基于WEB下的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的模式探析

張婕+袁力田

摘要：數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)是應(yīng)用、管理數(shù)據(jù)庫的主要框架性工具，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)各有利弊，無法完全滿足數(shù)據(jù)庫管理的需要?；诖?，該文試分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的情況，并根據(jù)其利弊針對(duì)性地提出改善意見和新的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式，旨在為后續(xù)WEB下的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)工作提供一定的理論支持。

關(guān)鍵詞：WEB數(shù)據(jù)庫；C/S體系結(jié)構(gòu)；B/S體系結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）26-0006-02

C/S體系結(jié)構(gòu)和B/S體系結(jié)構(gòu)是目前常見的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式，均是有弊有利的?？陀^地說，隨著社會(huì)不斷發(fā)展，行業(yè)、產(chǎn)業(yè)越發(fā)趨于細(xì)化，各類數(shù)據(jù)庫，乃至大型數(shù)據(jù)庫將會(huì)層出不窮，無論是C/S體系結(jié)構(gòu)還是B/S體系結(jié)構(gòu)，均是著眼于現(xiàn)階段數(shù)據(jù)庫特色建設(shè)的，能否適應(yīng)未來需求是未知之?dāng)?shù)，而且即便就當(dāng)前數(shù)據(jù)管理而言，也已經(jīng)顯得力不從心，WEB視角下，對(duì)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式進(jìn)行探討十分必要。

1 現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理特點(diǎn)以及未來數(shù)據(jù)庫管理特點(diǎn)

1.1 現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理特點(diǎn)

現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫涵蓋多個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域，包括事業(yè)單位和企業(yè)單位，學(xué)校、商場(chǎng)等幾乎均建有各自的數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫也幾乎都帶有統(tǒng)一的特點(diǎn)，即數(shù)據(jù)量小、更新慢、牽涉范圍小、價(jià)值較低，因此管理也簡(jiǎn)單得多，一個(gè)不太精通軟件處理的行政人員就可以進(jìn)行管理。在這些特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，當(dāng)前數(shù)據(jù)庫又帶有一個(gè)集中特色，即“信息孤島”，比如某市進(jìn)行土地資源狀況調(diào)查，耕地、林地、濕地等各項(xiàng)資源的資料庫很難在一個(gè)辦事部門充分調(diào)取，所有數(shù)據(jù)庫都是割裂的，調(diào)查工作需要到特定部門專門查閱，十分不便。

現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的管理工作基本特點(diǎn)是管理內(nèi)容簡(jiǎn)單，難以適應(yīng)大規(guī)模精細(xì)管理的需要，也難以通過快速的改造，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)管理。

1.2 未來數(shù)據(jù)庫管理特點(diǎn)

我國(guó)的未來發(fā)展與歐美各國(guó)類似，產(chǎn)業(yè)趨于精細(xì)化、城市發(fā)展呈現(xiàn)智慧化，信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將得到普遍應(yīng)用，每天都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)生成的數(shù)據(jù)庫將呈現(xiàn)出兩個(gè)特點(diǎn)，一是數(shù)據(jù)量浩大，二是管理需求精細(xì)化，從數(shù)據(jù)收集、到篩選、分析、建庫，以上工作對(duì)技術(shù)的專業(yè)性也更高，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理很難較好的完成上述工作。更為重要的是，隨著智慧城市、城市一體化、城市帶建設(shè)的進(jìn)行，“信息孤島”將成為歷史，大規(guī)模數(shù)據(jù)庫的建設(shè)將成為可能，比如一個(gè)涵蓋城市商貿(mào)的超級(jí)數(shù)據(jù)庫，在物聯(lián)網(wǎng)模式下，城市商業(yè)貿(mào)易情況的數(shù)據(jù)被超級(jí)數(shù)據(jù)庫收集、篩選，生成有價(jià)值的資料指導(dǎo)后續(xù)工作，這種超級(jí)數(shù)據(jù)庫對(duì)于硬件設(shè)備和人員的要求都會(huì)非常高[1]。

