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數據庫系統(tǒng)概論范文第1篇

關鍵詞：數據庫；學習需求；教學方法

中圖分類號：G40文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2011)15-3625-02

《數據庫系統(tǒng)概論》是高校計算機專業(yè)的必修專業(yè)課,同時它也是一門理論和實踐性都較強的學科,傳統(tǒng)的“黑板上講理論,機房里練操作”的授課模式很難激發(fā)學生的學習興趣,教學效果不佳。

往往一學期教學結束，和學生談起本課程的學習，學生只是記住幾個概念，至于數據庫的技術沒有多少能深入理解，更別提能應用于實際。數據庫的應用雖然十分廣泛，到處都是數據庫，銀行里、商店里、網絡上等等。但是因為它是藏在“后臺”的，不像多媒體、WWW等等，既作為對象，又作為外殼，直接呈現在人們面前，所以要簡明扼要、深入淺出、生活化地詮釋它，顯然有更高的難度。

本人在《數據庫系統(tǒng)概論》教學實踐中體會到, 不能只看中理論，覺得學生只要知道是怎么一回事就可以了，需要學生親身去參與項目的開發(fā)，去經歷基本真實的項目制作，才能掌握知識。因此，在實際的教學中，采用任務驅動的案例教學法,配合直觀的教學媒體,并布置學生的課下任務，多管齊下，讓學生更全面的了解、使用數據庫技術。

1 教學方法概述

對于計算機專業(yè)的課程來講，教學方法大致有以下幾種：

1.1 講授法

這種方法能夠使學生在短時間內獲得大量系統(tǒng)的科學知識。但運用不好，學生學習的主動性、積極性不易發(fā)揮，就會出現教師滿堂灌、學生被動聽的局面。在講述數據庫概念的時候，常采用這種方法。

1.2 討論法

這種方法是在教師的指導下，學生以小組為單位，圍繞教材的中心問題，各抒己見，通過討論或辯論活動，獲得知識或鞏固知識。在該課程的教學中，采用一兩次，如并發(fā)事務的處理。在討論中引導學生圍繞題目發(fā)表意見，然后在結束時，概括討論的情況，使學生獲得了正確的觀點和系統(tǒng)的知識。

1.3 直觀演示法

通過展示各種案例或進行示范性實驗，讓學生通過觀察獲得感性認識。主要是演示實驗的內容或要求課下學生實際操作的內容。

1.4 練習法

學生在教師的指導下鞏固知識、運用知識、形成技能技巧的方法。實際操作的練習，旨在形成操作技能，在技術性學科中占重要地位。

1.5 讀書指導法

讀書指導法是教師指導學生通過閱讀教科書或參考書，以獲得知識、鞏固知識、培養(yǎng)學生自學能力。在每次課后，都給學生布置相應的參看書目、參考文獻或參考網站，引導學生主動地自學，并在課堂上適當地讓學生發(fā)表自己看書的收獲。

1.6 任務驅動教學法

這種方法要求給學生布置具體的學習任務，讓學生自己查閱資料，并對知識體系進行整理，再選出代表進行講解，最后由教師進行總結。這種方法可以讓學生在完成“任務”的過程中，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生獨立探索及合作精神。在講解關鍵的知識或技術時如數據庫的設計，大多采用這種方法。

1.7 自主學習法

這種方法是給學生留思考題或是遇到的一些實際生產問題，讓學生利用網絡資源自主學習的方式尋找答案，提出解決問題的措施，然后提出討論評價。這種方法能夠充分發(fā)掘學生的創(chuàng)造潛能，提高學生解決實際問題的綜合能力。

2 教學方法的實施

《數據庫系統(tǒng)概論》的主要目的是要求學生能掌握數據庫技術中的概念，并學會進行數據庫的設計和實施，進而能結合前臺對后臺數據庫進行各種操作。

2.1 數據庫的概念

這一部分主要采用聯(lián)系生活的實際講授法來講述。例如在講述數據管理的發(fā)展時采用在圖書館查閱資料的例子，總結出常用信息資源管理的兩種方法：手工管理（逐級分類）和計算機管理（采用數據庫）。通過搜索引擎引入數據庫，讓學生感受數據庫管理信息的優(yōu)勢：查找統(tǒng)計數據高效準確，數據庫的共享性好，管理操作方便，管理大量信息占用空間小。 通過對圖書管理數據庫的解剖分析，了解使用數據庫管理信息的基本思想和方法：采用表格的結構以及表與表之間的關系進行存儲和管理信息的。然后編寫數據庫管理軟件對數據庫信息進行查找和統(tǒng)計操作。

2.2 數據庫的設計

這一部分主要采用任務驅動的案例教學。先給大家一個總體的任務，比如圖書管理系統(tǒng)。總體任務是設計一個圖書館數據庫，在此數據庫中保存有讀者記錄和書目。

首先作需求分析，將學生分組，一組代表讀者，一組代表圖書管理者。分別模擬讀者和圖書管理員的角色，采用各種方式收集各自的需求。并形成需求分析報告文檔。其次，在拿到需求分析報告文檔后，每個同學畫出書面的E-R圖，包括局部的和總體的E-R圖，并利用Power Designer軟件將書面的E-R圖轉換成電子的。然后，在得到總體的E-R后，分析怎樣可以將E-R圖轉換成我們要求的二維表，依據是什么，轉換后的結果是什么？并利用Power Designer軟件提供的轉換功能來進行驗證。數據庫設計的其他階段在其他部分來講述。

