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1.嵌入式數(shù)據(jù)庫的定義及特點(diǎn)
1.1定義 ? ? ? ??
? ? ? ? ?嵌入式數(shù)據(jù)庫的名稱來自其獨(dú)特的運(yùn)行模式。這種數(shù)據(jù)庫嵌入到了應(yīng)用程序進(jìn)程中,消除了與客戶機(jī)服務(wù)器配置相關(guān)的開銷。嵌入式數(shù)據(jù)庫實(shí)際上是輕量級的,在運(yùn)行時,它們需要較少的內(nèi)存。它們是使用精簡代碼編寫的,對于嵌入式設(shè)備,其速度更快,效果更理想。
1.2主要特點(diǎn)?
? ? ? ? 與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比,嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有以下幾個主要特點(diǎn):
- 嵌入式:嵌入性是嵌入式數(shù)據(jù)庫的基本特性。嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特性。嵌入式數(shù)據(jù)庫不僅可以嵌入到其他的軟件當(dāng)中,也可以嵌入到硬件設(shè)備當(dāng)中。
- 實(shí)時性:實(shí)時性和嵌入性是分不開的。只有具有了實(shí)時性的數(shù)據(jù)庫才能夠第一時間得到系統(tǒng)的資源,對系統(tǒng)的請求在第一時間內(nèi)做出響應(yīng)。但是,并不是具有嵌入性就一定具有實(shí)時性。要想嵌入式數(shù)據(jù)庫具有很好的實(shí)時性,必須做很多額外的工作。
- 移動性:移動性是目前在國內(nèi)提得比較多的一個說法,這和目前國內(nèi)移動設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用有關(guān)。可以這么說,具有嵌入性的數(shù)據(jù)庫一定具有比較好的移動性,但是具有比較好的移動性的數(shù)據(jù)庫,不一定具有嵌入性。
- 伸縮性:伸縮性在嵌入式場合顯得尤為重要。首先嵌入式場合硬件和軟件的平臺都是千差萬別,基本都是客戶根據(jù)需要自己選擇的結(jié)果。
2.嵌入式數(shù)據(jù)庫的分類
? ? ? ? ?嵌入式數(shù)據(jù)庫分類方法很多,可以按照嵌入對象的不同可分類為軟件嵌入數(shù)據(jù)庫、設(shè)備嵌入數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫;也可以按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同可分類為嵌入數(shù)據(jù)庫、移動數(shù)據(jù)庫、小型C/S(客戶機(jī)/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫等。按照數(shù)據(jù)庫存儲位置的不同而進(jìn)行分類是目前廣泛采用的分類方法,它可以劃分為基于內(nèi)存方式、基于文件方式和基于網(wǎng)絡(luò)方式三類。
2.1基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(MMDB)
? ? ? ? ?基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(Main?Memory?Database?System,MMDB)是實(shí)時系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。實(shí)時事務(wù)要求系統(tǒng)能較準(zhǔn)確地預(yù)測事務(wù)的運(yùn)行時間,但對磁盤數(shù)據(jù)庫而言,由于磁盤存取、內(nèi)外存數(shù)據(jù)傳遞、緩沖區(qū)管理、排隊(duì)等待及鎖的延遲等,使得事務(wù)實(shí)際平均執(zhí)行時間與估算的最壞情況執(zhí)行時間相差很大。如果將整個數(shù)據(jù)庫或其主要的“工作”部分放入內(nèi)存,使每個事務(wù)在執(zhí)行過程中不需要訪問I/O的話,則系統(tǒng)就可以較精確地估算和安排事務(wù)的處理時間,這樣,為系統(tǒng)可動態(tài)預(yù)測性提供了有力的支持,同時也為實(shí)現(xiàn)事務(wù)的定時限制打下基礎(chǔ)。
? ? ? ? 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫是支持實(shí)時事務(wù)的最佳技術(shù),其本質(zhì)特征是一起“主拷貝”或“工作版本”常駐內(nèi)存,即活動事務(wù)只與實(shí)時內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存拷貝打交道。
? ? ? ? 目前,嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于航空、軍事、電信、電力、工業(yè)控制等領(lǐng)域。而這些領(lǐng)域大部分都是分布式的,因此,分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將成為新的研究熱點(diǎn)。此外,應(yīng)用于安全攸關(guān)系統(tǒng)中的嵌入式數(shù)據(jù)庫還應(yīng)在可靠性、安全性等方面有更高要求。
2.2基于文件的數(shù)據(jù)庫(FDB)
? ? ? ? ?基于文件的數(shù)據(jù)庫(File?Database,FDB)系統(tǒng)就是以文件方式存儲數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),即數(shù)據(jù)按照一定格式儲存在磁盤中。使用時由應(yīng)用程序通過相應(yīng)的驅(qū)動程序甚至直接對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行讀寫。這種數(shù)據(jù)庫的訪問方式是被動的,只要了解其文件格式,任何程序都可以直接讀取,因此它的安全性很低。
? ? ? ? 雖然文件數(shù)據(jù)庫存在諸多弊端,但是,對于嵌入式系統(tǒng)在空間、時間等方面的特殊要求,DBF、Access、Paradox數(shù)據(jù)庫都是文件型數(shù)據(jù)庫,嵌入式數(shù)據(jù)庫Pocket?Access也是文件型數(shù)據(jù)庫。
2.3嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫
? ? ? ? ?基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(Netware?Database,NDB)系統(tǒng)是基于手機(jī)4G/5G的移動通信基礎(chǔ)之上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),在邏輯上可以把嵌入式設(shè)備看作遠(yuǎn)程服務(wù)器的一個客戶端。實(shí)際上,嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫是把功能強(qiáng)大的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫映射到本地數(shù)據(jù)庫,使嵌入式設(shè)備訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫就像訪問本地數(shù)據(jù)庫一樣方便。
? ? ? ? 嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫主要由三部分組成:客戶端、通信協(xié)議和遠(yuǎn)程服務(wù)器??蛻舳酥饕?fù)責(zé)提供接口給嵌入式程序,通信協(xié)議負(fù)責(zé)規(guī)范客戶端與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的通信,還需要解決多客戶端的并發(fā)問題,遠(yuǎn)程服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)是:
- 無需解析SQL語句;
- 支持更多的SQL操作;
- 客戶端小、無須支持可剪裁性;
- 有利于代碼重用。
????????這里要說明的是,由嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、嵌入式本地數(shù)據(jù)庫(內(nèi)存或文件)和嵌入式Web服務(wù)器等構(gòu)成了綜合的嵌入式綜合信息系統(tǒng)。? ? ? ??