第24卷第1期长春师范学院学报(自然科学版)2005年3月V o l.24　N o.1Journal of Chang Chun T eachers Co llege(N atural Science)M ar　2005数据库技术的发展现状及趋势赵玉萍,廖运文(西华师范大学计算机学院,四川南充　637002)[摘　要]数据库技术已发展成为信息科学里一项十分重要的技术,其应用领域之宽引人瞩目。

本文介绍了数据库技术发展的现状及最新研究动态。

[关键词]数据库技术;数据仓库;实时数据库;W eb数据库[中图分类号]T P311.13 [文献标识码]A [文章编号]1008-178X(2005)01-0107-031.引言 数据库技术从20世纪70年代流行的层次、网状数据库系统到80年代的关系数据库,在很多领域都取得了巨大的成功;随着应用领域的不断扩展,关系数据库的限制和不足日益显现出来,随着面向对象技术的出现,面向对象数据库系统成为数据库系统领域研究和发展的新方向。

数据库技术与网络技术、人工智能技术、面向对象技术、并行计算技术、多媒体技术等的相互融合,为数据库技术的应用开拓了更广阔的空间。

2.数据库技术发展现状 数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库技术发展的重要特征。

计算机领域中,其它新兴技术的发展对数据库技术产生了重大的影响。

传统的数据库技术和其他计算机技术的相互结合、相互渗透,使数据库中新的技术内容层出不穷。

数据库的许多概念、技术内容、应用领域,甚至某些原理都有了重大的发展和变化。

建立和实现了一系列新型数据库系统,如分布式数据库系统、面向对象数据库系统、演绎数据库系统、知识库系统、多媒体数据库系统等,它们共同构成了数据库系统的大家族。

传统的数据库系统仅是数据库大家族的一员,当然,它也是最成熟的和应用最广泛的一员。

它的核心理论、应用经验、设计方法等仍然是整个数据库技术发展和应用开发的先导和基础。

2.1　面向对象方法和技术正逐步融入数据库 传统数据库主要适于商务或事务型这类传统应用,而对于CAD、CAM、C I M S、CA SE、过程控制与实时应用、地理信息管理及各种工程应用等,传统数据库系统已不能适应其要求。

在这些领域,不仅数据本身的结构和存储形式各异,而且不同领域对数据的处理技术的要求也比一般事务管理环境复杂得多,而这些并不是传统数据库技术所能解决的,因而人们将面向对象的方法引入数据库领域,形成了面向对象数据库管理系统(OODBM S)。

它实际上是数据库技术(DB)和面向对象技术(OO)结合的产物。

OODBM S首先是一个数据库系统,即系统具备数据库系统的处理能力,其次又是一个面向对象的系统,即包含对象的概念、方法和技术。

与传统的数据库相比,OODBM S在复杂系统的模拟、表达和处理能力等方面具有优势,不足之处是理论技术还相当不成熟、不够完善。

但随着数据库技术和面向对象技术的不断发展和完善,OODBM S必将得到广泛应用。

2.2　网络技术与数据库技术的融合 分布式数据库系统是数据库技术与计算机网络技术相结合的产物。

传统的集中式数据库将数据存储于单个计算机上,但随着数据库应用的不断发展,规模的不断扩大,逐渐感觉到集中式数据库系统[收稿日期]2004—10—23[作者简介]赵玉萍(1975-　),女,湖北荆门人,西华师范大学计算机学院讲师,从事数据库理论与应用的研究。

・・17有很多不便之处。

如大型DB S的设计和操作都比较复杂,系统显得不灵活且安全性较差。

分布式数据库系统是将分散在各处的数据库系统通过计算机网络连接起来。

这种系统由多台计算机组成,各计算机之间由通信网络相互联系着,故从场地上看,分布式数据库的数据分散在各个场地;但从系统角度来看,这些数据在逻辑上却是一个整体,如同一个集中式数据库。

因此分布式数据库就有局部数据库和全局数据库的概念。

它具有以下优点:既能对数据进行全局管理,又能使各节点自主管理本节点数据;数据具有独立性且分布透明;增大了数据的容量;提高了数据的可靠性与可用度;改善了系统的性能和并行处理能力。

当然也具有以下缺点:花在通信部分的系统开销较大;复杂的存取结构;数据的安全性和保密性较难处理。

不过这些缺点正随着计算机其他技术的发展逐步得到解决。

2.3　多媒体技术进入数据库领域 随着多媒体技术的发展,无论是PC机还是在网络上都充斥着各种多媒体信息,如声音、图象、视频、超文本信息等等,当这些信息增加时,就需要数据库来组织和管理这些信息。

目前虽然有些关系数据库系统提供了一些简单的多媒体数据类型,如图象和文本等,但是在这些系统中,图像和文本数据类型的处理非常不灵活。

如存取使用特殊的命令或函数,或借助程序来处理,多媒体数据库随之引入。

多媒体数据库是计算机技术、影像技术和通信技术相结合的产物,多媒体数据具有类型复杂、信息量大、实时性、分布性和交互性等特点。

基于这些,一个M DB应当具有以下功能:不仅支持结构化数据,而且支持非结构化数据;多媒体数据模型应能表示各媒体对象之间的语义关系、时态关系和空间关系;有良好的用户接口等。