2.3 數據庫的實施

這一部分采用實驗課時使用的Oracle 10g來講述。通過讓學生自己下載、安裝、運行Oracle 10g來完成數據庫的實施。主要采用直觀演示法來講述該部分的內容。并形成了指導書，讓大家有章可依。在實驗指導書中，也設計了思考題，讓學生能夠在做完基本的操作后能再深入地思考某些問題。比如在建立基本表的時候，可以使用SQL命令，是否也可以建立相應的文件呢？怎樣來建立文件，怎樣來執(zhí)行文件等。

2.4 后臺數據庫的連接

這一部分采用學生將要學習的JSP來進行后臺數據庫的連接。由于本課程主要是數據庫概論及使用，所以僅僅要求只要能通過前臺界面連接到數據庫，并對數據庫能進行維護即可。這一部分先采用直觀演示法給大家演示了JSP和Oracle的連接步驟，并在演示的過程中進行了詳細的講解，然后采用任務驅動法讓學生自己動手實踐，若有問題，利用自主學習法來進行解決。有解決不了的，我們在一起共同討論、分析是什么地方出現了問題，如何解決問題。

3 教學反思

“數據庫”這部分內容對大二的學生而言是一個比較陌生的領域，平時接觸挺多，但數據庫隱藏較深，故學生理解不是很清晰。因此在情景引入、創(chuàng)設問題上的設計就成為教學的關鍵。

在實際的課堂教學中，我首先進行教學的設計，以期能夠讓學生盡快的接受新概念，熟悉新技術。例如在講述數據庫系統(tǒng)的優(yōu)點時，就設計了大家最常用的圖書館借閱圖書和在網上如何搜索問題的例子。找到大家的興趣點，然后再切入正題。其次，在實際的教學中，不局限于某種具體的教學方式，而是采用各種教學方式，目的只有一個，如何讓學生盡快接受新概念，如何理解和掌握新技術，從而完成相應的教學目標，為學生構建數據庫技術的知識結構。在講述SQL的時候，就通過直觀演示的方法來教學；在講述數據庫設計的內容時，就使用討論教學法。在指導學生實踐的過程中，使用了任務驅動法。讓學生參與項目的制作，教師和學生始終在互動的問題設置、問題解決中，突破了“技術”的約束，逐步從圖書管理系統(tǒng)將注意力吸引到其技術內在價值的探究當中，即從數據庫的概念理解與技術應用當中內化素養(yǎng)，提升能力，不斷地達成數據庫課程的教學目標，感受利用數據庫存儲、管理大量數據并實現高效檢索方面的優(yōu)勢；了解使用數據庫管理信息的基本思想與方法；能夠進行數據庫的設計；能夠通過前臺維護后臺數據。在每次課后，又采用讀書指導法、任務驅動法和自主學習法督促學生積極主動地自學、自己思考、自己設計解決問題的方法。幾輪課程講下來，學生反映效果不錯。最后，及時思考。一場課下來就總結思考，寫好課后一得或教學日記；一周課下來或一個單元講完后反思，發(fā)現問題及時糾正；通過最后的結課考試，召開學生座談會，聽取意見，從而進行完整的整合思考；這樣可以對以后自己在本課程的教學上有很大的幫助。

4 結論

通過多種教學方法，讓學生自己體驗和感受到數據庫的優(yōu)越之處，提高學生學習的主動性和積極性。所以在數據庫的教學中，教師既要放眼課程建設與發(fā)展，又要做一個有心人，去尋找合適的例子，進行教學過程的設計，這樣才能保證能夠全面地將數據庫的技術傳授給學生。

參考文獻：

[1] 王珊,薩師煊.數據庫系統(tǒng)概論[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.

數據庫系統(tǒng)概論范文第2篇

關鍵詞：COM；DCOM；多數據庫系統(tǒng)；分布式

1、前言

隨著計算機網絡技術和分布式計算的飛速發(fā)展，越來越多的用戶希望能夠訪問和處理多個不同數據源中的數據。在此情況下，出現了多數據庫系統(tǒng)。多數據庫系統(tǒng)(MuitidatabaseSystem，簡稱MDBS)的研究開始于80年代，至今已經有二十多年的發(fā)展歷史，多數據庫系統(tǒng)是多個現存的、自治的、異構的數據庫系統(tǒng)的聯(lián)合。多數據庫系統(tǒng)在所有局部數據庫系統(tǒng)之上構成全局系統(tǒng)管理層，提供外部用戶接口，使用戶能實現對異構數據庫的透明訪問。

通過分析發(fā)現，目前的多數據系統(tǒng)只是對異地數據庫訪問支持，有很大的局限性，而對多數據庫系統(tǒng)中的事務管理、異構模式消解、全局視圖維護等關鍵技術都沒有提供很好的解決方案。

