列式数据库的描述

数据库以行、列的二维表的形式存储数据，但是却以一维字符串的方式存储，例如以下的一个表： EmpId Lastname Firstname Salary 1 Smith Joe 40000 2 Jones Mary 50000 3 Johnson Cathy 44000 这个简单的表包括员工代码(EmpId), 姓名字段(Lastname and Firstname)及工资(Salary)

这个表存储在电脑的内存(RAM)和存储(硬盘)中。虽然内存和硬盘在机制上不同，电脑的 *** 作系统是以同样的方式存储的。数据库必须把这个二维表存储在一系列一维的“字节”中，由 *** 作系统写到内存或硬盘中。

行式数据库把一行中的数据值串在一起存储起来，然后再存储下一行的数据，以此类推。

1,Smith,Joe,40000;2,Jones,Mary,50000;3,Johnson,Cathy,44000;

列式数据库把一列中的数据值串在一起存储起来，然后再存储下一列的数据，以此类推。

1,2,3;Smith,Jones,Johnson;Joe,Mary,Cathy;40000,50000,44000; 这是一个简化的说法。

列式数据库的代表包括：Sybase IQ，infobright、infiniDB、GBase 8a，ParAccel, Sand/DNA Analytics和 Vertica。

MPP的列存储数据仓库包括：Yonghong Z-DataMart

关系数据库是建立在关系数据库模型基础上的数据库，借助于集合代数等概念和方法来处理数据库中的数据，也是一个被组织成一组拥有正式描述性的表格，这些表格中的数据能以许多不同的方式被存取或重新召集而不需要重新组织数据库表格。

关系数据库特点有数据集中控制。在文件管理方法，文件是分散的，每个用户或每种处理都有各自的文件，这些文件之间一般是没有联系的。数据库则很好地克服了缺点，可以集中控制、维护和管理有关数据。

数据独立性高。数据库中的数据独立于应用程序，包括数据的物理独立性和逻辑独立性，给数据库的使用、调整、优化和进一步扩充提供了方便，提高了数据库应用系统的稳定性。

数据共享性好。数据库中的数据可以供多个用户使用，每个用户只与库中的一部分数据发生联系；用户数据可以重叠，用户可以同时存取数据而互不影响，大大提高了数据库的使用效率。

数据冗余度小。数据库中的数据不是面向应用，而是面向系统。数据统一定义、组织和存储，集中管理，避免了不必要的数据冗余，也提高了数据的一致性。

数据结构化。整个数据库按一定的结构形式构成，数据在记录内部和记录类型之间相互关联，用户可通过不同的路径存取数据。

统一的数据保护功能。在多用户共享数据资源的情况下，对用户使用数据有严格的检查，对数据库规定密码或存取权限，拒绝非法用户进入数据库，以确保数据的安全性、一致性和并发控制。

■关系数据库factsandinformation

关系数据库是建立在集合代数基础上，应用数学方法来处理数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。

关系模型由关系数据结构、关系 *** 作集合、关系完整性约束三部分组成。

全关系系统十二准则

全关系系统应该完全支持关系模型的所有特征。关系模型的奠基人EFCodd具体地给出了全关系系统应遵循的基本准则。

;''准则0'':一个关系形的关系数据库系统必须能完全通过它的关系能力来管理数据库。

;''准则1''信息准则:关系数据库系统的所有信息都应该在逻辑一级上用表中的值这一种方法显式的表示。

;''准则2''保证访问准则:依靠表名、主码和列名的组合，保证能以逻辑方式访问关系数据库中的每个数据项。

;''准则3''空值的系统化处理:全关系的关系数据库系统支持空值的概念，并用系统化的方法处理空值。

;''准则4''基于关系模型的动态的联机数据字典:数据库的描述在逻辑级上和普通数据采用同样的表述方式。

;''准则5''统一的数据子语言:

一个关系数据库系统可以具有几种语言和多种终端访问方式，但必须有一种语言，它的语句可以表示为严格语法规定的字符串，并能全面的支持各种规则。

;''准则6''视图更新准则:所有理论上可更新的视图也应该允许由系统更新。

;''准则7''高级的插入、修改和删除 *** 作:系统应该对各种 *** 作进行查询优化。

;''准则8''数据的物理独立性:无论数据库的数据在存储表示或存取方法上作任何变化，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性。

;''准则9''数据逻辑独立性:当对基本关系进行理论上信息不受损害的任何改变时，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性。

;''准则10''数据完整的独立性:关系数据库的完整性约束条件必须是用数据库语言定义并存储在数据字典中的。

;''准则11''分布独立性:关系数据库系统在引入分布数据或数据重新分布时保持逻辑不变。

;''准则12''无破坏准则:如果一个关系数据库系统具有一个低级语言，那么这个低级语言不能违背或绕过完整性准则。

■实时数据库是数据库系统发展的一个分支，它适用于处理不断更新的快速变化的数据及具有时间限制的事务处理。实时数据库技术是实时系统和数据库技术相结合的产物，研究人员希望利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题，同时利用实时技术为实时数据库提供时间驱动调度和资源分配算法。然而，实时数据库并非是两者在概念、结构和方法上的简单集成。需要针对不同的应用需求和应用特点，对实时数据模型、实时事务调度与资源分配策略、实时数据查询语言、实时数据通信等大量问题作深入的理论研究。实时数据库系统的主要研究内容包括：

实时数据库模型

实时事务调度：包括并发控制、冲突解决、死锁等内容

容错性与错误恢复

访问准入控制

内存组织与管理

I/O与磁盘调度

主内存数据库系统

不精确计算问题

放松的可串行化问题

实时SQL

实时事务的可预测性

研究现状与发展实时数据库系统最早出现在1988年3月的ACMSIGMODRecord的一期专刊中。随后，一个成熟的研究群体逐渐出现，这标志着实时领域与数据库领域的融合，标志着实时数据库这个新兴研究领域的确立。此后，出现了大批有关实时数据库方面的论文和原型系统。人机交互技术与智能信息处理实验室实时数据库小组一直致力于实时系统、实时智能、实时数据库系统及相关技术的研究与开发，并取得了一定的成绩。

数据库是依照某种数据模型组织起来并存放二级存储器中的数据集合。这种数据集合具有如下特点：尽可能不重复，以最优方式为某个特定组织的多种应用服务，其数据结构独立于使用它的应用程序，对数据的增、删、改和检索由统一软件进行管理和控制。从发展的历史看，数据库是数据管理的高级阶段，它是由文件管理系统发展起来的。

数据库的基本结构分三个层次，反映了观察数据库的三种不同角度。

(1)物理数据层。它是数据库的最内层，是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据，是用户加工的对象，由内部模式描述的指令 *** 作处理的位串、字符和字组成。

(2)概念数据层。它是数据库的中间一层，是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系，是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系，而不是它们的物理情况，是数据库管理员概念下的数据库。

(3)逻辑数据层。它是用户所看到和使用的数据库，表示了一个或一些特定用户使用的数据集合，即逻辑记录的集合。

数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。数据库具有以下主要特点：

(1)实现数据共享。数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。

(2)减少数据的冗余度。同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。

(3)数据的独立性。数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立，也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。

(4)数据实现集中控制。文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。

(5)数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性。主要包括：①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；②完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；③并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用；④故障的发现和恢复：由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏

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