【導(dǎo)讀】thosewhoaren’tprogrammers.

　　

【正文】 雜類(lèi)型的數(shù)據(jù)無(wú)能 為力。九十年代以后，技術(shù)界一直在研究和尋求新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。但在什么是新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展方向的問(wèn)題上，產(chǎn)業(yè)界一度是相當(dāng)困惑的。受當(dāng)時(shí)技術(shù)風(fēng)潮的影響，在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，人們把大量的精力花在研究 “面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) (object oriented database)”或簡(jiǎn)稱(chēng) “OO 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) ”。值得一提的是，美國(guó) Stonebraker 教授提出的面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)理論曾一度受到產(chǎn)業(yè)界的青睞。而 Stonebraker 本人也在當(dāng)時(shí)被 Informix 花大價(jià)錢(qián)聘為技術(shù)總負(fù)責(zé)人。 然而，數(shù)年的發(fā)展表明，面向?qū)ο蟮?關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)產(chǎn)品的市場(chǎng)發(fā)展的 情況 并不理想。理論上的完美性并沒(méi)有帶來(lái)市場(chǎng)的熱烈反應(yīng)。其不成功的主要原因在于，這種數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的主要設(shè)計(jì)思想是企圖用新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)取代現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。這對(duì)許多已經(jīng)運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)多年并積累了大量工作數(shù)據(jù)的客戶(hù)，尤其是 大客戶(hù) 來(lái)說(shuō)，是無(wú)法承受新舊數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換而帶來(lái)的巨大工作量及巨額開(kāi)支的。另外，面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)使查詢(xún)語(yǔ)言變得極其復(fù)雜，從而使得無(wú)論是數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā) 商家 還是應(yīng)用客戶(hù)都視其復(fù)雜的應(yīng)用技術(shù)為畏途。 數(shù)據(jù)管理的變革 二十世紀(jì)六十年代后期出現(xiàn)了一種新型 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件 ：決定支持系統(tǒng) (DSS)，其目的是讓管理者在決策過(guò)程中更有效地利用數(shù)據(jù)信息。于是在 1970 年， 第一個(gè) 聯(lián)機(jī)分析處理 工具 ——Express 誕生了。其他 決策支持系統(tǒng) 緊隨其后，許多是由公司的 IT 部門(mén)開(kāi)發(fā)出來(lái)的。 1985 年， 第一個(gè)商務(wù)智能系統(tǒng) (business intelligence)由 Metaphor 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 有限公司為 Procter amp。 Gamble 公司開(kāi)發(fā)出來(lái)，主要是用來(lái)連接銷(xiāo)售信息和零售的 掃描儀 數(shù)據(jù) 。 同年 ， Pilot 軟 件公 司開(kāi) 始出 售第 一個(gè) 商 用客 戶(hù) /服務(wù) 器 執(zhí)行 信 息系 統(tǒng)——Command Center。同樣在這年，加州大學(xué)伯克利分校 Ingres 項(xiàng)目演變成 Postgres，其目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出一個(gè)面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)。此后一年， Graphael 公司開(kāi)發(fā)了第一個(gè)商用的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) —Gbase。 1988 年， IBM 公司的研究者 Barry Devlin 和 Paul Murphy 發(fā)明了一個(gè)新的術(shù)語(yǔ) —信息倉(cāng)庫(kù)，之后， IT 的廠商開(kāi)始構(gòu)建實(shí)驗(yàn)性的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。 1991 年， . Bill Inmon出版了一本 “如何構(gòu)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) ”的書(shū)，使得數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)真正開(kāi)始應(yīng)用。 