90年代，網絡技術的發(fā)展使組件化程序設計的思想促使人們把多數據庫系統(tǒng)與COM/DCOM結合起來。一方面，可以大大提高系統(tǒng)的可管理性、可維護性、可伸縮性和可集成性等，使多數據庫系統(tǒng)的開發(fā)、使用和維護都變得簡單;另一方面，這兩者的結合也為先進的分布式組件對象技術提供了一個廣闊的應用領域。因此，分布式組件對象技術在多數據庫系統(tǒng)領域里得到廣泛應用。

2、COM/DCOM技術

基于對大型軟件開發(fā)的困難性、軟件開發(fā)的協(xié)調性、軟件復用、軟件的互操作性、軟件的跨平臺性等問題的研究，Microsoft提出了COM/DCOM技術，并得到科學實踐的驗證及進一步發(fā)展。

COM/DCOM是建立在面向對象技術的基礎之上，是面向對象技術的擴充和發(fā)展。它繼承了面向對象技術的優(yōu)點，克服了面向對象技術的缺點，提供了分布式計算環(huán)境。它采用面向對象的多層客戶/服務器計算模型，該模型將分布在網絡上的全部資源都按照對象的概念來組織，為網絡上的大型軟件開發(fā)建立全新的技術框架。因此，COM/DCOM是一種構造軟件組件的二進制標準。

2.1COM簡介

COM是一種構造軟件組件的二進制標準，而面向對象技術是組件式設計思想的基礎。它使得組件和客戶端無需任何中介組件就能相互聯(lián)系，其規(guī)范所定義的組件模型具有面向對象、語言無關性、進程的透明性、可重用性等特點。目前，COM自身得到了很大的發(fā)展，己經遍布于Microsoft的各種軟件產品中。

在Windows系統(tǒng)平臺上，一個COM組件或是一個DLL(動態(tài)連接庫)文件，或是一個EXE(可執(zhí)行)文件。一個組件程序可以包含多個COM對象，每一個COM對象可以實現多個接口。它們的關系可展現如圖1所示。

圖1 COM組件、COM對象和COM接口關系

2.2DCOM簡介

DCOM是COM的無縫擴展，它充分利用基于COM的應用、組件開發(fā)工具及知識，并把它們轉移到分布式計算的應用領域，實現了不同計算機上的組件對象與客戶程序之間或組件對象之間在網絡上的相互通信，具有平臺無關性、協(xié)議無關性、語言無關性、組件位置獨立性和可擴展等優(yōu)點。它建立在分布式計算環(huán)境(DCE)的遠程過程調用(RPC)之上，采用DEC RPC的NDR格式來進行數據分組和傳輸，并利用DEC PC的安全機制進行數據的安全認證和一致性檢查。

DCOM的基本工作過程如圖2所示。

圖2 DCOM的工作過程圖

3、基于COM/DCOM的多數據庫系統(tǒng)結構

隨著COM/DCOM技術的發(fā)展及標準化工作的完善，COM/DCOM已成為主流技術，符合COM/DCOM規(guī)范的產品也逐漸不斷地被推出并開始被廣為采用。COM/DCOM目前已經是一項比較成熟的分布式面向對象技術，COM/DCOM非常適用于多數據庫系統(tǒng)的有效管理。

本系統(tǒng)模型采用了一種全新的解決方法，在應用服務器中直接提供支持，這種方案才能保證分布式程序的運行效率，特別是在于需要大量數據進行處理的系統(tǒng)相連上尤為明顯。采用本系統(tǒng)模型可以擁有分布計算的支持，可應用服務器支持移動計算工作方式。該模式是數據庫緩存更新的發(fā)展，用戶與應用服務器相連并且從應用服務器上獲得數據，然后將緩存在本地的數據更新，可對數據進行各種離線處理和分析，用戶與應用服務器重新連接后，可以一次新的將離線所作的處理更新到數據庫服務器中。

COM組件主要負責Web服務器和數據庫服務器，通過間接調用外部程序或腳本代碼來訪問數據庫，因此可以提供與數據庫相關的動態(tài)HTML頁面，或執(zhí)行用戶查詢并將查詢結果格式轉化成HTML頁面，通過Web服務器返回給用戶瀏覽器。

多數據庫系統(tǒng)的體系結構如圖3所示。

圖3 多數據庫系統(tǒng)的體系結構

4、系統(tǒng)實現

利用Visual C++中的ODBC技術可以極大地減少軟件開發(fā)的工作量，提高了效率并增強了軟件的可靠性。ODBC API是由ODBC提供的一組函數調用接口，其主要功能就是將SQL語句發(fā)送到目標數據庫，然后處理這些SQL語句返回的結果。下面是通過ODBC API連接數據庫的主要步驟及其所涉及到的重要函數。

4.1連接一個已經配置好的數據源

CDatabasem_database;

If(!m_database.IsOpen())

{If(!m_database.IsOpen(_T(""Test"")))

  Assert(""不能打開該數據源"");

}

m_database.Close();

4.2動態(tài)連接數據庫

由于與數據庫的連接是通過Cdatabase類對象來實現的，所以可以通過賦予CrecordSet類對象參數m_pDatabase以連接不同數據庫的Cdatabase對象指針，就可以動態(tài)地連接數據庫：

void CDB::ChangeConnect()

