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小木舟的博客

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各种类型的数据库  

2011-12-30 15:45:23|  分类: 课程学习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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通常所说的数据库一般都是指关系型数据库(Relational Database),实际上,为了解决不断出现的各种数据类型的存储和处理的需求,目前市场上已经出现了很多种类型的数据库,按照所面向存储的数据类型以及应用的领域来看,主要有以下几种类型的数据库。

1.      关系数据库(Relational Database

目前主流的数据库,占据数据库市场的绝大部分市场份额,平常所说的数据库一般指的就是关系数据库。关系数据库是创建在关系模型基础上的数据库,借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均可以用关系模型来表示,关系数据库因此而得到极大广泛地使用。目前流行的关系数据库有OracleMySQLDB2以及SQL Server等。

2.      对象数据库Object Database

传统的关系数据库存在不能清晰表示和有效处理复杂元素、支持的数据类型有限等缺点,其次加上编程语言都是面向对象的,中间数据的存取存在一个转化的过程,这也导致了对象数据库的出现。所谓对象数据库,实际上是面向对象程序设计语言的持久对象管理器。要存取何种对象,由面向对象程序设计语言书写的应用程序决定,对象数据库只是按应用程序的要求存取指定的对象,它本身没有多少查询功能。

由于对象数据库只针对CADCIM应用设计,且目前市场上主流数据库还是关系数据库,因此对象数据库并没得到多少实际的应用。

3.      对象-关系数据库(Object-Relational Database

数据库技术与面向对象程序设计方法相结合的产物,在关系模型的基础上加入了面向对象的模型设计,允许元组的属性为复杂数据类型,其中包括非原子值,例如嵌套关系数据。对象-关系数据库既可处理关系型数据,也可以处理复杂类型数据,它是在关系数据库的基础上拓展了对象数据库的功能,加入了面向对象思想,向上兼容关系型查询语言,且充分地利用了关系数据库的市场主导地位,也弥补了关系数据库的缺点,因此应用也很广泛。

4.      主动数据库(Active Database

所谓主动数据库,是指在没有用户干预的情况下,能够自动地对系统内部或外部所产生的事件做出反应的数据库系统,它是现代数据库技术和人工智能技术相结合的产物。主动数据库的主动反应一般是通过触发器(Trigger)来实现的。

主动数据库以一种灵活、紧密的方式与数据库系统软件相结合,创建和执行产生式规则(Production Rules)。规则遵循Event-Condition-ActionECA)范式,而ECA规则的处理则是由一个主动规则引擎来执行。目前的主动数据库有MySQLOracleStarburstDB2Chimera等。

5.      并行数据库(Parallel Database

并行数据库系统(Parallel Database System)是新一代高性能的数据库系统,是在MPP(大规模并行处理机)和集群并行计算环境的基础上建立的数据库系统。并行数据库系统的目标是高性能(High Performance)和高可用性(High Availability),通过多个处理节点并行执行数据库任务,提高整个数据库系统的性能和可用性。

并行数据库有OracleDB2等。

6.      演绎数据库(Deductive Database

演绎数据库是指具有演绎推理能力的数据库。通常情况下,演绎数据库用一个数据库管理系统和一个规则管理系统来实现,它由外延数据库(EDB)、内涵数据库(IDB)和一组完整性约束(IC—Integrity Constraints)三个部分组成。EDB就是传统的关系数据库,它是实际存在的数据库(实关系),存储推理用的事实数据;IDB是一些Horn子句,它们是一些演绎规则,其数据是由EDB中的关系通过逻辑规则而得到的新的关系(虚关系)。由演绎规则定义的关系叫做内涵关系,Horn子句就是内涵关系。

演绎数据库主要研究内容为,如何有效地计算逻辑规则推理。具体为:递归查询的优化、规则的一致性维护等。

7.      空间数据库(Spatial Database

空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和,一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。在空间数据库中,时间和空间是数据的基本属性。现在存在大量的空间数据应用,如GIS。一般而言,空间数据的管理,是通过空间数据库系统,即在常规数据库系统上,增加空间数据类型及其相关操作,提供空间索引及面向空间应用的交互式用户界面等。