从M DB的原型诞生至今,对M DB的存储模型、体系结构、时空合成等问题还处于不断探讨中。

2.4　人工智能与数据库技术的结合 数据库技术与人工智能是计算机领域中两个重要的分支,但在进一步发展中各自都遇到了不可跨越的横沟。

人工智能是研究计算机模拟人的大脑思维和模拟人的活动的一门科学,因此逻辑推理和判断是其最主要的特征,但对于信息检索则效率很低。

数据库技术是数据处理方面的技术,对于数据的存储、管理、检索有其独特的优势,但对于逻辑推理却无能为力。

造成这种局面的原因是过去这两方面的研究视野均局限于本领域,人工智能只追求逻辑推理正确无误,不注意空间和时间的限制,因而研制的语言和专家系统效率低是必然的。

而数据库开发者拼命争取时间和空间,但他们只考虑数据库实际存放的数据,而不考虑库中虽无但通过推理可得出的数据。

智能数据库系统是人工智能与数据库技术相结合的产物。

它具有两种技术的优点而避免了他们的缺点,是一种新型的数据库系统。

3.数据库技术的发展趋势 经过30多年的发展,数据库技术已经得到了极大的完善,尤其是关系型数据库管理系统。

随着数据库技术不断向新的应用领域的渗透,新技术的不断涌现,数据库技术将在以下几个方面得到更大的发展:3.1　对象——关系数据库(ORDB) 关系数据库几乎是当前数据库系统的标准,关系语言与常规语言一起几乎可完成任意的数据库操作,但其简洁的建模能力、有限的数据类型、程序设计中数据结构的制约等却成为关系型数据库发挥作用的瓶颈。

面向对象方法起源于程序设计语言,它本身就是以现实世界的实体对象为基本元素来描述复杂的客观世界,但功能不如数据库灵活。

因此将面向对象的建模能力和关系数据库的功能进行有机结合是数据库技术的一个发展方向。

3.2　数据仓库(DW)与数据挖掘(DM) 数据仓库技术是从数据库技术发展而来的,是面向主题的、稳定的、综合的、随时间变化的数据集合。

创建数据仓库的主要目标是使各种各样的数据源数据对于那些急需的人——执行官、经理、分析家易于访问以帮助他们作出符合发展规律的决策。

数据挖掘(D ata M in ing,简称DM)是从超大型数据库或数据仓库中发现并提取隐藏在内部的信息的一种新技术,其目的是帮助决策者寻找数据间潜在的关联,发现被经营者忽略的要素,从而作出正确的决策。

有关数据挖掘技术的研究尽管时间不长,但已经从理论走向了产品开发,其发展速度是十分惊人的。

在国外,尽管数据挖掘工具产品并不成熟,但其市场份额却在逐年增加,越来越多的大・・18中型企业利用数据挖掘工具分析公司的数据,能够首先使用数据挖掘工具已经成为能否在市场竞争中获胜的关键所在。

随着商业竞争愈来愈激烈,我们相信,数据仓库、数据发掘技术的应用会越来越普遍,其产品会更加成熟。

3.3　实时数据库(R TDB)技术 传统数据库(层次、网状、关系)在传统应用领域获得极大成功,然而在一些事务信息对时间要求较高的应用领域,传统数据库却存在致命的弱点。

传统的实时系统(R T S)虽然支持任务定时限制,但在维护大量数据,保证数据的完整性和一致性方面又有不足。

在许多应用领域,如电子银行、武器制导、实时仿真等,这些领域既需要维护大量数据,又要保证这些活动的时间性和实效性,这时仅用数据库技术或实时R T S均不能有效的处理这些事务。

因此实时数据库管理系统(R TDBM S)的研究应运而生。

实时数据库是数据库系统发展的一个分支,它适用于处理不断更新的快速变化的数据及具有时间限制的事务处理。

实时数据库技术是实时系统和数据库技术相结合的产物,利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题,同时利用实时技术为实时数据库提供时间驱动调度和资源分配算法。

我们相信它必将对传统数据库系统发展有巨大的推动作用,从而推动数据库技术在现代信息社会中更广泛的应用。

3.4　W eb数据库(W eb——DB) 基于W EB的数据库应用系统,是将数据库和W EB技术结合,通过浏览器访问数据库并可实现动态的信息服务系统。

利用扩展技术和一些相应的软件将数据库和W EB结合起来,在W EB上提供用户访问和修改数据库的接口,用户就能通过浏览器在任何地方访问这些数据库。

W EB访问数据库必须有相应的接口程序,这是W EB访问数据库的关键技术。

4.结语 当今社会对数据库技术有着广泛的应用需求,这必将对数据库技术起到极大的推动作用。

另外数据库技术与新出现的各种技术的相互结合、相互渗透,必将数据库技术引向更广泛的应用领域。

[参考文献][1]苗雪兰,刘瑞新.数据库系统原理及应用教程[M].机械工业出版社,2001.[2]周志逵,江涛.数据库理论与新技术[M].北京:北京理工大学,2001.[3]马玉书.数据库技术名词解释[M].石油出版社,1994.[4]Tom H amm ergren.(曹增强,王备战,岳晓奎译).数据仓库技术[M].北京:中国水利水电出版社,1993.[5]刘英群,何丕廉,孟昭鹏.论数据库技术与人工智能的融合[J].计算机工程与设计,1999,10.[6]袁俊红,罗梅,李刚.面向对象数据库的探讨[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2002,15.The D evelop m en t and Trends of the Da taba se TechnologyZHAO Yu2p ing,L I AO Yun2w en(Sichuan N o r m al Co llege,N anchong637002,Ch ina)Abstract:A t p resen t,database techno logy has been develop ing a very i m po rtan t techno logy and app lied in som e fields.T he cu rren t situati on s and trends of database techno logy w ere in troduced in th is p aper. Key words:dataB ase techno logy;data w arehou se;real—ti m e database;w eb—database・・19。