未來數(shù)據(jù)庫的管理者工作基本特點(diǎn)是管理內(nèi)容復(fù)雜、數(shù)據(jù)量大，需求專業(yè)人員和設(shè)備。

2 C/S體系結(jié)構(gòu)的利弊

C/S體系結(jié)構(gòu)也即客戶和服務(wù)器機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的基本工作流程是，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)（客戶）向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器在后臺(tái)予以響應(yīng)，隨后客戶端與服務(wù)器需共同訪問相同的數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析來自客戶端與服務(wù)器的請(qǐng)求，識(shí)別后發(fā)現(xiàn)二者具有相同特點(diǎn)，屬于同一個(gè)操作請(qǐng)求，再給予響應(yīng)，提供服務(wù)。該體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是，具備高度的安全性，只有前后臺(tái)（客戶端與服務(wù)器）具備一致的特征，數(shù)據(jù)庫才能給予響應(yīng)。但弊端在于，該結(jié)構(gòu)下整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)十分不便，要維護(hù)數(shù)據(jù)庫，也要維護(hù)響應(yīng)系統(tǒng)、識(shí)別系統(tǒng)，成本高昂。更為不利的是，由于不同操作系統(tǒng)對(duì)C/S體系結(jié)構(gòu)并不是完全兼容的，當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)新的系統(tǒng)時(shí)，需求C/S體系結(jié)構(gòu)開發(fā)不同版本的、能夠與新系統(tǒng)兼容的軟件，才能繼續(xù)應(yīng)用。

C/S體系結(jié)構(gòu)可以廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中，只要計(jì)算機(jī)功能正常，在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)中即可建立C/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫。比如某企業(yè)客戶資料、產(chǎn)品資料、財(cái)務(wù)信息等被集中到數(shù)據(jù)庫中，建立一個(gè)資料中心，通過訪問內(nèi)網(wǎng)、授權(quán)管理、查看的方式可以進(jìn)入該資料中心，人員在前臺(tái)發(fā)出請(qǐng)求后，服務(wù)器在后臺(tái)響應(yīng)，再聯(lián)合向資料中心發(fā)出請(qǐng)求，資料中心通過檢查人員的授權(quán)協(xié)議，并辨識(shí)服務(wù)請(qǐng)求，發(fā)現(xiàn)前后臺(tái)請(qǐng)求一致，即開放資料中心工人員查閱，這是C/S體系結(jié)構(gòu)下數(shù)據(jù)庫的基本工作模式[2]。

3 B/S體系結(jié)構(gòu)的利弊

B/S體系結(jié)構(gòu)是瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，與C/S體系結(jié)構(gòu)最大的不同在于，B/S體系結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化了流程，去除了中間環(huán)節(jié)，人員通過瀏覽器直接向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器響應(yīng)后，人員即可查看數(shù)據(jù)庫。當(dāng)然，這是一般無權(quán)限的數(shù)據(jù)庫，比如公共圖書館、媒體中心等。B/S體系結(jié)構(gòu)作為一種不必極度精細(xì)化的管理模式，一般只能應(yīng)用于一些無權(quán)限的數(shù)據(jù)庫。

值得一提的是，B/S體系結(jié)構(gòu)較之C/S體系結(jié)構(gòu)管理的費(fèi)用大為降低，還可以用于遠(yuǎn)程管理。由于其省去了中間環(huán)節(jié)，無論訪問量有大多，來自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方面的維護(hù)都與結(jié)構(gòu)本身的功能無關(guān)，數(shù)據(jù)庫只需對(duì)自身進(jìn)行維護(hù)，進(jìn)行增加資料、修正錯(cuò)誤等基本操作即可，大大降低了費(fèi)用和管理的難度。以某圖書館為例，作為開放性的公共數(shù)據(jù)庫，其無需進(jìn)行授權(quán)管理，用戶在線點(diǎn)擊服務(wù)請(qǐng)求，圖書館審查其并非病毒等破壞程序，即響應(yīng)其服務(wù)請(qǐng)求，人員可以較為方便的進(jìn)入數(shù)據(jù)庫查看資料。B/S體系結(jié)構(gòu)的弊端在于，由于其開放程度高，很可能造成負(fù)荷過重的情況，階段時(shí)間內(nèi)訪問量過大很可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)也可能帶來儲(chǔ)存方面的問題，這是制約其大規(guī)模應(yīng)用的主要瓶頸。

4 WEB視角下數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式的基本要求

4.1 滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的需要

海量數(shù)據(jù)以及大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)將是未來時(shí)代發(fā)展數(shù)據(jù)庫管理工作的核心特點(diǎn)，因此數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式必須是能夠支持大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的。首先，數(shù)據(jù)庫中央處理器必須具備強(qiáng)大的運(yùn)算能力。一般來說，現(xiàn)代高級(jí)計(jì)算機(jī)每秒的運(yùn)算速度均可以以億計(jì)，這種速度能夠滿足一般的和較大量的計(jì)算工作，考慮到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用后，大量的數(shù)據(jù)計(jì)算需求，可以使用5-10臺(tái)計(jì)算機(jī)組成一個(gè)小型的計(jì)算機(jī)群，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。大規(guī)模數(shù)據(jù)處理，是WEB視角下數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式的基本要求之一，也是其核心要求。endprint

