談數(shù)據(jù)庫互操作問題的實現(xiàn)途徑

談數(shù)據(jù)庫互操作問題的實現(xiàn)途徑

摘要：由于歷史及技術(shù)等原因，在資源建設(shè)的過程中產(chǎn)生了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫互操作問題也一直是數(shù)據(jù)庫研究領(lǐng)域的熱門課題。主要闡述了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作的概念、實現(xiàn)途徑中的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞：資源整合異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作聯(lián)邦式數(shù)據(jù)庫1引言異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作問題作為數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的研究熱點和難點課題，在國內(nèi)外的學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都引起了廣泛的關(guān)注。自20世紀80年代以來，國外許多公司和科研單位對異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的集成進行了大量研究，取得了不少成果，但國內(nèi)對異構(gòu)數(shù)據(jù)庫集成的研究還處于開始階段。2異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作的概念異構(gòu)數(shù)據(jù)庫（HeterogeneousDatabase）集成是數(shù)據(jù)庫技術(shù)從完全集中到邏輯集中、物理分布（傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫）乃至邏輯分布、物理分布（異構(gòu)數(shù)據(jù)庫）這一發(fā)展過程的結(jié)果，也是兼顧已有系統(tǒng)自治性并實現(xiàn)新的數(shù)據(jù)共享這一現(xiàn)實需求的有效手段。異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的異構(gòu)特征包括兩個級別：系統(tǒng)一級的異構(gòu)和語言一級的異構(gòu)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。(1)計算機體系結(jié)構(gòu)的異構(gòu):各個參與的數(shù)據(jù)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(gòu):各個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)操作系統(tǒng)可以是Unix，WindowsNT，Linux等。(3)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的異構(gòu):一種是數(shù)據(jù)庫概念模式的異構(gòu):有層次、網(wǎng)狀、關(guān)系和面向?qū)ο?種；另一種是數(shù)據(jù)庫物理模式的異構(gòu)：指概念模式相同，但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，比如Oracle與SQLServer同屬關(guān)系型，但結(jié)構(gòu)不同。異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作的實現(xiàn)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(gòu)數(shù)據(jù)庫進行透明訪問;(2)提供高級語言數(shù)據(jù)庫訪問調(diào)用級接口，至于調(diào)用級接口的實現(xiàn)層次可由設(shè)計者視具體清況而定;(3)支持環(huán)境開放性，可能的話還應(yīng)該支持實現(xiàn)語言開放性。異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的目標在于實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)信息資源、硬件設(shè)備資源和人力資源的合并和共享。異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成就是要將數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)的不同進行屏蔽，使得用戶就可以將異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)看成普通的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用自己熟悉的數(shù)據(jù)處理語言去訪問數(shù)據(jù)庫，如同訪問一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一樣，對其進行透明的操作。3實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作的途徑面對異構(gòu)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫規(guī)范，消除由于標準的不完善而造成的各數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)間的差異;二是構(gòu)建異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作平臺，實現(xiàn)對多個異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的透明訪問。隨著對數(shù)據(jù)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(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作途徑，這些途徑在實現(xiàn)互操作的深度、廣度和高度上各不相同，都有各自所適應(yīng)的特定環(huán)境和需求。從異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的核心思想出發(fā)，把實現(xiàn)互操作的途徑歸納為兩大類。3.1系統(tǒng)級異構(gòu)互操作對于DBMS系統(tǒng)一級異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫互操作，主要有四種實現(xiàn)途徑。（1）數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)（DatabaseGateway）數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)是一種中繼器，它能提供應(yīng)用級的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫集成的手段。網(wǎng)關(guān)的主要作用是轉(zhuǎn)換和通信。數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)可以建立比較穩(wěn)定和透明的數(shù)據(jù)庫互操作，但是其缺點也較為明顯。諸如不關(guān)心如何屏蔽數(shù)據(jù)庫之間的異構(gòu)性，不支持事務(wù)處理，資源冗余，用戶受限于數(shù)據(jù)庫廠商，不能任意選擇客戶機平臺及目標數(shù)據(jù)庫等問題。（2）公共協(xié)議/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議技術(shù)公共協(xié)議是異構(gòu)數(shù)據(jù)庫進行通信時采用的公認的數(shù)據(jù)協(xié)議，即公認的系統(tǒng)間傳遞SQL請求和結(jié)果的形式。最常見的協(xié)議是ANSI/ISO的關(guān)系數(shù)據(jù)存取(RDA)標準、SGA（SQLAccessGroup）規(guī)范和IBM的分布式關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)(DRDA)。數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)相比，公共協(xié)議更具有可擴充性和開放性，能較好地實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的透明訪問、支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和多種客戶平臺，是實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作的有效途徑之一。公共協(xié)議/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(yīng)用編程界面(CAPI)和服務(wù)器應(yīng)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(qū)動程序訪問不同的數(shù)據(jù)庫。SAPI提供一個應(yīng)用編程界面，控制服務(wù)器與客戶應(yīng)用請求和目標數(shù)據(jù)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(diào)用級接口，使用戶免除了應(yīng)用程序隨數(shù)據(jù)庫改變而改變的痛苦;通過API可使應(yīng)用程序直接操縱數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫訪問API的缺點是:針對每一個數(shù)據(jù)庫都需要有一個與其