,何弱化完全分布,完全透明的概念,组成松散的联邦型分布式数据库系统.型分布式数据库系统.这种系统不一定保持全局逻辑 一致,而仅提供一种协商谈判机制,使各个数据库维一致,而仅提供一种协商谈判机制,持其独立性,但能支持部分有控制的数据共享,持其独立性,但能支持部分有控制的数据共享,这 对 0 A 等信息解决领域很有吸引力等信息解决领域很有吸引力.0 A 等信息解决领域很有吸引力.总之,分布式数据库技术有广阔的应用前景.总之,分布式数据库技术有广阔的应用前景.随着计算机软,算机软,硬件技术的不断发展和计算机网络技术的发分布式数据库技术也将不断地向前发展.
19、展,分布式数据库技术也将不断地向前发展.返回1 21.8.2 积极数据库(A c t iv e D a t a b a se)积极数据库()1.8.2.1 积极数据库的定义积极数据库是相对传统数据库的被动性而言的.积极数据库是相对传统数据库的被动性而言的.在传是相对传统数据库的被动性而言的统数据库中,当用户要对数据库中的数据进行存取时,统数据库中,当用户要对数据库中的数据进行存取时,只能通过执行相应的数据库命令或应用程序来实现.只能通过执行相应的数据库命令或应用程序来实现.数据库自身不会根据数据库的状态积极做些什么,数据库自身不会根据数据库的状态积 极 做 些 什 么,因 而是被动的.而是被动
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