OpenBASE嵌入式數(shù)據(jù)庫技術(shù)白皮書-2023修改整理

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦OpenBASE嵌入式數(shù)據(jù)庫技術(shù)白皮書OpenBASELiteV2.1技術(shù)白皮書

2022年10月

引言

隨著計算機及相關(guān)技術(shù)的不斷進展，嵌入式產(chǎn)品因為其智能化、小型化、便攜式等特點，已普遍應(yīng)用于我們的生活，比如智能手機、掌上電腦、個人數(shù)字助理（PDA）等。它們大多基于Symbian、WindowsMobile、Android、EmbededLinux等嵌入式操作系統(tǒng)平臺，具有體積小、專為移動使用而設(shè)計，相對較小的內(nèi)存和計算能力，間或銜接到計算機網(wǎng)絡(luò)等特點。盡管仍有諸多限制，許多商業(yè)應(yīng)用，如移動辦公，銷售自動化，移動保健及網(wǎng)上購物等，已經(jīng)與移動設(shè)備舉行了很好的整合。

隨著嵌入式系統(tǒng)的進展，用戶需要處理大量而復(fù)雜的數(shù)據(jù)。自定義、使用本地文件管理數(shù)據(jù)的模式已不能滿足應(yīng)用要求。而嵌入式數(shù)據(jù)庫提供了牢靠、高效的數(shù)據(jù)管理模式。OpenBASELite正是這樣一款特地為運行在嵌入式設(shè)備上的應(yīng)用而設(shè)計的平安牢靠、無需管理的嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它提供了豐盛的SQL語法，靈便標(biāo)準(zhǔn)的接口和組件，使開發(fā)人員在開發(fā)嵌入式軟件時，面向認(rèn)識的開發(fā)環(huán)境。

產(chǎn)品介紹

OpenBASELite是一個典型的輕量級數(shù)據(jù)庫，定制的數(shù)據(jù)庫引擎所占用的系統(tǒng)資源可在250KB到600KB之間伸縮，可支持多種桌面操作系統(tǒng)、主流嵌入式系統(tǒng)平臺及不同的處理器。作為一款功能全面的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，OpenBASELite通過支持標(biāo)準(zhǔn)的SQL語法、完整的事務(wù)特性、靈便的備份/恢復(fù)機制等功能，能夠在嵌入式環(huán)境下沿用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的閱歷繼續(xù)來舉行應(yīng)用的開發(fā)。OpenBASELite提供了開放的標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)接口JDBC、ODBC、ADO.NET，便于開發(fā)人員拜訪嵌入式設(shè)備上的數(shù)據(jù)。OpenBASELite支持零管理，自調(diào)優(yōu)機制，并提供了圖形化管理工具，使得管理變得非常便利。OpenBASELite提供了內(nèi)存數(shù)據(jù)庫運行模式，提供高速的數(shù)據(jù)拜訪與更新能力。

產(chǎn)品特色

1.完美的數(shù)據(jù)管理功能

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫具有完美的數(shù)據(jù)管理功能，提供了對SQL92標(biāo)準(zhǔn)子集的支持；提供對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型以及BLOB/CLOB類型的支持；支持?jǐn)?shù)據(jù)庫完整性控制；具有完整的數(shù)據(jù)管理能力，可以處理GB級的數(shù)據(jù)量；并提供對空間數(shù)據(jù)的管理能力。

2.廣泛的平臺通用性

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫可運行于Windows2000/2022/XP/Vista/Win7、WindowsMobile5&6、WindowsCE、Linux、EmbeddedLinux、VxWorks、Symbian、Android等多種操作系統(tǒng)平臺。

3.極小的核心內(nèi)核

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫具有微內(nèi)核特性，可按照需求定制和裁剪，內(nèi)核大小在250KB~600KB之間伸縮。

4.真正的零管理

在OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫的使用過程中無需對數(shù)據(jù)庫舉行配置，在移動終端應(yīng)用中實現(xiàn)了“零管理”。

