數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)內(nèi)容摘要：由于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用和其他相關(guān)學(xué)科技術(shù)的發(fā)展，促使數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)不斷創(chuàng)新、發(fā)展。本文闡述了一些新的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及新一代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)信息集成網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)加密技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)一、引言[1]數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支，主要研究如何安全高效地管理大量、持久、共享的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的研究始于20世紀(jì)60年代中期，從誕生到現(xiàn)在，在不到半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，形成了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、成熟的商業(yè)產(chǎn)品和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，目前數(shù)據(jù)庫(kù)成為一個(gè)研究者眾多且被廣泛關(guān)注的研究領(lǐng)域。隨著信息管理內(nèi)容的不斷擴(kuò)展和新技術(shù)的層出不窮，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。面對(duì)新的數(shù)據(jù)形式，人們提出了豐富多樣的數(shù)據(jù)模型（層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ?、半結(jié)構(gòu)化模型等），同時(shí)也提出了眾多新的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)（XML數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)流管理、Web數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)挖掘等）。在Web大背景下的各種數(shù)據(jù)管理問題成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。本文討論目前數(shù)據(jù)庫(kù)研究領(lǐng)域中最熱門的幾個(gè)研究方向的發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的問題和未來趨勢(shì)。二、數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展動(dòng)力[2]目前Internet是主要的驅(qū)動(dòng)力?，F(xiàn)在，大部分企業(yè)感興趣的是如何與供應(yīng)商和客戶進(jìn)行更密切的交流，以便提供更好的客戶支持。在這方面的應(yīng)用從根本上說是跨企業(yè)的，需要安全和信息集成的有力工具。另一個(gè)重要應(yīng)的用領(lǐng)域是自然科學(xué)，特別是物理科學(xué)、生物科學(xué)、保健科學(xué)和工程領(lǐng)域，這些領(lǐng)域產(chǎn)生了大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，需要信息集成機(jī)制的支持。除此之外，它們也需要對(duì)數(shù)據(jù)分析器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)管道進(jìn)行管理，需要對(duì)有序數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和查詢（如時(shí)間序列、圖像分析、網(wǎng)格計(jì)算和地理信息），需要世界范圍內(nèi)數(shù)據(jù)網(wǎng)格的集成。此外，還有一個(gè)推動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)研究發(fā)展的動(dòng)力是相關(guān)技術(shù)的成熟。三、主流技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[3]1．信息集成隨著Internet的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)迅速成為一種重要的信息傳播和交換的手段，尤其是在Web上，有著極其豐富的數(shù)據(jù)來源。信息集成系統(tǒng)的方法可以分為：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)方法和Wrapper/Mediator方法。在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)方法中，各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)按照需要的全局模式從各數(shù)據(jù)源抽取并轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。用戶的查詢就是對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。對(duì)于數(shù)據(jù)源數(shù)目不是很多的單個(gè)企業(yè)來說，該方法十分有效。另一種方法是Wrapper/Mediator方法。該方法并不將各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集中存放，而是通過Wrapper/Mediator結(jié)構(gòu)滿足上層集成應(yīng)用的需求。這種方法的核心是中介模式（mediatedschema）。信息集成系統(tǒng)通過中介模式將各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集成起來，而數(shù)據(jù)仍存儲(chǔ)在局部數(shù)據(jù)源中，通過各數(shù)據(jù)源的包裝器（wrapper）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換使之符合中介模式。