数据库技术及应用 教学课件 作者 苗雪兰 第9章 新型数据库系统及数据库技术的发展.ppt

数据库技术及应用 第9章 新型数据库系统及数据库技术的发展 9.1 分布式数据库系统9.1.1 分布式数据库技术概述 1. 分布式数据库的特点 （1）数据的物理分布性 数据分别存储在不同的计算机上，系统中的每个计算机成为一个数据结点（场地）。 （2）数据的逻辑相关性 数据库虽然分布在不同的计算机上，但是这些数据并不是互不相关的，各结点的数据库数据，在逻辑上是一个统一的数据库。 （3）区域自治性 每个场地又是一个独立的数据库系统，除了拥有自己的硬件系统（CPU、内存和磁盘等）外，还拥有自己的数据库和自己的客户，运行自己的DBMS，执行局部应用，具有高度的自治性。 （4）各个计算机之间的联系通过通信网络进行 各结点（场地）间一般通过局域网或广域网互连，各个计算机之间的联系通过通信网络进行。 2.分布式数据库的分布透明性（1）位置透明性 用户和应用程序不必知道它所使用的数据在什么场地，不管数据在本地数据库中还是在外地的数据库中。（2）复制透明性 为了提高分布式系统的性能和实用性，系统中的有些数据并不是只存放在一个场地，很可能同时重复地存放在不同的场地。 3. 分布式数据库系统的种类 （1）同构同质型：在同构同质型的分布式数据库系统中，不但各个场地的数据模型是同一类型的，而且数据库管理系统也是同种型号的。 （2）同构异质型：在同构异质型的分布式数据库系统中，各个场地的数据模型是同一类型的，但数据库管理系统不是同一型号的 。 （3）异构型：在异构型的分布式数据库系统中，各个场地的数据模型不是同一类型的。 9.1.2 分布式数据库系统的体系结构 数据分布（Data Distribution）策略 （1）集中式策略 集中式系统将所有数据均安排在一个场地上。 （2）分割式策略 数据库分割成若干个不同的子集（也称为逻辑片），每个子集被分配到一个特殊的场地。 （3）复制式策略 使数据有多个副本，在每个场地上安置一个完整的数据库副本。 （4）混合式策略 将数据库分为若干个子集，各个子集之间可能有相同的部分，每个子集分配到不同的场地，但任何场地都没有保存全部数据。 2. 数据分片（Data Fragmentation）方式 （1）水平分片方式 按一定条件通过选择运算把全局关系的所有元组分成若干不相交的子集，每个子集是关系的一个片段。 （2）垂直分片方式 通过投影运算来实现，即先把一个全局关系的属性集分成若干子集，然后在这些子集上作投影运算，得到的结果即为垂直分片。 （3）混合型分片方式 按照上面两种方式的一种先进行分片，然后对分片的结果用另外一种方式再分片，这种方式称为混合型分片。 3. 数据分片条件 （1）完备性条件 全部关系的所有数据必须映射到各个片段中，不允许出现某些数据属于全局关系但不属于任何片段。 （2）重构条件 划分所采用的方法必须确保能够由各个片段来重建全局关系。 （3）不相交条件 要求一个全局关系被划分后得到的各个数据片段必须是相互不重叠的。这样要求是为了在数据分配时易于控制数据的复制。 3. 分布式数据库系统的体系结构 （1）全局外模式 是全局应用的用户视图，是全局概念模式的子集。 （2）全局概念模式 定义了分布式数据库中所有数据的逻辑结构。 （3）分片模式 定义了片段以及全局关系与片段之间的映像。这种映像是一对多的，即一个片段来自一个全局关系，一个全局关系可对应多个片段。 （4）分布模式 片段是全局关系的逻辑部分。一个片段在物理上可以分配到网络的不同场地上。分布模式根据数据分布策略的选择定义片段的存放场地。 4. 分布透明性（Distribution Transparency） （1）分片透明性 指用户或应用程序只对全局关系进行操作而不必考虑数据的分片，分片模式改变时，只需改变全局模式到分片模式的映像，而不影响全局模式和应用程序。 （2）位置透明性 指用户或应用程序要了解分片情况，但不必了解片段的存储场地。当存储场地发生变化时，只需改变分片模式到分布模式的映像，而不影响分片视图、全局视图和应用程序。 （3）局部数据模型的透明性 指用户或应用程序要了解分片以及各片段存储场地，但不必了解局部场地上使用的是哪一种数据模型。模型的转换以及查询语言的转换由分布视图到局部概念视图的映像来完成。 9.2 面向对象的数据库系统 面向对象的数据库模式结构 面向对象的关键技术之一是其数据抽象机制。类和类层次结构、对象和对象层次结构是构成面