XML技術與資料庫的發展趨勢分析

2021-04-15 13:07:07 字數 3270 閱讀 7696

資料庫技術及其應用系統經歷了從層次資料庫、網狀資料庫到關聯式資料庫以及物件導向資料庫的發展,在傳統的商業和事務處理領域內逐步成熟,取代了原有的基於檔案系統的資料處理方式,成為計算機資訊系統中的重要基礎和支柱。但隨著internet的飛速發展,web的出現改變了人們習慣的處理方式,也給資料庫技術提出了必須面對的重要問題,即如何有效地儲存和管理web上的資料(文件),使其既能被高效地操作和維護,又能在internet平台上方便地表示和交換。 [bitscn_com]

1、資料庫簡史www@bitscn@com

資料庫系統是隨著計算機技術的不斷發展,在特定的歷史時期、特定的需求環境下出現的。在2023年的第一台計算機到20世紀60年代這漫長的20年裡,計算機作業系統主要侷限於檔案的操作,對資料的管理也主要是通過檔案系統來實現。進行計算所需要的各種資料存放在各自的檔案裡,使用這些資料時將檔案開啟,讀取檔案中的資料到記憶體中,當計算完畢後,將計算結果仍舊寫入到檔案中去,它的不足主要集中在無法對資料進行有效的統一管理。針對檔案系統的重要缺點,人們逐步發展了以統一管理資料和共享資料為主要特徵的系統,即資料庫系統。2023年,美國通用電氣公司開發成功了世界上的第乙個資料庫系統ids(integrateddatastore)。ids奠定了網狀資料庫的基礎,並得到了廣泛的發行和應用,成為資料庫系統發展史上的一座豐碑。2023年,美國國際商用機器公司(ibm)也推出世界上第乙個層次資料庫系統ims(informationmanagement system),同樣在資料庫系統發展史上占有重要的地位。

70年代初,e.f.codd在總結前面的層次、網狀資料庫優缺點的基礎上,提出了關係資料模型的概念及關係代數和關係演算。在70年代,關係資料庫系統無論從理論上還是實踐上都取得了豐碩的成果。在理論上確立了完整的關係模型理論、資料依賴理論和關聯式資料庫的設計理論;在實踐上,世界上出現了很多著名的關係資料庫系統,比較著名的如systemr、ingres、oracle等。 bbs.bitscn.com

與檔案系統相比,資料庫系統有幾個方面的特點:向使用者提供高階的介面;向使用者提供非過程化的資料庫語言(即sql語言);查詢的處理和優化;併發控制;資料的完整性約束。

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進入80年代之後,計算機硬體技術的飛速提高促使計算機應用不斷深入,產生了許多新的應用領域,例如計算機輔助設計、計算機輔助製造、計算機輔助教學、辦公自動化、智慧型資訊處理、決策支援等。這些新的領域對資料庫系統提出了新的要求。但由於應用的多元化,不能設計出乙個統一的資料模型來表示這些新型的資料及其相互關係,因而出現了百家爭鳴的局面,產生了演繹資料庫、物件導向資料庫、分布式資料庫、工程資料庫、時態資料庫、模糊資料庫等新型資料庫的研究和應用。

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2、xml簡介bbs.bitscn.com網管論壇

xml推薦標準1.0版發布於2023年2月,之後迅速在全球掀起了xml應用的浪潮。xml是一種描述型的標記語言,與html同為sgml(標準通用標記語言,iso-8879國際標準)的一種應用。由於xml在可擴充套件性、可移植性和結構性等方面的突出優點,它的應用範圍突破了html所達到的範圍。

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一篇xml文件由標記和內容組成。xml中有六種標記:元素(elements)、屬性(attributes)、實體引用(entityreferences)、注釋(comments)、處理指令(processinginstructions)和cdata段(cdatasections)。xml與html最顯著的不同是xml文件中引入了「文件型別宣告」(document type declarations)。dtd使文件可以與分析器交流關於它的內容的元資訊。dtd的出現,賦予了xml文件可擴充套件性、結構性和可驗證性,使xml具備了類似於資料庫的一些性質,可以利用xml來組織和管理資訊;又可以與html一樣在瀏覽器中方便地表示,在internet上高效地傳遞和交換。考慮到與html的相容,dtd並不是xml文件必需的成份。具有dtd的xml文件稱作「valid」,否則就是「well-formed」。

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目前,處理xml文件的方式主要有sax與dom兩種。sax(******apiforxml)是一種基於流的、以事件處理方式工作的介面。sax 2.0在2023年5月發布,增強了許多功能,包括對名字空間的支援。dom(document object model)則是在對xml文件進行分析後,在記憶體中建立起乙個完整的樹結構,然後在此基礎上進行各種操作。簡單地比較來看,sax對系統資源要求低、速度快,但對文件的操作是唯讀的;dom的處理能力強大,但要求大量的系統資源,尤其是對於大的文件。而後還出現了xpath和xpointer用以完成xml的搜尋和轉換;xsl、xslt和soap用以完成xml的遠端物件訪問,xml query languages的出現使xml查詢語言可用於任何xml文件。

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3、xml與資料庫bitscn~com

xml檔案是資料的集合,它是自描述的、可交換的,能夠以樹型或圖形結構描述資料。xml提供了許多資料庫所具備的工具:儲存(xml文件)、模式(dtd,xmlschema,re1axng等)、查詢語言(xquery,xpath,xql,xml-ql,quilt等)、程式設計介面(sax,dom,jdom)等。但xml並不能完全替代資料庫技術。xml缺少作為實用的資料庫所應具備的特性:高效的儲存、索引和資料修改機制;嚴格的資料安全控制;完整的事務和資料一致性控制;多使用者訪問機制;觸發器、完善的併發控制等。因此,儘管在資料量小、使用者少和效能要求不太高的環境下,可以將xml文件用作資料庫,但卻不適用於使用者量大、資料整合度高以及效能要求高的作業環境。 bitscn~com

隨著web技術的不斷發展,資訊共享和資料交換的範圍不斷擴大,傳統的關聯式資料庫也面臨著挑戰。資料庫技術的應用是建立在資料庫管理系統基礎上的,各資料庫管理系統之間的異構性及其所依賴作業系統的異構性,嚴重限制了資訊共享和資料交換範圍;資料庫技術的語義描述能力差,大多通過技術文件表示,很難實現資料語義的永續性和傳遞性,而資料交換和資訊共享都是基於語義進行的,在異構應用資料交換時,不利於計算機基於語義自動進行正確資料的檢索與應用;資料庫屬於高階應用,需要昂貴的**和執行環境。而隨著網路和internet的發展,資料交換的能力已成為新的應用系統的乙個重要的要求。xml的好處是資料的可交換性(portable),同時在資料應用方面還具有如下優點:(1)xml檔案為純文字檔案,不受作業系統、軟體平台的限制;(2)xml具有基於schema自描述語義的功能,容易描述資料的語義,這種描述能為計算機理解和自動處理;(3)xml不僅可以描述結構化資料,還可有效描述半結構化,甚至非結構化資料。

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XML技術與資料庫的發展趨勢分析

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