空间数据库系统结构主要有三种模式:建立在文件系统上(早期的做法);建立在RDBMS上;建立在ORDBMS/ODBMS上。其中,以ODBMSORDBMS为基础的集成空间DBMS是未来的发展方向。当前空间数据库的代表有Oracle SpatialPostgreSQL MySQL 等。

8.      时态数据库(Temporal Database

时态数据库主要用于记录那些随着时间而变化的值的历史,而这些历史值对应用领域而言又是重要的。时间数据库的应用场景是:需要查询与自然灾害(地震、气象、水文、洪涝等)有关的历史资料,人事、财务、金融等历史资料,这些数据反映了事物发生发展的过程,有助于揭示事物发展的规律。这类应用有:金融、保险、预订系统、决策支持系统等。

时态数据库理论提出了三种基本时间:用户自定义时间、有效时间和事务时间。同时把数据库分为四种类型:快照数据库、回滚数据库、历史数据库和双时态数据库。当前时态数据库的典型代表有:support TSQL2TimeDBOracle 11g等。

9.      移动数据库(Mobile Database

移动数据库是针对移动设备而诞生的,是能够支持移动式计算环境的数据库,其数据在物理上分散而逻辑上集中。它涉及到数据库技术,分布式计算技术,移动通信技术等多个学科,与传统的数据库相比,移动数据库具有移动性,位置相关性,频繁的断接性,网络通讯的非对称性等特征。移动数据库管理系统是一种动态分布式数据库管理系统。

移动数据库基本上由三种类型的主机组成:移动主机(Mobile Hosts),移动支持站点(Mobile Support Stations)和固定主机(Fixed Hosts)。移动数据库涉及的关键技术有:复制与缓存技术;数据广播技术;位置管理;查询处理与优化;移动事务处理。

目前,移动数据库系统通常采用三层结构,即在客户机和服务器之间增加了一层来实现移动数据库系统。比如,ORACLEMobile AgentINFORMIX公司的I-MobileSYBASE SQL Anywhere SQL Remote以及国内人大金仓小金灵系统。

10.  XML数据库(XML Database

XML数据库是一种支持对XML格式文档进行存储和查询等操作的数据管理系统。在系统中,开发人员可以对数据库中的XML文档进行查询、导出和指定格式的序列化。目前XML数据库有三种类型:(1)XML Enabled Database(XEDB),即能处理XML的数据库;(2)Native XML Database(NXD),即纯XML数据库;(3)Hybrid XML Database(HXD),即混合XML数据库。

现有的XML数据存储技术:(1FILE format;(2Relation DBMSORACLE XSUSQL Server 2000 OPENXMLSQL Server 2005 XML数据类型,IBM DB2 XML ExtenderOfficeXP Access 2002;(3Natvie XML DBMS。当前XML数据存储技术面临两个主要的问题:XML数据的存储模式以及XML数据的查询效率。

11.  非关系型数据库(NoSQL Database

NoSQL的定义很广,最常见的解释是“non-relational”“Not Only SQL”也被很多人接受,它是一种不同于关系型数据库的数据库管理系统设计方式,经常要避免使用SQL join 指令。NoSQL是在Web 2.0的时代背景下催生的一种数据库,用以处理高并发读写、海量数据的高效率读写以及高拓展性和高可用性。

传统的关系型数据库的表都是存储一些格式化的数据结构,每个元组的字段的组成都是一样的;而NoSQL是以键值对存储,它的结构不固定,每个元组都可以有不一样的字段,每个元组都可以根据需要增加一些自己的键值对。

当前成功的非关系型数据库产品有GoogleBigTableAmazonDynamoFacebookCassandraRedis以及MongoDB等等。

引用(Reference

本文总结于《高级数据库技术》这门课程,相关资料引用了维基百科和百度百科。

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