1991： .“Bill” Inmon 發(fā)表了 ”構(gòu)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) ” 二十世紀(jì)九十年代，隨著基于 PC 的客戶(hù) /服務(wù)器計(jì)算模式和企業(yè) 軟件包 的廣泛采用，數(shù)據(jù)管理的變革基本完成。數(shù)據(jù)管理不再僅僅是存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成 用戶(hù)所需要的各 種數(shù)據(jù)管理的方式。 Inter 的異軍突起以及 XML 語(yǔ)言 的出現(xiàn)，給數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展開(kāi)辟了一片新的天地。 數(shù)據(jù)庫(kù)模型 數(shù)據(jù)庫(kù)模型描述了在數(shù)據(jù)庫(kù)中結(jié)構(gòu)化和操縱數(shù)據(jù)的方法，模型的結(jié)構(gòu)部分規(guī)定了數(shù)據(jù)如何被描述（例如樹(shù)，表等）：模型的操縱部分規(guī)定了數(shù)據(jù)添加，刪除，顯示，維護(hù)，打印，查找，選擇，排序和更新等操作。 分層模型 第一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)使用的是分層模型，也就是說(shuō)，將數(shù)據(jù)記錄排列成 樹(shù)形結(jié)構(gòu)。一些記錄時(shí)根目錄，在其他所有記錄都有獨(dú)立的父記錄。樹(shù)形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)反映了數(shù)據(jù)被使用的順序，也就是首先訪問(wèn)處于樹(shù)根位置的記錄，接下來(lái)是跟下面的記錄，等等。 分層模型的開(kāi)發(fā)是因?yàn)榉謱雨P(guān)系在商業(yè)應(yīng)用中普遍存在，眾所周知，一個(gè)組織結(jié)構(gòu)圖表就描述了一種分層關(guān)系：高層管理人員在最高層，中層管理人員在較低的層次，負(fù)責(zé)具體事務(wù)的雇員在最底層。值得注意的是，在一個(gè)嚴(yán)格的分層結(jié)構(gòu)體系中，在每個(gè)管理層下可能有多個(gè)雇員或多個(gè)層次的雇員，但每個(gè)雇員只有一個(gè)管理者。分層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的典型特征是數(shù)據(jù)之間的一對(duì)多關(guān)系。 在分層方法中， 當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)建立時(shí)，每一關(guān)系即被明確地定義。在分層數(shù)據(jù)庫(kù)中的每一記錄只能包含一個(gè)關(guān)鍵字段，任意兩個(gè)字段之間只能有一種關(guān)系。由于數(shù)據(jù)并不總是遵循這種嚴(yán)格的分層關(guān)系，所以這樣可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。 關(guān)系模型 在 1970年，數(shù)據(jù)庫(kù)研究取得了重大突破。 提出了一種截然不同的數(shù)據(jù)庫(kù)管理方法，使用表作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ,稱(chēng)之為關(guān)系模型 . 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是使用最廣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ,數(shù)據(jù)被組織成關(guān)系表 ,每個(gè)表由稱(chēng)作記錄的行和稱(chēng)作字段的列組成。每個(gè)記錄包含了專(zhuān)用項(xiàng)目的字段值。例如，在一個(gè)包含雇員信息的表中，一個(gè)記錄包含了像一個(gè)人姓名和 地址這樣的字段的值。 結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言（ SQL）是一種在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中用于處理數(shù)據(jù)的查詢(xún)語(yǔ)言。它是非過(guò)程化語(yǔ)言或者說(shuō)是描述性的，用戶(hù)只須指定一種類(lèi)似于英語(yǔ)的描述，用來(lái)確定操作，記錄或描述記錄組合。查詢(xún)優(yōu)化器將這種描述翻譯為過(guò)程執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作。 網(wǎng)狀模型 網(wǎng)狀模型在數(shù)據(jù)之間通過(guò)鏈接表結(jié)構(gòu)創(chuàng)建關(guān)系，子記錄可以鏈接到多個(gè)父記錄。這種將記錄和鏈接捆綁到一起的方法叫做指針，他是指向一個(gè)記錄存儲(chǔ)位置的存儲(chǔ)地址。使用網(wǎng)狀方法，一個(gè)子記錄可以鏈接到一個(gè)關(guān)鍵記錄，同時(shí)，它本身也可以作為一個(gè)關(guān)鍵記錄。鏈接到其他一系列子記錄。在早 期，網(wǎng)狀模型比其他模型更有性能優(yōu)勢(shì)；但是在今天，這種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)只有在自動(dòng)柜員機(jī)網(wǎng)絡(luò)，航空預(yù)定系統(tǒng)等大容量和高速處理過(guò)程中才是最重要的。 