{Cdatabase*pdb=m_pSet->m_pDatabase;

Pdb->close();

switch(m_id)

{

  case 0:

  if(pdb->Open(_T(""ES"")))

{AfxMessageBox(""打開失敗"",""檢查ODBC連接"";

    exit(0);}

  case 1:

  if(!pdb->Open(_T(""Motor"")));

{AfxMessageBox(""打開失敗"",""檢查ODBC連接"";

    exit(0);

}m_id=0;break;

}

}

4.3動態(tài)連接表

表的動態(tài)連接可以利用在調用CrecordSe:tOpen()函數時指定SQL語句來實現。

5、結束語

本文提出一種基于COM/DCOM的多數據庫模型。COM/DCOM技術是解決多種異構數據庫環(huán)境下的據庫信息處理的一種有效的方法。由于其先進性、可擴展性、可配置性、靈活性、可靠性和先進的多層結構等的優(yōu)點，它不但可以解決數據庫異構的問題，更是解決操作系統(tǒng)異構的最有效的方法。我們有理由相信組件對象技術將是解決數據庫系統(tǒng)集成的優(yōu)良方案，在企業(yè)集成應用系統(tǒng)中將起到重要的作用，將是數據庫技術的一個新的發(fā)展趨勢。

參考文獻：

[1]李瑞軒.多數據庫系統(tǒng)原理與技術[M].電子工業(yè)出版社.2005.

[2]王珊,薩師煊.數據庫系統(tǒng)概論(第4版)[M].高等教育出版社.2007.

數據庫系統(tǒng)概論范文第3篇

關鍵詞： 資源整合 異構數據庫 互操作 聯(lián)邦式數據庫

1 引言

異構數據庫互操作問題作為數據庫領域的研究熱點和難點課題，在國內外的學術界和工業(yè)界都引起了廣泛的關注。自20世紀80年代以來，國外許多公司和科研單位對異構數據庫的集成進行了大量研究，取得了不少成果，但國內對異構數據庫集成的研究還處于開始階段。

2 異構數據庫互操作的概念

異構數據庫（Heterogeneous Database）集成是數據庫技術從完全集中到邏輯集中、物理分布（傳統(tǒng)分布式數據庫）乃至邏輯分布、物理分布（異構數據庫）這一發(fā)展過程的結果，也是兼顧已有系統(tǒng)自治性并實現新的數據共享這一現實需求的有效手段。

異構數據庫的異構特征包括兩個級別：系統(tǒng)一級的異構和語言一級的異構，主要體現在以下幾個方面。

(1)計算機體系結構的異構:各個參與的數據庫可以分別運行在大型機、小型機、工作站、PC或嵌入式系統(tǒng)中。

(2)操作系統(tǒng)的異構:各個數據庫系統(tǒng)的基礎操作系統(tǒng)可以是Unix， Windows NT，Linux等。

(3)數據庫管理系統(tǒng)的異構:一種是數據庫概念模式的異構:有層次、網狀、關系和面向對象4種；另一種是數據庫物理模式的異構：指概念模式相同，但數據結構不同，比如Oracle與SQL Server同屬關系型，但結構不同。

異構數據庫互操作的實現包括三個功能要素:(1)為用戶提供功能強大且操作靈活的互操作可視化界面，通過它用戶可以直觀地對多個異構數據庫進行透明訪問;(2)提供高級語言數據庫訪問調用級接口，至于調用級接口的實現層次可由設計者視具體清況而定;(3)支持環(huán)境開放性，可能的話還應該支持實現語言開放性。

異構數據庫系統(tǒng)的目標在于實現不同數據庫之間的數據信息資源、硬件設備資源和人力資源的合并和共享。異構數據庫系統(tǒng)集成就是要將數據庫系統(tǒng)的不同，操作系統(tǒng)的不同，操作平臺的不同或者底層網絡的不同進行屏蔽，使得用戶就可以將異構數據庫系統(tǒng)看成普通的數據庫系統(tǒng)，用自己熟悉的數據處理語言去訪問數據庫，如同訪問一個數據庫系統(tǒng)一樣，對其進行透明的操作。

3 實現異構數據庫互操作的途徑

面對異構數據庫的互操作需求，主要從兩個方面同時進行努力:一是建立標準，即建立統(tǒng)一的數據庫規(guī)范，消除由于標準的不完善而造成的各數據庫系統(tǒng)間的差異;二是構建異構數據庫互操作平臺，實現對多個異構數據庫的透明訪問。

隨著對數據庫互操作問題的深入研究，基于不同角度，許多研究者提出了可行的異構數據庫互操作途徑，這些途徑在實現互操作的深度、廣度和高度上各不相同，都有各自所適應的特定環(huán)境和需求。從異構數據庫的核心思想出發(fā)，把實現互操作的途徑歸納為兩大類。

3.1 系統(tǒng)級異構互操作

對于DBMS系統(tǒng)一級異構的網絡環(huán)境下的數據庫互操作，主要有四種實現途徑。

（1）數據庫網關（Database Gateway）

數據庫網關是一種中繼器，它能提供應用級的異構數據庫集成的手段。網關的主要作用是轉換和通信。

數據庫網關可以建立比較穩(wěn)定和透明的數據庫互操作，但是其缺點也較為明顯。諸如不關心如何屏蔽數據庫之間的異構性，不支持事務處理，資源冗余，用戶受限于數據庫廠商，不能任意選擇客戶機平臺及目標數據庫等問題。

