嵌入式数据库系统研究与实现(3)

嵌入式数据库是指存储在嵌入式系统中的、有组织的、统一管理的相关数据的集合。它具有如下特征：

１．数据按照一定的数据模型进行组织、描述和存储；

２．数据可以被多个应用程序共享；

３．数据冗余度低、数据独立性高；

４．它是针对明确的应用目标而被创建和加载的【１０】：

５．易扩展；

６．由嵌入式数据库管理系统统一进行管理。

嵌入式数据库系统是实现有组织地、动态地存储大量关联数据并方便用户访问的嵌入式软件、硬件以及数据资源组成的系统，即它是采用嵌入式数据库技术的嵌入式系统，其核心是嵌入式数据库管理系统。由于嵌入式数据库总是和移动计算相结合，因此嵌入式数据库通常也被称为嵌入式移动数据库【１１１。嵌入式数据库技术涉及数据库、分布式计算、普适计算以及移动通讯等多个学科领域。

目前，采用标准的关系数据模型和数据同步与复制技术的嵌入式数据库管理系统已经成为数据库领域的新焦点。由于嵌入式系统通常不具备充足的内外存资源和高速的处理能力，因此，不论是嵌入式操作系统、嵌入式应用程序还是嵌入式数据库管理系统，都应该占用最小的存储空间和具备最高的运行效率。长期以来，商业数据库行业都在不停地追逐高性能的事务处理能力以及复杂的查询处理

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嵌入式数据库系统研究与实现

能力，并制定了相应的行业标准。但是，如果将这些数据库产品应用于嵌入式环境，显然是不太现实的。对于嵌入式数据库管理系统来说，不同的嵌入式应用系统有其自身的特点和应用需求，而普通的应用系统一般只要求完成简单的数据查询和数据处理任务，同时具备较高的可靠性和健壮性。因此，可以对嵌入式数据库系统的性能从以下三个方面进行衡量：

１．易维护性

易维护性是指嵌入式数据库系统能够正确便捷地完成数据处理任务，而不必复杂的人工干预。

２．健壮性

健壮性是指嵌入式数据库系统能够从运行过程中可能出现的各式各样故障中快速地恢复，并且能够确保数据不丢失、不被破坏。

３．小巧性

受嵌入式系统软硬件资源有限的制约，嵌入式数据库管理系统必须具有较小的存储空间占用量，这样便形成了小巧性的标准。

在这三个衡量标准中，易维护性和健壮性是关键。同时，嵌入式应用系统的用户除了在处理速度上的要求外，他们还要求存储在设备中的数据具有高度的可靠性、完整性和一致性。

２．２嵌入式数据库系统的特点

嵌入式数据库系统与传统数据库系统相比具有移动性、频繁的断接性、网络条件的多样性、系统资源有限性以及网络通讯的非对称性等特点，而且系统的安全性和可靠性较差。这使得传统的数据库系统不能有效地运行于嵌入式环境，而必须对它进行必要的裁剪和进一步的改进与优化，甚至需要针对嵌入式环境提出新的、专门的数据库技术。不过在某些方面，嵌入式数据库系统和传统的大型数据库系统相似。比如在数据模型上，嵌入式数据库系统可以采用层次模型、网状模型或者关系模型，也可以采用面向对象模型、对象．关系模型等。但从前面对嵌入式数据库系统的定义和描述中已经可以看到，与传统的大型数据库系统相比较，嵌入式数据库系统有其自身的特点。归纳起来，嵌入式数据库系统有如下主要特』¨、ｏ占．

１．系统资源占用量小

嵌入式系统存储资源有限，一般没有磁盘等大容量辅助存储设备。因此，就要求嵌入式数据库具有合理的组织结构，以在有限的存储空间中存放更多的数据。同时，嵌入式系统的内存空问又非常有限，一般只有几十兆。因此，就要求嵌入式数据库管理系统具有体积小、运行效率高等特点。而且，嵌入式系统通常不具

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第二章嵌入式数据库系统概述９

备高效而快速的微处理器。因此，就需要限制嵌入式数据库管理系统所能完成的功能和数据结构的数量及复杂度来适应嵌入式系统这一特殊环境。

２．高度的可靠性、可管理性和安全性

通常，嵌入式数据库系统在移动环境和相对封闭的环境下使用，而且无法得到信息技术支持人员的现场技术支持，故其自身必须具备高度的可靠性和可管理性。许多应用领域的嵌入式设备是系统中数据管理和处理的关键设备，因此嵌入式数据库对存取权限有严格的控制。又由于某些数据的隐私性较高，．因此嵌入式数据库应该在防止碰撞、磁场干扰、遗失、盗窃等对个人数据安全的威胁上，需提供充分的安全保证【Ｉ２‘。

３．一定的互操作性和可移植性

通常，嵌入式数据库管理系统都是针对具体的硬件平台和操作系统而设计和实现的。但是，为了保证能与其它的嵌入式数据库或大型的企业数据库进行通信和数据同步，数据库开发人员在开发系统的过程中应该提供一定的机制来实现与其它数据库之间的互操作和数据同步。同时，嵌入式系统的应用领域非常广泛，系统硬件配置和所使用的嵌入式操作系统也各不相同，为了能适应这种差异性，嵌入式数据库管理系统和嵌入式数据库还必须具有一定的可移植性。

４．高度的易用性

嵌入式数据库系统没有数据库管理员的概念，它的用户一般都不具有丰富的数据库知识，因此嵌入式数据库系统必须具有高度的易用性。同时，嵌入式数据库管理系统不像完整规模的企业级数据库管理系统那样需要很强的支持力量，而且它仅提供了基本的数据组织、存储和管理功能，因此就需要“零管理＂或“近零管理’’【１３】。同时，它应该能够自动完成日志管理、数据备份、故障恢复等功能。

２．３嵌入式数据库系统的应用

嵌入式数据库技术的研究在继续深入的同时，其应用领域也在不断地扩大和深化，并已经进入了实用化和产品化的阶段。

目前，基于嵌入式数据库系统的应用主要分为两大类，即水平应用和垂直应用‘１４】。所谓水平应用，是指应用方案能够用于多种不同行业，所需要的只是极少的定制工作。而垂直应用，则是指针对特定行业的应用，其数据处理具有独特性。

１．水平应用

在不同领域的应用中，应用核心不需要修改，只需要对应用前端或者后端进行适当的定制即可。此类应用可以概括为以下几个方面，而且每一个方面都可以向不同的行业进行扩展。１）数据库信息存取应用

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ｌＯ嵌入式数据库系统研究与实现

当嵌入式设备具有一定的移动性时，用户通过前端嵌入式数据库系统，直接向网络数据库服务器提交查询请求，并将返回的结果缓存或者复制到嵌入式数据库中，以进行本地管理。

２）场地内或场地间的移动应用

嵌入式设备随用户在某个场地内或某几个场地间移动，同时保持与中心服务器的间断性或连续性通信联系。典型应用有存货清单管理系统、制造公司的车间管理系统等。．

３）现场审计和检查应用．

嵌入式设备的使用人员是具有一定审计、检查、监督等权利的相关部门的检查人员，在处理过程中要连接到被检查者的信息数据库，并进行必要的更新。同时，更新嵌入式数据库中被检查者的相关数据。典型应用有车辆检查、财务审计、出入关检查等。

４）基于全球定位系统（ＧＰＳ）和地理信息系统（ＧＩＳ）的应用

这类应用中的嵌入式设备可以通过地球同步通讯卫星（ＧＰＳ类应用）来获取地图信息或位置信息，或 …… 此处隐藏：2636字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……