數(shù)據(jù)庫新技術(shù)

隨著計算機應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和多媒體技術(shù)的發(fā)展， 數(shù)據(jù)庫已經(jīng)是計算機科學技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的重要分支之一，而數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究也取得了重大突破，目前，它已成為計算機信息系統(tǒng)和計算機應(yīng)用系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)僅僅40多年的歷史，卻已經(jīng)歷經(jīng)了3代變化，造就了C.W.Bachman、E.F.Codd和James Gray三位圖靈獎得主，發(fā)展了以數(shù)據(jù)建模和DBMS核心技術(shù)為主，內(nèi)容豐富的一門學科，帶動了一個巨大

的軟件產(chǎn)業(yè)——DBMS產(chǎn)品及其相關(guān)工具和解決方案。

隨著各類信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的建立，在過去若干年的時間里都積累了海量的、不同形式存儲的各類數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)十分繁雜，僅僅依靠目前數(shù)據(jù)庫的查詢檢索機制和數(shù)據(jù)處理方法，已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)實的需要。數(shù)據(jù)中隱藏的深層次的豐富資源沒有得到充分地發(fā)掘和利用。人們迫切地需求把數(shù)據(jù)變成知識，把知識變成決策，把決策變成利潤（財富）。使之有效地在管理和決策中發(fā)揮作用，是急需解決的問題。而且，隨著信息化的不斷深入發(fā)展，信息資源開發(fā)利用，已成為當前信息化的核心任務(wù)之一。然而，隨著用戶應(yīng)用需求的提高、硬件技術(shù)的發(fā)展和Internet/Intranet提供的豐富多彩的多媒體交流方式，促進了XML數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、聯(lián)機分機處理技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)相互滲透，互相結(jié)合，成為當前數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的主要特征，形成了數(shù)據(jù)庫新技術(shù)。

1、XML數(shù)據(jù)庫

XML數(shù)據(jù)庫是一個能夠在應(yīng)用中管理XML數(shù)據(jù)和文檔的集合的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。XML數(shù)據(jù)庫是XML文檔及其部件的集合，并通過一個具有能力管理和控制這個文檔集合本身及其所表示信息的系統(tǒng)來維護。XML數(shù)據(jù)庫不僅是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲庫，像管理其它數(shù)據(jù)一樣，持久的XML數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)的獨立性、集成性、訪問權(quán)限、視圖、完備性、冗余性、一致性以及數(shù)據(jù)恢復等。這些文檔是持久的并且是可以操作的。 XML數(shù)據(jù)庫不僅是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲庫，像管理其它數(shù)據(jù)一樣，持久的XML數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)的獨立性、集成性、訪問權(quán)限、視圖、完備性、冗余性、一致性以及數(shù)據(jù)恢復等。這些文檔是持久的并且是可以操作的。

與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相比，XML數(shù)據(jù)庫能夠?qū)Π虢Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行有效的存取和管理。如網(wǎng)頁內(nèi)容就是一種半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫對于類似網(wǎng)頁內(nèi)容這類半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)無法進行有效的管理。提供對標簽和路徑的操作。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫語言允許對數(shù)據(jù)元素的值進行操作，不能對元素名稱操作，半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫提供了對標簽名稱的操作，還包括了對路徑的操作。 當數(shù)據(jù)本身具有層次特征時，由于XML數(shù)據(jù)格式能夠清晰表達數(shù)據(jù)的層次特征，因此XML數(shù)據(jù)庫便于對層次化的數(shù)據(jù)進行操作。XML數(shù)據(jù)庫適合管理復雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集，如果己經(jīng)以XML格式存儲信息，則XML數(shù)據(jù)庫利于文檔存儲和檢索；可以用方便實用的方式檢索文檔，并能夠提供高質(zhì)量的全文搜索引擎。另外XML數(shù)據(jù)庫能夠存儲和查詢異種的文檔結(jié)構(gòu)，提供對異種信息存取的支持。

2、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)（DW）

數(shù)據(jù)倉庫（Data Warehouse，DW）是信息領(lǐng)域中近年來迅速發(fā)展起來的數(shù)據(jù)庫新技術(shù)，是決策支持系統(tǒng)（dss）和聯(lián)機分析應(yīng)用數(shù)據(jù)源的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)環(huán)境。數(shù)據(jù)倉庫是一個過程而不是一個項目；是一個環(huán)境而不是一件產(chǎn)品。數(shù)據(jù)倉庫提供用戶用于決策支持的當前和歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在傳統(tǒng)的操作型數(shù)據(jù)庫中很難或不能得到。數(shù)據(jù)倉庫最根本的特點是物理地存放數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)并不是最新的、專有的，而是來源于其它數(shù)據(jù)庫的。數(shù)據(jù)倉庫的建立，能充分利用已有的數(shù)據(jù)資源，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息，從中挖掘出知識，提煉成智慧，最終創(chuàng)造出效益。所以，越來越多的企業(yè)開始認識到數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用所帶來的好處。