分層和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)都是專(zhuān)用程序，如果開(kāi)發(fā)一個(gè)新的應(yīng)用程序，那么在不同的應(yīng)用程序中保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的一致性是非常困難的。例如開(kāi)發(fā)一個(gè)退休金程序，需要訪問(wèn)雇員數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)同時(shí)也被工資單程序訪問(wèn)。雖然數(shù)據(jù)是相同的，但是也必須建立新的數(shù)據(jù)庫(kù)。 對(duì)象模型 最新的數(shù)據(jù)庫(kù)管理方法是使用對(duì)象模型，記錄由被稱(chēng)作對(duì)象的實(shí)體來(lái)描述，可以在對(duì)象中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)提供方法或程序執(zhí)行特定的任務(wù)。 對(duì)象模型使用 的查詢(xún)語(yǔ)言與開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)程序所使用的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言是相同的，因?yàn)闆](méi)有像 SQL這樣簡(jiǎn)單統(tǒng)一的查詢(xún)語(yǔ)言，所以會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題。對(duì)象模型相對(duì)較新，僅有少數(shù)幾個(gè)面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例。它引起了人們的關(guān)注，因?yàn)檫x擇面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)人員希望有一個(gè)基于在對(duì)象模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫(kù)。 分布式數(shù)據(jù)庫(kù) 類(lèi)似的，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)指的是數(shù)據(jù)庫(kù)的各個(gè)部分分別存儲(chǔ)在物理上相互分開(kāi)的計(jì)算機(jī)上。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)目的是訪問(wèn)數(shù)據(jù)信息時(shí)不必考慮其他位置。注意，一旦用戶(hù)和數(shù)據(jù)分開(kāi)，通信和網(wǎng)絡(luò)則開(kāi)始扮演重要角色。 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)需要部分常駐于大 型主機(jī)上的軟件，這些軟件在大型機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)之間建立橋梁，并解決數(shù)據(jù)格式不兼容的問(wèn)題。在理想情況下，大型主機(jī)上的數(shù)據(jù)庫(kù)看起來(lái)像是一個(gè)大的信息倉(cāng)庫(kù)，而大部分處理則在個(gè)人計(jì)算機(jī)上完成。 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是它們常以主機(jī)中心模型為基礎(chǔ)，在這種模型中，大型主機(jī)看起來(lái)好像是雇主，而終端和個(gè)人計(jì)算機(jī)看起來(lái)好像是奴隸。但是這種方法也有許多優(yōu)點(diǎn)：由于數(shù)據(jù)庫(kù)的集中控制，前面提到的數(shù)據(jù)完整性和安全性的問(wèn)題就迎刃而解了。當(dāng)今的個(gè)人計(jì)算機(jī)，部門(mén)級(jí)計(jì)算機(jī)和分布式處理都需要計(jì)算機(jī)之間以及應(yīng)用程序之間在相等或?qū)Φ鹊幕A(chǔ)上相互通信 ，在數(shù)據(jù)庫(kù)中客戶(hù)機(jī) /服務(wù)器模型為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)提供了框架結(jié)構(gòu)。 利用相互連接的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的一種方法是將程序分解為相互獨(dú)立的部分?？蛻?hù)端是一個(gè)最終用戶(hù)或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)資源的計(jì)算機(jī)程序，服務(wù)器是一個(gè)運(yùn)行著的計(jì)算機(jī)軟件，存儲(chǔ)著那些通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)纳暾?qǐng)。當(dāng)申請(qǐng)的資源是數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)時(shí)，客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模型則為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)提供了框架結(jié)構(gòu)。 文件服務(wù)器指的是一個(gè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供文件訪問(wèn)的軟件，專(zhuān)門(mén)的文件服務(wù)器是一臺(tái)被指定為文件服務(wù)器的計(jì)算機(jī)。