關系數據庫的現狀
---- 在70年代發展起來的關系數據庫憑借完備的理論基礎、簡潔的數據模型、結構化的查詢語言和方便的操作方法,在全球信息系統中得到了極為廣泛的應用,基本上滿足了企業對數據管理的需求,所以目前世界上大部分的數據都是由這種數據庫系統來管理的。雖然隨著計算環境的變化,關系數據庫技術也在進行相應的發展,但始終未脫離關系型技術。
---- 然而,隨著數據庫系統的日益普及以及人們要求的不斷提高,以網絡為中心的企業級快速事務交易處理的應用需求,使關系數據庫開始不斷地暴露出它的局限性。其中特別突出的是關系數據庫關系模型過于簡單,不利于表達復雜的數據結構;而且關系數據庫支持的數據類型有限,無非是結構化的數字或字符,無法包容更多的數據類型。因此,面對隨著 Internet飛速發展而涌現的大量非結構化的數據類型,如圖形、圖像、聲音、大文本、時間序列和地理信息等復雜數據類型,傳統的數據庫系統無法或很難描述這些數據類型, 對此類數據處理也只是停留在簡單的二進制代碼文件的存儲,就更談不上實現對這些數據的查詢和檢索了。在Internet成為計算的核心平臺后,關系數據庫更受到來自Web上數據庫應用開發、Web 內容管理以及電子商務等各個方面的重壓,并在安全性、可管理性、豐富的多媒體數據的處理以及響應時間、易用性等方面遭遇嚴峻的挑戰,傳統關系數據庫已經越來越無法適應現代信息系統應用開發的要求。于是在網絡應用的推動下,關系數據庫開始發生進一步的變革,面向對象的數據庫、Internet數據庫和多媒體數據庫相繼涌現,這種現象也有人稱之為“后關系數據庫時代”。
---- 從這幾年數據庫市場上的數字也可以看出,關系數據庫正逐漸衰落。1997年,全球數據庫市場就開始增長緩慢,增長率僅為7%,大大低于同期20%的軟件市場增長率。1998年和1999年數據庫產品在國際市場上則連續出現負增長。然而令人遺憾的是,由于國內應用人員對新技術認識不夠,使傳統關系數據庫在我國仍大行其道,大量的單位和人員仍在利用傳統的數據庫產品開發面向新的、以Internet 為基礎的應用??上驳氖?,隨著新數據庫技術和產品的涌現,一些用戶開始轉向基于Internet應用的數據庫產品。例如,國家計委內部網、中國價格信息中心都相繼選擇了國信貝斯公司推出的iBASE非結構化Internet數據庫,用于支持新的Web應用的信息系統。
Internet數據庫應運而生
---- 在全球網絡化大潮洶涌澎湃的今天,Internet已經逐漸替代以個人計算機為計算中心的單機運行環境而成為新的計算平臺標準。以Internet 為核心的計算平臺使數據庫應用環境發生了巨大的變化,于是基于Internet/Web的應用向數據庫領域提出了前所未有的挑戰,并對數據庫本身的存儲機制、空間使用的效率以及安全性等方面都提出了更高的要求。而在這種新的應用環境下,傳統關系數據庫簡單的2D表格結構已經遠遠難以滿足應用需求。
---- 在Internet數據庫的訪問上,傳統的關系數據庫廠商是通過將Client/Server結構擴展為Web服務器、應用服務器和數據庫服務器來實現基于Internet應用的數據庫信息系統。與傳統的數據庫信息系統相比,這種結構雖然具有一定優勢,但是開發難度大,效率低,安全性較差,而且要求開發者熟悉CGI標準、數據庫接口和SQL語法等。此外,由數據庫返回的數據庫結果集經CGI轉變為HTML格式后,其數據量至少擴大1倍,增加了網絡的數據傳輸量。這對于我國的廣域網來說,更是一個沉重的負擔,因為這不但增加了用戶的費用,也使網絡的整體效率大大降低。同時,由于Internet的內部傳包機制,Internet用戶發送的數據包所經過的路由很難預先確定,加上Internet上數據都是以HTML形式傳輸的,因此任何一個網上節點都可能是一個不安全的因素。這就是傳統關系數據庫在基于Internet應用上的難盡人意之處。
---- 為了解決上述問題,順應Internet發展潮流,必須開發非結構化的Internet數據庫產品,融當今最先進的網絡技術、數據庫技術、存儲技術和檢索技術為一體,完全基于Internet應用的數據庫結構和模型,成為真正的“Internet數據庫”。
