菅國強(qiáng)

（延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西 西安 710100）

淺析嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

菅國強(qiáng)

（延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西 西安 710100）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的使用也越來越廣泛.本文對嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的發(fā)展及使用做出了基本的探討，同時也對嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的技術(shù)和特征，以及它的使用現(xiàn)狀和發(fā)展前景也做出了相應(yīng)的論述，為嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用發(fā)展方向提供了一定的現(xiàn)實(shí)意義.

嵌入式移動數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；數(shù)據(jù)傳輸

1 引言

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，使得移動計算技術(shù)得到了人們的熟知及認(rèn)可，移動計算技術(shù)打破了傳統(tǒng)訪問網(wǎng)絡(luò)信息的時間和地域限制，使人們無論何時何地對自己所需的信息進(jìn)行搜索成為可能.數(shù)據(jù)庫技術(shù)使隨著計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展而發(fā)展的，它的發(fā)展總是需要互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展來引導(dǎo).移動計算作為一種新興的技術(shù)，它的作用是使計算機(jī)和其他設(shè)備可隨意進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎头奖阈?嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的名稱的由來是因?yàn)橐苿訑?shù)據(jù)庫大多需要依靠插入手機(jī)、掌上電腦等移動終端來發(fā)揮自己的用處.移動數(shù)據(jù)庫作為一個支持移動計算模式的管理系統(tǒng)，是移動應(yīng)用的前端，所以它可能只是作為后端數(shù)據(jù)庫的一個副本而存在.[1]移動計算的環(huán)境更加靈活和復(fù)雜，所以也更能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咭?所以，移動數(shù)據(jù)庫將為我國信息傳遞以及移動計算等技術(shù)的發(fā)展帶來較大變革.

2 嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用環(huán)境和目標(biāo)

2.1 嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用環(huán)境

移動數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相比具有很多新的特點(diǎn).移動數(shù)據(jù)庫具有移動性，可以在通訊單元之間隨意移動，并且一直保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸連接.同時我們可以通過移動數(shù)據(jù)庫來了解周邊的相關(guān)天氣以及交通等信息，所以在不同的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，會得出不同的結(jié)果.所以移動數(shù)據(jù)庫能夠很好地解決通過位置轉(zhuǎn)換帶來的地區(qū)資源數(shù)據(jù)傳輸問題.同時，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸需要與網(wǎng)絡(luò)保持較長時間的連接，與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸不同的是，移動數(shù)據(jù)傳輸無需與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行長時間的連接也可以很好地進(jìn)行工作，所以網(wǎng)絡(luò)可以被主動或者被動的斷開，但是所做的工作不會因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的斷開而丟失.由于時間和地點(diǎn)的改變，附近的網(wǎng)絡(luò)條件發(fā)生不斷變化，對于這種狀況，移動數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件的變化而采取不同的連接方式來優(yōu)化資源的配置，與網(wǎng)絡(luò)條件相適應(yīng).

當(dāng)然，移動數(shù)據(jù)庫也有相應(yīng)的不足.由于移動數(shù)據(jù)庫具有龐大的用戶數(shù)量和使用規(guī)模，所以采取一般方法進(jìn)行處理可能會使處理效率較為低下.而由于移動技術(shù)為遠(yuǎn)程發(fā)送信息提供了可能，同時也會帶來一系列的安全問題.移動數(shù)據(jù)的其他使用者可能可以據(jù)此知道你的一些相關(guān)信息，造成移動機(jī)器失竊等不安全行為的發(fā)生，所以隨著移動數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟粩喟l(fā)展和使用，需要建立一個安全平臺來為移動數(shù)據(jù)庫的使用提供保障.處于移動設(shè)備的電量、存儲能力等方面的限制，為了使移動數(shù)據(jù)庫更加貼合人們的使用實(shí)際，應(yīng)該對數(shù)據(jù)處理及存儲等方面進(jìn)行優(yōu)化，以保證移動數(shù)據(jù)庫的正常使用及運(yùn)行.[2]

2.2 嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的目標(biāo)展望

為了使移動數(shù)據(jù)庫的使用更加快捷方便，未來還有許多地方需要進(jìn)行改進(jìn)和完善.我們還需要提高移動數(shù)據(jù)庫的實(shí)用性和穩(wěn)定性，使用戶能獲得更流暢的體驗(yàn)；同時要加大單位時間內(nèi)可接入的用戶數(shù)量，為移動數(shù)據(jù)庫使用范圍的擴(kuò)大打下基礎(chǔ)，滿足更多用戶的需求；在無法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的情況下讓原有用戶進(jìn)行訪問數(shù)據(jù)庫以及更新活動；另外要增強(qiáng)系統(tǒng)的可控性，在滿足用戶同時處理多個事務(wù)的需求的同時保持移動數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定運(yùn)行.

