流行的数据库技术概况 严洪范 1997-01-01 　　在计算机的应用中，数据库的应用是十分重要的一个组成部分。随着这种应用的深入，人们对数据库管理系统性能的要求也越来越高，因而数据库技术也在不断地发展和提高。那么，现在的数据库领域情形怎样呢？在此我们就目前流行的三种数据库技术：并行数据库系统、分布式数据库系统和微机数据库系统作一概述。 #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。