---- 所謂Internet數據庫,其實質是在傳統關系數據庫技術之上,融合最新網絡技術、存儲技術和檢索技術的發展。它結合了傳統數據庫技術的一些優點,在數據庫模型、存儲機制和檢索技術等方面做出革新,以全面面向Internet的功能結構來適用于新的以Internet為基礎的應用,從而開辟了一個Internet 數據庫的新時代。
---- 面對Internet 數據庫龐大的基于Internet應用的市場機會,傳統的關系數據庫廠商也相繼做出反應,對原來的傳統關系數據庫產品進行改進,增強了面向Internet和多媒體方面的功能,推出基于Internet環境下應用的數據庫產品,它們在傳統關系數據庫的基礎上通過提供中間件、Web服務器開發環境、編程接口、管理工具、專用Web服務器與瀏覽器等一整套方案,也實現了數據庫基于Internet的應用,達到傳統關系數據庫向Internet數據庫的轉換。但表面的改進并沒有改變關系模型底層的2D表格結構,除非用戶能在價格昂貴的硬件上大量投資,否則傳統關系數據庫仍然無法達到Internet數據庫的性能。因此,隨著以網絡技術和數據庫技術為支撐的電子商務的進一步發展,融合這2種技術的Internet數據庫有希望成為未來市場的主流。
Internet數據庫的特點
---- Internet 數據庫的主要特征是采用字表多維處理、變長存儲以及面向對象等新的網絡技術和數據庫技術,使數據庫應用轉為全面基于Internet 為基礎的應用。一方面,Internet數據庫采用字表多維處理方式支持包括結構化數據以及大量非結構化的多媒體數據等更多類型的數據,使組成用戶業務的各種類型數據能夠存儲在同一個數據庫中,從而讓執行復雜處理的時間大大縮短。另一方面,Internet數據庫支持ActiveX、XML等新的編程技術工具,能夠支持和快速開發越來越復雜的事務處理系統應用程序,簡化系統開發和管理的難度。
---- 在數據庫結構上,為了支持新一代Internet數據庫應用,數據庫系統需要支持復雜數據類型,如圖像、視頻對象、聲頻對象、時間序列等以及相應的數據操縱語言,Internet數據庫應采用子字段、多值字段以及變長字段的機制,允許創建許多不同類型的非結構化的或任意格式的字段,以多維處理方式突破了關系數據庫非常嚴格的2D表結構,并具有獨特的變長存儲方式。同時,它還突破傳統關系數據庫的訪問方法,包括索引機制和查詢機制,采用B*樹倒排索引技術,支持目前幾乎所有的索引方式;并采用布爾邏輯檢索方式,支持包括全文檢索在內的復雜檢索方式,具有關系數據庫不可比擬的查詢速度和查準與查全率。更重要的是,將非結構化和結構化數據都定義為資源,使得非結構數據庫的基本元素就是資源本身,而數據庫中的資源可以同時包含結構化的和非結構化的信息,所以,非結構化數據庫能夠存儲和管理各式各樣的非結構化的復雜數據。通過這種對資源的管理方法,非結構化數據庫實現了數據庫系統從數據屬性管理到內容管理(ICM)的轉化,從而為管理復雜的網絡數據奠定了堅實基礎。
Internet數據庫前途無量
---- Internet的迅猛發展帶來網絡經濟的浪潮,通過Internet開展電子商務已經成為世界經濟發展的方向。Intel公司總裁貝瑞特曾經說過,未來將不存在網絡企業,因為所有的企業都是網絡企業,將來不上網的企業只能等死。目前,用戶構造基于Internet應用的需求在迅速增長,而Internet/Intranet/Extranet的應用都為Internet數據庫帶來了一個全新和龐大的市場機會。因為電子商務、Web 醫院、遠程教育、數字圖書館、移動計算等各個領域都需要新的Internet數據庫技術的支持。隨著我國網絡信息化建設的進一步推進和企業信息化進程的加快,將會有越來越多的用戶開展面向Internet的應用,政府機構、證券、金融、教育科研、交通、制造業以及運輸等諸多行業都會給Internet數據庫提供廣闊的應用空間。