07研-学生综述报告最后版主动数据库技术综述－王静

主动数据库技术综述 王静 机械电子工程 2007260001 在传统的数据库管理系统中，除了能主动地做一些数据的一致性和完整性检查之外，不再有其他的主动性设施。近年来，一些商品化的数据库管理系统，例如SQLServer、Oracle和Sybase等数据库系统，都陆续引进了“触发器(Trigger)”的概念，主动数据库技术正从实验室的研究向商品化软件开发方向发展，随着人工智能技术的发展和面向对象设计的理念逐步深入，数据库的主动性功能正在各种应用中发挥越来越大的作用。 一、主动数据库技术的简介 目前对主动数据库的研究分为两大类型：设计并实现具有主动功能的数据库原型，扩充关系数据库使其具有主动功能。 在主动数据库的设计实践中，通常采用的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 是将ECA（事件—条件—动作）规则预先嵌入数据库系统，系统中提供了一个自动“监视”模块，主动触发执行某个动作。由此，数据库管理系统就可主动履行一些预先由用户设定的动作，比如完整性约束、存取控制、例外处理、监督和警告、状态开关自动切换、检索策略的切换，甚至复杂的演绎推理和实时处理等功能都以一种统一的机制得以实现，从而达到“主动性”的目的。 20世纪90年代以来，研究者更加重视主动数据库技术的实用化。一方面，扩充传统数据库的数据模型使之适应主动数据库的要求，结合面向对象数据库技术设计面向主动对象的数据库，以适应客观世界的复杂性，另一方面，研究者致力于系统效率、性能设计、事件检测技术等等实现技术的探索，并试图使之实用化、商品化。主动数据库技术是目前数据库技术中的一个活跃领域，近年的研究已经取得了很大的成果。 二、主动数据库系统的实现途径 实现上动数据库系统可有以下几种实现途径： (1)改造的途径 最简单的实现 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 就是在原有数据库管理系统的基础上进行改造。为此只需在原有数据库管理系统之外增加一个能经常有机会(例如具有较高的运行优先级)运行的事件监视器即可。此时，事件库是统一的一个库，由用户预先设置好，在应用程序运行的同时，由事件监视器来监视事件的发生，并根据事件库中所示自动执行相应的动作或动作序列。 (2)嵌入主动程序设计语言的途径 这种方法把一般程序设计语言改造成一种主动程序设计语言，数据库操作嵌入在其中执行。这种途径已由主动程序设计语言将事件库分成块，分布在各个近程或对象(当采用面向对象范式时)中，运行效率可望大大提高。 (3)重新设计主动数据库程序设计语言的途径 按上节所述．重新设计主动数据库程序设计语言来将数据的定义、操作、维护和管理功能与应用程序彻底融合在一起，这自然也是—条可取的途径。这就彻底地解决了所谓“阻抗不匹配”问题。 一般来说，第一种途径是一种最简单的途径，但效率较差；第二种途径是—种折中方案，改造的工作量适中，除了在两种语言的接口部分可能损失—定的效率之外，运行效率较好；第三种途径是一种最彻底的方案．运行效率高，但是现实的难度和工作量较大。因此应根据具体情况对上述三种实现途径进行具体的选择。 三、主动数据库技术的研究动态 1. 会议 “主动数据库”这个术语由M. Morgenstern在1983年的第九届国际超大型数据库学术会议(VLDB)上提出以来，多次国际会议中都对主动数据库系统进行过专题讨论。目前有关主动数据库的研究结果仍时有报道，国际数据库顶级会议VLDB2006仍将主动数据库作为重要兴趣主题。 2. 论文 许多研究小组和包括IBM在内的多家机构都提交了有关主动数据库技术的论文，Dayal U.、Dennis R.、Gehani N.H.等先后提交了有关主动数据库和规则库融入数据库的论文，也相继构造了一些主动数据库系统的模型和原型。围绕主动数据库的具体实现模式和方法，研究者发表的论文，如为了简化ECA规则提出了S_T（Situation_Trigger）模型，为解决超长时间事务提出了事务调度的模型，为解决大量规则增长提出的预测主动数据库规则的静态分析技术等等。 3. 项目 关于主动数据库管理系统的研究有下列几个较有影响力的项目，他们大多是在关系数据库系统（RDBMS）或面向对象数据库系统（OODBMS）的基础上进行扩充而增加主动性功能的。 （1）ETM 是德国卡什鲁研究所(FZI Karisruhe)在一个面向对象数据库CAD OODBMS中为了完整性控制而设计的一个“事件一动作触发器”。 （2）HiPAC（High Performance Active System）系统是威斯康辛大学(CCA/XAIT，U.Wisconsin)开发的一个主动面向对象数据库管理系统。HiPAC最初在系统DAPLEX上扩展了面向对象的特征而成为OODAPLEX，之后又在此基础上扩充了ECA规则（即“事件一条件一动作规则”）和时间约束规则。在HiPAC系统中，规则作为第一类实体被单独定义，每个规则是规则类中的一个实例，同其它对象类一样规则，能够通过调用在规则类上定义的函数来创建、修改和删除规则。