數(shù)據(jù)倉庫是支持管理決策過程、面向主題、集成的、穩(wěn)定的時變的數(shù)據(jù)集合。它將大量用于事務(wù)處理的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的清理、抽取和轉(zhuǎn)換，并按決策主題的需要進行重新組織。數(shù)據(jù)倉庫的邏輯結(jié)構(gòu)可分為近期基本數(shù)據(jù)層、歷史數(shù)據(jù)層和綜合數(shù)據(jù)層，其中綜合數(shù)據(jù)是為決策服務(wù)的。數(shù)據(jù)倉庫是不可更新的，數(shù)據(jù)倉庫主要是為決策分析提供數(shù)據(jù)，所涉及的操作主要是數(shù)據(jù)的查詢；該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第543期2014年第11期-----轉(zhuǎn)載須注名來源數(shù)據(jù)倉庫是隨時間而變化的，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比較適合處理格式化的數(shù)據(jù)，能夠較好的滿足商業(yè)商務(wù)處理的需求。

3、知識數(shù)據(jù)庫

知識數(shù)據(jù)庫的功能是如何把由大量的事實、規(guī)則、概念組成的知識存儲起來，進行管理，并向用戶提供方便快速的檢索、查詢手段。因此，知識數(shù)據(jù)庫可定義為：知識、經(jīng)驗、規(guī)則和事實的集合。知識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)具備對知識的表示方法；對知識系統(tǒng)化的組織管理；知識庫的操作；庫的查詢與檢索；知識的獲取與學習；知識的編輯； 庫的管理等功能。知識數(shù)據(jù)庫是人工智能技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的結(jié)合。

4、并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是并行技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的結(jié)合，其發(fā)揮多處理機結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，將數(shù)據(jù)庫在多個磁盤上分布存儲，利用多個處理機對磁盤數(shù)據(jù)進行并行處理，從而解決了磁盤“I/O”瓶頸問題，通過采用先進的并行查詢技術(shù)，開發(fā)查詢間并行、查詢內(nèi)并行以及操作內(nèi)并行，大大提高查詢效率。其目標是提供一個高性能、高可用性、高擴展性的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，而在性能價格比方面，較相應(yīng)大型機上的DBMS高得多。并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為一個新興的方向，需要深入研究的問題還很多，但可以預(yù)見，由于并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以充分地利用并行計算機強大的處理能力，必將成為并行計算機最重要的支撐軟件之一。

5、模糊數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

模糊數(shù)據(jù)庫是指能夠處理模糊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。模糊性是客觀世界的一個重要屬性，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)描述和處理的是精確的或確定的客觀事物，但不能描述和處理模糊性和不完全性等概念，這是一個很大的不足，為此，開展模糊數(shù)據(jù)庫理論和實現(xiàn)技術(shù)的研究，其目標是能夠存儲以各種形式表示的模糊數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)上的運算和操作、對數(shù)據(jù)的約束（包括完整性和安全性）、用戶使用的數(shù)據(jù)庫窗口用戶視圖、數(shù)據(jù)的一致性和無冗余性的定義等都是模糊的，精確數(shù)據(jù)可以看成是模糊數(shù)據(jù)的特例；模糊數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是模糊技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的結(jié)合，由于理論和實現(xiàn)技術(shù)上的困難，模糊數(shù)據(jù)庫技術(shù)近年來發(fā)展不是很理想，但他已在模式識別、過程控制、案情偵破、醫(yī)療診斷、工程設(shè)計、營養(yǎng)咨詢、公共服務(wù)以及專家系統(tǒng)等領(lǐng)域得到較好的應(yīng)用，顯示了廣闊的應(yīng)用前景。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展到今天，其核心技術(shù)是依然是數(shù)據(jù)管理。隨著新應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)對象趨于多樣化，數(shù)據(jù)庫工作者也應(yīng)該不斷擴寬數(shù)據(jù)庫的研究領(lǐng)域，在眾多新領(lǐng)域中勇敢地承擔起其中的數(shù)據(jù)管理研究開發(fā)任務(wù)。數(shù)據(jù)庫工作者應(yīng)該具有這樣的意識，哪里有數(shù)據(jù)，哪里有數(shù)據(jù)管理的任務(wù)，哪里就有數(shù)據(jù)庫研究和開發(fā)的課題。面對新的挑戰(zhàn)，我們要繼承數(shù)據(jù)庫技術(shù)和其他技術(shù)相結(jié)合的優(yōu)良傳統(tǒng)，努力探索新的途徑、新的方法、新的技術(shù)，來提高和改善對數(shù)據(jù)和信息的使用。

（作者單位：石家莊工程職業(yè)學院）