用戶的查詢基于中介模式，不必知道每個(gè)數(shù)據(jù)源的特點(diǎn)，中介器（mediator）將基于中介模式的查詢轉(zhuǎn)換為基于各局部數(shù)據(jù)源的模式查詢，它的查詢執(zhí)行引擎再通過各數(shù)據(jù)源的包裝器將結(jié)果抽取出來，最后由中介器將結(jié)果集成并返回給用戶。Wrapper/Mediator方法解決了數(shù)據(jù)的更新問題，從而彌補(bǔ)了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)方法的不足。不過，這種框架結(jié)構(gòu)正受到來自3個(gè)方面的挑戰(zhàn)。第1個(gè)挑戰(zhàn)是如何支持異構(gòu)數(shù)據(jù)源之間的互操作性（interoperability）。另一個(gè)挑戰(zhàn)是如何模型化源數(shù)據(jù)內(nèi)容和用戶查詢。第三個(gè)挑戰(zhàn)是當(dāng)數(shù)據(jù)源的查詢能力受限時(shí)，如何處理查詢和進(jìn)行優(yōu)化。2．傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，傳感器的應(yīng)用越來越廣泛。根據(jù)傳感器在一定的范圍內(nèi)發(fā)回的數(shù)據(jù)，在一定的范圍內(nèi)收集有用的信息，并且將其發(fā)回到指揮中心。當(dāng)有多個(gè)傳感器在一定的范圍內(nèi)工作時(shí)，就組成了傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)由攜帶者所捆綁的傳感器及接收和處理傳感器發(fā)回?cái)?shù)據(jù)的服務(wù)器所組成。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信方式可以是無線通信，也可以是有線通信。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器數(shù)據(jù)就是由傳感器中的信號(hào)處理函數(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。信號(hào)處理函數(shù)要對(duì)傳感器探測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行度量和分類，并且將分類后的數(shù)據(jù)標(biāo)記時(shí)間戳，然后發(fā)送到服務(wù)器，再由服務(wù)器對(duì)其進(jìn)行處理。傳感器數(shù)據(jù)可以通過無線或者光纖網(wǎng)存取。無線通信網(wǎng)絡(luò)采用的是多級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最前端的傳感器節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)，然后通過多級(jí)傳感器節(jié)點(diǎn)到達(dá)與服務(wù)器相連接的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，最后通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。傳感器節(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理方法有兩種：第1種類型的處理方法是將傳感器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳感器堆棧中，這樣的節(jié)點(diǎn)必須具有很強(qiáng)的處理能力和較大的緩沖空間；第2種方法適用于一個(gè)芯片上的傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器節(jié)點(diǎn)的處理能力和緩沖空間是受限制的：在產(chǎn)生數(shù)據(jù)項(xiàng)的同時(shí)就對(duì)其進(jìn)行處理以節(jié)省空間，在傳感器節(jié)點(diǎn)上沒有復(fù)雜的處理過程，傳感器節(jié)點(diǎn)上不存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)；對(duì)于處理能力介于第1種和第2種傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)來說，則采用折衷的方案，將傳感器數(shù)據(jù)分層地放在各層的傳感器堆棧中進(jìn)行處理。傳感器網(wǎng)絡(luò)越來越多地應(yīng)用于對(duì)很多新應(yīng)用的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控。新的傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要考慮大量的傳感器設(shè)備的存在，以及它們的移動(dòng)和分散性。因此，新的傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要解決一些新的問題。主要包括：傳感器數(shù)據(jù)的表示和傳感器查詢的表示、在傳感器節(jié)點(diǎn)上處理查詢分片、分布查詢分片、適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件的改變、傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。3．網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理網(wǎng)格是把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)整合成一個(gè)虛擬的巨大的超級(jí)計(jì)算環(huán)境，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源和專家資源的全面共享。目的是解決多機(jī)構(gòu)虛擬組織中的資源共享和協(xié)同工作問題。按照應(yīng)用層次的不同可以把網(wǎng)格分為3種：計(jì)算網(wǎng)格，提供高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的共享存??；數(shù)據(jù)網(wǎng)格，提供數(shù)據(jù)庫(kù)和文件系統(tǒng)的共享存取；信息服務(wù)網(wǎng)格則支持應(yīng)用軟件和信息資源的共享存取。高性能計(jì)算的應(yīng)用需求使計(jì)算能力不可能在單一計(jì)算機(jī)上獲得，因此，必須通過構(gòu)建“網(wǎng)絡(luò)虛擬超級(jí)計(jì)算機(jī)”或“元計(jì)算機(jī)”獲得超強(qiáng)的計(jì)算能力，這種計(jì)算方式稱為網(wǎng)格計(jì)算。