（2）公共協(xié)議/數據轉換協(xié)議技術

公共協(xié)議是異構數據庫進行通信時采用的公認的數據協(xié)議，即公認的系統(tǒng)間傳遞SQL請求和結果的形式。最常見的協(xié)議是ANSI/ISO的關系數據存取(RDA)標準、SGA（SQL Access Group）規(guī)范和IBM的分布式關系數據庫結構(DRDA)。

數據庫網關相比，公共協(xié)議更具有可擴充性和開放性，能較好地實現異構數據庫的透明訪問、支持多種網絡協(xié)議和多種客戶平臺，是實現異構數據庫互操作的有效途徑之一。

公共協(xié)議/數據轉換協(xié)議的缺點是協(xié)議本身的低效率帶來的速度問題。

（3）公共編程接口

公共編程接口包括客戶應用編程界面(CAPI)和服務器應用編程界面(SAPI)。CAPI是一組過程庫，通常駐留在客戶端，通過裝載后端專用的驅動程序訪問不同的數據庫。SAPI提供一個應用編程界面，控制服務器與客戶應用請求和目標數據庫之間的交互。如Microsoft 的ODBC、Oracle的SQL*NET 以及IDAPI。其優(yōu)點有：由于提供了統(tǒng)一的調用級接口，使用戶免除了應用程序隨數據庫改變而改變的痛苦;通過API可使應用程序直接操縱數據庫中的數據。數據庫訪問API的缺點是:針對每一個數據庫都需要有一個與其對應的驅動程序;由于不同的驅動程序所支持的數據類型和對數據的操作都不相同，其完全透明地訪問異構數據庫的能力有限;實現效率過分依賴于驅動程序，而驅動程序將標準語法轉換成相應數據庫的命令語法要花費大量的時間。

（4）中間件技術（Middle Ware）

中間件是處于應用程序及應用程序所在系統(tǒng)的內部工作方式之間的軟件，它的基本思想是在各后端數據源和前端應用程序之間建立一個抽象層。把應用程序與系統(tǒng)所依附軟件的較低層細節(jié)和復雜性隔離開來，使應用程序開發(fā)者只處理某種類型的單個API，而其他細節(jié)則可以由中間件處理。這樣就使系統(tǒng)對每個不同數據源的操作變成對單一的中間件的操作，而后再對中間件進行異構處理。使用中間件技術解決異構數據庫集成的問題，將會給系統(tǒng)集成帶來很多的好處。這是因為中間件不僅能夠使得前端用戶訪問后端的異構數據庫實現透明化，并且保證了訪問接口的開放性，這樣可以使系統(tǒng)在以后功能上的擴展更加方便。通過中間件來訪問數據庫的另一個好處就是所有的客戶端的請求都發(fā)送到了中間件上，減輕了數據庫服務器的負擔，保證了數據庫服務器的性能不會降低。同時，中間件的采用極大地提高了系統(tǒng)的可維護性，在系統(tǒng)內部的某個邏輯發(fā)生變化時，只要改變中間層的相應處理程序，前臺用戶界面不需要做任何的改動，這樣就大大降低了系統(tǒng)維護的費用。

3.2 數據結構與語義級異構互操作

目前，對于數據結構和語義一級異構的數據庫互操作的研究有緊密耦合和松散耦合兩種思想，具體體現于多數據庫系統(tǒng)、聯(lián)邦數據庫系統(tǒng)和分布式數據庫系統(tǒng)三種方法。

（1）多數據庫系統(tǒng)

所謂多數據庫系統(tǒng)就是一種能夠接受和容納多個異構數據庫的系統(tǒng)，允許各個異構數據庫的“自治性”。多數據庫系統(tǒng)是一個廣義的概念，是相對于如集中式數據庫系統(tǒng)或分布式數據庫系統(tǒng)那種邏輯上具有同一管理系統(tǒng)而言的，它以多元和分布為主要特征。多元是指它多個彼此區(qū)別的集中式或分布式數據庫系統(tǒng);分布則是指數據分布在不同場地的數據庫系統(tǒng)中，由各自的管理系統(tǒng)進行管理。

多數據庫技術的目標是為在多個數據庫之間實現互操作，解決數據庫資源共享找到一種技術途徑。一般采用分布、異構、自治三個特性作為尺度來刻畫多數據庫系統(tǒng)。使用這種方法，用戶需要顯式地指明所要訪問的數據庫。多數據庫系統(tǒng)采用自下而上的方法來實現。

（2）分布式數據庫（Distributed Database）

分布式數據庫的基本思想是拋棄原有的數據庫系統(tǒng)，在網絡環(huán)境下建立分布的數據庫系統(tǒng)，在體系結構、事務處理模型等方面重新設計從而解決信息共享與互操作問題。分布式數據庫系統(tǒng)分為同質分布式數據庫和異質分布式數據庫。像 Oracle、Sybase、Informix 等都是同質分布式數據庫系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的實現相對來說比較容易一些。異質分布式數據庫管理系統(tǒng)大多是在已有的一些數據庫管理系統(tǒng)的基礎上實現的。

