數(shù)據(jù)庫技術標準(數(shù)據(jù)庫)

時間：2022-11-17 20:30:01 | 來源：信息時代

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    數(shù)據(jù)庫技術標準 : 為數(shù)據(jù)庫軟件產品技術的應用與發(fā)展,由具有一定權威的標準化機構,組織數(shù)據(jù)庫軟件研究開發(fā)單位及制作廠商,共同制定的編制數(shù)據(jù)庫軟件產品所遵循的一系列規(guī)范性的技術文件。數(shù)據(jù)庫技術標準既是對數(shù)據(jù)庫技術走向應用的規(guī)范化,又是數(shù)據(jù)庫軟件產品與數(shù)據(jù)庫應用的基礎。
國標上制訂數(shù)據(jù)庫技術標準的權威性機構是國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)聯(lián)合成立的第一技術委員會下屬32分技術委員會,即ISO/IEC/JTC1/SC32,工作范圍是制訂數(shù)據(jù)管理與交換的技術標準。SC32下設四個工作組WG,分別負責不同方面的標準制訂工作,WG1是電子數(shù)據(jù)交換EDI,WG2是元數(shù)據(jù)Metadata,WG3是SQL,WG4是多媒體數(shù)據(jù)的應用SQL/MM。
數(shù)據(jù)庫技術是信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的核心。數(shù)據(jù)管理涉及信息技術應用的各個領域,特別是目前隨著信息技術應用的發(fā)展,除了傳統(tǒng)的常規(guī)結構化數(shù)據(jù)的應用之外,各種復雜的多媒體數(shù)據(jù)類的應用已經成為普遍的市場需求。所以,除了ISO/IEC/JTC1/SC32之外,其他一些研究機構也在研究制訂屬于數(shù)據(jù)庫軟件技術的標準,如,1991年8月美國ANSI所屬X3/SPARC/DBSSG完成了“OODBTG最終報告” ; 還有國際上的對象管理組織(object management group,OMG)所屬對象數(shù)據(jù)庫管理組(ODMG)也承擔對象數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)ODBMS的標準研究工作,在20世紀90年代連續(xù)三次提出了ODMG標準,從ODMG版本2.0到3.0,形成了一個包含通用對象數(shù)據(jù)存儲管理的標準規(guī)范。ISO/IEC/JTC1/SC24和ISO/IEC/JTC1/SC29都分別在研究計算機圖形、圖像、音頻、視頻多媒體和超媒體數(shù)據(jù)的相關標準。還有ISO/TC211也在研究地理數(shù)據(jù)管理的標準。除了這些國際組織的機構在研究制訂有關標準之外,目前一些發(fā)達國家都有自己國家的標準化機構,也在制訂一些適用于自己國家應用的數(shù)據(jù)管理技術標準規(guī)范,并向國際標準推薦申報。
數(shù)據(jù)管理技術標準的研究與制訂一直是伴隨著信息技術的發(fā)展與應用。在數(shù)據(jù)處理技術應用出現(xiàn)的早期,數(shù)據(jù)管理的標準化問題實際上就已經引起了業(yè)界非常的重視。早在20世紀60年代,美國一個專門從事信息處理程序設計語言開發(fā)和標準化的組織CODASYL(數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言會議),就開始從程序設計語言如何組織數(shù)據(jù)的角度,研究規(guī)范數(shù)據(jù)管理與應用的問題。到70年代初完成了有名的DBTG報告,提出了典型的網狀數(shù)據(jù)模型用作網狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來組織和管理數(shù)據(jù),其后提出的網狀數(shù)據(jù)庫語言也被當時廣泛采用,成了事實上的業(yè)界標準。CODASYL的工作為早期數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫技術標準的發(fā)展起到了很大的推動作用。
在CODASYL之后,美國國家標準學會(ANSI)下屬的計算機與信息處理技術委員會(代號X3)所屬的標準計劃和需求委員會(SPARC),為數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫標準化工作也做出了許多重要的貢獻。1978年由SPARC下屬從事數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)標準研究的數(shù)據(jù)庫任務組完成的“ANSI/X3/SPARC報告”,提出了“DBMS結構”,用概念模式、外模式和內模式提出了三級模式構架的模型,它從認識和管理數(shù)據(jù)的不同角度對客觀現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)管理,以及系統(tǒng)的體系結構提出了許多重要的觀點,更引起后來人們對這些問題的研究。
在其后的一段時間,由于關系理論支持的關系數(shù)據(jù)庫技術開始走向實用,在20世紀80年代,美國軟件市場上關系數(shù)據(jù)庫軟件產品開始普遍流通。1986年,美國ANSI研究發(fā)布了美國國家標準“數(shù)據(jù)庫語言NDL”、“數(shù)據(jù)庫語言SQL”。于是就出現(xiàn)了最早的數(shù)據(jù)庫軟件技術標準。緊接著這兩個標準向ISO申報,經表決被采納后于次年發(fā)布成了國際標準“ISO/IEC 8907—1987:信息處理系統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫語言NDL”、“ISO/IEC 9075—1987: 信息處理系統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫語言SQL”,這也就是在信息技術領域受到關注的數(shù)據(jù)庫軟件技術最早的國際標準。
數(shù)據(jù)庫軟件技術標準的出現(xiàn)不僅加快了數(shù)據(jù)庫軟件產品的研發(fā)和應用進程,而且更推進了信息系統(tǒng)建設中對數(shù)據(jù)管理需求的更大增長,同時也刺激了技術的發(fā)展。于是圍繞著數(shù)據(jù)管理技術開始從各方面展開了標準的研究制定工作,以便不斷地完善人們對數(shù)據(jù)管理的認識和滿足對應用的渴求。這些工作到目前為止都取得了明顯成效,由ISO/IEC組織和國際上如OMG等一些社團研究提出制訂的大量標準規(guī)范,已經從總體上可以反映出信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理與應用的標準規(guī)范的梗概(見圖1)。圖中每一個實線橢圓代表了一類標準集,包括了數(shù)據(jù)庫技術基礎標準、網狀數(shù)據(jù)庫語言NDL標準、SQL基礎標準、SQL擴展應用接口標準、SQL多媒體應用標準、面向對象標準、元數(shù)據(jù)管理標準、支持數(shù)據(jù)庫的特定應用標準和對數(shù)據(jù)庫產品的標準符合性測試等。這些標準規(guī)范基本上描繪了當前對數(shù)據(jù)管理空間標準化需求的認識。

