数据库应用技术 其它数据库技术简介

文库帮手网 www.365xueyuan.com 免费帮下载 百度文库积分 资料本文由人语断边桥贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。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 展的重要特征. 展的重要特征. 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不 足和缺陷, 重大影响.面对传统数据库技术的不足和缺陷,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:数据库技术与分布处理技术相结合,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,主动 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(Distributed Database) 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,以统一处理方式所支持的数据库. 地的电 子计算机上 , 以统一处理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:集中控制处理效率高,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处理数据时有许多局限性.例如, 过份集中化的系统在处理数据时有许 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 应信息资源存储要求等等. 应信息资源存储要求等等. 2 返回正是为了克服这种系统的缺点, 正是为了克服这种系统的缺点,人们采用数据分散的办 即把数据库分成多个,建立在多台计算机上, 法,即把数据库分成多个,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,才有可能并排分散在各处 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 经成为信息处理中的一个重要 领域,它的重要性还将迅速增加. 领域,它的重要性还将迅速 增加.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处理. 是说 , 这些应用完全由该支行的计 算机进行处理 . 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 一支行的数据 库就可完成.如果分布式数据库只限于局部应用, 库就可完成 . 如果分布式 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 存款的用户可能到场地 如银行 中的通兑业务,即场地 存款的用户可能到场地 2 或场地 去取款 ;银行中的转帐业务 , 要 求从一个支 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 要求就要同时更新两个支行(场地) 这些应用要求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 DB1 计算机 1场地 1 T1 T2 T3DB2 DB1 计算机 2场地 2 T1 T2 T3网络DB3 DB1 计算机 3场地 3 T1 T2 T3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 是简单地把集中式数据库安 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物理上的重复. 物理上的重复 分布式数据库时 允许冗余物理上的重复. 这种冗余(多副本)增加了自治性, 这种冗余(多副本)增加了自 治性,即数据可以重复 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,同时也增加了 系统的可用性. 系统的可用性.即不会由于某个结点的故障而引起全 系统的瘫痪.但这无疑增加了存储代价; 系统的瘫痪.但这无疑增加了存储代价;也增加了副 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实际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.如果仍 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 全局事务才能提交; 全局的.所有子事务提交后全局事务才能提交; 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,而且应该保证 全局事务的可串行化. 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标是使数据与应用程序间尽量独 立 , 相互之间影响最小.也就是数据的逻辑和物理存 相互之间影响最小. 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 , 应该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 , 具体包括以 下内容: 下内容:(1)逻辑数据透明性.某些用户的逻辑数据文件改变时,或者 逻辑数据透明性. 逻辑数据 透明性 增加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 道数据重复,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101.8.1.4 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,其利用率高,有站点自治性,能随意扩 享时, 其利用率高, 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, 用户完全像 使用本地的集中式数据库一样. 用户完全像使用本地的集中式数据库一样. 分布式数据库已 广泛应用于企业人事,财务, 分布式数据库已广泛应用于企业人事,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