数据库技术发展综述

数据库技术发展综述

数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据, 是计算机技术中发展最快、应用最广的技术之一。作为计算机软件的一个重要分支, 数据库技术一直是倍受信息技术界关注的一个重点。尤其是在信息技术高速发展的今天,数据库技术的应用可以说是深入到了各个领域。当前, 数据库技术已成为现代计算机信息系统和应用系统开发的核心技术, 数据库已成为计算机信息系统和应用系统的组成核心, 更是未来/ 信息高速公路0 的支撑技术之一。因此,为了更好的认识和掌握数据库技术的发展方向, 本文对有关数据库发展的文献进行了收集整理, 以求在对现有相关理论了解、分析的基础上, 对数据库发展进行综合论述,对数据库技术发展的总体态势有比较全面的认识, 从而推动数据库技术研究理论的进一步发展。

1 文献的收集与整理

对数据库发展文献的收集主要利用以下检索工具: 中国学术期刊网全文期刊库、维普中文数据库, SC I数据库以及网络搜索引擎Google。文献收集的范围: 1993 ~ 2003年国内外相关文献。检索策略及结果如表1所示。其中,学术期刊网和维普中刊数据库有两条相同记录, 搜索引擎Google两次搜索与高级搜索的最终结果有部分重复记录。整理最终结果: 收集到相关文献23条,全部可以下载全文。从SCI数据库中检索到505条相关记录,但其中最相关的题录信息仅24条。

2数据库技术发展的现状关系数据库技术仍然是主流

关系数据库技术出现在20世纪70年代, 经过80年代的发展到90年代已经比较成熟,在90 年代初期曾一度受到面向对象数据库的巨大挑战, 但是市场最后还是选择了关系数据库。无论是Oracle公司的Oracle9i、IBM公司的DB2、还是微软的SQL Serv er 等都是关系型数据库。Gar tnerDataquest 的报告显示关系数据库管理系统(RDBMS) 的市场份额最大, 2000 年RDBMS的市场份额占整个数据库市场的80 % , 这个比例比1999年增长了15 % 。这组数据充分说明RDBMS仍然是当今最为流行的数据库软件。当前, 由于互联网应用的兴起, XML格式的数据的大量出现, 学术界有一部分学者认为下一代数据库将是支持XML 模型的新型的数据库。而还有一部分学者对此持否定态度, 认为关系技术仍然是主流, 他们认为

无论是多媒体内容管理、XML数据支持、还是复杂对象支持等都将是在关系系统内核技术基础上的扩展。虽然他们在对下一代的数据库究竟如何的问题上有分歧,但他们对当代数据库的现状得出共识关系数据库技术仍然为当代数据库的主流。

3 数据库技术发展的趋势

下一代数据库技术的发展主流面向对象

的数据库技术与关系数据库技术针对关系数据库技术现有的局限性, 理论界现在主要

有三种观点:

1) 面向对象的数据库技术将成为下一代数据库技术发展的主流部分学者认为现有的关系型数据库无法描述现实世界的实体, 而面向对象的数据模型由于吸收了已经成熟的面向对象程序设计方法学的核心概念和基本思想,使得它符合人类认识世界的一般方法,更适合描述现实世界甚至

有人预言,数据库的未来将是面向对象的时代。

2) 将面向对象的数据库技术引入关系数据库中面向对象的关系数据库技术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。因此部分学者认为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而进行研究是数据库技术的一个发展方向。

3)演绎面向对象数据库技术

面向对象数据库的优点是能够表示复杂的数据模型,但由于没有统一的数据模式和形式化理论, 因此缺少严格的数据逻辑基础。而演绎数据库虽有坚强的数学逻辑基础,但只能处理平面数据类型。因此,部分学者将两者结合,提出了一种新的数据库技术演绎面向对象数据库, 并指出这一技术有可能成为下一代数据库技术发展的主流。

4 数据库技术发展的新方向非结构化数据库

非结构化数据库是部分研究者针对关系数据库模型过简单,不便表达复杂的嵌套需要以及支持数据类型有限等局限, 从数据模型入手而提出的全面基于因特网应用的新型数据库理论。他们认为这种数据库的最大区别就在于它突破了关系数据库结构定义不易改变和数据定长的限制,支持重复字段、子字段以及变长字段并实现了对变长数据和重复字段进行处理和数据项的变长存储管理, 在处理连续信息(包括全文信息)和非结构信息(重复数据和变长数据) 中有着传统关系型数据库所无法比拟的优势。但研究者认为此种数据库技术并不会完全取代现在流行的关系数据库, 而是它们的有益的补充。