5.精彩的處理性能

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫可以作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫舉行使用，實現(xiàn)了高速的數(shù)據(jù)拜訪與更新，單條數(shù)據(jù)處理時光不超過15us；在并發(fā)處理性能上，提供庫級鎖與表級鎖并發(fā)拜訪控制，提高了進程與多線程對數(shù)據(jù)庫并發(fā)拜訪處理性能。

6.充分的平安保障

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫支持用戶身份認(rèn)證以及數(shù)據(jù)庫對象的自主拜訪控制，可以有效防止用戶數(shù)據(jù)的非法拜訪；支持128-bitAES存儲加密，以保證數(shù)據(jù)庫文件的平安性。

7.迅速的故障恢復(fù)

提供了日志和故障恢復(fù)機制有效地保障了事務(wù)的ACID特性，另外還提供了數(shù)據(jù)庫的聯(lián)機熱備與主從復(fù)制功能，使用戶可以容易迅速地提高應(yīng)用系統(tǒng)的牢靠性。

8.標(biāo)準(zhǔn)的拜訪接口

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫為嵌入式應(yīng)用的開發(fā)提供了CAPI接口以及JDBC/ODBC/ADO.NET三種標(biāo)準(zhǔn)拜訪接口。

9.豐盛的有用工具

OpenBASELite提供了豐盛的有用工具舉行數(shù)據(jù)庫管理，包括數(shù)據(jù)庫圖形管理工具、建庫工具、查詢工具、備份恢復(fù)工具、導(dǎo)入導(dǎo)出工具及數(shù)據(jù)庫加解密工具等。

10.牢靠的數(shù)據(jù)同步

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫提供了數(shù)據(jù)同步功能的客戶端同步組件，它使得集中存放的企業(yè)數(shù)據(jù)可以隨時隨地可見，可協(xié)助移動用戶與企業(yè)數(shù)據(jù)庫舉行牢靠和平安的數(shù)據(jù)交換。

OpenBASELite體系結(jié)構(gòu)

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫引擎與傳統(tǒng)的通用數(shù)據(jù)庫不同，不是以自立的進程服務(wù)形式提供應(yīng)應(yīng)用程序，而是以動態(tài)庫的形式嵌入式到應(yīng)用程序中，這種方式可以在較少的資源狀況下提供更好的拜訪性能。如下圖所示，OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫引擎總體結(jié)構(gòu)主要由SQL引擎驅(qū)動器和數(shù)據(jù)管理驅(qū)動器兩部分組成，他們互相配合共同完成SQL語句的編譯和執(zhí)行、數(shù)據(jù)拜訪、數(shù)據(jù)管理等功能。另外，OpenBASELite提供動態(tài)SQL語句的支持及標(biāo)準(zhǔn)的拜訪接口如ODBC、JDBC和ADO.NET等。

SQL引擎驅(qū)動器主要完成對SQL語句的編譯并挑選最優(yōu)的執(zhí)行方案以及對執(zhí)行方案的解釋執(zhí)行。SQL引擎驅(qū)動器包含SQL語法解析、SQL語義分析、查詢優(yōu)化、解釋執(zhí)行和數(shù)據(jù)字典管理等模塊組成。

數(shù)據(jù)管理驅(qū)動器包括Btree索引與表記錄管理、事務(wù)并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫事務(wù)管理、文件數(shù)據(jù)頁管理、主從復(fù)制與聯(lián)機熱備管理、數(shù)據(jù)頁面緩存管理、數(shù)據(jù)存儲加密管理和文件系統(tǒng)高級拜訪與控制管理等模塊組成。

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲以單個庫文件形式舉行管理、數(shù)據(jù)庫文件可以在不同的操作系統(tǒng)平臺下使用而無需轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)庫文件內(nèi)部采納表數(shù)據(jù)頁和索引數(shù)據(jù)頁兩種存儲結(jié)構(gòu)舉行組織。用戶定義的暫時表和系統(tǒng)中的暫時表（用于排序、分組等操作）以暫時數(shù)據(jù)庫文件形式舉行管理。

