2.5　電子商務(wù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)新發(fā)展

進入20世紀(jì)90年代后，隨著計算機技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也快速發(fā)展。數(shù)據(jù)庫支持的數(shù)據(jù)模型越來越復(fù)雜，不僅包含越來越多的語義，而且還出現(xiàn)許多新的發(fā)展方向。例如，各類支持特殊領(lǐng)域應(yīng)用要求的數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，包括空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)、時間數(shù)據(jù)庫技術(shù)、演繹數(shù)據(jù)庫技術(shù)和模糊數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，都得到了迅速發(fā)展。此外，對數(shù)據(jù)分散及不同數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)庫互聯(lián)的需求推動了分布式數(shù)據(jù)庫的發(fā)展，對CAD、CAM、CIMS、CAI和辦公自動化的需求推動了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的發(fā)展，多媒體技術(shù)推動了多媒體數(shù)據(jù)庫（Multimedia Database, MDB）的發(fā)展，聯(lián)機分析的需求則引起了數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的發(fā)展。本節(jié)將簡單介紹數(shù)據(jù)庫技術(shù)的這些新進展。

1.分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)

分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是地理上或物理上分散而邏輯上集中的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。管理這樣的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的軟件稱為分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通常由計算機網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)）連接起來，被連接的邏輯單位，包括硬件（如計算機、外部設(shè)備）和軟件（如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等），稱為節(jié)點或站點。所謂地理上分散，是指各個站點分布在不同的地方。所謂邏輯上集中，是指網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)的各站點共同組成單一的數(shù)據(jù)庫。

分布式數(shù)據(jù)庫始于20世紀(jì)70年代，繁榮于80年代，在20世紀(jì)90年代由于其在分布性和開放性方面的優(yōu)勢獲得了用戶的青睞。這一切并不是偶然的，一方面是受到應(yīng)用需求的刺激，另一方面是硬件環(huán)境的發(fā)展。在應(yīng)用方面，如銀行的通存通兌及劃匯、全球性民航訂票系統(tǒng)、水陸空聯(lián)運系統(tǒng)、連鎖店的管理系統(tǒng)、軍事上的情報系統(tǒng)、旅游訂票系統(tǒng)等，這些應(yīng)用都涉及地理上分散的統(tǒng)一組織的管理，集中式的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)無法提供合適的支持。在硬件方面，計算機及通信網(wǎng)絡(luò)更是突飛猛進的發(fā)展。功能日益強大的計算機、微型機和工作站，以及日益廣泛裝備的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)和局域網(wǎng)，為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的研制提供了一個成熟的、實用的環(huán)境。在這兩方面的推動下，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)得到了迅猛發(fā)展?，F(xiàn)在，分布式數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用領(lǐng)域已不再局限于聯(lián)機事務(wù)處理，分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于分布式計算、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以及數(shù)據(jù)倉庫等。

2.面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫技術(shù)

面向?qū)ο螅∣bject-Oriented, OO）的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與面向?qū)ο蠹夹g(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用從傳統(tǒng)的商業(yè)或管理中的事務(wù)處理擴展到CAD（Computer Aided Design）、CAM（Computer Aided Manufacturing）及CIMS（Computer Intergrated Manufacturing System）、CAI（Computer Aided Instruction）和辦公自動化等新領(lǐng)域而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。在這些領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型的關(guān)系太簡單，不能很好地描述這些應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此，面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫就應(yīng)運而生了。OO數(shù)據(jù)模型與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型相比具有以下優(yōu)勢。

（1）具有表示和構(gòu)造復(fù)雜對象的能力。

（2）通過封裝和消息隱藏技術(shù)提供了程序的模塊化機制。

（3）繼承和類層次技術(shù)不僅能表示is-a聯(lián)系，還提供了軟件重用的機制。

（4）通過滯后聯(lián)編等概念提供系統(tǒng)擴充能力。

（5）提供與宿主語言的無縫（Seamless）連接。

OO數(shù)據(jù)模型支持的基本概念包括對象和對象標(biāo)識、封裝、類型（或類）、繼承、重載、滯后聯(lián)編、多態(tài)性。OO數(shù)據(jù)模型支持的基本數(shù)據(jù)類型較多，從簡單的字符、數(shù)字、發(fā)展到圖像、聲音、視頻和動畫等多媒體數(shù)據(jù)。OO數(shù)據(jù)模型允許用戶定義數(shù)據(jù)類型，它包括下列類（或?qū)ο螅┑慕Y(jié)構(gòu)機制：聚集（元件）、集合、列表、數(shù)據(jù)等。任一結(jié)構(gòu)機制都可以作用到任一種對象上，使用戶能定義十分復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型（或類），并且能夠描述關(guān)系很難、甚至之前不能描述的新應(yīng)用領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)。

面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也具有傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所具有的功能，如并發(fā)控制、用戶及授權(quán)管理、從故障中恢復(fù)等。但僅僅這樣是不夠的。傳統(tǒng)的事務(wù)一般在零點幾秒到幾秒之內(nèi)完成一事務(wù)對數(shù)據(jù)的處理，事務(wù)具備原子性、持久性以及可串行性等特殊性質(zhì)；而新的應(yīng)用技術(shù)（如CAD、CAI等）的數(shù)據(jù)處理可以持續(xù)幾個小時、幾天，甚至更長，它們使得傳統(tǒng)的事務(wù)處理技術(shù)不再適用，而需要新的事務(wù)模型（如長事務(wù)、嵌套事務(wù)等）。所以，面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)支持長事務(wù)處理和嵌套事務(wù)，以便當(dāng)故障發(fā)生時不至于回滾整個事務(wù)。

