數(shù)據(jù)庫新技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和多媒體技術(shù)的發(fā)展， 數(shù)據(jù)庫已經(jīng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的重要分支之一，而數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究也取得了重大突破，目前，它已成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)僅僅40多年的歷史，卻已經(jīng)歷經(jīng)了3代變化，造就了C.W.Bachman、E.F.Codd和James Gray三位圖靈獎(jiǎng)得主，發(fā)展了以數(shù)據(jù)建模和DBMS核心技術(shù)為主，內(nèi)容豐富的一門學(xué)科，帶動(dòng)了一個(gè)巨大

的軟件產(chǎn)業(yè)——DBMS產(chǎn)品及其相關(guān)工具和解決方案。

隨著各類信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的建立，在過去若干年的時(shí)間里都積累了海量的、不同形式存儲(chǔ)的各類數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)十分繁雜，僅僅依靠目前數(shù)據(jù)庫的查詢檢索機(jī)制和數(shù)據(jù)處理方法，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)實(shí)的需要。數(shù)據(jù)中隱藏的深層次的豐富資源沒有得到充分地發(fā)掘和利用。人們迫切地需求把數(shù)據(jù)變成知識(shí)，把知識(shí)變成決策，把決策變成利潤(rùn)（財(cái)富）。使之有效地在管理和決策中發(fā)揮作用，是急需解決的問題。而且，隨著信息化的不斷深入發(fā)展，信息資源開發(fā)利用，已成為當(dāng)前信息化的核心任務(wù)之一。然而，隨著用戶應(yīng)用需求的提高、硬件技術(shù)的發(fā)展和Internet/Intranet提供的豐富多彩的多媒體交流方式，促進(jìn)了XML數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫技術(shù)、聯(lián)機(jī)分機(jī)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)相互滲透，互相結(jié)合，成為當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的主要特征，形成了數(shù)據(jù)庫新技術(shù)。

1、XML數(shù)據(jù)庫

XML數(shù)據(jù)庫是一個(gè)能夠在應(yīng)用中管理XML數(shù)據(jù)和文檔的集合的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。XML數(shù)據(jù)庫是XML文檔及其部件的集合，并通過一個(gè)具有能力管理和控制這個(gè)文檔集合本身及其所表示信息的系統(tǒng)來維護(hù)。XML數(shù)據(jù)庫不僅是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫，像管理其它數(shù)據(jù)一樣，持久的XML數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)的獨(dú)立性、集成性、訪問權(quán)限、視圖、完備性、冗余性、一致性以及數(shù)據(jù)恢復(fù)等。這些文檔是持久的并且是可以操作的。 XML數(shù)據(jù)庫不僅是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫，像管理其它數(shù)據(jù)一樣，持久的XML數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)的獨(dú)立性、集成性、訪問權(quán)限、視圖、完備性、冗余性、一致性以及數(shù)據(jù)恢復(fù)等。這些文檔是持久的并且是可以操作的。

與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相比，XML數(shù)據(jù)庫能夠?qū)Π虢Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存取和管理。如網(wǎng)頁內(nèi)容就是一種半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫對(duì)于類似網(wǎng)頁內(nèi)容這類半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)無法進(jìn)行有效的管理。提供對(duì)標(biāo)簽和路徑的操作。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫語言允許對(duì)數(shù)據(jù)元素的值進(jìn)行操作，不能對(duì)元素名稱操作，半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫提供了對(duì)標(biāo)簽名稱的操作，還包括了對(duì)路徑的操作。 當(dāng)數(shù)據(jù)本身具有層次特征時(shí)，由于XML數(shù)據(jù)格式能夠清晰表達(dá)數(shù)據(jù)的層次特征，因此XML數(shù)據(jù)庫便于對(duì)層次化的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。XML數(shù)據(jù)庫適合管理復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集，如果己經(jīng)以XML格式存儲(chǔ)信息，則XML數(shù)據(jù)庫利于文檔存儲(chǔ)和檢索；可以用方便實(shí)用的方式檢索文檔，并能夠提供高質(zhì)量的全文搜索引擎。另外XML數(shù)據(jù)庫能夠存儲(chǔ)和查詢異種的文檔結(jié)構(gòu)，提供對(duì)異種信息存取的支持。

2、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫技術(shù)（DW）

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫（Data Warehouse，DW）是信息領(lǐng)域中近年來迅速發(fā)展起來的數(shù)據(jù)庫新技術(shù)，是決策支持系統(tǒng)（dss）和聯(lián)機(jī)分析應(yīng)用數(shù)據(jù)源的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)環(huán)境。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是一個(gè)過程而不是一個(gè)項(xiàng)目；是一個(gè)環(huán)境而不是一件產(chǎn)品。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫提供用戶用于決策支持的當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在傳統(tǒng)的操作型數(shù)據(jù)庫中很難或不能得到。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫最根本的特點(diǎn)是物理地存放數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)并不是最新的、專有的，而是來源于其它數(shù)據(jù)庫的。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫的建立，能充分利用已有的數(shù)據(jù)資源，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息，從中挖掘出知識(shí)，提煉成智慧，最終創(chuàng)造出效益。所以，越來越多的企業(yè)開始認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫應(yīng)用所帶來的好處。