3 嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的基本特征

3.1 可伸縮性

由于各種應(yīng)用的復(fù)雜多變，每個應(yīng)用的操作平臺以及數(shù)據(jù)規(guī)模大小都不盡相同，移動數(shù)據(jù)庫要想同時滿足各種應(yīng)用需求，必須具備可伸縮性，根據(jù)應(yīng)用的需求來決定數(shù)據(jù)庫功能的使用.嵌入式移動數(shù)據(jù)庫一般比較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大型企業(yè)的數(shù)據(jù)庫，滿足不了它的需求，對于此種問題，移動數(shù)據(jù)庫可以對大型企業(yè)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行一些精簡，省去一些不必要的非核心程序，從而有效地降低空間需求；同時還可以對數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的大小進(jìn)行限制來對磁盤的空間進(jìn)行壓縮.[3]

3.2 無人管理

由于嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的移動性，一般都在移動的環(huán)境里使用，相關(guān)技術(shù)人員無法對其進(jìn)行管理，但是在其未被使用時需要保證它的順利運(yùn)行，所以應(yīng)該由系統(tǒng)的自主調(diào)試來保證數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行.

3.3 互相操作

前端的嵌入式數(shù)據(jù)庫需要和后端的大型服務(wù)器互相進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信，才能夠保持操作的一致性.

3.4 可移植性

要保證嵌入式移動數(shù)據(jù)庫要能夠同時在嵌入式操作系統(tǒng)和手持裝置上順利運(yùn)行，這就是嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的可移植性.

4 嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)體系

傳統(tǒng)的計算系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)連接的固定性要求很高，移動計算系統(tǒng)與其不同的是具有移動性和斷接性，即并不要求網(wǎng)絡(luò)一直連接，但與此同時它還具備較弱的可靠性以及移動設(shè)備的局限性.移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)備包括掌上電腦、手機(jī)等.

4.1 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以當(dāng)做大型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，系統(tǒng)的結(jié)點(diǎn)一般都是固定的.由于每個服務(wù)器之間由高速互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行串聯(lián)，然后每個服務(wù)器上又具有完整的數(shù)據(jù)庫副本，二者一起構(gòu)成了分布數(shù)據(jù)庫系統(tǒng).

4.2 移動支持結(jié)點(diǎn)

移動支持節(jié)點(diǎn)用來進(jìn)行事務(wù)處理并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和終端之間的數(shù)據(jù)交換，由于移動支持結(jié)點(diǎn)位于高速網(wǎng)絡(luò)中，而且可以進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，所以數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和移動支持結(jié)點(diǎn)可以再同一臺機(jī)器上得以實(shí)現(xiàn).

4.3 移動客戶機(jī)

移動客戶機(jī)相對于傳統(tǒng)的電腦燈設(shè)備來說，存儲能力非常有限.并且移動客戶機(jī)可以通過任意的無線網(wǎng)絡(luò)保存數(shù)據(jù)庫的副本，然后通過移動數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理.

5 嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用技術(shù)

5.1 復(fù)制和緩存

復(fù)制性嵌入式數(shù)據(jù)庫一般通過對數(shù)據(jù)的上載、下載或二者混合使用的方式傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫的服務(wù)器中，從而滿足人們的移動使用需求.移動數(shù)據(jù)庫有一個明顯的缺點(diǎn)，就是服務(wù)器與終端移動設(shè)備之間的連接較弱，導(dǎo)致了在移動設(shè)備使用中出現(xiàn)延遲時間長、穩(wěn)定性差等問題.為了解決這個問題，我們通常采用的是允許用戶對之前操作過的本地數(shù)據(jù)副本進(jìn)行復(fù)制，以保證在網(wǎng)絡(luò)再次連接之后能夠繼續(xù)進(jìn)行之前的操作.這樣的方法是通過對沖突的協(xié)調(diào)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的.

完美運(yùn)行的嵌入式移動數(shù)據(jù)庫必須滿足可伸縮性和移動性等目標(biāo)，所以嵌入式移動數(shù)據(jù)庫應(yīng)該進(jìn)行不同步的復(fù)制，也就是上面說到的在網(wǎng)絡(luò)重連之后能夠進(jìn)行繼續(xù)操作.假設(shè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由固定網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)和移動網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)兩部分組成，那么將兩個結(jié)點(diǎn)都進(jìn)行復(fù)制.[4]網(wǎng)絡(luò)斷開連接時，MC對本地的事務(wù)進(jìn)行處理，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重新連接時，將本地已經(jīng)處理好的事務(wù)進(jìn)行提交，這樣就可以很好地保證本地數(shù)據(jù)庫和移動數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)相一致.