它通過網(wǎng)絡(luò)連接地理上分布的各類計(jì)算機(jī)（包括機(jī)群）、數(shù)據(jù)庫(kù)、各類設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備等，形成對(duì)用戶相對(duì)透明的虛擬的高性能計(jì)算環(huán)境，應(yīng)用包括了分布式計(jì)算、高吞吐量計(jì)算、協(xié)同工程和數(shù)據(jù)查詢等諸多功能數(shù)據(jù)網(wǎng)格保證用戶在存取數(shù)據(jù)時(shí)無須知道數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型（數(shù)據(jù)庫(kù)，文檔，XML）和位置。涉及的問題包括：如何聯(lián)合不同的物理數(shù)據(jù)源，抽取源數(shù)據(jù)構(gòu)成邏輯數(shù)據(jù)源集合；如何制定統(tǒng)一的異構(gòu)數(shù)據(jù)訪問的接口標(biāo)準(zhǔn)；如何虛擬化分布的數(shù)據(jù)源等。信息網(wǎng)格是利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、協(xié)議規(guī)范、Web和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，為用戶提供一體化的智能信息平臺(tái)，其目標(biāo)是創(chuàng)建一種架構(gòu)在OS和Web之上的基于Internet的新一代信息平臺(tái)和軟件基礎(chǔ)設(shè)施。4．移動(dòng)數(shù)據(jù)管理越來越多的人擁有掌上型或筆記本電腦，或者個(gè)人數(shù)字助理（PDA）甚至智能手機(jī)，這些移動(dòng)計(jì)算機(jī)都將裝配無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，用戶不再需要固定地聯(lián)接在某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不變，而是可以攜帶移動(dòng)計(jì)算機(jī)自由地移動(dòng)，這樣的計(jì)算環(huán)境，我們稱之為移動(dòng)計(jì)算（mobilecomputing）。研究移動(dòng)計(jì)算環(huán)境中的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，已成為目前分布式數(shù)據(jù)庫(kù)研究的一個(gè)新的方向，即移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。與基于固定網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)分布計(jì)算環(huán)境相比，移動(dòng)計(jì)算環(huán)境具有以下特點(diǎn)：移動(dòng)性、頻繁斷接性、帶寬多樣性、網(wǎng)絡(luò)通信的非對(duì)稱性、移動(dòng)計(jì)算機(jī)的電源能力、可靠性要求較低和可伸縮性等。移動(dòng)計(jì)算以及它所具有的獨(dú)特特點(diǎn)，對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和客戶/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，提出了新的要求和挑戰(zhàn)。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)要求支持移動(dòng)用戶在多種網(wǎng)絡(luò)條件下都能夠有效地訪問所需數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)查詢和事務(wù)處理。通過移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)制/緩存技術(shù)或者數(shù)據(jù)廣播技術(shù)，移動(dòng)用戶即使在斷接的情況下也可以繼續(xù)訪問所需的數(shù)據(jù)，從而繼續(xù)自己的工作，這使得移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有高度的可用性。此外，移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能夠盡可能地提高無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)訪問的效率和性能。而且，它還可以充分利用無線通信網(wǎng)絡(luò)固有的廣播能力，以較低的代價(jià)同時(shí)支持大規(guī)模的移動(dòng)用戶對(duì)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的訪問，從而實(shí)現(xiàn)高度的可伸縮性，這是傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器或分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)所難以比擬的。目前，移動(dòng)數(shù)據(jù)管理的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：首先是數(shù)據(jù)同步與發(fā)布的管理。其次是移動(dòng)對(duì)象管理技術(shù)。5．微小型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)隨著移動(dòng)計(jì)算時(shí)代的到來，嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的需求為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開辟了新的發(fā)展空間。微小型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)目前已經(jīng)從研究領(lǐng)域逐步走向應(yīng)用領(lǐng)域。一般說來，微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（asmall-footprintDBMS）可以定義為：一個(gè)只需很小的內(nèi)存來支持的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)核。微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)針對(duì)便攜式設(shè)備其占用的內(nèi)存空間大約為2MB，而對(duì)于掌上設(shè)備和其他手持設(shè)備，它占用的內(nèi)存空間只有50KB左右。內(nèi)存限制是決定微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)特征的重要因素。微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)根據(jù)占用內(nèi)存的大小又可以進(jìn)一步分為：超微DBMS（pico-DBMS）、微小DBMS（micro-DBMS）和嵌入式DBMS3種。