4.2 消除“信息孤島”

“信息孤島”問題在現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫管理中非常普遍，第一小節(jié)中提到的土地資源調(diào)查問題即是典型的“信息孤島”，由于所有小型資料庫是彼此割裂的，很難完成資料的集中管理、調(diào)取、查看，WEB視角下，“信息孤島”問題需要首先解決。仍以土地資料數(shù)據(jù)為例，在未來的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式中，首先應(yīng)對(duì)所有的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行集中的整理，生成一個(gè)完整的大數(shù)據(jù)庫，之后建立一個(gè)涵蓋土地局、林業(yè)局等所有土地資源管理部門的整體數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)人員需要調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)資料時(shí)，可以到其中某個(gè)部門或者通過互聯(lián)網(wǎng)訪問其中某一個(gè)部門的網(wǎng)站，獲得授權(quán)后就可以查看數(shù)據(jù)資料。消除“信息孤島”是WEB視角下數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式的另一個(gè)基本要求[3]。

4.3 能夠很好地應(yīng)對(duì)未來發(fā)展需求

建庫工作以及數(shù)據(jù)管理工作均應(yīng)立足于當(dāng)下，著眼于未來，以目前的數(shù)據(jù)庫來說，其管理也好，基本設(shè)施也好，均是為滿足自身需求。一個(gè)企業(yè)的數(shù)據(jù)庫，可能只需要幾個(gè)GB的空間，但在未來社會(huì)發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)、超級(jí)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用、出現(xiàn)將對(duì)數(shù)據(jù)庫管理的所有工作產(chǎn)生重大的影響。以數(shù)據(jù)庫空間管理為例，WEB視角下物聯(lián)網(wǎng)得到應(yīng)用，一個(gè)產(chǎn)業(yè)每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都可能超過幾十GB，這樣大的數(shù)據(jù)量，在篩選、分析前，需要對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間臨時(shí)存放，而處理分析也需要一個(gè)運(yùn)算能力足夠強(qiáng)大的處理器，這些著眼于未來的內(nèi)容，對(duì)WEB視角下數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式提出了更高要求。

5 關(guān)于新式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式的探究

5.1 建立完備的硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)包括兩個(gè)方面，一個(gè)是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，一個(gè)是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，WEB視角下，為滿足未來的數(shù)據(jù)庫管理工作，硬件系統(tǒng)的完善是基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，也可以細(xì)化為兩個(gè)方式，一是建立一臺(tái)以上計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)群進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，二是強(qiáng)化計(jì)算機(jī)的性能，以一臺(tái)計(jì)算機(jī)代替計(jì)算機(jī)群的功能。如果著眼于未來發(fā)展，后一種策略更為可行，在針對(duì)騰訊、阿里巴巴兩個(gè)商業(yè)集團(tuán)以及中國(guó)移動(dòng)、建設(shè)銀行兩個(gè)大型企業(yè)的調(diào)查中，以上幾個(gè)機(jī)構(gòu)每個(gè)工作日產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都要以百GB甚至PB計(jì)，可以預(yù)見的是，在智慧城市、數(shù)字化城市、大型物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)日漸進(jìn)行的情況下，超級(jí)數(shù)據(jù)庫必然出現(xiàn)，依靠計(jì)算機(jī)群進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)固然是可行的，但隨著數(shù)據(jù)的不斷增多，對(duì)分散計(jì)算機(jī)中的資料進(jìn)行二次整合又成為了浩大的工程，因此強(qiáng)化計(jì)算機(jī)功能更為可行。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的強(qiáng)化，需要借助發(fā)達(dá)的平臺(tái)和大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)，對(duì)一個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、臨時(shí)存儲(chǔ)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行粗加工，利用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行精處理，之后生成高價(jià)值資料，完成入庫工作。例如一個(gè)地區(qū)的鋼鐵貿(mào)易數(shù)據(jù)，通過對(duì)五個(gè)月的商貿(mào)活動(dòng)進(jìn)行收集，獲取大數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行粗加工，可以包括數(shù)據(jù)類型、交易時(shí)間，精加工則是具體交易額、日期、月度交易額等，生成的帶有規(guī)律性和高價(jià)值的數(shù)據(jù)入庫，可以作為后續(xù)工作的依據(jù)[4]。完備的硬件系統(tǒng)是WEB視角下數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式的基本支持。