5.2 優(yōu)化與處理

移動數(shù)據(jù)庫能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件對可用時間進(jìn)行延長，同時減小能量的消耗，對當(dāng)前的查詢策略進(jìn)行優(yōu)化.而事務(wù)處理技術(shù)則是結(jié)合移動設(shè)備的特點(diǎn)以及環(huán)境特征來對事務(wù)的處理進(jìn)行有效控制.在事務(wù)處理中首先要解決的就是在復(fù)雜的環(huán)境下導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主斷開等問題.所以要很好地進(jìn)行事務(wù)處理，需要對事務(wù)處理的策略進(jìn)行設(shè)計.首先要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況來決定哪些事務(wù)需要優(yōu)先處理.對于網(wǎng)絡(luò)連接較為順利的事務(wù)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行優(yōu)先處理；其次需要對網(wǎng)絡(luò)的需求進(jìn)行判斷，如果事務(wù)在處理過程中已經(jīng)全部轉(zhuǎn)移到服務(wù)器上，則可以對網(wǎng)絡(luò)策略進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；然后要根據(jù)事務(wù)處理量的大小來決定是直接上載還是通過下載副本的程序之后再進(jìn)行上載；最后需要做好的是網(wǎng)絡(luò)斷開連接時的機(jī)制選擇、日志記錄策略的使用以及對用戶移動的位置進(jìn)行不斷地更新和調(diào)整.為了保證事務(wù)處理的時效性，嵌入式數(shù)據(jù)庫應(yīng)該對終端的實(shí)時請求進(jìn)行考慮，如果等待處理的時間過長，會導(dǎo)致請求失效等后果.所以在進(jìn)行事務(wù)處理時，除了保證準(zhǔn)確性意外，時效性也是非常重要的環(huán)節(jié).[5]

事務(wù)處理是嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的技術(shù)核心，它可以用來維護(hù)服務(wù)器數(shù)據(jù)的一致性，并且使多個用戶同時并發(fā)訪問成為可能.所以對應(yīng)結(jié)合移動事務(wù)本身的特點(diǎn)，對環(huán)境的改變和用戶的移動設(shè)備斷開連接的問題做好充分的準(zhǔn)備.對于移動設(shè)備易斷開連接的問題，絕大部分的移動事務(wù)都對移動設(shè)備在斷開連接情況下的阻塞執(zhí)行實(shí)行了開放政策，并采用相關(guān)的恢復(fù)和提交支持機(jī)制.

5.3 安全技術(shù)

嵌入式移動設(shè)備是數(shù)據(jù)處理的一項關(guān)鍵設(shè)備，所以要實(shí)施良好的安全保障措施，移動數(shù)據(jù)庫應(yīng)該對系統(tǒng)的存儲權(quán)限進(jìn)行嚴(yán)格的控制.由于移動設(shè)備使用環(huán)境具有不固定性，因此數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險很大，對系統(tǒng)權(quán)限的嚴(yán)格控制可以較好地防止數(shù)據(jù)丟失等事件的發(fā)生.可以根據(jù)個人設(shè)備安全的需要采取合適的措施保障設(shè)備安全性，一般可采取以下幾種措施：首先是終端的認(rèn)證程序，終端認(rèn)證程序可以在有可能的危險出現(xiàn)時對用戶進(jìn)行認(rèn)證，從而避免意外的發(fā)生；其次可以對無線數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行加密，從而對系統(tǒng)安全又加了一道安全保障；另外還可以對下載的數(shù)據(jù)也實(shí)施加密，才能有效保證移動數(shù)據(jù)庫的安全性.

6 結(jié)束語

本文對嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的特征和優(yōu)勢進(jìn)行了分析，同時對移動數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用做出了探討，對移動數(shù)據(jù)庫的未來進(jìn)行了展望.嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用支撐了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并且給我們的生活帶來了極大地便利.由于目前嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的研究還屬于初級階段，移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)還有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景.移動互聯(lián)技術(shù)可用于加工制造、醫(yī)藥衛(wèi)生等多個行業(yè)及領(lǐng)域.信息及通信技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，以及人們對信息化的要求不斷增加，對嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的研究與使用將會為科技及社會的進(jìn)步帶來巨大的價值.本文也會為嵌入式移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展提供一定的參考價值.

〔1〕李東，曹忠升，馮玉才，等.移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究綜述[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2010(10):4-7.

〔2〕王珊，丁治明，張孝.移動數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用[J].計算機(jī)應(yīng)用, 2009,20(9):1-4.

〔3〕王洪海，潘朝華.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2008(3)：96-98.

〔4〕林高德，周書民.嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)[J].現(xiàn)代計算機(jī)，2008,24(3)：75-77.

〔5〕吳婷婷，周興銘.基于語義緩存的移動動查詢導(dǎo)出[J].計算機(jī)學(xué)報，2008,25(10)：1104-1110.

TP.11

A

1673-260X（2013）02-0028-02