微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與操作系統(tǒng)和具體應(yīng)用集成在一起，運(yùn)行在各種智能型嵌入設(shè)備或移動(dòng)設(shè)備上。微小型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)目前已經(jīng)從研究領(lǐng)域向廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，各種微小型數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品紛紛涌現(xiàn)。尤其是對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)處理和管理需求的不斷提高，緊密結(jié)合各種智能設(shè)備的嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、軍事領(lǐng)域和民用部門等各方面的重視并不斷實(shí)用化。6.數(shù)據(jù)加密技術(shù)[4]我們經(jīng)常需要一種措施來保護(hù)我們的數(shù)據(jù)，防止被一些懷有不良用心的人所看到或者破壞。在信息時(shí)代，信息可以幫助團(tuán)體或個(gè)人，使他們受益，同樣，信息也可以用來對(duì)他們構(gòu)成威脅，造成破壞。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的大公司中，工業(yè)間諜經(jīng)常會(huì)獲取對(duì)方的情報(bào)。因此，在客觀上就需要一種強(qiáng)有力的安全措施來保護(hù)機(jī)密數(shù)據(jù)不被竊取或篡改。數(shù)據(jù)加密與解密從宏觀上講是非常簡(jiǎn)單的，很容易理解。加密與解密的一些方法是非常直接的，很容易掌握，可以很方便的對(duì)機(jī)密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。一：數(shù)據(jù)加密方法在傳統(tǒng)上，我們有幾種方法來加密數(shù)據(jù)流。所有這些方法都可以用軟件很容易的實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)我們只知道密文的時(shí)候，是不容易破譯這些加密算法的（當(dāng)同時(shí)有原文和密文時(shí)，破譯加密算法雖然也不是很容易，但已經(jīng)是可能的了）。最好的加密算法對(duì)系統(tǒng)性能幾乎沒有影響，并且還可以帶來其他內(nèi)在的優(yōu)點(diǎn)。例如，大家都知道的pkzip，它既壓縮數(shù)據(jù)又加密數(shù)據(jù)。又如，dbms的一些軟件包總是包含一些加密方法以使復(fù)制文件這一功能對(duì)一些敏感數(shù)據(jù)是無效的，或者需要用戶的密碼。所有這些加密算法都要有高效的加密和解密能力。幸運(yùn)的是，在所有的加密算法中最簡(jiǎn)單的一種就是“置換表”算法，這種算法也能很好達(dá)到加密的需要。每一個(gè)數(shù)據(jù)段（總是一個(gè)字節(jié)）對(duì)應(yīng)著“置換表”中的一個(gè)偏移量，偏移量所對(duì)應(yīng)的值就輸出成為加密后的文件。加密程序和解密程序都需要一個(gè)這樣的“置換表”。事實(shí)上，80x86cpu系列就有一個(gè)指令‘xlat’在硬件級(jí)來完成這樣的工作。二．基于公鑰的加密算法一個(gè)好的加密算法的重要特點(diǎn)之一是具有這種能力：可以指定一個(gè)密碼或密鑰，并用它來加密明文，不同的密碼或密鑰產(chǎn)生不同的密文。這又分為兩種方式：對(duì)稱密鑰算法和非對(duì)稱密鑰算法。所謂對(duì)稱密鑰算法就是加密解密都使用相同的密鑰，非對(duì)稱密鑰算法就是加密解密使用不同的密鑰。非常著名的pgp公鑰加密以及rsa加密方法都是非對(duì)稱加密算法。加密密鑰，即公鑰，與解密密鑰，即私鑰，是非常的不同的。從數(shù)學(xué)理論上講，幾乎沒有真正不可逆的算法存在。例如，對(duì)于一個(gè)輸入‘a(chǎn)’執(zhí)行一個(gè)操作得到結(jié)果‘b’,那么我們可以基于‘b’，做一個(gè)相對(duì)應(yīng)的操作，導(dǎo)出輸入‘a(chǎn)’。在一些情況下，對(duì)于每一種操作，我們可以得到一個(gè)確定的值，或者該操作沒有定義（比如，除數(shù)為0）。對(duì)于一個(gè)沒有定義的操作來講，基于加密算法，可以成功地防止把一個(gè)公鑰變換成為私鑰。因此，要想破譯非對(duì)稱加密算法，找到那個(gè)唯一的密鑰，唯一的方法只能是反復(fù)的試驗(yàn)，而這需要大量的處理時(shí)間。rsa加密算法使用了兩個(gè)非常大的素?cái)?shù)來產(chǎn)生公鑰和私鑰。即使從一個(gè)公鑰中通過因數(shù)分解可以得到私鑰，但這個(gè)運(yùn)算所包含的計(jì)算量是非常巨大的，以至于在現(xiàn)實(shí)上是不可行的。加密算法本身也是很慢的，這使得使用rsa算法加密大量的數(shù)據(jù)變的有些不可行。這就使得一些現(xiàn)實(shí)中加密算法都基于rsa加密算法。pgp算法(以及大多數(shù)基于rsa算法的加密方法)使用公鑰來加密一個(gè)對(duì)稱加密算法的密鑰，然后再利用一個(gè)快速的對(duì)稱加密算法來加密數(shù)據(jù)。這個(gè)對(duì)稱算法的密鑰是隨機(jī)產(chǎn)生的，是保密的，因此，得到這個(gè)密鑰的唯一方法就是使用私鑰來解密。四、結(jié)束語(yǔ)本文從目前數(shù)據(jù)庫(kù)研究的熱點(diǎn)問題出發(fā)，探討了數(shù)據(jù)庫(kù)未來發(fā)展方向的問題。在眾多新技術(shù)應(yīng)用中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)研究最具影響力，推動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)研究進(jìn)入新紀(jì)元的無疑將是Internet的發(fā)展。Internet中的數(shù)據(jù)管理問題從深度和廣度兩方面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)都提出了挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也在不斷地更替、發(fā)展和完善。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)等相互滲透，相互結(jié)合，成為當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的主要特征。[5]（一）、性能與易用性仍然是數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展方向

