嵌入式数据库系统研究与实现(2)

２．数据安全

许多嵌入式设备携带方便，但容易丢失。如何避免在遗失后嵌入式数据库中的数据不会被非法访问和修改？如何防止碰撞、磁场干扰等对个人私有数据安全的威胁？在嵌入式数据库和中央数据库的数据同步过程中，如何检测和防止无线通信中数据被恶意地盗用或篡改？这些都是数据安全需要考虑的问题。

目前，保证数据安全的主要措施包括：

１）对下载的数据副本进行加密存储，以防止嵌入式设备丢失后的数据泄密；２）在无线通信过程中，对传输的数据进行加密，以防止数据被盗用或篡改；３）对嵌入式移动设备进行认证，以防止非法设备的欺骗性接入。

３．实时性

许多嵌入式应用系统对数据库支持和实时处理都具有需求，它们不但需要嵌入式数据库管理系统来支持大量数据的共享、维护数据的一致性和完整性，而且

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第一章绪论

需要实时处理来满足事务与数据的定时限制。从而产生了将数据库系统与实时系．统相结合的实时数据库系统（ＲｅａｌＴｉｍｅＤａｔａｂａｓｅＳｙｓｔｅｍ，ＲＴＤＢＳ）。这种实时数据库技术经常被应用在嵌入式数据库管理系统中，因此实时数据库技术也是嵌入式数据库系统研究的一个重要方面。１９８２年Ｂｅｌｌ实验室的Ｄ．Ｉ－Ｉｕｇｈｅｓ研制成功了第一个专用的实时数据库管理系统Ｚｉｐ．ＲＴＤＢＭＳ［３１，现在已经有了很多成功的实验系统。其中有些已商品化，例如ＡｓｐｅｎＴｅｃｈ公司的ＩｎｆｏＰｌｕｓ系统、ＯＳＩ公司的ＰｌａｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ等。国内在这方面的研究起步较晚，不过已经成功开发出了多款实验系统，例如国防科学技术大学的ＫＭＭＤＢ、华中科技大学的ＡＲＴｓ．ＩＩ等。

４．ＸＭＬ嵌入式数据库

ＸＭＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅＭａｒｋｕｐＬａｎｇｕａｇｅ）嵌入式数据库系统是可以对ＸＭＬ文档进行存取管理和查询处理的嵌入式数据库系统。ＸＭＬ嵌入式数据库是ＸＭＬ技术和嵌入式数据库技术相结合的产物，这种结合的目的就在于如何使数据更通用，能够被异构系统甚至任何应用都接受。

ＸＭＬ数据库不仅是结构化数据和半结构化数据的存储库，持久ＸＭＬ数据管理还包括数据的独立性、集成性、访问权限、视图、完备性、一致性以及数据恢复等【４１。在ＸＭＬ数据库的实现方面，可以将ＸＭＬ文档看作数据库，它的文档类型定义（ＤｏｃｕｍｅｎｔＴｙｐｅＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，ＤＴＤ）相当于数据库的模式，描述了ＸＭＬ数据库的结构，数据实体的类型和特征以及实体间的联系等【５１。目前，主要的数据库厂商在它们的数据库产品中都提供了对ＸＭＬ的支持，并开发出了大量可以在ＸＭＬ文档和关系数据库之间进行数据转换的工具。目前支持ＸＭＬ的主要数据库产品有ⅢＭ的ＤＢ２Ｖｉｐｅｒ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ的ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２００５、Ｏｒａｃｌｅ的ＯｒａｃｌｅＤａｔａｂａｓｅ１１ｇ等。但由于ＸＭＬ数据进出数据库的转换方法不同，所以各公司的解决办法也不尽相同。虽然有的大型数据库管理系统，如ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２００５，已经能够直接对ＸＭＬ数据进行存储和处理，且无须将这些数据转换为关系模型中的行和列，更不需要将其存储为二进制大型对象，编程人员可以方便地使用ＸＭＬ数据查询语言ＸＭＬＱｕｅｒｙ（简称为ＸＱｕｅｒｙ）来检索ＸＭＬ数据。但大多数的嵌入式数据库管理系统还缺乏对ＸＱｕｅｒｙ的支持，依然停留在对ＸＭＬ数据和关系数据进行相互转换的阶段，而且它们还不能保证在数据转换过程中不产生语义损失。目前，对这一领域的研究才刚刚起步，还有很多挑战性的问题有待更深入的研究。