圖1 數(shù)據(jù)庫技術標準體系

當然,人們對數(shù)據(jù)管理的認識和提升數(shù)據(jù)庫應用的要求是一個永不間斷的過程,數(shù)據(jù)庫技術標準也會隨著技術的發(fā)展與應用需求的變化而不停地產生新標準或修正和豐富標準規(guī)范的內容。
數(shù)據(jù)庫的一個核心問題就是要找到一個恰當?shù)臄?shù)據(jù)模型來表達它所管理的對象。20世紀70年代末出現(xiàn)的關系數(shù)據(jù)庫是建立在關系理論的數(shù)據(jù)模型基礎上,它從理論研究、數(shù)據(jù)模型到系統(tǒng)實現(xiàn),并走向了商業(yè)應用。它在數(shù)據(jù)庫軟件市場超越了層次、網狀數(shù)據(jù)庫的應用而占據(jù)了主流地位,成了數(shù)據(jù)庫領域的一次革命性的變化。自從ISO/IEC在1987年發(fā)布第一個關系的“數(shù)據(jù)庫語言SQL”標準之后,緊接著于1989年發(fā)布了“數(shù)據(jù)庫語言具有完整性增強特征的SQL”標準,簡稱SQL89,也稱SQL1。其后,在1992年發(fā)布的“數(shù)據(jù)庫語言SQL”標準,簡稱SQL92,也稱SQL2;1999年發(fā)布了SQL99,也稱SQL3;2003年發(fā)布SQL2003,也稱SQL4;2008年發(fā)布的是SQL2008,即SQL5。
然而,這樣的順利與成功在于它用成熟的理論和規(guī)范的模型處理由鍵盤輸入的數(shù)字、字母和符號等簡單的數(shù)據(jù)。關系數(shù)據(jù)庫的模型可以簡化為普通的表格,它對于表達鍵盤輸入的數(shù)據(jù)十分到位。但事實上表示客觀世界對象的數(shù)據(jù)并不都是那么簡單。我們所面對的數(shù)據(jù)管理空間,實際上占80%以上的數(shù)據(jù)對象都是復雜的,是通過形、聲、文等表現(xiàn)的多媒體數(shù)據(jù),如圖形、圖像、視頻、音頻、電子圖書與檔案、Web網頁等。所以,今天的數(shù)據(jù)庫技術必然要面對管理由各種設備、裝置、計算所產生的多種類型的復雜數(shù)據(jù)。關系數(shù)據(jù)庫技術由于是在特定歷史條件下產生的,使得它對復雜數(shù)據(jù)的應用受到某些限制。實際上,在SQL標準的不斷修訂發(fā)布中,從SQL89已經基本完善了關系系統(tǒng)的功能特征。而到SQL92開始向應用特征擴展,其后的SQL都在為更新的技術應用市場而不斷地在修訂發(fā)布新標準。到目前,SQL新標準所規(guī)定的不少功能,事實上在數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)商的產品中并不是都對它們去實現(xiàn),這也使得標準的作用受到嚴重影響。因此,國外也出現(xiàn)了對SQL標準的尖銳評論。
而另一方面,由于信息技術的發(fā)展對表示客觀復雜對象特征的數(shù)據(jù)處理,已經形成了市場需求的熱點。文本、空間、圖像、音頻、視頻等多媒體數(shù)據(jù)管理的標準都在不同的一些標準化機構的研究制訂過程中。
信息技術深層次應用涉及數(shù)據(jù)管理的元數(shù)據(jù)管理與應用標準,這也是目前信息技術領域所關注的。元數(shù)據(jù)是描述性數(shù)據(jù),是描述客觀對象的一些特征屬性的數(shù)據(jù),而不是對象的一般表示數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)管理主要建立所處理對象的描述數(shù)據(jù)與表示數(shù)據(jù)之間精確、可靠、可控和可驗證的數(shù)據(jù)語義的關聯(lián),通過描述數(shù)據(jù)可以獲取對表示數(shù)據(jù)語義的正確理解和對其數(shù)據(jù)更多的有用信息。元數(shù)據(jù)管理是信息資源開發(fā)利用的基礎條件。元數(shù)據(jù)也需要通過數(shù)據(jù)庫軟件設施來管理和支持其應用。元數(shù)據(jù)標準規(guī)定了一系列用于元數(shù)據(jù)管理的功能設施規(guī)范,它的應用已經是當前數(shù)據(jù)庫技術標準中最受關注的話題,今后也會有更快的發(fā)展。