（3）聯(lián)邦式數據庫（Federated Database）

聯(lián)邦式數據庫系統(tǒng)是網絡技術和分布式數據庫技術發(fā)展的必然結果，它是由一組能協(xié)調工作，又可以獨立自治的部件數據庫組成。它可以是原先不分布的，又可以是分布的，具有分布性、自治性、異構性三大特性。

聯(lián)邦式數據庫與分布式數據庫系統(tǒng)的區(qū)別在于：分布式數據庫系統(tǒng)雖然在物理上是分散的，但因為有統(tǒng)一的數據模型及全局數據模式，所以它在邏輯上卻是集中的，因此用戶感覺到的是一個完整的數據庫。顯然，這種系統(tǒng)可用于某個專用領域的系統(tǒng)，但不適于不同領域間的異構系統(tǒng)的集成。相反地，聯(lián)邦式數據庫系統(tǒng)是由在不同結點上松散耦合分布的異構成員數據庫構成，各聯(lián)邦成員間的一種松散結合。構成聯(lián)邦成員的可以是一個集中式數據庫，也可以是一個分布式數據庫，它們可以根據需要（按某種組合）加入聯(lián)邦或者根據需要退出聯(lián)邦。聯(lián)邦式數據庫沒有全局模式，各子系統(tǒng)（即聯(lián)邦成員）按自己的需求建立各自的數據模式。其成員之間的數據共享關系，通過由協(xié)商確定的輸入/輸出模式來建立，單個成員有權拒絕或允許其它成員結點對它的訪問。因此，它能夠支持多庫系統(tǒng)的分布性、異構性和自治性，使之產生滿意的集成。

異構數據庫的互操作技術使得數據庫在原有技術領域發(fā)揮重要作用的同時，在未來新的應用領域也有著重要的影響，如地球觀測系統(tǒng) EOSDIS、電子商務、保健信息系統(tǒng)、數字出版、協(xié)同設計等領域。

參考文獻

[1] 薩師煊，王珊.數據庫系統(tǒng)概論.北京：高等教育出版社，2000.2.

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[3] 鄭振楣， 于戈等編著.分布式數據庫. 北京: 科學出版社， 1998.

[4] 劉艷梅. 基于 COM/DCOM 組件標準實現異構數據庫的聯(lián)合使用: [博士學位論文]. 北京:北京理工大學， 2000.

[5] 唐巍， 周俊林， 李曉. 異構數據庫集成方法初探. 計算機應用研究， 1999(8).

[6] 王艷君， 王運格， 吳麗紅. 異構數據庫間數據集成的方法. 煙臺師范學院學報， 1999， Vol.15(4).

數據庫系統(tǒng)概論范文第4篇

關鍵詞:大數據時代;數據庫課程體系;改革;教學模式

數據庫的原理和應用一直以來都是高校計算機專業(yè)課程中的重要組成部分，具有較強的理論性和實踐性。隨著大數據時代的到來，大數據技術已經被廣泛應用于學生的生活服務、課程體系開發(fā)及課堂教學系統(tǒng)中，這也給以關系數據庫為主導的高校數據庫教學提出了新的挑戰(zhàn)。因此，在這樣的大背景下，我國高校應當與時俱進，對數據庫課程體系進行改革和創(chuàng)新，從而為社會發(fā)展培養(yǎng)出更多高素質信息技術人才?？梢姡訌妼Υ髷祿尘跋赂咝祿煺n堂體系改革和教學模式創(chuàng)新的研究是非常具有現實意義的。

1大數據背景下數據庫技術類課程體系的改革

1.1數據庫系統(tǒng)

數據庫系統(tǒng)是大數據背景下數據庫技術中的“基礎篇”，因此，高等院校應當增加對數據庫系統(tǒng)講授經典的關系數據模型及相應的數據管理技術的課時，將其作為必修課程，每周必須要安排3個課時。經典數據庫技術主要包括數據庫學科中重要和通用的基礎理論和思路。課程重點應當包括關系數據模型、數據庫邏輯設計、ER模型、查詢優(yōu)化、數據庫表設計和事務管理等。同時還要簡單地介紹關系代數、函數依賴、規(guī)范化的基本理念和思想及SQL語句、視圖、存儲過程、觸發(fā)器等基本思想。這些理論知識在學期末采取閉卷考試的方式對學生的掌握情況進行考核。

1.2海量數據分析

在大數據背景下，數據庫管理將面臨著海量的數據，學生必須要學會對這些數據進行分析和處理。因此，高校應當將海量數據分析作為選修課程，每周安排3個課時。NoSQL數據管理技術是對關系型數據管理技術的補充，其中主要包括針對異構海量數據的存儲、查詢及分析等技術，是電子商務、社交網絡和web搜索等新型應用的技術支持，同時這也是大數據背景下數據分析的主要技術。高?？梢詫oSQL數據管理技術的應用作為大數據時代數據庫技術的“提高篇”。該項課程應當采取課程和實驗相結合的方式進行教學，在學期末采用實習報告的方式對學生進行考核。