目前，国内外已经有多种嵌入式数据库管理系统被成功地开发，这些数据库管理系统在技术、性能以及易用性上不尽相同，各有侧重。下面所列是国外比较流行的嵌入式数据库管理系统：

１．ＤＥＬｉｔｅ

ＤＥＬｉｔｅ是由印度理工学院的计算机科学学院研制的小型丌源数据库管理系统。它主要面向手持移动设备，支持选择、投影、连接、更新和聚集查询等功能。

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４嵌入式数据库系统研究与实现

它采用了基于指针的存储模型，如基于域的存储模型和基于标识的存储模型【６】。ＤＥＬｉｔｅ将Ｆｌａｓｈ存储器用作读缓冲区，而将ＲＡＭ用作写缓冲区，而且它使用改进的二相优化器来产生查询执行计划１７】。

２．ＢｅｒｋｅｌｅｙＤＢ

ＢｅｒｋｅｌｅｙＤＢ是由美国的ＳｌｅｅｐｃａｔＳｏｆｔｗａｒｅ公司（现在已经被Ｏｒａｃｌｅ收购）开发的一个源码开放的内嵌式非关系型数据库管理系统，它能够为应用程序提供可伸缩的、高性能的、有事务保护功能的数据管理服务。ＢｅｒｋｅｌｅｙＤＢ为数据存取和

ＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ，ＡＰＩ），这与管理提供了一组简洁的编程接口（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

常用的数据库管理系统（如Ｏｒａｃｌｅ和ＭｙＳＱＬ）不同，在ＢｅｒｋｅｌｅｙＤＢ中没有数据库服务器的概念。应用程序是通过内嵌在程序中的ＢｅｒｋｅｌｅｙＤＢ函数库来完成对数据的存储、查询和更新操作。ＢｅｒｋｅｌｅｙＤＢ作为一种内嵌式数据库管理系统在许多方面有其独特之处：

１）ＢｅｒｋｅｌｅｙＤＢ和应用程序运行在相同的进程空间，因此在进行数据操作时

ＤＢ使用简单的函数调用接口来完成所有的数据定义与数据操纵就不需要繁琐的进程间通信；２）Ｂｅｒｋｅｌｅｙ

任务，而不是使用标准的结构化查询语言（ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｄＱｕｅｒｙＬａｎｇｕａｇｅ，ＳＱＬ），因此就避免了对ＳＱＬ语言进行解析、优化和处理的开销。

３．ＳＱＬｉｔｅ

ＳＱＬｉｔｅ是由美国加州大学ＲｉｃｈａｒｄＨｉｐｐ博士专门为内嵌式环境开发的微型关系数据库管理系统。目前，ＳＱＬｉｔｅ是全球范围内使用最广泛的、非客户／Ｈａ务器模式的事务性ＳＱＬ数据库引擎，它可以独立运行、而且无需配置【８１。ＳＱＬｉｔｅ还具有如下特点：

１）实现了大多数的ＳＱＬ．９２标准；

２）用一个操作系统文件来存储整个数据库（包括所有的数据表和索引）；３）支持事务的ＡＣＩＤ特性，即原子性、一致性、隔离性和持久性；

４）能够管理的最大数据量取决于下层操作系统所允许的文件的大小；

５）同一数据库文件可以在不同机器上使用，可做到跨平台的二进制兼容；６）系统运行速度快（比ＭＹＳＱＬ快一倍以上）；

７）整个系统少于３万行代码；

８）完全开源。

国内在嵌入式数据库管理系统的研制中，也取得了不少优秀的成果。目前，比较有代表性的嵌入式数据库管理系统包括：

１．ＫｉｎｇｂａｓｅＬｉｔｅ

小金灵嵌入式数据库管理系统ＫｉｎｇｂａｓｅＬｉｔｅ是人大金仓研发的拥有自主知识产权的嵌入式软件产品，它适应于多种平台、支持ＳＱＬ语言、具有微小内核结构，

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第一章绪论

而且具有系统功能可定制的特点。

２．ＯｐｅｎＢＡＳＥＭｉｎｉ

ＯｐｅｎＢＡＳＥＭｉｎｉ是东软集团在其大型数据库管理系统ＯｐｅｎＢＡＳＥ的基础上研制开发的嵌入式数据库管理系统。它具有微小内核结构，其最小应 …… 此处隐藏：2584字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……