事件可以是来自内部的时钟事件或硬件信号，也可以是由用户自定义的事件。 （3）Postgres 系统是由加州大学伯克莱分校(UC Berkley)在一个关系型数据库管理系统的基础上扩充“条件—动作库”后形成的系统。其实现始于1986年，后来经历了几次主要的版本更新。POSTGRES引入了可自动触发的规则机制，支持三类规则ALWAYS、ONCE、NEVER，并且已经在许多研究或实际的应用中得到了应用。 （4）Starburs 系统由IBM公司Almaden研究中心研制，在可扩充关系数据库管理系统中结合了“面向集合的产生式”规则。采用集中式的规则体系，有一个内在的冲突协调器，当多个规则被触发时，依据优先级和最近最少使用原则，选择一定的顺序依次执行这些规则。 （5）Alert是IBM公司设计的，可以把一个被动的DBMS变换成一个主动DBMS的一种分层的体系结构，Starburst就是采用这种结构由关系型DBMS作较小的修改和扩充而成的。Alert系统同样由IBM公司设计，是一个由PDBMS转化的ADBMS,触发事件可以是数据库的增加、删除和修改操作也可以是用户定义的操作。 （6）CPLEX是哈佛大学的一个带规则的具有持久性对象的面向对象的程序设计语言。 （7）RUBIS是巴黎大学开发的一个带有ECA规则触发器的DBMS。 （8）ODE是AT&T公司贝尔实验室在持久性C++中增加了约束和触发器后形成的系统。 (9) O2是Altair在OODBMS中增加规则而成。 (10)ATM ATM是DEC公司在CRL开发的一个采用规则来组织长期事务或活动的系统。 (11) SAMOS是苏黎世大学开发的把ECA规则和OODBMS集成在一起而形成的的一个系统。 在国内，对主动数据库技术的研究起步较晚，将主动数据库技术应用于实际系统的也比较少，但已经有了将面向对象数据库和主动数据库技术结合运用在社会保险信息系统的尝试。国内已经实现的主动数据库模型有华中科技大学的ARTS-1系统。 四、主动数据库技术存在的问题 从上面的一些主动数据库介绍来看，主动数据库的一个突出思想是让数据库系统具有各种主动进行服务的功能，并以一种统一而方便的机制来实现各种主动性需求。统一的机制要求把主动性功能用一种统一的方法与原有的数据库功能集成在一个数据库系统中。目前，这种机制主要通过将一些规则预先嵌入数据库系统的方法来实现。系统中提供一个自动“监视”模块，它主动地不时检查着这些规则中包含的各种事件是否己发生，一旦发现某事件发生时，就主动触发执行某个动作。不过，已经实现这些带主动功能的数据库管理系统中仍存在一些缺陷，目前还有一些技术问题等待解决： 1 触发事件的指明方式局限性很大，不能提供用户一种自由构造和设置自己所需事件的机制，更没有从简单事件构造复杂事件的能力。 2 这些主动性设施缺乏一般性和统一性，它基本上是依附在某种特定系统上的。要弥补上述缺陷就要对主动数据库的各个部分进行深入的探讨和研究，主动规则和执行模型是主动数据库中的核心部分。 3 缺乏足够的表达能力。要定义一个简单的规则可能需要定义多个规则来描述它。而某些系统中限制与一个关系相关联的规则数目，而且一个条件所能触发的最大规则数也有所限制。 4 缺乏简单而 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的定义。各系统定义的语法和语义各不相同，不同系统间移植非常困难。 5 安全性、可靠性的问题。由于规则设计的方法和指导原则尚没有完善的理论，用户很难保证他所定义的规则在实际运行时能遵循自己的意图。 6 性能不高。应用程序中，事务程序与规则定义分离时，全局优化难以进行，导致系统效率降低。 五、主动数据库技术发展方向 根据以上主动数据库存在的问题，总结出它的发展方向： 1 执行模型——即ECA规则的处理和执行方式。 2 条件检测——这是主动数据库系统实现的关键技术之一，由于条件的复杂性，如何高效的对条件求值，对提高系统效率有很大的影响。 3 事务调度——与传统数据库系统中的数据调度不同，它不仅要满足开发环境下的可串行化要求，而且满足对事物时间方面的要求，现在对执行事件估计的代价模型是有待解决的难题。 4 体系结构——在传统的数据库管理系统基础上，扩充事务管理部件和对象管理部件以支持执行模型和知识模型并增加事件侦测部件，条件检测部件和规则管理部件。 5 系统效率——这是主动数据库研究中的一个主要问题，是设计各种算法和选择体系结构时应主要考虑的设计目标。 参考文献： [1] 张文超. 基于主动数据库技术的质检管理信息系统研究开发[D]. 西安理工大学硕士论文, 2007.3 [2] 李艳. 主动数据库技术的研究与应用[D]. 电子科技大学硕士论文, 2003.3 [3] 田川. 主动数据库在物流销售短信息系统上的应用[D]. 吉林大学硕士论文, 2005.4 [4] 周利萍. 主动数据库技术在销售一物流管理系统中的应用[D]. 湖南师范大学硕士论文, 2005.5 [5] 左万利. 主动数据库理论研究[D]. 吉林大学博士论文, 2005.10 [6] 潘劫. 主动数据库中的主动规则和执行模型的研究[D]. 河海大学硕士论文, 2004.3 PAGE 4