OpenBASE嵌入式数据库技术白皮书-2023修改整理

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐OpenBASE嵌入式数据库技术白皮书OpenBASELiteV2.1技术白皮书

2022年10月

引言

随着计算机及相关技术的不断进展，嵌入式产品因为其智能化、小型化、便携式等特点，已普遍应用于我们的生活，比如智能手机、掌上电脑、个人数字助理（PDA）等。它们大多基于Symbian、WindowsMobile、Android、EmbededLinux等嵌入式操作系统平台，具有体积小、专为移动使用而设计，相对较小的内存和计算能力，间或衔接到计算机网络等特点。尽管仍有诸多限制，许多商业应用，如移动办公，销售自动化，移动保健及网上购物等，已经与移动设备举行了很好的整合。

随着嵌入式系统的进展，用户需要处理大量而复杂的数据。自定义、使用本地文件管理数据的模式已不能满足应用要求。而嵌入式数据库提供了牢靠、高效的数据管理模式。OpenBASELite正是这样一款特地为运行在嵌入式设备上的应用而设计的平安牢靠、无需管理的嵌入式关系型数据库管理系统，它提供了丰盛的SQL语法，灵便标准的接口和组件，使开发人员在开发嵌入式软件时，面向认识的开发环境。

产品介绍

OpenBASELite是一个典型的轻量级数据库，定制的数据库引擎所占用的系统资源可在250KB到600KB之间伸缩，可支持多种桌面操作系统、主流嵌入式系统平台及不同的处理器。作为一款功能全面的关系型数据库系统，OpenBASELite通过支持标准的SQL语法、完整的事务特性、灵便的备份/恢复机制等功能，能够在嵌入式环境下沿用关系数据库的阅历继续来举行应用的开发。OpenBASELite提供了开放的标准化开发接口JDBC、ODBC、ADO.NET，便于开发人员拜访嵌入式设备上的数据。OpenBASELite支持零管理，自调优机制，并提供了图形化管理工具，使得管理变得非常便利。OpenBASELite提供了内存数据库运行模式，提供高速的数据拜访与更新能力。

产品特色

1.完美的数据管理功能

OpenBASELite嵌入式数据库具有完美的数据管理功能，提供了对SQL92标准子集的支持；提供对标准数据类型以及BLOB/CLOB类型的支持；支持数据库完整性控制；具有完整的数据管理能力，可以处理GB级的数据量；并提供对空间数据的管理能力。

2.广泛的平台通用性

OpenBASELite嵌入式数据库可运行于Windows2000/2022/XP/Vista/Win7、WindowsMobile5&6、WindowsCE、Linux、EmbeddedLinux、VxWorks、Symbian、Android等多种操作系统平台。

3.极小的核心内核

OpenBASELite嵌入式数据库具有微内核特性，可按照需求定制和裁剪，内核大小在250KB~600KB之间伸缩。

4.真正的零管理

在OpenBASELite嵌入式数据库的使用过程中无需对数据库举行配置，在移动终端应用中实现了“零管理”。

5.精彩的处理性能

OpenBASELite嵌入式数据库可以作为内存数据库举行使用，实现了高速的数据拜访与更新，单条数据处理时光不超过15us；在并发处理性能上，提供库级锁与表级锁并发拜访控制，提高了进程与多线程对数据库并发拜访处理性能。

6.充分的平安保障

OpenBASELite嵌入式数据库支持用户身份认证以及数据库对象的自主拜访控制，可以有效防止用户数据的非法拜访；支持128-bitAES存储加密，以保证数据库文件的平安性。

7.迅速的故障恢复

提供了日志和故障恢复机制有效地保障了事务的ACID特性，另外还提供了数据库的联机热备与主从复制功能，使用户可以容易迅速地提高应用系统的牢靠性。

8.标准的拜访接口

OpenBASELite嵌入式数据库为嵌入式应用的开发提供了CAPI接口以及JDBC/ODBC/ADO.NET三种标准拜访接口。

9.丰盛的有用工具

OpenBASELite提供了丰盛的有用工具举行数据库管理，包括数据库图形管理工具、建库工具、查询工具、备份恢复工具、导入导出工具及数据库加解密工具等。

10.牢靠的数据同步

OpenBASELite嵌入式数据库提供了数据同步功能的客户端同步组件，它使得集中存放的企业数据可以随时随地可见，可协助移动用户与企业数据库举行牢靠和平安的数据交换。

