基于行為預(yù)測的移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫訪問方法研究

摘 要：近年來，隨著移動智能終端和移動計算技術(shù)迅速發(fā)展，新型移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域中，但是由于我國現(xiàn)在移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)常會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)寬帶有限、網(wǎng)端延遲、網(wǎng)絡(luò)訪問受限、服務(wù)器數(shù)據(jù)傳送癱瘓等問題，嚴(yán)重影響了移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的訪問功能。本文基于行為預(yù)測的移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的訪問方法進(jìn)行深入研究。

關(guān)鍵詞：行為預(yù)測；移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；訪問方法研究

1 我國移動網(wǎng)路數(shù)據(jù)庫的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫概述

移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義的，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)支持計算或特定的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用相結(jié)合，運(yùn)行在各個嵌入的移動設(shè)備上，通過遠(yuǎn)程核心數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)集成在一起。移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是分布式數(shù)據(jù)庫的延伸狀態(tài)，它作為固定服務(wù)器和客戶端之間的動態(tài)連接系統(tǒng)，其功能性非常好。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)環(huán)境的復(fù)雜程度和靈活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及移動數(shù)據(jù)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)計算平臺的頻繁連接性、移動性、網(wǎng)絡(luò)多樣性、通信非對稱性、系統(tǒng)延伸性、電源電能有限性等影響因數(shù)都對移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的性能提出了更高的要求。

1.2 移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢

1.2.1 任意地區(qū)任意時間都可訪問

由于移動網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，數(shù)據(jù)用戶可以通過智能設(shè)備在任何地點任何時間對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問操作，這種操作優(yōu)勢是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所沒有的，同時也是移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫飛速發(fā)展的根本原因。目前，職能手機(jī)在日常生活和社會生產(chǎn)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，絕大多數(shù)職能應(yīng)用系統(tǒng)都離不開移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的支持，包括網(wǎng)上購物、股票查詢、網(wǎng)上圖書信息檢索、多媒體檢索、郵件查詢等手機(jī)應(yīng)用，極大的方便了人們的生活和工業(yè)的生產(chǎn)。

1.2.2 客戶端一般較為輕便

大多數(shù)應(yīng)用移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的用戶，其職能嵌入設(shè)備都非常輕便。如PDA、掌上電腦、智能手機(jī)等，這些嵌入式職能設(shè)備的計算能力和儲存空間都很小，在不影響其正常數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，攜帶運(yùn)輸都很方便。

1.2.3 內(nèi)核精簡

移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用特點是與嵌入職能設(shè)備的計算能力和設(shè)備內(nèi)存相對應(yīng)的。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)核龐大而完善，移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫在實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)相同的情況下，為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫提供了一個標(biāo)準(zhǔn)的SOL接口，這可以使其他用戶的應(yīng)用程序更方便的在移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序上編寫。

1.3 移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫發(fā)展現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)成為信息技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，是計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)從發(fā)展以來就是計算機(jī)應(yīng)用和研究的熱點。近幾年來，數(shù)據(jù)庫技術(shù)經(jīng)過不斷的更新和改革，已經(jīng)從傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫發(fā)展到集中式數(shù)據(jù)庫，這些信息技術(shù)的更新包括數(shù)據(jù)庫運(yùn)營形式的更新和自身結(jié)構(gòu)的更新。隨著嵌入式智能設(shè)備和計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為新型網(wǎng)絡(luò)被開發(fā)并建設(shè)，其信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志著我國網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的又一次飛躍，擁有廣闊的發(fā)展前景。

2 基于行為預(yù)測的移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫訪問方法

2.1 將用戶行為預(yù)測引入移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫

2.1.1 引入原因

在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫環(huán)境中，數(shù)據(jù)傳輸訪問模式主要是：移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫終端受到用戶訪問請求，通過遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)查詢請求，等待數(shù)據(jù)響應(yīng)，受到數(shù)據(jù)響應(yīng)后，將數(shù)據(jù)傳輸給移動用戶應(yīng)用。

引入用戶預(yù)測之后的移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)得到了完善的系統(tǒng)的優(yōu)化。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)右端的RTT，其包括范圍是一次數(shù)據(jù)訪問請求到終端服務(wù)器相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)用戶在數(shù)據(jù)查詢過程中，必須設(shè)置一個以上RTT，因為網(wǎng)絡(luò)移動終端和遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸是不同步的，所以客戶得到的訪問數(shù)據(jù)通常不是最新的數(shù)據(jù)信息。通過引入用戶預(yù)測思想之后，可以有效的延遲數(shù)據(jù)響應(yīng)時間，較傳統(tǒng)方法節(jié)省了一個RTT等待時間。

