【正文】 理多媒體數據等復雜對象的結構語義。 ?（ 3）面向對象系統(tǒng)的數據抽象、功能抽象與消息傳遞的特點使對象在系統(tǒng)中是獨立的，具有 良好的封閉性 ，封閉了多媒體數據之間的類型及其它方面的巨大差異，并且容易實現并行處理，也便于系統(tǒng)模式的擴充和修改。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ?（ 6）面向對象系統(tǒng)的查詢語言通常是沿著系統(tǒng)提供的內部固有聯系進行的， 避免了 大量的 查詢優(yōu)化工作 。 MMDBMS的體系結構 ?1．組合型結構 ?通過整合技術連接的。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 用戶應用程序 文本數據庫 音頻數據庫 圖形數據庫 圖像數據庫 視頻數據庫 文本數據庫管理系統(tǒng) 音頻數據庫管理系統(tǒng) 圖形數據庫管理系統(tǒng) 圖像數據庫管理系統(tǒng) 視頻數據庫管理系統(tǒng) 167。 ?實際較難實現。 MMDBMS的體系結構 ?3．客戶／服務型結構 ?各種單媒體數據仍然相對獨立 ， 各用一個服務器來實現管理和操縱 ， 客戶與服務器之間通過特定的中間件系統(tǒng)連接 。 MMDBMS的體系結構 ?4．超媒體型結構 ?數據庫分散到網絡上 ， 把它看成一個信息空間 ， 只要設計好訪問工具就能夠訪問和使用這些信息 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 網絡服務器 媒體數據庫 網絡服務器 媒體數據庫 媒體 數據庫 網絡服務器 網絡服務器 媒體數據庫 網絡服務器 媒體數據庫 167。 ?MMDBMS查詢系統(tǒng)需完成以下幾個方面的設計：用戶查詢接口 、 多媒體數據提交 、 提交過程干預 。 ?對實例查詢 ， 用戶接口需從適當的設備中獲得實例對象 （ 如實例對象可通過掃描儀或存儲的文件獲得） 。 MMDBMS的查詢管理 ?查詢生成器 產生一個適當的可被查詢處理器處理的查詢； 查詢處理器 訪問需要的元數據并作出反應； 響應表示 模塊向用戶提供顯示和反饋 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 用戶查詢接口 查詢生成器 響應表示 查詢再生成 索引存取 數據存取 查詢處理器 MEDIA ASSET MANAGEMENT 第 7章 多媒體數據庫 技術 關系數據庫概述 1 多媒體數據庫概述 2 面向對象數據庫技術 3 分布式多媒體數據庫 4 檢索技術簡介 5 167。 結合特定應用領域 ， 分為： 多媒體數據庫 （ 結合多媒體技術 ） 、 空間數據庫 （ 結合空間信息學和 GIS） 、 演繹數據庫 （ 結合人工智能 ） 、 工程數據庫 （ 結合軟件工程 ） 等 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 新型數據庫 面向對象數據庫 傳統(tǒng)數據庫 改進 擴充 167。 ?對于大型應用而言， OODB技術是解決多媒體數據庫中復雜關系的 最根本的解決辦法 。 OODB的特點 ?首先 ， 它是一個數據庫管理系統(tǒng) ， 具有數據庫管理系統(tǒng)的基本功能： ? 一是 永久性 ， 數據庫中的數據永久保存； ? 二是 存儲管理 ， 包括索引管理 、 數據聚集 、 數據緩沖 、 存取路徑選擇 、 查詢優(yōu)化等； ? 三是 能并發(fā)控制 ， 提供高于當前已有數據庫管理系統(tǒng)同樣級別的 、 對多個用戶并發(fā)操作的支持； ? 四是 故障恢復能力 ， 提供不低于當前已有的數據庫管理系統(tǒng)同樣級別的 、 將數據庫從故障后的錯誤狀態(tài)中恢復到某個正確狀態(tài)的功能； ? 五是 交互式查詢功能 ， 且是非過程化的 、 高效的 、 獨立于應用的 。 OODB的特點 ?其次 ， 它是一個 面向對象的系統(tǒng) ， 具有支持 OODB模型 ， 支持復雜對象 ， 具有運用各種構造機制從簡單對象組成復雜對象的能力 。 ?對象既封裝了 數據 ， 又封裝 操作 ， 實現了 信息隱藏 ， 使用戶不必知道操作的實現細節(jié) ， 只利用設計者提供的消息即可訪問對象 。 OODB的特點 ? OODB與傳統(tǒng)的 RDB相比 ， 其優(yōu)勢主要體現在： ? 1. OODB更易于掌握 ? OODB可 基于面向對象程序設計語言 ， 如 C++。 ? 2. 支持復雜應用 ? 面向對象模型主要用于復雜應用 。 ? 3. 