OpenBASELite功能介紹

標(biāo)準(zhǔn)SQL語法

OpenBASELite支持SQL92標(biāo)準(zhǔn)的大部分內(nèi)容，用戶可以動態(tài)的創(chuàng)建表、視圖、索引、觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫對象。支持大多數(shù)常用SQL數(shù)據(jù)類型，比如z精確類型INTEGER、DECIMAL

z浮點類型FLOAT、REAL、DOUBLEPRECISION

z字符串CHAR、VARCHAR、TEXT

z日期時光類型DATE、TIME、TIMESTAMP

z大對象類型BLOB、CLOB等。

支持各種復(fù)雜的查詢語句，如GROUPBY、ORDERBY、LIMIT，以及多表銜接查詢等，比如：

分組與排序查詢

SELECT...FROM...WHERE...GROUPBY...ORDERBY...LIMIT...

銜接與子查詢

SELECT...FROM...JION…ON…WHERE...IN…(SELECT...

FROM...)

此外OpenBASELite內(nèi)置了大量函數(shù)，比如：

數(shù)值函數(shù)：ABS、RANDOM、ROUND等；

字符函數(shù)：LENGTH、SUBSTR、TRIM、UPPER、LOWER等；

時光函數(shù)：DATE、TIME、DATETIME、JULIANDAY、STRFTIME等；

聚攏函數(shù)：MAX、MIN、SUM、COUNT、AVG等。

數(shù)據(jù)字典

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)字典包含了數(shù)據(jù)庫中全部的模式信息，數(shù)據(jù)字典由syscolumns、sysindexes、systables、systriggers、sysusers和sysviews系統(tǒng)表組成，這些系統(tǒng)表描述了數(shù)據(jù)庫的表、列、索引、觸發(fā)器等信息。建立數(shù)據(jù)庫時會自動創(chuàng)建這些系統(tǒng)表，用戶通過SQL查詢命令可以拜訪這些數(shù)據(jù)。

完整性控制

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)完整性控制通過定義各種數(shù)據(jù)完整性約束和數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器來實施。

zOpenBASELite支持如下完整性約束：

NOTNULL：非空約束；

UNIQUE：唯一性約束；

PRIMARYKEY：主鍵約束；

FOREIGNKEY：外鍵約束，舉行參照完整性的自動維護，系統(tǒng)可以舉行各種更新與刪除操作的級聯(lián)和禁止；

CHECK：可以限制輸入到一個字段或多個字段中的可能值，從而保證嵌入式數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的域完整性；

DEFAULT：定義字段的缺省值。

zOpenBASELite觸發(fā)器：

OpenBASELite觸發(fā)器的語義和語法兼容了SQL標(biāo)準(zhǔn)，并參考了其他主流數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)。在數(shù)據(jù)完整性控制上，觸發(fā)器有自己長處的地方，比如可以實現(xiàn)越發(fā)復(fù)雜的級聯(lián)更改、可以實現(xiàn)比CHECK約束定義的限制更為復(fù)雜的其他限制、可以評估數(shù)據(jù)修改前后表的狀態(tài)，并按照該差異實行措施等。

平安保障

在嵌入式環(huán)境下，嵌入式設(shè)備具有較高的移動性、便攜性和非固定的工作環(huán)境，這為嵌入式數(shù)據(jù)庫帶來潛在的擔(dān)心全因素。同時某些數(shù)據(jù)的個人隱私性又很高，因此對個人數(shù)據(jù)平安的威逼上需要提供充分的平安性保證。

OpenBASELite提供了三種平安控制措施來確保平安存儲數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)存儲加密、用戶身份認(rèn)證、自主拜訪控制。

z數(shù)據(jù)存儲加密

OpenBASELite提供了高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）對數(shù)據(jù)庫舉行加密。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫，可以保證其他人不能讀取數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。一旦加密，存儲在數(shù)據(jù)庫文件中的數(shù)據(jù)不能通過查看文件的方式讀取。OpenBASELite用戶可以