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)所以升級(jí)緩慢，其中一個(gè)主要原因就是沒有關(guān)鍵的技術(shù)革新，各大廠商所做的主要工作都是在對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行錦上添花式的不斷完善。這一發(fā)展方向就是使數(shù)據(jù)庫(kù)向著需求更少的方向增強(qiáng)。所謂需求更少是指數(shù)據(jù)庫(kù)以更少的相對(duì)資源消耗、更高的性能運(yùn)行，并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)庫(kù)變得更加智能，維護(hù)和使用將更加簡(jiǎn)單。這是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在完善過程中的必經(jīng)之路。

在這一方面，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)一直走在前列，從Oracle9i開始，Oracle一直致力于是數(shù)據(jù)庫(kù)軟件更加自動(dòng)化，在這一原則的支撐下，Oracle不斷實(shí)現(xiàn)了諸如自動(dòng)PGA管理、自動(dòng)SGA管理、自動(dòng)段空間管理（ASSM）、自動(dòng)存儲(chǔ)管理（ASM）等等新特性，這些新特性切實(shí)降低了DBA的工作量，使得數(shù)據(jù)庫(kù)的管理更加簡(jiǎn)單；而IBMDB2也一直在加強(qiáng)這方面的功能，IBM的SMART技術(shù)（Self-ManagingAndResourceTuning-自我管理和資源調(diào)優(yōu)）正是在這些方面的增強(qiáng)。在DB2V9中IBM同樣推出了一系列的自動(dòng)化特性，包括自動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集等功能，但是這些特性相較Oracle而言是來之甚晚的，所以在2006年IBM主推的是XML這一重大改進(jìn)。