1.3數據庫系統(tǒng)實踐

數據庫是一門理論和實踐相結合的課程，因此，高等院校數據庫課程改革中必須要注重實踐教學。將和數據庫系統(tǒng)概論相對應的實驗課程作為必修課，每周安排2個課時;將和海量數據分析相對應的實驗課程作為選修課，每周安排3個課時。數據庫系統(tǒng)實踐課程可以采取以下方式進行:第一，以關系型數據庫為實驗平臺，在實驗室的計算機上完成，實驗的主要內容包括數據庫的設計、表格的設計、數據的查詢處理、性能測試、事物的管理、視圖以及存儲過程和觸發(fā)器等。第二，以分組的形式完成實驗任務，實驗的主要內容包括分布式集群的搭建、Hbase和Hive系統(tǒng)的配置和數據管理、Hadoop系統(tǒng)配置、MapReduce編程模型的應用、海量數據的存儲和查詢及海量數據的分析算法和性能測試等。

2大數據背景下高校數據庫課程體系改革的實施與保障

2.1加強師資隊伍建設

師資隊伍是實施高校數據庫課程體系改革的前提。目前，高等院校的數據庫任課教師大多擅長傳統(tǒng)的關系型數據庫管理技術，但是缺乏對海量數據分析和數據系統(tǒng)實踐的能力，這也使得師資隊伍的建設成為實施數據庫課堂體系改革的主要瓶頸。新的課程體系對于數據庫任課教師的專業(yè)能力和水平提出了更高要求。因此，高等院校必須要根據海量數據分析和數據庫系統(tǒng)實踐的教學內容和要求，加強師資隊伍建設。可以聘請企業(yè)精英作為講師，也可以通過培訓和自主學習提高現有師資的專業(yè)素養(yǎng)，從而提高高校數據庫課程教學的團隊水平。

2.2完善實踐平臺

實踐平臺是實施高校數據庫課程體系改革的基礎。目前，很多的高校計算機專業(yè)實驗室都嚴重缺乏可供部署海量數據管理平臺的分布式集群和相應的軟件配置。因此，高等院校應當從實驗課程的角度，通過借鑒“去IOE”的思路(由個人電腦或服務器所構成)，配置實驗項目和運行相關軟件系統(tǒng)的硬件平臺，從而滿足學生實踐操作的學習需求。另外，在課程教學過程中，應當使用開源軟件，通過硬件設備為實驗課程的順利開展提供保障，從而不斷完善數據庫實驗教學，提高學生的實踐能力。

3大數據背景下教學模式改革分析

3.1傳統(tǒng)教學模式特點

傳統(tǒng)教育模式中，教師根據授課計劃查閱相關資料及文獻，以確保講課過程的科學性，學生提前預習，從而使教師和學生在課堂上形成一個很好的融合，使授課順暢有序進行。但是傳統(tǒng)教學往往采用一種滿堂灌的教學模式，忽視了學生的主觀能動性，教學模式固定并且單一。從傳統(tǒng)教學過程上來看，教師面對的是幾十人的班級授課，學生學習水平參差不齊，教師只能按照學生的中等水平進行講授，不能將學生的學習水平控制在自己能夠控制的范圍內。這樣會導致水平高的學生認為教師講得過于淺顯而不想聽，水平低的學生會覺得聽不懂也不想聽，教學效率相對較低。

3.2大數據背景下教學模式分析

首先，在大數據時代，學生可以通過在線學習途徑獲取知識，與傳統(tǒng)課堂教學模式相比，在線意味著教育工作者可以提供不受時間和地點限制的教學活動。于是出現了慕課和微課等在線教學平臺，充分利用了網絡的交互特性，支持師生之間、學生與學生之間全天候地在線互動與交流。其次，傳統(tǒng)教學模式中，為了提高教育的公平性和大眾化，教師在固定的場所、在有限的教學時間對很多學生進行標準化、灌輸式教學模式，無法因材施教到每個人，導致人才培養(yǎng)同質化現象非常嚴重，限制了學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。但是，在大數據背景下的教學模式越來越個性化，教師在教學過程中開始關注學習者個性化培養(yǎng)模式，教師由灌輸式教學模式轉變?yōu)橹鷮W教學模式，為學習者提供服務和協(xié)作交流。最后，大數據背景下，教師不再需要完全按照教案的模式進行授課，而是自己精心設計一些教學資源，比如微課、慕課、反轉課堂，同時可以充分借助一流教學名師的經驗，給學生提供一個更好的教學環(huán)境，教師的職能由傳統(tǒng)的以教學為中心轉變?yōu)樵O計、組織、幫助和指導式教學，真正實現線上和線下混合學習，打造匯聚更多優(yōu)質課程和學習者的學習社區(qū)平臺。支持教師采用多種模式進行教學，借助視頻等軟件構建一個學習型社區(qū)，給學生提供一個重體驗、強交互的學習環(huán)境，提高學生的學習質量和學習效率。

數據庫系統(tǒng)概論范文第5篇

關鍵詞 超大型數據庫；性能優(yōu)化；動態(tài)表分區(qū)

