Основные направления совершенствования реляционных баз данных

Рассмотрим основные направления в области исследований и разработок систем управления так называемых постреляционных баз данных.

Можно отметить три направления развития СУБД следующего поколения.

Первое направление — максимальное использование существу­ющих технологий управления и дальнейшее совершенствование систем управления внешней памятью реляционных СУБД.

Второе направление — создание генераторов систем управления в виде наборов модулей со стандартизованными интерфейсами.

Третье направление развития СУБД по сути является синтезом первых двух направлений. СУБД проектируется как некоторый ин­терпретатор системы правил и набор модулей — действий, вызы­ваемых в соответствии с этими правилами. Для таких систем раз­рабатываются специальные языки формирования правил.

Можно сказать, что СУБД следующего поколения — это пря­мые наследники реляционных систем. Тем не менее различные направления развития систем третьего поколения стоит рассмот­реть отдельно, поскольку они обладают разными характеристиками.

Одним из основных положений реляционной модели данных является требование нормализации отношений. Это позволяет про­ектировать БД с предельно понятной структурой и экономить зна­чительные ресурсы памяти компьютера. В этом случае для обеспе­чения целостности информации используются соответствующие связи между таблицами.

Однако реляционные СУБД стали применять не только в сфере бизнеса для решения управленческих задач, но и в сфере промыш­ленного производства (CALS-технологии). Применение реляцион­ных баз данных оказалось эффективным для разработки систем ав­томатизированного проектирования технологических процессов

(САПРТП), экспертных систем, а также для решения других зада­чах управления и технической подготовки производства.

Такие системы обычно оперируют, сложноструктурированны­ми объектами — некоторым комплексом логически связанных таб­лиц, для анализа информации которых, а тем более для выбора рациональных технических решений приходится выполнять слож­ные запросы.

В соответствии с такими задачами применения реляционных БД появилось новое направление их развития. Суть этого направления сводится к тому, что в системах управления базами данных форми­руются сложные объекты, объединяющие в себе не только исход­ные таблицы БД, но и соответствующие запросы. При этом сохра­няется четкая граница между логическим и физическим представ­лениями таких объектов. В частности, для любого сложного объекта (произвольной сложности) обеспечивается возможность переме­щения или копирования его как единого целого из одной части базы данных в другую ее часть или даже в другую базу данных.

Это очень обширная область исследований, в которой затраги­ваются вопросы разработки моделей данных, структур данных, языков запросов, управления транзакциями, журнализации и т.д.

Новое направление в разработке СУБД хотя и основывается на реляционной модели, но в ней не обязательно поддерживается требование полной нормализации отношений.

С расширением области применения реляционного подхода для решения задач, особенно в направлении CALS-технологий, стало очевидным, что применение принципа нормализации таблиц БД и создание отдельных транзакций и процедур при выполнении различных запросов «сводит на нет» все преимущества нормали­зованной схемы организации базы данных.

В ненормализованных реляционных моделях данных допуска­ется создание и хранение в качестве объекта (исходного элемента системы) кортежей (записей), массивов (регулярных индексиро­ванных множеств данных), регулярных множеств элементарных данных, а также отношений.

Системы управления базами данных, в которых формируются такие сложные объекты, называют объектно-ориентированными ба­зами данных (ООБД).

Очевидно, что эти системы должны обязательно иметь в своем составе языки программирования для создания и управления та­кими объектами. Кроме того, они должны обрабатывать различ­ные типы данных, в том числе формируемые пользователями.

В 1995 г. компания Sun Microsystems объявила о выпуске нового продукта — языка из семейства интерпретаторов под названием Java. Язык Java является расширенным подмножеством языка Си++, основное отличие которого состоит в том, что он является поопе­раторно интерпретируемым (в стиле языка Basic), а программы, написанные на языке Java, гарантированно безопасны (в частно­сти, при выполнении любой программы не может быть повреж­ден интерпретатор). Для этого из процедур языка удалены матема­тические действия над указателями. В то же время Java остается мощным объектно-ориентированным языком, включающим в себя развитые средства определения абстрактных типов данных. Ком­пания Sun Microsystems продвигает язык Java в целях расширения возможностей сети Интернет. Основная идея состоит в том, что с Web-сервера клиентам передаются не данные и не результаты об­работки данных, а объекты, методы выполнения которых запрог­раммированы на языке Java и выполняются на стороне клиента.

Дата добавления: 2014-01-07