摘要：隨著應用領域的不斷拓展和多媒體技術, 人們發(fā)現(xiàn)關系數(shù)據(jù)庫的許多限制和不足，因而數(shù)據(jù)庫技術進入了“后關系數(shù)據(jù)庫時代”。文件數(shù)據(jù)庫由此應運而生。本文概要地從數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)庫結(jié)構和WEB發(fā)布數(shù)據(jù)三個方面比較了文件數(shù)據(jù)庫和關系數(shù)據(jù)庫的異同，同時差別了文件數(shù)據(jù)庫和過去存儲數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)的不同。

關鍵詞：數(shù)據(jù)庫 Internet 文件數(shù)據(jù)庫 WEB數(shù)據(jù)庫服務器

一、關系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢和目前面臨的問題

從60年代末開始, 數(shù)據(jù)庫技術經(jīng)歷了層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和關系數(shù)據(jù)庫而進入數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)( DBMS)階段至今, 數(shù)據(jù)庫技術的研究也不斷取得進展。80年代, 關系數(shù)據(jù)庫成為發(fā)展的主流, 幾乎所有新推出的DBMS產(chǎn)品都是關系型的。關系型數(shù)據(jù)庫在計算機數(shù)據(jù)管理的發(fā)展史上是個重要的里程碑，這種數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)結(jié)構化、最低冗余度、較高的程式和數(shù)據(jù)獨立性、易于擴充、易于編制應用程式等好處，目前較大的信息系統(tǒng)都是建立在結(jié)構化數(shù)據(jù)庫設計之上的。
然而，隨著網(wǎng)絡技術和軟件技術的飛速發(fā)展，特別是Internet和Intranet技術的發(fā)展，使得非結(jié)構化數(shù)據(jù)的應用日趨擴大。關系數(shù)據(jù)庫從1970年發(fā)展至今,雖功能日趨完善,但對數(shù)據(jù)類型的處理只局限于數(shù)字、字符等,對多媒體信息的處理只是停留在簡單的二進制代碼文件的存儲。然而，隨著用戶應用需求的提高、硬件技術的發(fā)展和Intranet/Internet提供的多彩的多媒體交流方式,用戶對多媒體處理的需求從簡單的存儲上升為識別、檢索和深入加工,正是用戶呼喚出"通用"數(shù)據(jù)庫服務器來處理占信息總量70%的聲音、圖像、時間序列信號和視頻等復雜數(shù)據(jù)類型。據(jù)有關數(shù)據(jù),1996年,全球數(shù)據(jù)庫市場的銷售額已接近40億美元,預計到2000年,數(shù)據(jù)庫市場銷售額將達到80億美元。巨大的增長潛力來自復雜數(shù)據(jù)類型的處理需求,使處理復雜數(shù)據(jù)類型的"超媒體"數(shù)據(jù)庫將成為各公司投資研發(fā)的重點。

