教你輕松掌握“異構數據庫”的基本概念
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計算機體系結構的異構
各個(gè)參與的數據庫可以分別運行在大型機、小型機、工作站、PC或嵌入式系統中。
基礎操作系統的異構
各個(gè)數據庫系統的基礎操作系統可以是Unix、Windows NT、 Linux等。
DMBS本身的異構
可以是同為關(guān)系型數據庫系統的Oracle、 SQL Server等，也可以是不同數據模型的數據庫，如關(guān)系、模式、層次、網(wǎng)絡(luò )、面向對象，函數型數據庫共同組成一個(gè)異構數據庫系統。
異構數據庫系統的目標在于實(shí)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。其中關(guān)鍵的一點(diǎn)就是以局部數據庫模式為基礎，建立全局的數據模式或全局外視圖。這種全局模式對于建立高級的決策支持系統尤為重要。
大型機構在許多地點(diǎn)都有分支機構，每個(gè)子機構的數據庫中都有著(zhù)自己的信息數據，而決策制訂人員一般只關(guān)心宏觀(guān)的、為全局模式所描述的信息。建立在數據倉庫技術(shù)基礎上的異構數據庫全局模式的描述是一種好的解決方案。數據倉庫可以從異構數據庫系統中的多個(gè)數據庫中收集信息，并建立統一的全局模式，同時(shí)收集的數據還支持對歷史數據的訪(fǎng)問(wèn)，用戶(hù)通過(guò)數據倉庫提供的統一的數據接口進(jìn)行決策支持的查詢(xún)。
數據庫轉換
對于異構數據庫系統，實(shí)現數據共享應當達到兩點(diǎn)：一是實(shí)現數據庫轉換；二是實(shí)現數據的透明訪(fǎng)問(wèn)。由華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)的，擁有自主版權的商品化數據庫管理系統DM3系統，通過(guò)所提供的數據庫轉換工具和API接口實(shí)現了這兩點(diǎn)。
DM3提供了數據庫轉換工具，可以將一種數據庫系統中定義的模型轉化為另一種數據庫中的模型，然后根據需要再裝入數據，這時(shí)用戶(hù)就可以利用自己熟悉的數據庫系統和熟悉的查詢(xún)語(yǔ)言，實(shí)現數據共享的目標。數據庫轉換工具首先進(jìn)行類(lèi)型轉換，訪(fǎng)問(wèn)源數據庫系統，將源數據庫的數據定義模型轉換為目標數據庫的數據定義模型，然后進(jìn)行數據重組，即將源數據庫系統中的數據裝入到目的數據庫中。
在轉換的過(guò)程中，有時(shí)要想實(shí)現嚴格的等價(jià)轉換是比較困難的。首先要確定兩種模型中所存在的各種語(yǔ)法和語(yǔ)義上的沖突，這些沖突可能包括：
命名沖突：即源模型中的標識符可能是目的模型中的保留字，這時(shí)就需要重新命名。
格式?jīng)_突：同一種數據類(lèi)型可能有不同的表示方法和語(yǔ)義差異，這時(shí)需要定義兩種模型之間的變換函數。
結構沖突：如果兩種數據庫系統之間的數據定義模型不同，如分別為關(guān)系模型和層次模型，那么需要重新定義實(shí)體屬性和聯(lián)系，以防止屬性或聯(lián)系信息的丟失。
總之，在進(jìn)行數據轉換后，一方面源數據庫模式中所有需要共享的信息都轉換到目的數據庫中，另一方面這種轉換又不能包含冗余的關(guān)聯(lián)信息。
數據庫轉換工具可以實(shí)現不同數據庫系統之間的數據模型轉換，需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題是：如果數據庫轉換同時(shí)進(jìn)行數據定義模式轉換和數據轉換，就可能引起同一數據集合在異構數據庫系統中存在多個(gè)副本，因此需要引入新的訪(fǎng)問(wèn)控制機制。在保證各個(gè)參與數據庫自治，維護其完整性、安全性的基礎上，對于異構數據庫系統提供全局的訪(fǎng)問(wèn)控制、并發(fā)機制和安全控制。