這是非常有用的，例如，如果文件比較大而且需要快速訪問(wèn)，在這種情況下，一臺(tái) 微型計(jì)算機(jī)或大型主機(jī)將被用作文件服務(wù)器。分布式文件服務(wù)器將文件分散到不同的計(jì)算機(jī)上，而不是將它們集中存放到專(zhuān)門(mén)的文件服務(wù)器上。 后一種文件服務(wù)器的優(yōu)點(diǎn)包括在其他計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)和檢索文件的能力，并可以在每一臺(tái)計(jì)算機(jī)上消除重復(fù)文件。然而，一個(gè)重要的缺點(diǎn)是每個(gè)讀寫(xiě)請(qǐng)求需要在網(wǎng)絡(luò)上傳播，在刷新文件時(shí)可能出現(xiàn)問(wèn)題。假設(shè)一個(gè)用戶(hù)申請(qǐng)文件中的一個(gè)數(shù)據(jù)并修改它，同時(shí)另外一個(gè)用戶(hù)也申請(qǐng)這個(gè)數(shù)據(jù)并修改它，解決這種問(wèn)題的方法叫做數(shù)據(jù)鎖定，即第一個(gè)申請(qǐng)使其他申請(qǐng)?zhí)幱诘却隣顟B(tài)，直到完成第一個(gè)申請(qǐng)，其他用戶(hù)可以讀取這個(gè)數(shù)據(jù)，但不能修改。 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是一個(gè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)庫(kù)申請(qǐng)?zhí)峁┓?wù)的軟件，例如，假設(shè)某個(gè)用戶(hù)在他的個(gè)人計(jì)算機(jī)上輸入了一個(gè)數(shù)據(jù)查詢(xún)命令，如果應(yīng)用程序按照客戶(hù)機(jī) /服務(wù)器模型設(shè)計(jì)，那么個(gè)人計(jì)算機(jī)上的查詢(xún)語(yǔ)言通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)出通知。 在工程界也有許多分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的例子，如 SUN 公司的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（ NFS）被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)輔助工程應(yīng)用程序中，將數(shù)據(jù)分散到由 SUN工作站組成的網(wǎng)絡(luò)上的不同硬盤(pán)之間。 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是革命性的進(jìn)步，因?yàn)榘褦?shù)據(jù)存放在被使用位置上是很合乎常理的。例如一個(gè)大公司不同部門(mén)之間的計(jì)算機(jī)，應(yīng)該將數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)在本地，然而，當(dāng)被授權(quán)的管理人員需要整理部門(mén)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)應(yīng)該能夠被訪問(wèn)。數(shù)據(jù)庫(kù)信息系統(tǒng)軟件將保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性，對(duì)用戶(hù)而言，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和非分布式數(shù)據(jù)庫(kù)看起來(lái)沒(méi)有什么差別。 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 ： 創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程有以下幾個(gè)步驟 ：確定數(shù)據(jù)庫(kù)的使用范圍 ；確 定支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)所需要的字段 ；將字段劃分成一些合理的數(shù)據(jù)表格 ；確定數(shù) 據(jù)表格之間的關(guān) 聯(lián) 。 創(chuàng)建一個(gè)工程時(shí) ，首先應(yīng)當(dāng)全面分析工程的特點(diǎn) ，根據(jù)工程的需要確 定要建立的數(shù)據(jù)庫(kù) ，應(yīng)當(dāng)使數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容既能達(dá)到工程的要求 ，同時(shí) 內(nèi)容 上盡可能地清晰簡(jiǎn)練 。在確定數(shù)據(jù)庫(kù)的需求后 ，要將這些需求劃分成合理 的數(shù)據(jù)表格 。 在劃分了合理的數(shù)據(jù)表格之后 ，就可以建立數(shù)據(jù)表格的結(jié)構(gòu) 。在為字 段命名時(shí) ，應(yīng)使字段名能夠反映字段的內(nèi)容 。字段的數(shù)據(jù)類(lèi)型及數(shù)據(jù)寬度 的選擇要合理 ，既要滿(mǎn)足使用要求 ，又要少占用內(nèi)存 。在數(shù)據(jù)表格結(jié)構(gòu)中 需要一個(gè)關(guān)鍵字段 ，數(shù)據(jù)表格中的數(shù)據(jù)就是按照主關(guān)鍵字段的順序存放的 ， 而且利用主關(guān)鍵字段能夠高效的與其他數(shù)據(jù)表格建立關(guān)聯(lián) 。