二、全新的文件數(shù)據(jù)概念

從1989年起，Lotus通過其群件產(chǎn)品Notes提出了數(shù)據(jù)庫技術的全新概念-"文件數(shù)據(jù)庫"，文件數(shù)據(jù)庫差別于傳統(tǒng)的其他數(shù)據(jù)庫，他是用來管理文件。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中,信息被分割成離散的數(shù)據(jù)段，而在文件數(shù)據(jù)庫中，文件是處理信息的基本單位。一文件能非常長、非常復雜、能無結(jié)構，和字處理文件類似。
文件數(shù)據(jù)庫和五、六十年代管理數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)不同，文件數(shù)據(jù)庫仍屬于數(shù)據(jù)庫范疇。首先，文件系統(tǒng)中的文件基本上對應于某個應用程式。當不同的應用程式所需要的數(shù)據(jù)有部分相同時，也必須建立各自的文件，而不能共享數(shù)據(jù)，而文件數(shù)據(jù)庫能共享相同的數(shù)據(jù)。因此，文件系統(tǒng)比文件數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)冗余度更大，更浪費存儲空間，且更難于管理維護。其次，文件系統(tǒng)中的文件是為某一特定應用服務的，所以，要想對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)再增加一些新的應用是非常困難的，系統(tǒng)不容易擴充。數(shù)據(jù)和程式缺乏獨立性。而文件數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)的物理獨立性和邏輯獨立性，數(shù)據(jù)和程式分離。
文件數(shù)據(jù)庫也不同于關系數(shù)據(jù)庫,關系數(shù)據(jù)庫是高度結(jié)構化的,而Notes的文件數(shù)據(jù)庫允許創(chuàng)建許多不同類型的非結(jié)構化的或任意格式的字段,和關系數(shù)據(jù)庫的主要不同在于,他不提供對參數(shù)完整性和分布事務的支持,但和關系數(shù)據(jù)庫也不是相互排斥的,他們之間能相互交換數(shù)據(jù),從而相互補充、擴展。