5.2 廣泛的授權(quán)機(jī)制和集中的管理權(quán)限并存

授權(quán)機(jī)制和管理權(quán)限，是未來數(shù)據(jù)庫除了基本數(shù)據(jù)之外兩個(gè)主要管理內(nèi)容，授權(quán)機(jī)制是指人員經(jīng)授權(quán)可以查看數(shù)據(jù)資料，管理權(quán)限是指人員可以對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行管理的權(quán)限。WEB視角下，物聯(lián)網(wǎng)等得到普及應(yīng)用，一些大型數(shù)據(jù)必然是需要對(duì)公眾開放的，比如城市交通系統(tǒng)。城市管理部門通過衛(wèi)星、攝像頭等設(shè)備將交通系統(tǒng)設(shè)置為一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)，市內(nèi)所有的高速公路、橋梁、普通公路、地鐵等均是系統(tǒng)的組成元素，相關(guān)部門可以在互聯(lián)網(wǎng)上開設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫是實(shí)時(shí)更新的，隨時(shí)向公眾展示交通狀況。公眾出行前，可以通過互聯(lián)網(wǎng)查詢路況，以便調(diào)整出現(xiàn)計(jì)劃，公眾擁有進(jìn)入數(shù)據(jù)庫查看數(shù)據(jù)的權(quán)限，但無法進(jìn)行后續(xù)操作，一切數(shù)據(jù)的更改調(diào)整，只有少數(shù)管理人員具備對(duì)應(yīng)權(quán)限，當(dāng)某些公路被封閉、某些公共交通線路調(diào)整時(shí)，由管理人員公布其具體情況，完善數(shù)據(jù)庫的功能。廣泛的授權(quán)機(jī)制和集中的管理權(quán)限并存，可以使數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式更為完善。

5.3 基本架構(gòu)的探究

未來的數(shù)據(jù)庫，由于數(shù)據(jù)數(shù)量龐大、范圍廣、內(nèi)容多樣，其架構(gòu)不能和現(xiàn)有模式一樣，否則海量數(shù)據(jù)的管理和調(diào)取都將出現(xiàn)許多問題。鑒于上述數(shù)據(jù)庫的管理原則和基本狀況，其架構(gòu)的設(shè)置應(yīng)采取層次結(jié)構(gòu)，并不斷針對(duì)內(nèi)容的差異進(jìn)行細(xì)化，建立總目-一級(jí)分目-二級(jí)分目-三級(jí)分目等一套數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系，查詢方面，應(yīng)設(shè)置便捷的檢索機(jī)制。此外數(shù)據(jù)的更新工作需要落實(shí)到各部門、個(gè)人，為避免由于系統(tǒng)崩潰、木馬入侵導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，還應(yīng)進(jìn)行必要的備份[5]。

具體來說，層次結(jié)構(gòu)方面，以某市的旅游業(yè)收入情況為例。該地共有一個(gè)市、兩個(gè)地級(jí)市、三個(gè)縣、30個(gè)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)，120個(gè)自然村，為細(xì)化數(shù)據(jù)庫，總目為“旅游收入”，一級(jí)分目為“A縣旅游收入”、“B縣旅游收入”等，三級(jí)分目為“1號(hào)鄉(xiāng)鎮(zhèn)旅游收入”、“2號(hào)鄉(xiāng)鎮(zhèn)旅游收入”等，四級(jí)分目為“某村旅游收入”，以該方面可以完成對(duì)數(shù)據(jù)的細(xì)化管理，盡管數(shù)據(jù)內(nèi)容復(fù)雜，但由于層次分明，查詢也并不混亂。檢索欄可以設(shè)置在數(shù)據(jù)庫的總目下，以關(guān)鍵詞、日期或者標(biāo)題進(jìn)行檢索，快速的搜索對(duì)象目標(biāo)。比如搜索“10月1號(hào)的旅游情況”數(shù)據(jù)庫會(huì)提供所有10月1號(hào)的旅游信息以供查閱。更新工作方面，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算兩個(gè)技術(shù)為基礎(chǔ)支撐，在充分收集所需數(shù)據(jù)的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，篩選出有價(jià)值的內(nèi)容，之后通過人工校對(duì)、機(jī)器錄入相結(jié)合的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，做到及時(shí)更新。WEB視角下，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式的基本架構(gòu)是對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用和管理的基礎(chǔ)。

6 總結(jié)

通過分析基于WEB下的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的模式，了解了相關(guān)基本內(nèi)容。目前來看，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式無法充分滿足當(dāng)前工作，未來的應(yīng)用前景也并不樂觀。通過分析C/S體系結(jié)構(gòu)和B/S體系結(jié)構(gòu)的不足，針對(duì)性地提出了未來數(shù)據(jù)庫管理的基本要求，并給出新式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)模式的架構(gòu)和建議，以期滿足未來需求。后續(xù)工作中，應(yīng)用上述理論也有助于數(shù)據(jù)庫工作的優(yōu)化、完善。

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