存儲大型數據結構 ? OODB不僅能存儲復雜的應用數據，而且還能 存儲較大的數據結構 。 ? 4. 直接引用對象 ? OODB支持對象的直接引用 ，減少了系統(tǒng)的數據冗余，提供了數據共享能力，有利于數據完整性維護，同時還大大提高了搜索和導航訪問能力。 OODB的特點 ? 5. 優(yōu)良的應用開發(fā)環(huán)境 ? RDB的應用開發(fā)離不開數據操作語言和相應的宿主語言等。 ? 6. 簡化并發(fā)控制 ? 在 RDB中，并發(fā)控制理論實現起來卻比較復雜。 ? 7. 實現無縫連接 ? OODB的產生主要是為了解決“阻抗失配”，它強調高級程序設計語言與數據庫的無縫連接。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ?存在的問題如下： ? 1. 性能方面： 由于 OODB中數據被存放在許多地方，因此，有效對象聚集是性能好壞的關鍵因素。 ? 3. 標準化： 標準化和形式化是 OODB研究和發(fā)展的一個重要方向。隨著面向對象語言的發(fā)展， OODB將趨于成熟。 OODB的系統(tǒng)結構 ?現有 OODB管理系統(tǒng)功能各異，因而有各種不同的系統(tǒng)結構。 ?ORION系統(tǒng) 由 4個子系統(tǒng)構成： MEDIA ASSET MANAGEMENT 消息處理子系統(tǒng) 對象子系統(tǒng) 事務子系統(tǒng) 存儲子系統(tǒng) 167。 ? （ 2） 對象子系統(tǒng) ：提供高級數據管理功能，包括查詢優(yōu)化、模式管理、長數據管理（包括全文檢索），以及支持版本對象、復合對象和多媒體對象。 ? （ 4） 事務管理子系統(tǒng) ：采用鎖和日志技術協(xié)調系統(tǒng)的并發(fā)控制與恢復機制。 OODB的系統(tǒng)結構 ?ORION系統(tǒng)的客戶機 /服務器視圖 ： MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ?存儲管理主要涉及 對象存儲 、 聚簇策略 和 索引 等內容。 OODBS的存儲管理 ?1．對象存儲 ?（ 1）對象數據的存儲結構 ? 對象的存儲由兩部分組成 ? 第一部分是 數據庫類的結構信息 和 語義關聯 ，包括數據項構成、函數動作及與其它類的語義關聯等。函數體的源代碼和目標代碼則分別存于系統(tǒng)的源代碼庫和目標代碼庫中。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。頁面包含一個頁首和一組頁槽。頁槽用于記錄對象在頁面中的位置，也就是距離頁面開始處的偏移量。 ? 對象標識符 （ Object Identifier， OID）被用來唯一標識數據庫中的每個對象，對象標識符分為物理對象標識符和邏輯對象標識符。 OODBS的存儲管理 ?通常，根據對象的大小，將對象進行分類，如果對象大小超過頁面的大小，那么稱其為 大對象 ；否則，稱為 小對象 。目前，許多對象存儲系統(tǒng)都采用 基于段 的大對象存儲方法。 ?對于合成對象， OODB系統(tǒng)采用把 主體對象 與 成員對象 分開存儲的策略。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ? （ 2） 能很好地支持對象變遷 。 ? （ 3） 方便大對象的處理 。 ? （ 4） 能為不同版本的對象提供共享機制 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。聚簇過程的基本意圖是為了當用戶程序存取一個對象時，可以在相同或相鄰物理頁中很快找到該對象或其相關對象。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ? （ 2） 動態(tài)聚簇 ：此種聚簇是在運行時實施的，在做聚簇的同時還可以并發(fā)地訪問對象。動態(tài)聚簇技術需要一定的CPU時間開銷，它對寫者的 響應速度 要慢些，對讀者的響應速度要快些。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。與傳統(tǒng)的關系數據庫在一個屬性或一組屬性上建立一個索引有所不同， OODB引入三類新的索引： 類層次索引 、 嵌套屬性索引 和 復雜的二維索引 。嵌套索引維護比較困難，但檢索性能最好，適用于對象的反向引用存在的情況； ? 路徑索引 不需要反向游歷，實現起來較方便，檢索性能次之； ? 多重索引 結構簡單，維護最方便，但檢索性能不理想。 