三、關系數(shù)據(jù)庫和文件數(shù)據(jù)庫的異同

下面從三個方面比較兩種數(shù)據(jù)庫的異同：
1、格式文本/多媒體
在信息時代，所有信息大體上能分為兩類：一類信息能夠用數(shù)據(jù)或統(tǒng)一的結(jié)構加以表示。例如，成本、費用、人員、工資及員工業(yè)績等，都能用數(shù)字或文字來描述或表達。這類信息具有相同的層次或網(wǎng)絡結(jié)構，我們稱之為結(jié)構化數(shù)據(jù)；而另一類信息根本無法用數(shù)字或統(tǒng)一的結(jié)構表示，例如，圖象、聲音等，我們稱之為非結(jié)構化數(shù)據(jù)。這些非結(jié)構化數(shù)據(jù)既能是一段包含大量附加信息（如排版信息）的文字信息，也可能是一段聲音、圖象，甚至是影像。對于結(jié)構化數(shù)據(jù)和非結(jié)構化數(shù)據(jù)的關系如圖所示，非結(jié)構化數(shù)據(jù)包括結(jié)構化數(shù)據(jù)，但又不止是結(jié)構化數(shù)據(jù)；結(jié)構化數(shù)據(jù)屬于非結(jié)構化數(shù)據(jù)，是非結(jié)構化數(shù)據(jù)的特例。一般來說，在人們的認識之中，關系數(shù)據(jù)庫最主要的特征就是數(shù)據(jù)的結(jié)構化。然而，隨著網(wǎng)絡技術和軟件技術的飛速發(fā)展，特別是Internet和Intranet技術的發(fā)展，使得非結(jié)構化數(shù)據(jù)的應用日趨擴大。關系數(shù)據(jù)庫是高度結(jié)構化的，這種數(shù)據(jù)結(jié)構化使關系數(shù)據(jù)庫具有冗余度最低、程式和數(shù)據(jù)獨立性較高、易于擴充、易于編制應用程式的特點。不過，隨著應用領域的不斷拓展, 為滿足應用對數(shù)據(jù)處理不斷"苛刻"的需求, 人們開始發(fā)現(xiàn)關系數(shù)據(jù)庫的許多限制和不足。因為文件數(shù)據(jù)庫的基本元素就是文件本身，而數(shù)據(jù)庫中的文件能同時包含結(jié)構化的和非結(jié)構化的信息，所以，文件數(shù)據(jù)庫能夠存儲和管理類似文件這樣的非結(jié)構化數(shù)據(jù)。特別是，Notes的對象庫是個非常最佳的商業(yè)信息存儲器，可用于高效地存儲、傳播、分配和管理這類信息。這類信息通常具有豐富的數(shù)據(jù)類型，如表格（能是從某個關系數(shù)據(jù)庫或電子表軟件中得到的）、格式化文本、WWW的頁面、圖像、OLE對象、或掃描的圖象及傳真件、聲頻或視頻信號這樣的多媒體信息。
2、在結(jié)構上
關系數(shù)據(jù)庫是應用數(shù)學方法來處理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的，其數(shù)據(jù)模型也是建立在數(shù)學概念基礎上的，在關系模型中，數(shù)據(jù)在用戶觀點下的邏輯結(jié)構就是一張二維表。而Lotus Notes是個文件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，文件數(shù)據(jù)庫的基本元素就是文件。這里的文件和關系數(shù)據(jù)庫中的記錄相似。Notes文件的結(jié)構是由表單（form）定義的，而表單由一組各式各樣的字段域組成。
（1）域（Domain）和字段（Field）
在關系數(shù)據(jù)庫中，域（Domain）是屬性值的集合，如：大于0小于150的正整數(shù)，長度小于25的字符串集合等等。而在文件數(shù)據(jù)庫中，域（Field）的概念出目前表單對象中，域是表單上存儲數(shù)據(jù)的單個元素，域決定了一個獨立的文件能包含什么數(shù)據(jù)。雖二者的中文譯文相同，但其實際意義和作用相差千里。反而在文件數(shù)據(jù)庫中域的概念和關系數(shù)據(jù)庫中的字段（Field）相類似。
（2）條目（Item）和屬性（Attribute）
在關系數(shù)據(jù)庫中，有屬性（Attribute）的概念，即二維表中的每一列稱為一個屬性，給每一列起一個名稱即屬性名。而在文件數(shù)據(jù)庫中，就沒有"屬性"，文件擁有的是條目（Item），條目是指存儲于文件中的任意數(shù)據(jù)部分。每一個條目代表文件中一段數(shù)據(jù)，在用戶界面中，是通過表單中的域來顯示文件中的條目的。二者雖命名不同，但筆者認為從"屬性"的角度更容易理解文件數(shù)據(jù)庫中條目的意義。
（3）視圖（View）
在關系數(shù)據(jù)庫和文件數(shù)據(jù)庫中，均有視圖的概念。在關系數(shù)據(jù)庫中，視圖是指從一個或幾個基本表（或視圖）導出的表。視圖和基本表不同，視圖是個虛表，即視圖所對應的數(shù)據(jù)不實際存儲在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中只存儲視圖的定義（存在數(shù)據(jù)字典中）。在文件數(shù)據(jù)庫中，用戶通過Notes視圖瀏覽文件。視圖是非常方便的目錄，用戶能從中看到關于文件的概要信息和文件的狀態(tài)，然后存取特定的Notes文件。文件數(shù)據(jù)庫中文件能在視圖中顯示起全部或部分內(nèi)容，通過視圖，用戶能看一組文件的關鍵域，并可按某一準則對顯示的信息進行分類和排序。實質(zhì)上，二者邏輯上非常相似，即視圖所對應的數(shù)據(jù)均不實際存儲在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中只存儲視圖的定義。
