資料庫技術演變與發展

2021-03-31 08:56:59 字數 2988 閱讀 1052

隨著資訊科技的發展,採用兩維表結構的資料庫,已經無法儲存大量的多**非結構化複雜資料,以及各類資料之間的關係。關係型資料庫亟待突破。

資訊科技平台的選擇常常是建立或重新建立應用系統時的關鍵問題,而資料庫正是其中需要做出選擇的關鍵平台。

關聯式資料庫管理系統曾處於技術主流而獨領**,但是這種傳統的資料庫管理系統因採用兩維資料模型,而存在著本身固有的約束和限制。難以適應當今迅速變化的業務需求,以及新技術發展。

關係型資料庫的侷限

隨著資訊科技的飛速發展,資料處理不僅在數量上要求越來越大,而且在質量上也要求越來越高,資料庫所管理的資料已經發生了根本的變化。這一變化給資料庫技術帶來了巨大挑戰,資料庫管理的物件已不再僅限於文字資料等簡單的資料型別,而需要描述和儲存大量多**非結構化的複雜資料,以及資料間的關係。

此外,隨著熱門**訪問數量的激增,對資料庫本身的儲存機制、大量併發使用者的使用需求、儲存空間的使用效率、以及資料的完整性和安全性等方面都提出了更高要求。而這些都不是傳統關聯式資料庫中,使用二維表簡單結構就可以滿足的。

關係型資料庫依據的是把資料表示為簡單的兩維模型,即表示為行與列的記錄來進行儲存處理。顯然由於受到當時條件的限制,只是一種適合於對簡單資料儲存處理的技術,存在難以克服的侷限性。

關係型資料庫管理系統本身固有的侷限性,表現在以下三個方面:

資料模型上的限制

關聯式資料庫所採用的兩維表資料模型,不能有效地處理在大多數事務處理應用中,典型存在的多維資料。其不可避免的結果是,在複雜方式下,相互作用表的數量激增,而且還不能很好地提供模擬現實資料關係的模型。

關聯式資料庫由於其所用資料模型較多,還可能造成儲存空間的海量增加和大量浪費,並且會導致系統的響應效能不斷下降。而且,在現實資料中,有許多態別是關聯式資料庫不能較好地處理的。

效能上的限制

為靜態應用例如報表生成,而設計的關係型資料庫管理系統,並沒有經過針對高效事務處理而進行的優化過程。其結果往往是某些關係型資料庫產品,在對gui和web的事務處理過程中,沒有達到預期的效果。除非增加更多的硬體投資,但這並不能從根本上解決問題。

用關聯式資料庫的兩維表資料模型,可以處理在大多數事務處理應用中的典型多維資料,但其結果往往是建立和使用大量的資料**,仍很難建立起能模擬現實世界的資料模型。並且在資料需要作報表輸出時,又要反過來將已分散設定的大量的兩維資料表,再利用索引等技術進行表的連線後,才能找到全部所需的資料,而這又勢必影響到應用系統的響應速度。

擴充套件伸縮性上的限制

關聯式資料庫技術在有效支援應用和資料複雜性上的能力是受限制的。關聯式資料庫原先依據的規範化設計方法,對於複雜事務處理資料庫系統的設計和效能優化來說,已經無能為力。此外,高昂的開發和維護費用也讓企業難以承受。

除此之外,關聯式資料庫的檢索策略,如復合索引和併發鎖定技術,在使用上會造成複雜性和侷限性。

後關係型資料庫浮出水面

隨著資訊科技的發展,在用關聯式資料庫資料模型來處理複雜的資料型別、複雜的資料關係以及多種訪問方法上,仍存在著諸多的能力限制。

雖然傳統的關聯式資料庫能很好地適合於處理相對簡單的事務交易,但是卻不能勝任來自不同**的資料的處理。更多的資料庫應用開發者認識到了關聯式資料庫的限制,並開始尋找適合的替代方案。

但變革並不是很容易就可以實現的。在原有的兩維表資料模型架構上,增加其它的功能並不能解決問題,有的開始嘗試網路化的解決方案。

例如對於前幾年出現的通用資料庫和物件-關聯式資料庫解決方案,專家們認為這些所謂的通用資料庫,以及企圖在關聯式資料庫架構上,再增加一層物件層的物件-關聯式資料庫,仍然是把關聯式資料庫引擎作為它們的核心,而且通過所加的物件層,訪問資料時,還需要進行轉換對映。

因此,國外的一些專家們也指出:靠增加一些模組到乙個已經很複雜的關聯式資料庫上去的途徑,並不能從根本上解決問題。

我們知道,資料庫技術的乙個基本目標就是要找到乙個恰當的資料模型來表達它所管理的物件。為了解決用關聯式資料庫不能有效表達和管理複雜資料的問題,我們必須尋求更好的、採用更適合管理複雜資料的資料模型,來適應新的變化。

一種更新的被譽為資料庫新分水嶺的後關係型資料庫管理系統(post-relational database,prdbms)逐漸出現並興起,成為取代傳統關聯式資料庫的途徑之一。

在脫穎而出的後關係型資料庫管理系統中,採用了更現代化的多維模型,作為資料庫引擎。並且,這種以稀疏陣列為基礎的獨特的多維資料庫架構,是從已成為國際標準的資料庫語言基礎上繼承和發展的,是已積累了實踐經驗的先進而可靠的技術。

後關係型資料庫提供了一種實際可行的解決方案,能夠更加適合當前使用者的真實需要。用物件訪問方式或者用sql方式,可以直接實現對資料的訪問。下期將主要為您介紹後關係型資料庫。

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資料庫技術演變階段

從資料庫發展歷程來看,資料庫技術的演變可劃分為如下幾個階段:

以技術為中心

在二十世紀七十年代,資料庫的實現方案都把注意力集中在能提供聯機的對資訊的訪問技術,著眼於獲得處理效率,並盡可能最少使用**昂貴的計算機硬體。

那時,能夠為特殊硬體平台優化的那些由廠商專賣的即非開放式的資料庫,是早期階段使用者唯一可能做出的選擇。

以使用者為中心

二十世紀八十年代,硬體**下降和個人計算機逐步普及,使用者的資訊需求顯著上公升,應用軟體的開發生產效率成為關鍵的成功因素。

帶有易於理解的、簡單的、兩維資料模型的關係型資料庫管理系統,成為服務於使用者查詢和滿足這類需求的大量報表生成的基礎,並得到了廣泛採用。

以網路為中心

進入二十世紀九十年代後,大量圖形化使用者介面被應用系統普遍採用,而且inter***得到了迅猛發展,應用系統的架構從採用c/s結構轉變為以.web應用為主的處理階段。

隨著經濟向全球化發展,現代化企業為了要在競爭中取得成功,它們的業務活動已經和日益增加的複雜事務交易應用緊密地聯絡在一起。

企業級的運作活動已涉及巨大數量的資料的採集和利用,越是有能力將更多的使用者連線到更多的應用系統功能上去,就越能取得更大的、競爭上的優勢。

以往的關係資料庫系統本身具有的限制,使它難以適應建立以網路為中心的、企業級快速事務交易處理應用的需求,而後關係型資料庫技術能為網路為中心環境提供所需的效能、擴充套件性、互操作性和安全性。

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