中圖分類號TP392 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）82-0222-02

0引言

基于內容的網絡安全審計系統(tǒng)，為了進行事后統(tǒng)計分析和提供證據，需要將用戶指定范圍內所有采集到的數據信息存入數據庫以及相對應的文件中。能夠保存較長時間范圍內的歷史數據信息對于網絡安全審計系統(tǒng)來說是非常重要的，通常情況下需要保存最近三個月的歷史數據信息。

經過前期需求和數據測試分析，1G的電信網絡中每天大約會增加6 000萬個數據文件和數據記錄，這樣其存儲的數據庫規(guī)模非常大。數據庫規(guī)模的不斷變大，將會導致數據庫系統(tǒng)性能的急劇下降，使得數據庫維護的成本不斷上升，甚至造成周期性的停機。

1表分區(qū)

表分區(qū)技術就是當數據庫中的某個表變得特別大時，可以根據一定的條件或者規(guī)則，將一個大表劃分為多個包含少量數據的分區(qū)，每個分區(qū)都是一個邏輯實體，是表的一個子集。通過將一個大表拆分成為多個更小的單個表，使得只訪問一小部分數據的查詢執(zhí)行得更快。另外，對于這些小表可以更快地執(zhí)行維護任務（如重建索引、數據備份或導入導出等）。

在超大型數據庫中，通常不使用單個分區(qū)中的大數據集，而采用經過優(yōu)化設計的本地分區(qū)和訪問策略，能夠使查詢性能提高一倍以上，甚至幾十倍。采用表分區(qū)技術的優(yōu)點：

1）可以極大地縮短查詢時間；

2）減少數據加載時間，改善數據庫的可維護性；

3）解決從活動數據庫中刪除歷史數據時出現的數據修剪問題。

2動態(tài)表分區(qū)

表分區(qū)按照實現的方式不同可以分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。所謂靜態(tài)表分區(qū)就是在數據庫初始化的時候按照預定格式一次性生成所有分區(qū)。而動態(tài)表分區(qū)則是應用程序根據一定的規(guī)則動態(tài)創(chuàng)建所需分區(qū)，并對這些分區(qū)進行動態(tài)管理和維護。采用靜態(tài)表分區(qū)技術的應用程序實現比較簡單，但是可擴展性較差。采用動態(tài)表分區(qū)技術的應用程序實現要復雜一些，但是開發(fā)出來的應用程序可擴展性較好，能夠根據不同的需求進行擴展。

靜態(tài)表分區(qū)是目前超大型數據庫系統(tǒng)解決方案中普遍采用的一種技術，到目前為止，還未見一種比較完善的基于動態(tài)分區(qū)的解決方案。另外，將基于動態(tài)分區(qū)的超大型數據庫系統(tǒng)性能問題的解決方案應用到網絡安全領域是一個需要特別研究的問題。

設計開發(fā)的網絡安全審計系統(tǒng)產品定位于100M~1000M以上的高端網絡用戶（兼容中低端用戶），其數據存儲和處理規(guī)模非常巨大，為了使得產品具有更好的擴展性能，該系統(tǒng)采用動態(tài)表分區(qū)技術。

3多表查詢

在采用分區(qū)視圖技術實現多表聯(lián)合查詢之前必須動態(tài)創(chuàng)建一個包含多個成員表的分區(qū)視圖。對于超大型數據庫來說，動態(tài)創(chuàng)建幾個表的分區(qū)索引視圖需要大量的時間。另外，分區(qū)視圖技術是通過使用聯(lián)合查詢運算符來實現的，很多個大數據量表的聯(lián)合查詢性能是比較低的，這將在下面的性能測試中進行說明。

采用臨時表技術則沒有多表聯(lián)合查詢的那些限制，實現也比較簡單，性能比執(zhí)行聯(lián)合查詢要好得多，但是產生的事務日志信息比較多。另外，采用臨時表技術的時候還可以利用多表分頁查詢機制來控制每次數據查詢時需要訪問的數據范圍以及返回的記錄數，以提高數據查詢的速度。對于性能要求比較高的超大型數據庫應用程序來說，建議采用臨時表技術來滿足動態(tài)分區(qū)的數據庫查詢統(tǒng)計的性能要求。

4解決方案

本文采用一種如圖2所示的解決方案，來解決基于動態(tài)表分區(qū)的網絡安全審計系統(tǒng)超大型數據庫的性能問題，并為開發(fā)人員提供獨立于數據庫設計的基于動態(tài)表分區(qū)的數據庫通用訪問接口。

此方案在普通數據庫應用程序的基礎上增加一個的基于動態(tài)表分區(qū)的訪問接口的模塊，并對該模塊進行優(yōu)化。

5結論

由于采取了動態(tài)表分區(qū)技術并對相關接口進行優(yōu)化，使得網絡安全審計系統(tǒng)的性能得到了很大提高。

在千兆環(huán)境壓力測試中每秒能提交9000條左右的數據記錄，各種數據庫查詢統(tǒng)計操作都能夠得到快速響應，經相同環(huán)境下的壓力測試其性能比同類產品都要響應迅速。

參考文獻

[1]求是科技著.SQL Server 2000數據庫管理與開發(fā)技術大全[M].北京：人民郵件出版社，2004