流行的数据库技术概况
#1 一、并行数据库系统
随着计算机软硬件技术的发展,在早期数据库机器的基础上,产生了并行数据库系统,它把并行处理机系统的并行处理能力与数据库系统(主要是关系数据库系统)的并行处理特性相结合,极大地提高了数据库系统事务处理的并行度,具有广阔的前景。
目前,并行数据库系统的研究基本围绕着关系数据库系统进行,主要包括以下三个方面:
1.并行数据库的物理组织,主要研究数据库中数据的划分及其在多处理机或多磁盘之间的分布方法;
2.并行数据操作算法的设计与实现;
3.并行数据库的查询优化。
#1 二、分布式数据库系统
在客户机/服务器环境下,随着数据和计算机网络的应用,分布式数据库系统已成为计算机技术的一个重要领域,并且其地位正在迅速上升。
#2 1.分布式数据库系统的基本含义
传统的分布式数据库是将多个数据库连接成一个数据库映象,通过两段提交协议来提供透明的数据访问和事务管理。这在理论上是很理想的,它适合处理那些要求分布数据必须保持同步的拥有大规模关键任务的应用,例如股票交易中的数据,它能够保证网络上的事务正确地提交或滚回。
然而,这是一个高性能系统,不适合于不可靠的或低带宽的网络连接,而且在复杂的配置下,很难保证这类系统的可操作性。如果将它与复制技术进行集成,必定会使分布式数据库的完整性与复制的容错功能相结合。
#2 2.分布式数据库系统的复制技术
复制技术可以建造一个符合现实世界需求的容错的分布式数据库,复制数据库可以保存多个服务器上的数据备份,每一个服务器都可以操纵所有数据,每一个应用都可以在局部场地上运行。异步复制系统能够保证事务的完整性,即使在不可靠的通信网络中也是如此。如果网络出现故障,并不会影响整个系统,因为复制系统能够通过查询所有事务达到延迟数据传送的目的。当网络故障排除后,可以继续处理未完成的事务,任何冲突都可以检查出来,并能自动地或手工地加以排除。但这种方法也有缺点,即如果某事务没有完成,则分布式数据会暂时出现不一致。
从商业观点来看,响应时间是很关键的因素,而暂时的不一致是可以容忍的,例如饭店宾馆、航空公司的预定业务。复制技术也适合于大型网络中的分布式事务处理。在正常的商业活动中,不会因为某个网络连接出现故障就关闭整个网络,而总是一边等待该连接的修复,一边继续处理其它要做的工作。
#2 3.分布式数据库系统的组成部分
分布式数据库(DDB)是建立在计算机网络上的各个节点成员数据库(DB)的有机联合体,它主要由五部分组成:
①DBM:数据库管理部分,负责管理本地节点的数据库;
②DC:数据通信部分,负责系统与客户的通信;
③DD:数据字典部分,负责描述本地节点数据的分布式管理;
④DDBM:分布式数据库管理部分,负责系统的分布式管理;
⑤ND:网络字典部分,负责描述数据在网上的分布及管理。
以上五个组成部分中的DBM、DC和DD构成了单个节点上的集中式数据库,而网络数据字典(NDD)是实现分布式处理功能的关键部件,它由ND和DD组成,在信息系统生存周期的不同阶段,NDD表现了了不同的功能,它是DDB用户、系统分析员、系统设计员及管理员用于系统分布、设计、运行及维护的重要工具。
#1 三、微机数据库系统
微型计算机的广泛使用带来了微机数据库的推广普及。目前广泛使用的微机数据库管理系统都是关系型数据库系统,Oracle、Sybase、Informix、Ingress等著名的关系数据库管理系统虽然也可以在高档微机上使用,但由于它们比较复杂,对环境要求较高,因而其优势主要体现在大、中、小型机系统和客户机/服务器系统上。目前国内使用最为广泛的微机数据库还当属XBASE类产品,国外则还包括Paradox、Access和Clipper等等。
XBASE类产品包括dBASEⅡ、dBASEⅢ、dBASEⅢ Plus、dBASEⅣ、Clipper、FoxBASE+和FoxPro等,它们虽然由不同的软件厂商研制开发,但具有相同的语言特征,都与dBASEⅡ、dBASEⅢ兼容。XBASE类产品的发展历程代表了微机数据库技术的发展趋势。
#2 1.dBASE数据库系统
dBASEⅡ是Ashton-Tate公司于1982年推出的微机关系数据库管理系统,适用于8位微机,由于它结构简单、易学易用、数据处理能力大大优于其它语言,命令格式与英语自然语法接近,因此很快就随微机的普及而风靡全球,被誉为“大众数据库”。随着16位微机的出现,该公司又于1984年推出了更新版本dBASEⅢ,它比dBASEⅡ功能更强,运行速度更快。为适应微机联网的要求,该公司于1986年推出了dBASEⅢ Plus,它在dBASEⅢ的基础上增加了30多条命令和30多个函数,提供了更为友好的用户界面和新的目录处理方法。dBASEⅢ Plus网络版本具有在局域网上运行所需管理工具,如文件的记录加锁,提供安全保密等等。1988年Ashton-Tate公司为解决dBASE的编译问题推出了dBASEⅣ,该公司后被Borland公司收购。
另外,从Ashton-Tate公司出来的软件工程师们1984年组成了Nantucket公司,并于1985年开始推出了Clipper的多个版本,其中前4版主要被用作dBASEⅢ的编译器,clipper 5.0则提供了更为强大、灵活的功能,它可以在网络上运行,其调试工具也相当出色。
#2 2.FoxBASE+和FoxPro数据库系统
1990年Fox Software公司推出了FoxBASE+,它与Ashton-Tate公司的dBASEⅢ Plus兼容,并在许多方面作了增强,如提供了编译功能,支持数组,命令与函数更加丰富,拥有众多工具,速度平均比dBASEⅢ Plus快5.9倍、比Clipper快3.2倍,可以在DOS和Xenix上运行等,因此深得微机用户喜爱。
1990年该公司再接再励,推出了功能更为强大、具有图形用户界面的FoxPro,其速度比dBASEⅣ快9倍,比Paradox快6倍,比FoxBASE+快2倍。它拥有革命性的Rushmore查询优化技术,这使它执行某些查询的速度比其它微机数据库产品快100多倍。接着,Microsoft公司买下FoxPro 2.0,于1991年底推出了FoxPro 2.5 for DOS和FoxPro 2.5 for Windows,其速度比FoxPro 2.0快3倍。
在1996年,FoxPro有了最新的3.0版,它既有Visual系列的强大功能,直观易用、面向对象等优点,又兼具Windows和FoxPro的长处,增加了向导模块等工具,使得数据库管理工作变得更容易,成为微机数据库中最重要的产品。