[计算机软件及应用]第八章 现代数据库管理系统

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数据的分割或复制是按照关系代数的选择或投影 或二者结合运算产生的关系的一部分进行的，这种 运算过程称为数据分片。分片的方法如下：
水平分片：通过选择操作，按一定的条件将全局关系 划分为若干个子集。
垂直分片：通过投影操作，将关系按属性划分为若干 个子集，每个子集看作一个数据分片。
混合分片：先水平再垂直分片，或垂直分片再水平分 片，将全局关系划分为若干个子集。
全局应用：指应用中涉及两个或两个以上结点的 数据库。和只存取本结点数据库或只存取另一个结 点 数据库的应用不同。
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8.2 .1 分布式数据库的定义
分布式数据库系统是由分布式数据库管理系统和 分布式数据库组成。
分布式数据库：由一组数据集合组成，这些数据 属于一个逻辑数据库，但数据分别存贮在多个具有独 立处理能力（称为场地自治）的物理计算机节点上， 通过网络连接在一起，每一个结点可以执行局部应用， 也能通过网络通信执行全局应用。
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2、面向对象数据库的发展
是数据库和面向对象技术的集成。 1）需要实现当前数据库系统的复杂功能，同 时需要用面向对象技术满足工程设计领域对数 据库的要求。 2）面向对象语言和系统的应用需要具有数据 库管理系统的能力，如持久性、并发控制、事 务管理等。 面向对象数据库=面向对象概念+数据库功能。
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数据的分布方式
集中式：将所有数据安排在一台服务器上，实质是集中数据库 管理方式。管理和控制比较容易。但效率较低、可靠性差。
分割式：将数据分割成若干部分，分别存放在若干场地的计算 机上，每台数据库服务器都可成为一个自治的局部系统。系 统可靠性高，但查询时间较长。
复制式：将一个数据库复制多个副本，每个数据库服务上都有 一个完整的副本。可靠性最高，响应时间也较快，但是要保 证每个服务器上的数据库同步则要付出比较高的代价。
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面向对象数据库产生的原因：支持复杂的数据类 型。除了支特关系数据库提供的数据类型外，还支 持以下的数据类型：
❖ 用户定义的抽象数据类型：声音、图像、录像等复 杂数据，甚至还包含对这些数据的处理函数。
❖ 构造类型：从原子数据类型构造出集合、数组、元 组等新的数据类型。
❖ 继承：一个对象可以基于另一个对象的描述。利用 面向对象的继承思想提高设计的质量。
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8.1.2 面向对象数据库研究方法
❖ 面向对象的研究方法目前有三种： 1、扩充关系数据模型：
❖ 2、在面向对象语言中嵌入数据库功能。 ❖ 3、开发全新的数据模型，从底层实现面向对象数
据库系统。 ❖ 很多数据库厂商正在它们的产品中增加ORDBMS的
功能，而且利用现在的关系数据库设计和实现的技 术可以很好地处理扩展的对象特征
第8章 现代数据库管理系统
8.1 面向对象的数据库管理系统 8.2 分布式数据库管理系统
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8.1 面向对象数据库管理系统 OODBMS
关系数据库系统可以很好地满足传统的信息管 理系统的应用需求，在这些应用中一般都是只使用 标准的数据类型(如整数、日期、字符或字符串）
但是，在信息管理领域之外还有很多新的应用 领域迫切需要使用数据库，如多媒体技术、计算机 辅助设计（CAD）等，它们往往需要存储大量的、 复杂的数据。关系数据库系统不能很好满足需要。
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问题：以上三种数据类型在关系数据库中的处理? 1）可以将图像、声音、录象等复杂数据存储在二进
制数据中，但访问要受到一些限制（如不能排序、 不能比较等，使用起来很不方便。
2）根本不支持构造类和继承，如果必须要描述此类 问题，只能映射到二维表的集合。
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8.1.1 面向对象数据库技术发展
•面向对象的技术研究领域：面向对象的语言、面向 对象程序设计方法学、面向对象操作系统、面向对象 数据库、面向对象软件开发环境、面向对象硬件支持 环境等。 • 面向对象的技术应用领域：人工智能(AI)、计算机 辅助设计和制造(CAD/CAM)、以及具有多媒体办公自 动化系统(OIS)等。
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8.2 分布式数据库
传统数据库的缺陷: 1、大型DBS的设计和操作都比较复杂 2、系统不灵活并且安全性也较差 3、主机或服务器不堪重负、网络或通信线路也不堪
重负，甚至还可能由于瓶颈问题造成系统瘫痪。
例如：银行系统。
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20世纪70年代以来，由于计算机网络通信的 迅速发展，以及地理上分散的公司、团体和组织 对数据库更为广泛应用的需求，在集中式数据库 系统成熟技术的基础上产生和发展了分布式数据 库系统。
服务器3
DB3
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分布式数据库示例
一个典型的全局应用的例子是银行转账。要求从 一个分行的账户(设在DBl数据库) 中转让若干金额到 另一个分行的账户(设在DB3数据库)中去，
要求：同时更新两个结点上的数据库。
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区分一个系统是若干பைடு நூலகம்中式数据库的简单连网还
是分布式数据库系统，其关键在于：系统是否支持 全局应用。
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分布式数据库虽然是物理地分布在不同的地 点，但在逻辑上是一个整体数据库，用户不需要知 道哪些数据存放在什么地方，只需提出要求，至于 数据库管理系统在哪能取到所要的数据，完全由分 布式数据库系统决定。
位置独立性(位置透明性)：用户不必知道数据 的物理存储地点,可像数据全部存储在局部场地一样 工作。
混合式：分割式与复制的混合。
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分片独立性(分片透明性)：分布式系统中，利用分片 将数据存储在最频繁使用它的位置上，使大部分操 作是局部操作，减少网络的信息流量。
分布式数据库是数据库技术和网络技术两者 相互渗透和有机结合的结果。
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分布式数据库示例
例： 如图所示，系 统中有三台拥有自己 的数据库系统和若干 客户机的服务器，并 通过网络相连。用户 通过客户机完成局部 应用，也可以执行全 局应用或分布应用。
服务器2
DB2
DB1
服务器1
网络
客
客
客户
户客
户
户
客 户 客 户
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图8-1 面向对象的数据库系统
抽象数据类型
查询
类 对象
继承性
事务
版本
面向对 象概念
并发性 对象标识
恢复
完整性 保密性
永久性 数据库功能
性能
面向对象数据库
图h 8-3
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面向对象数据库的优点
用简单的概念--对象描述所有的概念实体。 允许把任意复杂的对象表示成循环递归的对象。 提供类层次和伴随类层次的特性继承概念。