数据库技术的概念

几种前沿的数据库技术综述

刘春茂 王风燕 张云岗

摘 要 本文对几类比较前沿的数据库数据技术进行了简要讲解。数据量急剧膨胀、数据形式以及处理要求多种多样成为当今数据处理技术亟待解决的问题，各种解决不同问题的数据库技术应运而生。本文对几种比较前沿数据库技术的定义、特征、研究方向、功能和目标进行了概要讲述。

关键词 数据库技术,特征, 研究方向, 功能, 目标，综述

上世纪60年代，由于计算机的主要应用领域从科学计算转移到数据事务处理，促使数据库技术应运而生，使数据管理技术出现了一次飞跃。数据库技术发展到现在，传统的数据库技术基本上是面向记录的、以字符表示的格式化数据为主，远远不能满足多种多样的信息类型需求。当前的关系型数据库技术并不是十全十美的，还不能处理不确定或不精确的模糊信息。要支持这类数据，必须对确定数据模型做相应的扩展。人们对数据库查询的要求不再是简单的有解和无解，而可能是模糊解或不确定解，提供模糊查询结果。另外，在信息大爆炸的现代，数据量急剧扩大和共享程度进一步提高，有必要由数据库系统来管理，这就需要发展相应的数据模型、数据语言和访问方法。这就促使了新型的数据库技术的产生和研究。下面就几种当前研究较多的前沿的数据库技术进行简要介绍。

一、分布式数据库

分布式数据库是数据库技术与分布处理技术相结合的产物。分布式数据库由一组数据组成，这些数据物理上分布在计算机网络的不同结点，而逻辑上是属于同一个系统。与集中式数据库不同，分布式数据库中允许存在适当冗余以适应分布处理，提高系统处理效率和可靠性。分布式数据库中的这种数据冗余对用户是透明的，维护各副本的一致性也由系统来负责。因此，数据复制技术是分布式数据库的一项重要技术。

分布式数据库的产生是由于一些地理上分散的用户对数据库共享的需求，结合计算机网络技术的发展，在传统的集中式数据库系统基础上产生和发展的。数据的处理从集中走向分布，运行环境从单机扩展到网络，从封闭走向开放，就促使了分布式数据库的产生。分布式数据库系统中数据分布在网络不同节点而逻辑上是一个整体，构成一个逻辑的数据库。网络中的每一个节点都具有独立处理本地数据库中数据的能力，也可以存储和处理其他节点数据库中的数据。分布式数据库应具有以下特点。

数据库的几个概念：主键，外键，索引，唯一索引

主键：

主键是数据表的唯一索引，比如学生表里有学号和姓名，姓名可能有重名的，但学号确是唯一的，你要从学生表中搜索一条纪录如查找一个人，就只能根据学号去查 找，这才能找出唯一的一个，这就是主键;如：id int(10) not

null primary key auto_increment ；自增长的类型 ；

外键：

定义数据表

假如某个电脑生产商，它的数据库中保存着整机和配件的产品信息。用来保存整机产品信息的表叫做 Pc；用来保存配件供货信息的表叫做Parts。

在Pc表中有一个字段，用来描述这款电脑所使用的CPU型号；

在Parts 表中相应有一个字段，描述的正是CPU的型号，我们可以把它想成是全部CPU的型号列表。

很显然，这个厂家生产的电脑，其使用的CPU一定是供货信息表(parts)中存在的型号。这时，两个表中就存在一种约束关系(constraint)——Pc表中的CPU型号受到Parts 表中型号的约束。

首先我们来创建 parts 表：

CREATE TABLE parts (

... 字段定义 ...,

model VARCHAR(20) NOT NULL,

... 字段定义 ...

);

接下来是Pc表：

CREATE TABLE pc (

... 字段定义 ...,

cpumodel VARCHAR(20) NOT NULL,

... 字段定义 ...

};

设置索引

若要设置外键，在参照表(referencing table，即Pc表) 和被参照表

(referenced table，即parts表) 中，相对应的两个字段必须都设置索引(index)。

对Parts表：

ALTER TABLE parts ADD INDEX idx_model (model);

数据库技术与发展论述

数据库技术主要是研究如何存储、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中。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”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，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是非常有必要的。

一、 数据库的定义

数据库，英文为Database，这个名词起源于20世纪50年代，顾名思义，就是存放数据的仓库，这样的理解是不确切的，实际上数据仓库已经成为数据库技术中的另一个专用名词，是数据库技术的一个新的应用领域。数据库的一般定义为：存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。其作用主要是共享数据库中的资源信息。数据库有以下几个特点。

1. 数据结构化

在数据库系统中，数据不再像文件系统中的数据那样从属于特定的应用，而是面向全组织的复杂的数据结构，数据的结构化是数据库区别于文件系统的根本特征。

2. 数据共享

数据库系统中的数据可供多个用户、多种语言和多个应用程序共享，这是数据库技术的基本特征，数据共享大大减少了数据的冗余度和不一致性，大大提高了数据的利用率和工作效率。

3. 数据独立性

数据独立性包括数据的物理独立性和逻辑独立性。用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库的数据是相互独立的，这就是数据的物理独立性；同时用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，这就是数据的逻辑独立性；它不会因一方的改变而改变，这大大地减少了应用程序设计和数据库维护的工作量。

二、 数据库的发展历史

数据管理的发展经历了人工管理、文件系统和数据库3个阶段。

SQL Server数据库技术

SQL Server是一种关系型数据库管理系统(RDBMS)，它由Microsoft开发和维护。它是一个成熟的、可靠的数据库解决方案，广泛用于企业级应用和基于Web的应用程序。

SQL Server的功能包括数据存储、数据管理、数据分析、业务智能报告和数据集成。SQL Server也提供了高可用性、安全性、可扩展性和灵活性。SQL Server的核心技术包括索引、触发器、存储过程、视图和函数等。

SQL Server架构

SQL Server的架构可以分为三个层次，分别是客户端层、SQL Server引擎层和数据存储层。

客户端层是应用程序或管理工具，用于与SQL Server交互。它通过ODBC、OLE DB、ADO或SQL Server专用的.Net Framework数据提供程序与SQL

Server通信。

SQL Server引擎层是SQL Server的核心组件，它处理SQL Server的所有请求和操作。它包括查询处理器、I\/O管理器、安全审计、语义搜索和常见语言运行时等。

数据存储层是SQL Server的物理存储结构，它包括数据文件、日志文件、索引和分区等。数据文件是存储表和数据的地方，而日志文件是用于记录所有修改操作。索引是提高查询性能的关键因素，分区可以提高表的性能和管理。

SQL Server的优势

SQL Server拥有以下优势：

可靠性：SQL Server提供事务处理和完整性约束等强大的数据保护功能。

安全性：SQL Server支持权限和角色管理、数据加密、审计和策略。

可扩展性：SQL Server支持集群、镜像和复制等高可用性配置，同时也支持分布式数据管理。

业务智能：SQL Server提供数据仓库和业务智能工具，可以进行数据挖掘和分析等高级业务处理。

开发工具：SQL Server提供Visual Studio和SSMS等高效的开发和管理工具，支持T-SQL、MDX和XML查询。