章数据库新技术

数据库技术三个发展阶段

第一代数据库系统层次和网状数据库系统特点：支持三级模式的体系结构用存取路径来表示数据之间的联系独立的数据定义语言导航的数据操纵语言数据库技术三个发展阶段第二代数据库系统关系数据库系统特点概念单一，实体及实体间的联系均用关系来表示以关系代数为基础数据独立性强，数据的物理存储和存取路径对用户隐藏传统数据库系统的局限性传统数据库系统层次、网状、关系数据库系统传统数据库系统的局限性数据类型简单、固定只能进行离散化的信息处理，无法抽象和描述非格式化数据只能定义结构，无法定义行为存储管理的对象有限新一代数据库技术的特点和发展趋势特点结合对象模型与多学科技术有机结合、相互渗透面向更广泛的应用领域发展趋势数据库技术分布式数据库系统并行数据库系统知识库系统、主动数据库系统多媒体数据库系统空间数据库系统分布处理技术并行处理技术人工智能技术多媒体技术GIS技术模糊数据库系统模糊技术第三代数据库系统1990年，高级DBMS功能委员会，《第三代数据库系统宣言》三个基本特征支持数据管理，对象管理和知识管理必须保持或继承第二代数据库系统的技术必须对其它系统开放与其它学科相结合的数据库新技术（一）分布式数据库系统DDBS物理上分散而逻辑上集中的数据库系统物理分散：各站点（Site）或各结点（Node）分散在不同的地方逻辑集中：各站点之间是一个逻辑整体，并由一个统一的数据库管理系统进行管理全局用户与局部用户全局用户：访问两个或以上的站点局部用户：只访问本站点数据数据的物理分布性：与集中式DB最大区别数据的逻辑整体性：与分散式DB最大区别判断分散式和分布式DB：该DBS是否支持全局应用全局数据库(GDB)与局部数据库（LDB）数据的分布独立性用户看依然是整体场地（站点）自治和协调结点独立，数据由本地DBMS管理，完成本地应用：分布式数据库系统与多处理机系统的区别多处理机虽然也把数据分散在不同DB中，但与应用系统没有直接联系，都由前端机处理，依然是集中式DBS整体协调，全局共享，设有集中控制机制数据的冗余及冗余透明性提高系统效率和可靠性，但用户不知道要着重处理数据不一致的问题不利于更新，增加了维护成本事务管理的分布性数据分布性造成事务执行和管理的分布性分布式数据库系统的分类（1）按局部DBMS的数据模型分同构型(HomogeneousDDBS)：各个站点的数据模型都是同一类型同构同质型：连DBMS都是同一种（通常是一个厂家的产品）同构异质型：不是同一种DBMS异构型（HeterogeneousDDBS）：各个站点的数据模型不是同一类型准分布式DB：未达到DDBS的综合指标的系统分布式数据库系统分类（2）按DDBS控制系统类型分集中型：全局控制信息位于一个中心站点有助于保持一致性，但容易产生瓶颈，且如果中心站点失效，整个系统将崩溃分散型：每个站点上包含全局控制信息的一个副本可用性好，但保持信息的一致性较难，需要复杂设施可变型：将站点分为两组主站点：包含全局控制信息副本辅站点：不包含全局控制信息副本并行数据库系统传统串行方式的局限不能发挥应用种内在可并行处理的特性DBMS性能很大程度上受到I/O瓶颈的影响通过并行运行提高数据库系统的性能，采用多处理机结构通过高速通信介质连接的多个可独立处理的单元组成各个独立处理单元可以独立执行各种DB操作，管理独立的磁盘、并行存取与其它学科相结合的数据库新技术（二）知识库系统数据库和人工智能相结合数据库的智能化：提高DBMS表达、推理和查询能力智能化的数据库：扩大数据库的功能，使其具有人工智能功能，提高数据库的演绎、推理及智能化程度逻辑数据库：LogicDB演绎数据库：DeductiveDBProlog语言与其它学科相结合的数据库新技术（三）主动数据库结合人工智能技术和面向对象技术，以提供对紧急情况及时作出反应并提高数据库管理系统的模块化程度一般，可通过在传统数据库中嵌入事件－条件－动作规则加以实现WHEN<事件>IF<条件1>THEN动作1；

……IF<条件n>THEN动作n；与其它学科相结合的数据库新技术（四）多媒体数据库特点：能够表示多种媒体的数据能够协调处理各种媒体数据，正确识别各种媒体在空间或时间上的关联。能提供比传统数据管理系统更强的适合非格式化数据查询的搜索功能与其它学科相结合的数据库新技术（五）面向对象数据库综合了面向对象技术与数据库技术优越性强大的面向对象建模能力和灵活性能够适应复杂数据库应用的设计，如CAD、OA提供高级数据库特性，如稳固的数据、面向集合的处理及事务管理等最重要的，可以完全用面向对象的数据库编程语言（处理记录）独立完成复杂的数据库应用，避免嵌入式查询语言（面向集合）存在的失配问题与其它学科相结合的数据库新技术（六）面向应用领域的数据库新技术（一）数据仓库(DataWarehouse)面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合，用以支持企业或组织的决策分析处理特征主题与面向主题数据仓库是集成的数据仓库是不可更新的数据仓库是随时间变化的面向应用领域的数据库新技术（二）工程数据库能存储和管理各种工程设计图形和工程设计文档，并能为工程设计提供各种服务的数据库统计数据库用来对统计数据进行存储、统计、分析的数据库系统空间数据库主要面向GIS应用描述，存储和处理电