2.1.2 引入的可行性

2.1.2.1 使網(wǎng)絡(luò)用戶呈現(xiàn)規(guī)律性

用戶行為預(yù)測的主要目的就是使網(wǎng)絡(luò)用戶呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，用戶在等待移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)查詢請求時，由于應(yīng)用程序語言的語法限制下，通常無法實現(xiàn)統(tǒng)一邏輯表達(dá)，所以客戶得到的數(shù)據(jù)信息通常是應(yīng)用在不同環(huán)境下的不同邏輯語言。如銀行自動取款程序邏輯，在用戶進(jìn)行操作前，應(yīng)輸入銀行賬戶密碼，如果密碼輸入錯誤，那么自動取款程序?qū)⒉粫?zhí)行取款操作，從一定程度上規(guī)范了用戶的提醒邏輯。所以通過用戶引入預(yù)測設(shè)計的程序語言，其邏輯能力和語言程序是結(jié)合在一起的，通過語言編譯器的處理，數(shù)據(jù)服務(wù)器終端發(fā)送的數(shù)據(jù)信息往往準(zhǔn)確，并具有時效性。同時，因為移動網(wǎng)絡(luò)的終端服務(wù)器經(jīng)常會安裝不同類型的數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件，所以其數(shù)據(jù)訪問程序變得復(fù)雜，通過對特定用戶和應(yīng)用程序的用戶引入預(yù)設(shè)，可以有效的改善數(shù)據(jù)查詢的規(guī)律性。

2.1.2.2 加大用戶行為數(shù)據(jù)信息量

用戶行為是應(yīng)用較為廣泛的預(yù)測理論，加大用戶數(shù)據(jù)量，一方面可以使移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫提高數(shù)據(jù)更新速度，另一方面可以提供用戶信息數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息。移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的每個服務(wù)器都會有數(shù)以萬計的終端查詢服務(wù)，在這樣一個龐大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器每天要接收處理上千萬次的數(shù)據(jù)信息查詢請求，如果數(shù)據(jù)庫的信息量不夠的化，是無法滿足用戶行為預(yù)測的開展建設(shè)的。

2.1.2.3 方便用戶數(shù)據(jù)信息的獲取

在移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，數(shù)據(jù)庫作為服務(wù)器為用戶提供所需要的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)庫終端服務(wù)器需要處理不同的數(shù)據(jù)查詢請求，用戶每一次查詢請求都需要經(jīng)過服務(wù)器終端，使服務(wù)器信息運(yùn)營量大大增加，通過用戶行為的引入，可以有效的解決這一問題。用戶的數(shù)據(jù)查詢請求可以加入一個用戶行為記錄操作系統(tǒng)，這樣在移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器終端審核時，會自動跳過用戶數(shù)據(jù)查詢請求，由數(shù)據(jù)庫直接發(fā)送數(shù)據(jù)信息給用戶，提高了數(shù)據(jù)查詢效率，也方便了用戶數(shù)據(jù)信息的獲取。

2.2 用戶行為預(yù)測模型

2.2.1 用戶預(yù)測模型設(shè)計

對于網(wǎng)站機(jī)構(gòu)優(yōu)化、用戶個性化系統(tǒng)的設(shè)計，其移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中的用戶行為相對簡單，通過對用戶預(yù)測模型的設(shè)計，用戶在數(shù)據(jù)訪問時，數(shù)據(jù)庫終端服務(wù)器將不會對用戶行為做語言上的處理和分析，只需要單純的通過字符串對數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行處理。

2.2.2 用戶預(yù)測規(guī)則更新

特定的用戶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序其操作習(xí)慣變化不大，但是不同時期的移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序其操作系統(tǒng)還是有很大差別的，因此，用戶預(yù)測規(guī)則要根據(jù)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序更新做相應(yīng)調(diào)整。移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在處理用戶查詢請求之后，應(yīng)及時對預(yù)測文法進(jìn)行更新，這樣的更新會反映在預(yù)測規(guī)則概率計算上，隨著數(shù)據(jù)歷史信息的積累，其查詢更新變化波動會逐漸變小，趨于穩(wěn)定。

2.3 用戶行為的預(yù)測的功能部署

2.3.1 部署位置

用戶預(yù)測功能模塊是實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)終端和移動終端服務(wù)功能的載體，其功能與數(shù)據(jù)庫的業(yè)務(wù)聯(lián)系非常緊密，作為獨立功能模塊，用戶預(yù)測功能的部署位置主要分為以下三種情況：在移動網(wǎng)絡(luò)終端部署；在移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器部署；在獨立預(yù)測服務(wù)器上部署。

2.3.2 存在形式

2.3.2.1 移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的一部分

行為預(yù)測功能模塊是服務(wù)器應(yīng)用程序的重要組成部分，通過相同的程序語言實現(xiàn)對完整系統(tǒng)的編譯運(yùn)行，在移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器部署與之相對應(yīng)的應(yīng)用程序。

2.3.2.2 獨立的函數(shù)庫

預(yù)測程序是移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的編譯和編寫程序，作為應(yīng)用中的函數(shù)庫，通過統(tǒng)一的函數(shù)接口進(jìn)行服務(wù)訪問和數(shù)據(jù)通訊。這種應(yīng)用形式要求應(yīng)用程序部署與行為預(yù)測模塊部署在一個服務(wù)器上，兩者之間通過通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2.3.2.3 遠(yuǎn)程服務(wù)