3、WEB數(shù)據(jù)庫
近年來網(wǎng)絡體系結(jié)構經(jīng)歷了一次次重大變遷,客戶機/服務器結(jié)構越來越流行了,Intranet以驚人的速度在短短一年內(nèi)迅速蔓延,面臨新的格局,怎么簡易地實現(xiàn)"客戶機/服務器"連接和"Web/Intranet"連接成為數(shù)據(jù)庫管理人員關注的焦點。計算機技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展使以網(wǎng)絡為中心的計算日益得到重視，WWW系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫成為網(wǎng)絡化信息服務的基礎。如果能把文件數(shù)據(jù)庫同WWW服務器連接起來,就能從瀏覽器中檢索文件。這種一體化的信息網(wǎng)絡系統(tǒng):數(shù)據(jù)庫+WWW服務器,便成為下一代Internet研發(fā)的新領域。目前，在Web上一個典型的數(shù)據(jù)庫應用程式應包括三個部分:Web瀏覽器、HTTP 服務器和Web數(shù)據(jù)庫服務器。對于一般的關系型數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)Web數(shù)據(jù)庫的應用通常有兩種方法：一種是Web服務器提供中間件連接Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器；另一種是把應用程式下載到客戶端直接訪問數(shù)據(jù)庫。最常用的中間件技術有通用網(wǎng)關接口（CGI）和應用程式編程接口（API）兩種。CGI程式缺陷在于CGI接口不支持用戶和數(shù)據(jù)庫間的持續(xù)互操作，再就是CGI的效率低,且需要同時運行多個CGI程式。用戶每次連至服務器時,服務器都要創(chuàng)建一個事務或運行CGI程式的一個拷貝。這樣對于一個復雜的應用或有多個用戶訪問時,就會加重服務器的負擔。API在非常大程度上克服了CGI的缺點，但其兼容性差和研發(fā)難度大也讓廣大研發(fā)人員望而卻步?？蛻舳嗽L問數(shù)據(jù)庫主要包括Java Script和數(shù)據(jù)庫連接器（IDC）等。用Java Script和IDC研發(fā)Web數(shù)據(jù)庫雖簡單但同時也存在功能有限、不能完全控制其過程等缺點。所以他們也無法勝任較復雜的Web數(shù)據(jù)庫的研發(fā)。難道就沒有一個研發(fā)相對容易、功能強大且高效的Web數(shù)據(jù)庫的研發(fā)方法嗎？有，答案是-Lotus Notes。Lotus Notes通過文件數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了多媒體文件管理，支持客戶機/服務器工作方式。每個數(shù)據(jù)能包含若干不同形式的Notes文件。存放在一個或多個Notes服務器上，能讓許多用戶存取的數(shù)據(jù)庫稱為共享數(shù)據(jù)庫。通過利用服務器存取和數(shù)據(jù)庫存取控制等安全措施，數(shù)據(jù)庫管理員能規(guī)定誰能存取數(shù)據(jù)庫和在什么范圍內(nèi)使用數(shù)據(jù)庫，各數(shù)據(jù)庫在網(wǎng)上通過復制功能實現(xiàn)同步。這樣，通過文件數(shù)據(jù)庫用戶能在網(wǎng)絡上存取、追蹤儲存和組織信息。
四. 結(jié)束語
最近幾年，我國的數(shù)據(jù)庫市場飛速發(fā)展，并將具有更為巨大的增長潛力，表現(xiàn)為如下特點：首先,在近五年里,用戶的選型觀念發(fā)生了明顯的改動,有更多的用戶把數(shù)據(jù)庫的重要性放在十分重要的地位,其主要原因是用戶將把應用軟件和應用需求放在首位,應用軟件是否滿足用戶需求是整個項目是否成功的標志,而應用軟件研發(fā)直接依賴于數(shù)據(jù)庫研發(fā)工具。實際上,大量潛在的投資都在應用軟件的研發(fā)上；另一個原因是硬件隨著芯片技術的發(fā)展越來越缺乏特性,硬件指標將變成次要的考慮因素。對行業(yè)性應用來講,以前是制定幾家硬件產(chǎn)品作為優(yōu)選,而今可能是最佳選擇數(shù)據(jù)庫廠家再考慮硬件廠家了。正是用戶需求的這種變化給數(shù)據(jù)庫廠商提供了新的發(fā)展機會。Lotus Notes為各數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成商提供了強大的文件數(shù)據(jù)庫研發(fā)平臺，Notes結(jié)合了企業(yè)級電子郵件、分布式文件數(shù)據(jù)庫和快速應用研發(fā)等三位一體的強大技術、完全集成Internet技術，提供用戶完整的，以網(wǎng)絡為中心的應用技術平臺。能預言，在不久的將來，Lotus Notes的文件數(shù)據(jù)庫將成為繼層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和關系數(shù)據(jù)庫之后的又一熱點技術。

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