OpenBASELite体系结构

OpenBASELite嵌入式数据库引擎与传统的通用数据库不同，不是以自立的进程服务形式提供应应用程序，而是以动态库的形式嵌入式到应用程序中，这种方式可以在较少的资源状况下提供更好的拜访性能。如下图所示，OpenBASELite嵌入式数据库引擎总体结构主要由SQL引擎驱动器和数据管理驱动器两部分组成，他们互相配合共同完成SQL语句的编译和执行、数据拜访、数据管理等功能。另外，OpenBASELite提供动态SQL语句的支持及标准的拜访接口如ODBC、JDBC和ADO.NET等。

SQL引擎驱动器主要完成对SQL语句的编译并挑选最优的执行方案以及对执行方案的解释执行。SQL引擎驱动器包含SQL语法解析、SQL语义分析、查询优化、解释执行和数据字典管理等模块组成。

数据管理驱动器包括Btree索引与表记录管理、事务并发控制、数据库事务管理、文件数据页管理、主从复制与联机热备管理、数据页面缓存管理、数据存储加密管理和文件系统高级拜访与控制管理等模块组成。

OpenBASELite嵌入式数据库数据存储以单个库文件形式举行管理、数据库文件可以在不同的操作系统平台下使用而无需转换。数据库文件内部采纳表数据页和索引数据页两种存储结构举行组织。用户定义的暂时表和系统中的暂时表（用于排序、分组等操作）以暂时数据库文件形式举行管理。

OpenBASELite功能介绍

标准SQL语法

OpenBASELite支持SQL92标准的大部分内容，用户可以动态的创建表、视图、索引、触发器等数据库对象。支持大多数常用SQL数据类型，比如z精确类型INTEGER、DECIMAL

z浮点类型FLOAT、REAL、DOUBLEPRECISION

z字符串CHAR、VARCHAR、TEXT

z日期时光类型DATE、TIME、TIMESTAMP

z大对象类型BLOB、CLOB等。

支持各种复杂的查询语句，如GROUPBY、ORDERBY、LIMIT，以及多表衔接查询等，比如：

分组与排序查询

SELECT...FROM...WHERE...GROUPBY...ORDERBY...LIMIT...

衔接与子查询

SELECT...FROM...JION…ON…WHERE...IN…(SELECT...

FROM...)

此外OpenBASELite内置了大量函数，比如：

数值函数：ABS、RANDOM、ROUND等；

字符函数：LENGTH、SUBSTR、TRIM、UPPER、LOWER等；

时光函数：DATE、TIME、DATETIME、JULIANDAY、STRFTIME等；

聚拢函数：MAX、MIN、SUM、COUNT、AVG等。

数据字典

OpenBASELite嵌入式数据库的数据字典包含了数据库中全部的模式信息，数据字典由syscolumns、sysindexes、systables、systriggers、sysusers和sysviews系统表组成，这些系统表描述了数据库的表、列、索引、触发器等信息。建立数据库时会自动创建这些系统表，用户通过SQL查询命令可以拜访这些数据。

完整性控制

OpenBASELite嵌入式数据库的数据完整性控制通过定义各种数据完整性约束和数据库触发器来实施。

zOpenBASELite支持如下完整性约束：

NOTNULL：非空约束；

UNIQUE：唯一性约束；

PRIMARYKEY：主键约束；

FOREIGNKEY：外键约束，举行参照完整性的自动维护，系统可以举行各种更新与删除操作的级联和禁止；

CHECK：可以限制输入到一个字段或多个字段中的可能值，从而保证嵌入式数据库中数据的域完整性；

DEFAULT：定义字段的缺省值。

zOpenBASELite触发器：

OpenBASELite触发器的语义和语法兼容了SQL标准，并参考了其他主流数据库的实现。在数据完整性控制上，触发器有自己长处的地方，比如可以实现越发复杂的级联更改、可以实现比CHECK约束定义的限制更为复杂的其他限制、可以评估数据修改前后表的状态，并按照该差异实行措施等。