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是支持管理決策過程、面向主題、集成的、穩(wěn)定的時(shí)變的數(shù)據(jù)集合。它將大量用于事務(wù)處理的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的清理、抽取和轉(zhuǎn)換，并按決策主題的需要進(jìn)行重新組織。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫的邏輯結(jié)構(gòu)可分為近期基本數(shù)據(jù)層、歷史數(shù)據(jù)層和綜合數(shù)據(jù)層，其中綜合數(shù)據(jù)是為決策服務(wù)的。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是不可更新的，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫主要是為決策分析提供數(shù)據(jù)，所涉及的操作主要是數(shù)據(jù)的查詢；該文原載于中國(guó)社會(huì)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)》雜志http：//www.ems86.com總第543期2014年第11期-----轉(zhuǎn)載須注名來源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是隨時(shí)間而變化的，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比較適合處理格式化的數(shù)據(jù)，能夠較好的滿足商業(yè)商務(wù)處理的需求。

3、知識(shí)數(shù)據(jù)庫

知識(shí)數(shù)據(jù)庫的功能是如何把由大量的事實(shí)、規(guī)則、概念組成的知識(shí)存儲(chǔ)起來，進(jìn)行管理，并向用戶提供方便快速的檢索、查詢手段。因此，知識(shí)數(shù)據(jù)庫可定義為：知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、規(guī)則和事實(shí)的集合。知識(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)知識(shí)的表示方法；對(duì)知識(shí)系統(tǒng)化的組織管理；知識(shí)庫的操作；庫的查詢與檢索；知識(shí)的獲取與學(xué)習(xí)；知識(shí)的編輯； 庫的管理等功能。知識(shí)數(shù)據(jù)庫是人工智能技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的結(jié)合。

4、并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是并行技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的結(jié)合，其發(fā)揮多處理機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，將數(shù)據(jù)庫在多個(gè)磁盤上分布存儲(chǔ)，利用多個(gè)處理機(jī)對(duì)磁盤數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理，從而解決了磁盤“I/O”瓶頸問題，通過采用先進(jìn)的并行查詢技術(shù)，開發(fā)查詢間并行、查詢內(nèi)并行以及操作內(nèi)并行，大大提高查詢效率。其目標(biāo)是提供一個(gè)高性能、高可用性、高擴(kuò)展性的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，而在性能價(jià)格比方面，較相應(yīng)大型機(jī)上的DBMS高得多。并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為一個(gè)新興的方向，需要深入研究的問題還很多，但可以預(yù)見，由于并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以充分地利用并行計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理能力，必將成為并行計(jì)算機(jī)最重要的支撐軟件之一。

5、模糊數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

模糊數(shù)據(jù)庫是指能夠處理模糊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。模糊性是客觀世界的一個(gè)重要屬性，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)描述和處理的是精確的或確定的客觀事物，但不能描述和處理模糊性和不完全性等概念，這是一個(gè)很大的不足，為此，開展模糊數(shù)據(jù)庫理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究，其目標(biāo)是能夠存儲(chǔ)以各種形式表示的模糊數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)上的運(yùn)算和操作、對(duì)數(shù)據(jù)的約束（包括完整性和安全性）、用戶使用的數(shù)據(jù)庫窗口用戶視圖、數(shù)據(jù)的一致性和無冗余性的定義等都是模糊的，精確數(shù)據(jù)可以看成是模糊數(shù)據(jù)的特例；模糊數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是模糊技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的結(jié)合，由于理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的困難，模糊數(shù)據(jù)庫技術(shù)近年來發(fā)展不是很理想，但他已在模式識(shí)別、過程控制、案情偵破、醫(yī)療診斷、工程設(shè)計(jì)、營(yíng)養(yǎng)咨詢、公共服務(wù)以及專家系統(tǒng)等領(lǐng)域得到較好的應(yīng)用，顯示了廣闊的應(yīng)用前景。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展到今天，其核心技術(shù)是依然是數(shù)據(jù)管理。隨著新應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)對(duì)象趨于多樣化，數(shù)據(jù)庫工作者也應(yīng)該不斷擴(kuò)寬數(shù)據(jù)庫的研究領(lǐng)域，在眾多新領(lǐng)域中勇敢地承擔(dān)起其中的數(shù)據(jù)管理研究開發(fā)任務(wù)。數(shù)據(jù)庫工作者應(yīng)該具有這樣的意識(shí)，哪里有數(shù)據(jù)，哪里有數(shù)據(jù)管理的任務(wù)，哪里就有數(shù)據(jù)庫研究和開發(fā)的課題。面對(duì)新的挑戰(zhàn)，我們要繼承數(shù)據(jù)庫技術(shù)和其他技術(shù)相結(jié)合的優(yōu)良傳統(tǒng)，努力探索新的途徑、新的方法、新的技術(shù)，來提高和改善對(duì)數(shù)據(jù)和信息的使用。

（作者單位：石家莊工程職業(yè)學(xué)院）