面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)所面臨的問題是，建立一個健全的、商用的、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)開銷很大，所以其必須能在現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中直接使用，而不是花很大的代價去轉(zhuǎn)換，盡管目前已有大量的研究開發(fā)工作，有一些可支持的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的成熟仍存在許多亟待解決的問題。當(dāng)前的許多研究都是建立在數(shù)據(jù)庫已有的成果和技術(shù)上的。針對不同的應(yīng)用，對關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行不同層次上的擴充。

3.多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)

當(dāng)今社會存在著各種形態(tài)的信息，計算機要以圖形、印刷文字、手寫文字、聲音、圖像、動畫和身體語言等多種媒體作為處理對象。能夠管理數(shù)值、文件、表格、圖形、圖像、聲音等多媒體的數(shù)據(jù)庫稱為多媒體數(shù)據(jù)庫。近年來，大容量光盤、高速CPU、高速信號處理器以及寬帶網(wǎng)絡(luò)等硬件技術(shù)的發(fā)展為多媒體技術(shù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。對多媒體數(shù)據(jù)庫管理的應(yīng)用主要有以下三種方式。

（1）基于關(guān)系模型，加以擴充，使之支持多媒體數(shù)據(jù)庫類型。

（2）基于OO數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)對多媒體信息的描述和操作。

（3）基于超文本模型。

針對多媒體信息的特點，多媒體數(shù)據(jù)庫一般支持以下特殊功能。

（1）支持圖形、圖像、動畫、聲音、動態(tài)視頻和文本等多媒體字段類型及用戶定義的特殊類型。

（2）支持定長數(shù)據(jù)和非定長數(shù)據(jù)的集成管理。

（3）支持復(fù)雜實體的表示和處理，要求有表示和處理實體間復(fù)雜關(guān)系（如時空關(guān)系）的能力。

（4）有保證實體完整性和一致性的機制。

（5）支持同一實體的多種表現(xiàn)形式。

（6）具有良好的用戶界面。

（7）支持多媒體的特殊查詢及良好的接口處理。

（8）支持分布式環(huán)境。

多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾種。

（1）數(shù)據(jù)模型技術(shù)，如OO數(shù)據(jù)模型、語義數(shù)據(jù)模型等。

（2）數(shù)據(jù)的存儲管理和壓縮/解壓技術(shù)。

（3）多媒體信息的再現(xiàn)和良好的用戶界面技術(shù)。

（4）多媒體信息的檢索與查詢及其他處理技術(shù)。

（5）分布式環(huán)境與并行處理技術(shù)。

4.數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘

快速、準(zhǔn)確、高效地收集和分析信息是企業(yè)提高決策水平和增強企業(yè)競爭力的重要手段。企業(yè)的數(shù)據(jù)就像埋藏在深山中的金礦，如果不能供企業(yè)決策人員使用，就不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的價值。建立以數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫的聯(lián)機分析處理技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為實現(xiàn)手段的決策支持系統(tǒng)是解決上述問題的一種行之有效的系統(tǒng)化解決方案。

數(shù)據(jù)倉庫利用計算機和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的最新進展，它不僅面向復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析以支持決策過程，而且可以集成企業(yè)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，無論其地理位置、格式和通信要求。數(shù)據(jù)倉庫把支持決策的數(shù)據(jù)進行收集、歸納、整理，使企業(yè)的業(yè)務(wù)環(huán)境和信息分析環(huán)境分離，從而有效地提供實時的信息服務(wù)。數(shù)據(jù)倉庫不是單一的產(chǎn)品，而是由軟、硬件技術(shù)組成的環(huán)境，它把各種數(shù)據(jù)庫集成為一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫，并且把各種數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行合理的重組、轉(zhuǎn)換和集成，以適應(yīng)數(shù)據(jù)倉庫面向主題的要求。

聯(lián)機分析處理技術(shù)以超大規(guī)模數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫為基礎(chǔ)來對數(shù)據(jù)進行多維化和綜合分析，構(gòu)建面向分析的多維數(shù)據(jù)模型，再使用多維分析方法，從若干不同角度對多維數(shù)據(jù)進行分析、比較，找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。聯(lián)機分析處理技術(shù)使分析活動從方法驅(qū)動轉(zhuǎn)向了數(shù)據(jù)驅(qū)動，分析方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了分離。

數(shù)據(jù)挖掘是從大型數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫中發(fā)現(xiàn)并提取深藏于其中的信息的一種新技術(shù)，目的在于幫助決策者找尋數(shù)據(jù)間潛在的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)未被注意的信息，而這些信息對預(yù)測趨勢和決策行為或許很有用。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)涉及數(shù)據(jù)庫、人工智能、機器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計分析等多種技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能從數(shù)據(jù)倉庫中自動分析數(shù)據(jù)，進行歸納性推理，從中挖掘潛在的模式或產(chǎn)生聯(lián)想，建立新的業(yè)務(wù)模型，幫助決策者做出正確的決策。

數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘是三種獨立的信息處理技術(shù)。數(shù)據(jù)倉庫用于數(shù)據(jù)存儲和組織，聯(lián)機分析處理技術(shù)集中于數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)挖掘則致力于知識的自動發(fā)現(xiàn)。它們可以分別應(yīng)用到信息系統(tǒng)的涉及和實現(xiàn)中，以提高相應(yīng)部分的處理能力。在現(xiàn)代電子商務(wù)決策支持系統(tǒng)解決方案中，這三種技術(shù)的綜合是最有前途的選擇。