1.6 数据库系统的发展趋势及前沿技术

随着数据库技术的迅速发展以及数据库管理系统的广泛应用，原有的数据库系统很难适应新的应用领域中的复杂对象和这些对象的复杂行为的需求，如传统数据模型不支持用户自定义数据类型、不支持异构数据等。新的应用需求推动了数据库技术的发展，主要有以下3个发展趋势。

（1）趋势一：对于异构数据的支持

在以前的数据库中，一直强调数据的标准化。也就是说，在以前，数据库主要管理的是结构化的数据，数据是以行与列的二维形式进行存储。若需要实现三维数据，如数据仓库等，都要根据一定的规则对数据库进行叠加才能够完成。但是，这个工作量会很大，而且维护起来也会很吃力。

随着企业系统集成的需要，企业想把电子邮件、多媒体文件、附件等都包含在一个系统中，以减少系统的重复投资。在这种趋势下，支持异构数据的数据库技术也纷纷出现，主要是为了让异构数据能够像结构化数据那样进行管理和查询等。

因此，从专业的角度讲，在目前数据库技术的发展中，最突出的变化就是从二维表存储方式到多维数组的存储方式的转变。通过多维数组技术，不但可以把语音文件等异构数据存入到数据库中，便于统一管理，而且还可以直接实现数据仓库。

（2）趋势二：对于网络计算的支持

网络运算技术可以让用户更好的在网络环境中分享存储资源，并且同时可以保障数据在安全方面的需求。网络数据库的最大的优势在于，数据库可以利用这个技术，将一个数据库应用部署在多台独立的服务器中，实现一个高容错的运算平台，以提高数据库应用的稳定性，减少数据库宕机的时间。这对于一些大型的数据库应用，如银行的数据库系统，具有非常现实的意义。

（3）趋势三：管理的智能化

如何让数据库系统自动优化资源用量。数据库的性能一直是数据库管理员所关心的问题。在以前的数据库系统中，数据库管理员最重要的任务就是监控数据库服务器的性能，并对其进行及时的调整，让数据库服务器达到最好的运行状态。这项工作往往需要耗费数据库管理员大量的时间与精力。不过这种状况将会在不久的将来得到彻底的改变。SQL Server数据库将会在新版本的数据库中加入很多的自我调整功能。例如，自我调整内存分配，让数据库负责优化内存分派，以提高数据库性能。因为我们都知道，数据库系统在内存中读取数据要比在硬盘中读取数据快成百上千倍。让数据库根据内存的使用情况，合理分配内存，可以提高服务器内存的使用率。从而达到提高数据库性能的目的。

在将来，数据库厂商为了获得市场，在关注业务需求的同时，会更多地关注如何降低管理成本，如何实现管理的智能化，从而得到数据库工程师的认同。

针对上面的发展趋势，分别产生了下列新的数据库技术。

（1）XML数据库

从近几年看，各大数据库厂商几乎无一例外地在数据库内支持XML（Extensible Markup Language，可扩展的置标语言）。所谓XML是定义文档结构的机制，XML规范定义了一个对文档进行标记的标准。目前，XML已是各种数据特别是文档的首选格式，国际主流的数据库厂商们自然也随行就市，全都推出了兼容传统关系型数据与层次型数据（XML数据）混合应用的新一代数据库产品。

甲骨文早在Oracle8i中就支持XML，在Oracle9i提供了XmlDB功能，支持XMLType数据类型，并在Oracle10g进一步加强了功能和提高了性能，如XQuery的性能。

IBM DB2 9中新的XML支持包括纯 XML存储、XML索引、XQuery和高级的XML模式处理。这与商业关系数据库中以前的任何技术都不同。

微软SQL Server 2005为XML数据处理提供了广泛的支持。XML值可以自然地存储在XML数据类型列中，并可以根据XML架构集合进行类型化，或者保持非类型化。

Sybase公司的ASE数据库与其嵌入式数据库都已经支持XML，可以从关系查询中创建XML格式的结果集，并且各具特色。

（2）网格计算

商业计算的需求使用户需要高性能的计算方式，而超级计算机的价格却阻挡了高性能计算的普遍能力。于是造价低廉而数据处理能力超强的计算模式——网格计算应运而生。

网格计算的主要优势在于：

① 共享资源，将可用资源汇集起来形成共享池；

② 虚拟化堆栈的每一层，可以如同管理一台计算机一样管理资源；

③ 基于策略实现自动化负载均衡。

从IT行业的趋势来看，企业也正在向网格计算转移，这在很大程度上是低成本的单片服务器驱动的。同时，共享存储技术也简化了硬件的虚拟化和供应，硬件供应商也开始提供实现硬件虚拟化和供应的管理软件。

（3）BI商业智能数据库

为应对日益加剧的商业竞争，企业不断增加内部IT及信息系统，使企业的商业数据成几何数量级不断递增。如何能够从这些海量数据中获取更多的信息，以便分析决策将数据转化为商业价值，就成为目前数据库厂商关注的焦点，这其中离不开商业智能（BI，Business Intelligence）。

而从用户对数据管理需求的角度看，可分为两类：联机事务处理（OLTP，Online Transaction Processing）应用、联机分析处理（OLAP，Online Analysis Processing）与辅助决策支持（DSS，Decision Support System）两大类，也就是说，数据库不仅要支持OLTP，还应该为业务决策、分析提供支持。目前，主流的数据库厂商都已经把支持OLAP和商业智能作为关系数据库发展的一大趋势。

从国内市场需求来看，企业信息化发展正处于一个系统集成阶段，因此对高端智能决策系统的需求增强。目前，金融、保险领域的国有企业，大部分已经建立了部门级的数据集市。今后，这些企业中企业级的BI系统将会逐步建立。有些发达省份的企业，已经初步建立BI系统，或者正在考虑建设BI系统。而对国外企业而言，这一趋势就更加明显了。因此，BI将会是未来发展的重中之重。