使用數(shù)據(jù)庫管理工具中的加密功能對指定庫舉行加密。

z用戶身份認(rèn)證

OpenBASELite提供了用戶名/密碼的方式舉行身份的鑒別與認(rèn)證，可防止非法用戶的侵入。在OpenBASELite中，可以使用CREAETUSER語句為應(yīng)用創(chuàng)建多個用戶，每個用戶擁有自己的密碼。

z自主拜訪控制

OpenBASELite采納授權(quán)機制實現(xiàn)拜訪控制。對于獲得數(shù)據(jù)庫拜訪權(quán)的用戶可按照預(yù)先定義好的用戶權(quán)限舉行拜訪控制，保證用戶只能拜訪它有權(quán)拜訪的數(shù)據(jù)。默認(rèn)狀況下，用戶可以拜訪自己創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫對象。用戶可將某種操作權(quán)限授予其它用戶，使其擁有對某數(shù)據(jù)對象操作的權(quán)限。例如，用戶可將表的SELECT權(quán)限授予pcb用戶，也可把對表的UPDATE權(quán)限從pcb用戶那里收回。因此，授權(quán)可控制用戶執(zhí)行SELECT、UPDATE等數(shù)據(jù)庫操作。

快捷的嵌入式應(yīng)用開發(fā)

OpenBASELite為嵌入式應(yīng)用的開發(fā)提供了CAPI接口以及標(biāo)準(zhǔn)的JDBC、ODBC、ADO.NET數(shù)據(jù)拜訪接口。用戶可以基于C/C++、c#、Java等編程語言構(gòu)建傳統(tǒng)的、本地的、自立的離線應(yīng)用。如圖所示：

另外，通過對目前常用的開發(fā)工具的支持，如Eclipse、MicrosoftVisualStudio、BorlandDelphi等，開發(fā)人員可以利用已有的開發(fā)閱歷舉行快捷的嵌入式應(yīng)用的

開發(fā)。

ODBC

OpenBASELite提供的ODBC驅(qū)動徹低根據(jù)ODBC標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)的一套供編寫

客戶應(yīng)用的用戶調(diào)用的統(tǒng)一接口。OpenBASELiteODBC支持多種操作系統(tǒng)平臺，其中包括Windows2000/2022/XP/Vista/Win7、WindowsMobile5&6、WindowsCE、Linux。

JDBC

OpenBASELiteJDBCDriver是一個本地的JDBC驅(qū)動，允許Java應(yīng)用程序直接與OpenBASELite數(shù)據(jù)庫舉行交互。本驅(qū)動實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的JDBC接口，部

分滿足JDBC2.0、3.0標(biāo)準(zhǔn)。

ADO.NET

ADO.NETOpenBASELiteDataProvider支持微軟的.NET和.NETCompactFramework。符合ADO.NET2.0/3.5標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了2.0標(biāo)準(zhǔn)的全部基類及其特性。

便捷的使用與管理

OpenBASELite為數(shù)據(jù)庫終于用戶提供了良好的可用性。OpenBASELite包括一個Java語言的圖形化管理工具，使得在多種操作系統(tǒng)平臺上可以輕松地對

數(shù)據(jù)庫舉行管理。此外，OpenBASELite提供豐盛的有用工具，其中包括支持桌面系統(tǒng)的命令行有用工具及支持WINCE系統(tǒng)的圖形化有用工具。

圖形化管理工具可以便利的管理多個嵌入式數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)對用戶及表、視圖、索引、觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫對象的管理，主要操作包括創(chuàng)建、編輯、刪除、查看等，同時還提供了對數(shù)據(jù)庫表及視圖的權(quán)限管理。管理工具中集成了SQL交

互式查詢功能，通過它可以創(chuàng)建查詢或其它SQL腳本，并送達嵌入式數(shù)據(jù)庫執(zhí)行。

命令行及圖形化有用工具包括了創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入導(dǎo)出、數(shù)據(jù)庫備份、交互式工具及數(shù)據(jù)庫加密功能。管理工具及有用工具為用戶日常的數(shù)據(jù)庫操作提供了使用及管理的便攜。

數(shù)據(jù)同步

OpenBASELite嵌入式數(shù)據(jù)庫提供了數(shù)據(jù)同步功能的客戶端同步組件，該組件作為