然而一項(xiàng)新的技術(shù)能否得到用戶的認(rèn)可還需要時(shí)間去檢驗(yàn)。根據(jù)Oracle公司在2006年10月舉行的OpenWorld大會(huì)上公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，自O(shè)racle10g發(fā)布以來，僅有約一半的用戶升級(jí)到Oracle10g，其他用戶仍然維持在原來的版本運(yùn)行；所以IBM的Viper能否最終得到用戶的認(rèn)可取得成功，還有待檢驗(yàn)。

（二）、搜索是數(shù)據(jù)庫(kù)的未來之路

隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的不斷完善，用戶數(shù)據(jù)的不斷積累，用戶的需求也不斷提高，在此之上，更高級(jí)的應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生，這包括已經(jīng)成熟的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用、廣為接受的商業(yè)智能（BI）應(yīng)用、以及方興未艾的SOA等。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠容納幾乎所有數(shù)據(jù)之后，我們必然面臨的一個(gè)問題是如何快速獲得我們需要的數(shù)據(jù)。

當(dāng)用戶訪問數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，怎樣減少用戶的等待，快速返回用戶需要的數(shù)據(jù)是所有數(shù)據(jù)庫(kù)都需要解決的問題。這也就需要另外一項(xiàng)高級(jí)增強(qiáng)--面向搜索的增強(qiáng)，從某種意義上說面向需求的增強(qiáng)-數(shù)據(jù)分析和挖掘也正是這個(gè)方向上的高級(jí)應(yīng)用之一。目前各數(shù)據(jù)庫(kù)在這一方面都不夠完善，我們相信在未來，數(shù)據(jù)庫(kù)能夠容納和存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)之后，必然向快速搜索和查詢方面進(jìn)行增強(qiáng)。

微軟公司在2006年12月發(fā)布的Vista操作系統(tǒng)中，已經(jīng)將搜索框加入到開始菜單的最初始位置，讓用戶最先接觸到搜索，最快的找到用戶的數(shù)據(jù)；2006年，Google獲得了飛速發(fā)展，Google帶給我們的最大便利就是快速的獲取數(shù)據(jù)。無論在Vista或者Google之后，都存在著關(guān)系型或非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，微軟或Google的搜索技術(shù)代表了一種潮流，如何快速找到需要的數(shù)據(jù)已經(jīng)越來越為用戶所關(guān)心。

（三）、開源數(shù)據(jù)庫(kù)有望走向應(yīng)用主流

和Linux操作系統(tǒng)漸入佳境一樣，開放源代碼的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)正走向應(yīng)用的主流。目前主要的開源數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品包括MySQL、MaxDB和PostgreSQL。在MySQL5.0版本升級(jí)之后，MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)越來越象SQLServer等大型數(shù)據(jù)庫(kù)，并逐漸從開源圈子向企業(yè)級(jí)市場(chǎng)拓展。憑借廉價(jià)優(yōu)勢(shì)，MySQL的市場(chǎng)正在擴(kuò)大。除了開源數(shù)據(jù)庫(kù)廠商成為市場(chǎng)焦點(diǎn)外，甲骨文、Sun和微軟老牌廠商也紛紛擁抱開源。開源數(shù)據(jù)庫(kù)軟件正在以其低成本得到越來越多用戶的認(rèn)可，并迫使主流廠商推出免費(fèi)版應(yīng)對(duì)。費(fèi)用低且性能佳的開源數(shù)據(jù)庫(kù)使得中小型企業(yè)使用數(shù)據(jù)庫(kù)成為可能，使中小型企業(yè)能以較低的成本來構(gòu)建強(qiáng)大的各種數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。在引入數(shù)據(jù)庫(kù)后，又會(huì)在使用過程中不斷地發(fā)展新應(yīng)用，從而推動(dòng)企業(yè)的信息化，形成一個(gè)良性的發(fā)展過程。在這個(gè)過程中，開源數(shù)據(jù)庫(kù)恰好扮演了一個(gè)引入者和助力者的角色。未來，在中小企業(yè)用戶市場(chǎng)的拉動(dòng)下，開源數(shù)據(jù)庫(kù)有望走向應(yīng)用主流。

綜合2005至2007年數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)的運(yùn)行情況及多家分析機(jī)構(gòu)的評(píng)估，在2008年后，數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展將會(huì)偏重于以應(yīng)用為導(dǎo)向，服務(wù)則傾向于業(yè)務(wù)敏捷，并且還會(huì)為新型應(yīng)用提供多種結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的支持。

（四）、未來數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展主要趨勢(shì)

2008年后，數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展將會(huì)偏重于應(yīng)用，還會(huì)為新型應(yīng)用提供多種結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的支持。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)：

1.XM