5 数据库技术发展的又一趋势数据库技术与多学科技术的有机结合

有学者指出: 数据库与学科技术的结合将会建立一系列新数据库,如分布式数据库、并行数据库、知识库、多媒体数据库等, 这将是数据库技术重要的发展方向。其中,许多研究者都对多媒体数据库作为研究的重点, 并认为多媒体技术和可视化技术引入多媒体数据库将是未来数据库技术发展的热点和难点。

6 未来数据库技术及市场发展的两大方向数据仓库和电子商务

部分学者在对各个数据库厂商的发展方向和应用需求的不断扩展的现状进行分析的基础上, 提出数据库技术及市场在向数据仓库和电子商务两个方向不断发展的观点。他们指出: 从去年开始, 许多行业如电信、金融、税务等逐步认识到数据仓库技术对于企业宏观发展所带来的巨大经济效益, 纷纷建立起数据仓库系统。在我国提供大型数据仓库解决方案的厂商主要有Oracle、IBM、Sybase 、CA及Informix 等厂商, 已经建设成功并已收回投资的项目

主要有招商银行系统和国信证券系统等。目前, 国内外学者对数据仓库的研究正在继续深入。与此同时,一些学者将数据库技术及市场发展的视角瞄准电子商务领域, 他们认为:现在的信息系统逐渐要求按照以客户为中心的方式建立应用框架, 因此势必要求数据库应用更加广泛地接触客户,而Internet 给了我们一个非常便捷的连接途径, 通过Internet我们可以实现所谓的One-One Marketing 和One-One business,进而实现e-business 。因此, 电子商务将成为未来数据库技术发展的另一方向。

7 数据库技术的实践性发展面向专门应用领域的数据库技术

许多研究者从实践的角度对数据库技术进行研究, 提出了适合应用领域的数据库技术, 如工程数据库、统计数据库、科学数据库、空间数据库、地理数据库等。这类数据库在原理上也没有多大的变化, 但是它们却与一定的应用相结合, 从而加强了系统对有关应用的支撑能力, 尤其表现在数据模型、语言、查询方面。部分研究者认为, 随着研究工作的继续深入和数据库技术在实践工作中的应用,数据库技术将会更多朝着专门应用领域发展。

8 当代与未来数据库研究的热点数据挖掘、知识发现与数据仓库

随着计算机网络技术及Internet 应用的日趋普及, 势必要求数据库系统的应用平台向Web 平台迁移, 最终达到全球数据信息共享的目的, 如何实现数据库平台与Web平台的无缝对接即对Web 数据库技术的研究已成为近期研究的热点. 国内外学者对数据仓库技术以及与之相关的数据挖掘和知识发现进行了大量的研究和论述。从数据库中发现知识( KD D) ( 即知识发现) 的核心技术就是数据挖掘(DM) 。数据挖掘是目前发展极为迅速的一个研究领域, 它综合了机器学习、统计分析和数据库技术, 是为数据库中数据的决策型使用服务的。如何扩充数据库系统的功能, 使之包括数据挖掘能力, 是当前数据库界的一个热点, 具体说来, 就是研究简单的查询原语和新一代查询优化技术。

实际上, 数据仓库技术所要研究和解决的问题就是从OLTP 系统、异构分散的外部数据源、脱机的历史业务数据中获取数据, 处理后为数据分析和管理决策提供应用服务。部分研究者认为要推动数据仓库技术的发展就需要将数据挖掘和数据仓库协同起来工作。他们认为: 一方面, 数据仓库技术可以迎合和简化数据挖掘过程中的重要步骤, 提高数据挖掘的效率和能力, 确保数据挖掘中数据来源的广泛性和完整性。另一方面, 数据挖掘技术已经成为数据仓库应用中极为重要和相对独立的方面和工具。目前,国内对数据仓库、数据挖掘等数据库技术的研究正在紧锣密鼓地进行,该技术的发展无疑将会推动新一轮的数据库技术的发展。

9 结论

从对有关数据库发展文献的调研和综述可以看出:目前,国内外大部分研究者对数据库技术集中于以下几方面:

当前数据库技术发展的主流问题;未来数据库技术的发展主流问题; 数据库技术与学科技术结合发展的问题; 数据库技术在专业应用领域中的发展问题; 数据库技术发展的新趋势问题; 数据仓库技术与数据挖掘技术。无论未来数据库技术朝哪个方向发展, 高效、稳定、高安全性将是所有数据库技术追求的共同目标。这一点学术界已经取得了共识。此外, 虽然我国目前对数据库技术的研究和应用都还处于较低的水平。但是, 随着计算机的普及和社会信息化,数据库技术将处于越来越重要的地位, 在未来的信息社会中, 数据库技术必将得到更大、更快的发展。