如果數據庫轉換只進(jìn)行數據定義轉換，不產(chǎn)生數據的副本，那么在新的目的數據庫定義模型的框架下訪(fǎng)問(wèn)數據，實(shí)現上仍是對源數據庫系統中數據的訪(fǎng)問(wèn)。這時(shí)利用新的數據庫系統中的數據處理語(yǔ)言實(shí)現的事務(wù)，不能直接訪(fǎng)問(wèn)源數據庫，必須進(jìn)行事務(wù)級的翻譯才可以執行。
數據的透明訪(fǎng)問(wèn)
在異構數據系統中實(shí)現了數據的透明訪(fǎng)問(wèn)，用戶(hù)就可以將異構分布式數據庫系統看成普通的分布式數據庫系統，用自己熟悉的數據處理語(yǔ)言去訪(fǎng)問(wèn)數據庫，如同訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)數據庫系統一樣。但目前還沒(méi)有一種廣泛使用的數據定義模型和數據查詢(xún)語(yǔ)言，實(shí)現數據的透明訪(fǎng)問(wèn)可以采用多對一轉換、雙向的中間件等技術(shù)。開(kāi)放式數據庫互連（Open DataBase Connectivity,簡(jiǎn)稱(chēng)ODBC）是一種用來(lái)在相關(guān)或不相關(guān)的數據庫管理系統中存取數據的標準應用程序接口（API）。ODBC為應用程序提供了一套高層調用接口規范和基于動(dòng)態(tài)鏈接庫的運行支持環(huán)境。目前，常用的數據庫應用開(kāi)發(fā)的前端工具如Power Builder、 Delphi等都通過(guò)開(kāi)放數據庫互聯(lián)(ODBC)接口來(lái)連接各種數據庫系統。而多數數據庫管理系統（如：Oracle、Sybase、SQL Server等）都提供了相應的ODBC驅動(dòng)程序，使數據庫系統具有很好的開(kāi)放性。ODBC接口的最大優(yōu)點(diǎn)是其互操作能力，理想情況下，每個(gè)驅動(dòng)程序和數據源應支持完全相同的ODBC函數調用和SQL語(yǔ)句，使得ODBC應用程序可以操作所有的數據庫系統。然而，實(shí)際上不同的數據庫對SQL語(yǔ)法的支持程度各不相同，因此，ODBC規范定義了驅動(dòng)程序的一致性級別，ODBC API的一致性確定了應用程序所能調用的ODBC函數種類(lèi)，ODBC 2.0規定了三個(gè)級別的函數，目前 DM3 ODBC API支持 ODBC 2.0規范中第二級擴展的所有函數。
隨著(zhù)Internet應用的不斷普及，Internet的異構分布式信息系統正在迅速發(fā)展，Java以其平臺無(wú)關(guān)性、移植性強，安全性高、穩定性好、分布式、面向對象等優(yōu)點(diǎn)而成為Internet應用開(kāi)發(fā)的首選語(yǔ)言。在Internet環(huán)境下，實(shí)現基于異種系統平臺的數據庫應用，必須提供一個(gè)獨立于特定數據庫管理系統的統一編程界面和一個(gè)基于 SQL的通用的數據庫訪(fǎng)問(wèn)方法。Java與數據庫接口規范JDBC（Java Database Connectivity）是支持基本SQL功能的一個(gè)通用的應用程序編程接口，它在不同的數據庫功能模塊的層次上提供了一個(gè)統一的用戶(hù)界面，為對異構數據庫進(jìn)行直接的Web訪(fǎng)問(wèn)提供了新的解決方案。 JDBC已被越來(lái)越多的數據庫廠(chǎng)商、連接廠(chǎng)商、Internet服務(wù)廠(chǎng)商及應用程序編制者所支持。
linux操作系統文章專(zhuān)題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）
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