平安保障

在嵌入式环境下，嵌入式设备具有较高的移动性、便携性和非固定的工作环境，这为嵌入式数据库带来潜在的担心全因素。同时某些数据的个人隐私性又很高，因此对个人数据平安的威逼上需要提供充分的平安性保证。

OpenBASELite提供了三种平安控制措施来确保平安存储数据：数据存储加密、用户身份认证、自主拜访控制。

z数据存储加密

OpenBASELite提供了高级加密标准（AES）对数据库举行加密。当数据存储到数据库，可以保证其他人不能读取数据库内容。一旦加密，存储在数据库文件中的数据不能通过查看文件的方式读取。OpenBASELite用户可以

使用数据库管理工具中的加密功能对指定库举行加密。

z用户身份认证

OpenBASELite提供了用户名/密码的方式举行身份的鉴别与认证，可防止非法用户的侵入。在OpenBASELite中，可以使用CREAETUSER语句为应用创建多个用户，每个用户拥有自己的密码。

z自主拜访控制

OpenBASELite采纳授权机制实现拜访控制。对于获得数据库拜访权的用户可按照预先定义好的用户权限举行拜访控制，保证用户只能拜访它有权拜访的数据。默认状况下，用户可以拜访自己创建的数据库对象。用户可将某种操作权限授予其它用户，使其拥有对某数据对象操作的权限。例如，用户可将表的SELECT权限授予pcb用户，也可把对表的UPDATE权限从pcb用户那里收回。因此，授权可控制用户执行SELECT、UPDATE等数据库操作。

快捷的嵌入式应用开发

OpenBASELite为嵌入式应用的开发提供了CAPI接口以及标准的JDBC、ODBC、ADO.NET数据拜访接口。用户可以基于C/C++、c#、Java等编程语言构建传统的、本地的、自立的离线应用。如图所示：

另外，通过对目前常用的开发工具的支持，如Eclipse、MicrosoftVisualStudio、BorlandDelphi等，开发人员可以利用已有的开发阅历举行快捷的嵌入式应用的

开发。

ODBC

OpenBASELite提供的ODBC驱动彻低根据ODBC标准实现的一套供编写

客户应用的用户调用的统一接口。OpenBASELiteODBC支持多种操作系统平台，其中包括Windows2000/2022/XP/Vista/Win7、WindowsMobile5&6、WindowsCE、Linux。

JDBC

OpenBASELiteJDBCDriver是一个本地的JDBC驱动，允许Java应用程序直接与OpenBASELite数据库举行交互。本驱动实现了标准的JDBC接口，部

分满足JDBC2.0、3.0标准。

ADO.NET

ADO.NETOpenBASELiteDataProvider支持微软的.NET和.NETCompactFramework。符合ADO.NET2.0/3.5标准，实现了2.0标准的全部基类及其特性。

便捷的使用与管理

OpenBASELite为数据库终于用户提供了良好的可用性。OpenBASELite包括一个Java语言的图形化管理工具，使得在多种操作系统平台上可以轻松地对

数据库举行管理。此外，OpenBASELite提供丰盛的有用工具，其中包括支持桌面系统的命令行有用工具及支持WINCE系统的图形化有用工具。

图形化管理工具可以便利的管理多个嵌入式数据库，可以实现对用户及表、视图、索引、触发器等数据库对象的管理，主要操作包括创建、编辑、删除、查看等，同时还提供了对数据库表及视图的权限管理。管理工具中集成了SQL交

互式查询功能，通过它可以创建查询或其它SQL脚本，并送达嵌入式数据库执行。

命令行及图形化有用工具包括了创建数据库、数据库导入导出、数据库备份、交互式工具及数据库加密功能。管理工具及有用工具为用户日常的数据库操作提供了使用及管理的便携。

数据同步

OpenBASELite嵌入式数据库提供了数据同步功能的客户端同步组件，该组件作为