MEDIA ASSET MANAGEMENT MEDIA ASSET MANAGEMENT 第 7章 多媒體數據庫 技術 關系數據庫概述 1 多媒體數據庫概述 2 面向對象數據庫技術 3 分布式多媒體數據庫 4 檢索技術簡介 5 167。分布式數據庫的研究始于 20世紀 70年代中期 。 ?20世紀 90年代 以來， DDBS進入商品化應用階段，傳統(tǒng)的關系數據庫產品均發(fā)展成以計算機網絡及多任務操作系統(tǒng)為核心的分布式數據庫產品，同時分布式數據庫逐步向 客戶機／服務器模式 發(fā)展。 DDBS的基本概念 ? MEDIA ASSET MANAGEMENT 網絡 CM GDBMS LDBMS CM GDBMS LDBMS CM GDBMS LDBMS 全局用戶 GDD/GDB 局部用戶 LDD LDB 全局用戶 GDD/GDB 局部用戶 LDD LDB GDD/GDB 局部用戶 GDD/GDB 全局用戶 分布式數據庫系統(tǒng)的系統(tǒng)結構 167。這需要多臺計算機設備，計算機網絡設備，并由計算機網絡連接。 ? 3. 數據 ： DDBS中的數據是以 DDB為核心的，包括 GDB（全局數據庫）和 LDB（局部數據庫），以及對應的 LDD（局部數據目錄）和 GDD（全局數據目錄）。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。它是一組結構化的數據集合，邏輯上屬于同一系統(tǒng)，而物理上分布在計算機網絡的不同節(jié)點上，具有 分布性 和 邏輯協(xié)調性 的特點。 ? 邏輯協(xié)調性 是指各場地上的數據子集，相互間由嚴密的約束規(guī)則加以限定，而在邏輯上是一個整體。 DDBS的基本概念 ?一個分布式的數據庫系統(tǒng)應滿足以下 四個假設條件 ： ? 1 是數據存儲在一些場所（任意地理位置）中，每個場所邏輯上假定為 單個處理器 ； ? 2 是場所中的處理器 由計算機網絡互聯 。 ? 4 是系統(tǒng)具有 DBMS 的 完備功能 ，它不僅包括事務處理和分布式文件系統(tǒng)，還有查詢處理和結構數據組織等功能（完備的管理功能）。 DDBS的數據分片 ?在構成 DDBS的運行環(huán)境時，必須考慮構成 DDBS所應用的各個組成部分各自如何使用數據的問題，所以， DDBS同樣存在著分布式數據庫（ DDB）的設計問題，這就是 數據分片 。 ?數據分片的主要目的是提高訪問的 局部性 。一個成功的DDBS的設計應使訪問的局部性能更好，盡量 減少遠程訪問 ，這就是數據分片的目的。 DDBS的數據分片 ?數據分片包括兩個步驟： 數據分割 和 數據分配 ：先從邏輯上將全局關系模式劃分成若干邏輯片斷（子關系） —— 分割 ；再按一定的冗余度將片斷分配到各個節(jié)點上，這時邏輯片斷就成為具體的物理映象（數據存儲） —— 分配 。不允許出現某個數據項屬于全局關系，但卻不屬于任何片斷。 ? 3. 不相交原則 ：不相交原則不是必須的，但有這條原則可以使分割不致引起太復雜。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。一個水平片段可以看成是關系上的一個選擇： ? R = R1∪ R2∪ … ∪ Rn ? 通過對全局關系施加選擇運算得到，并可通過對這些片段執(zhí)行合并操作來恢復該全局關系。 一個垂直片段可以看成是關系上的一個投影。 DDBS的數據分片 ? 3. 導出分割 ?導出水平分割，分割的條件不是關系本身屬性條件，而是其它關系的屬性條件。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 學號 姓名 出生年月 籍貫 入學時間 畢業(yè)時間 202314013001 張菲 1986 河北 2023 2023 202312312023 吳空 1987 陜西 2023 2023 202310213001 李奎 1988 山東 2023 2023 202310013012 朱各良 1990 河南 2023 在讀 202310124025 伍永 1991 廣東 2023 在讀 202310235058 趙蓋 1992 北京 2023 在讀 已畢業(yè)學生表 在讀學生表 167。 DDBS的數據分片 ?分割的輸出是分配的輸入。 ?分割是在邏輯上對數據庫進行分解，所以分割的片段稱之為 邏輯片段 ；而分配的內容是考慮物理上數據表的存儲，因此稱為物理映象 。 DDBS的數據分片 ?數據分配一般有以下幾種方式： ?1. 集中型 ? 數據雖經分片，但所有邏輯片斷完全集中在一個場地上，仍然像一個集中數據庫一樣。 ?3. 混合型 ? 數據被分片后的