(4)中间件技术(Middle Ware)
中间件是处于应用程序及应用程序所在系统的内部工作方式之间的软件,它的基本思想是在各后端数据源和前端应用程序之间建立一个抽象层。把应用程序与系统所依附软件的较低层细节和复杂性隔离开来,使应用程序开发者只处理某种类型的单个API,而其他细节则可以由中间件处理。这样就使系统对每个不同数据源的操作变成对单一的中间件的操作,而后再对中间件进行异构处理。使用中间件技术解决异构数据库集成的问题,将会给系统集成带来很多的好处。这是因为中间件不仅能够使得前端用户访问后端的异构数据库实现透明化,并且保证了访问接口的开放性,这样可以使系统在以后功能上的扩展更加方便。通过中间件来访问数据库的另一个好处就是所有的客户端的请求都发送到了中间件上,减轻了数据库服务器的负担,保证了数据库服务器的性能不会降低。同时,中间件的采用极大地提高了系统的可维护性,在系统内部的某个逻辑发生变化时,只要改变中间层的相应处理程序,前台用户界面不需要做任何的改动,这样就大大降低了系统维护的费用。
3.2 数据结构与语义级异构互操作
目前,对于数据结构和语义一级异构的数据库互操作的研究有紧密耦合和松散耦合两种思想,具体体现于多数据库系统、联邦数据库系统和分布式数据库系统三种方法。
(1)多数据库系统
所谓多数据库系统就是一种能够接受和容纳多个异构数据库的系统,允许各个异构数据库的“自治性”。多数据库系统是一个广义的概念,是相对于如集中式数据库系统或分布式数据库系统那种逻辑上具有同一管理系统而言的,它以多元和分布为主要特征。多元是指它多个彼此区别的集中式或分布式数据库系统;分布则是指数据分布在不同场地的数据库系统中,由各自的管理系统进行管理。
多数据库技术的目标是为在多个数据库之间实现互操作,解决数据库资源共享找到一种技术途径。一般采用分布、异构、自治三个特性作为尺度来刻画多数据库系统。使用这种方法,用户需要显式地指明所要访问的数据库。多数据库系统采用自下而上的方法来实现。
(2)分布式数据库(Distributed Database)
分布式数据库的基本思想是抛弃原有的数据库系统,在网络环境下建立分布的数据库系统,在体系结构、事务处理模型等方面重新设计从而解决信息共享与互操作问题。分布式数据库系统分为同质分布式数据库和异质分布式数据库。像 Oracle、Sybase、Informix 等都是同质分布式数据库系统,这类系统的实现相对来说比较容易一些。异质分布式数据库管理系统大多是在已有的一些数据库管理系统的基础上实现的。
(3)联邦式数据库(Federated Database)
联邦式数据库系统是网络技术和分布式数据库技术发展的必然结果,它是由一组能协调工作,又可以独立自治的部件数据库组成。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、异构性三大特性。
联邦式数据库与分布式数据库系统的区别在于:分布式数据库系统虽然在物理上是分散的,但因为有统一的数据模型及全局数据模式,所以它在逻辑上却是集中的,因此用户感觉到的是一个完整的数据库。显然,这种系统可用于某个专用领域的系统,但不适于不同领域间的异构系统的集成。相反地,联邦式数据库系统是由在不同结点上松散耦合分布的异构成员数据库构成,各联邦成员间的一种松散结合。构成联邦成员的可以是一个集中式数据库,也可以是一个分布式数据库,它们可以根据需要(按某种组合)加入联邦或者根据需要退出联邦。联邦式数据库没有全局模式,各子系统(即联邦成员)按自己的需求建立各自的数据模式。其成员之间的数据共享关系,通过由协商确定的输入/输出模式来建立,单个成员有权拒绝或允许其它成员结点对它的访问。因此,它能够支持多库系统的分布性、异构性和自治性,使之产生满意的集成。
异构数据库的互操作技术使得数据库在原有技术领域发挥重要作用的同时,在未来新的应用领域也有着重要的影响,如地球观测系统 EOSDIS、电子商务、保健信息系统、数字出版、协同设计等领域。
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