行為預(yù)測模塊和數(shù)據(jù)庫服務(wù)一樣，是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的一種服務(wù)模式，用戶通過行為預(yù)測模塊訪問網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，這種存在形式要求預(yù)測模塊部署在單獨的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，相較于其他兩種存在形式，這種部署方式最靈活。用戶可以直接通過遠(yuǎn)程應(yīng)用程序，對網(wǎng)路數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，不再局限于預(yù)測模塊運(yùn)行在同一網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器環(huán)境中，對網(wǎng)絡(luò)的更新和維護(hù)起到了很大幫助。

2.4 實際應(yīng)用的移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫用戶預(yù)測模型

通過上文的介紹，用戶預(yù)測模型作為獨立功能模塊在實際應(yīng)用中，和特定用戶行為關(guān)系十分緊密，對自身功能沒有太大影響，因此移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的應(yīng)用程序經(jīng)常會跳過用戶預(yù)測模型完成數(shù)據(jù)傳送指令。對服務(wù)器應(yīng)用程序而言，用戶預(yù)測模塊是一個輸入已知用戶行為輸出預(yù)測行為的黑盒子，其于應(yīng)用程序本身沒有多大聯(lián)系，所以用戶行為預(yù)測的系統(tǒng)可以分為預(yù)測實現(xiàn)和業(yè)務(wù)處理邏輯兩個部分。前者是移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序人員要完成程序人物，后者則是用戶行為預(yù)測模塊要實現(xiàn)預(yù)測行為任務(wù)。

3 基于行為預(yù)測的移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫訪問方法的實現(xiàn)

3.1 實現(xiàn)配置環(huán)境和平臺

3.1.1 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

通常情況下，服務(wù)器是搭建在PC機(jī)上的，其軟件環(huán)境為：MYSQL數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序、WindowsXP系統(tǒng)，其硬件環(huán)境為：640G硬盤、4G內(nèi)存、3.5GHZ雙核CPU、200M以上的網(wǎng)卡。

3.1.2 移動終端

一般采用G1Device終端系統(tǒng)，運(yùn)行Android系統(tǒng)，系統(tǒng)版本為Donut3.2。

3.2 行為預(yù)測功能模塊的實現(xiàn)

將用戶行為預(yù)測引入到數(shù)據(jù)庫訪問系統(tǒng)中，通過預(yù)設(shè)更新預(yù)測規(guī)則，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶預(yù)測思想。在用戶行為預(yù)測功能結(jié)構(gòu)中，用戶行為是模塊體系中的用戶行為數(shù)據(jù)查詢請求，其結(jié)構(gòu)中還有只有一個預(yù)測數(shù)據(jù)成員（實際用戶行為），由于在移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的行為預(yù)測過程中，通常會對多個用戶的行為進(jìn)行對比分析，這種操縱會十分費時，為了提高系統(tǒng)預(yù)測效率，在預(yù)測模塊中經(jīng)常用字符串代替預(yù)測行為，通過特定的預(yù)測規(guī)則，對用戶查詢應(yīng)為進(jìn)行預(yù)測分析，在保證預(yù)測正確概率的前提下，有效的提高了預(yù)測效率。

結(jié)論：在移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展過程中，計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展往往是推動數(shù)據(jù)庫發(fā)展的主要動力，兩者相互促進(jìn)，相互影響。隨著“移動概念”的產(chǎn)生，數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域誕生了移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的概念，在分布式計算的基礎(chǔ)上實現(xiàn)移動計算，進(jìn)一步拓展各種移動設(shè)備、無線通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，構(gòu)建新型計算環(huán)境。目前對基于行為預(yù)測的移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫訪問方法的研究仍在繼續(xù)，并且已經(jīng)取得了顯著成績，移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫引入行為預(yù)測模塊是我國移動計算機(jī)環(huán)境革新的發(fā)展方向。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李文東.基于行為預(yù)測的移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫訪問方法研究[D].天津大學(xué)，2010（6）.

[2]胡曉文.各種數(shù)據(jù)庫訪問方法存在的缺點與新型的通用Web數(shù)據(jù)庫訪問模型[J].硅谷，2012（1）.

[3]江國星，劉啟文，胡曹元.基于客戶/服務(wù)器模型的數(shù)據(jù)庫訪問方法研究[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用，2006（8）.

[4]邵非.基于位置感知的移動信息服務(wù)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D].華東師范大學(xué)，2011（12）.

[5]金海榮，周蘇.基于PI-SDK的PI數(shù)據(jù)庫訪問方法研究與應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2010（5）.

[6]吳志忠.移動設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的異常檢測方法研究[D].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2012（5）.

[7]徐揚(yáng).空間數(shù)據(jù)訪問控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D].解放軍信息工程大學(xué)，2012（4）.

基金項目：陜西省教育廳科研專項（2013jk1160）；商洛學(xué)院基金項目（09sky007）；商洛學(xué)院服務(wù)地方專項（12sky-fwdf013）。

作者簡介：李彥廣，男，陜西鎮(zhèn)安人，碩士，商洛學(xué)院計算機(jī)科學(xué)系講師。