計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)整合虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)體系研究分析

朱昱萌

摘 要：從數(shù)據(jù)庫(kù)體系構(gòu)建角度分析，面向數(shù)據(jù)整合和共享功能實(shí)現(xiàn)，使用java語(yǔ)言和相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，保障數(shù)據(jù)庫(kù)的性能實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)基于提高數(shù)據(jù)庫(kù)利用率的目的，針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)整合虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)體系構(gòu)建，做簡(jiǎn)單論述，提出體系構(gòu)建的策略，共享給相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件 數(shù)據(jù)整合 虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)

中圖分類號(hào)：TP311.13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2020）08-000-01

近年來(lái)，大數(shù)據(jù)概念和相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展，人們對(duì)數(shù)據(jù)利用更加重視，尤其是交通領(lǐng)域和電力領(lǐng)域等，成為數(shù)據(jù)利用的先鋒板塊。采用數(shù)據(jù)挖掘和分析技術(shù)等，面向數(shù)據(jù)使用需求，根據(jù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，為決策和控制等提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，發(fā)揮著積極的作用。

一、數(shù)據(jù)庫(kù)的概述

構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，通過(guò)在計(jì)算機(jī)內(nèi)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)后形成的系統(tǒng)，主要功能模塊如下：1.數(shù)據(jù)庫(kù);2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng);3.應(yīng)用系統(tǒng);4.數(shù)據(jù)庫(kù)管理員;5.使用者。將海量化數(shù)據(jù)信息，整理到數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，利用算法和檢索技術(shù)等，進(jìn)行數(shù)據(jù)屬性的劃分和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的利用，能夠?yàn)槭褂谜咛峁┧璧臄?shù)據(jù)。

二、計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)整合虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)體系的設(shè)計(jì)分析

1.系統(tǒng)特點(diǎn)分析

數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行時(shí)，將分散的數(shù)據(jù)源進(jìn)行收集，實(shí)現(xiàn)集成處理，使得異質(zhì)數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化，全部成為同質(zhì)數(shù)據(jù)，同時(shí)按照設(shè)計(jì)需求，為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)接口?；谔摂M數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的快速發(fā)展。搭建的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，有著海量不同數(shù)據(jù)源。各類數(shù)據(jù)源之間，有著相互獨(dú)立的特點(diǎn)，且構(gòu)成復(fù)雜，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)整合則具有以下特征：第一，數(shù)據(jù)源很多，并且不斷更新。第二，不同數(shù)據(jù)源之間具有相互獨(dú)立的特點(diǎn)，來(lái)源于各類數(shù)據(jù)擁有著。第三，數(shù)據(jù)源的元數(shù)據(jù)構(gòu)成，具有復(fù)雜性特點(diǎn)。第四，搭建的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)邏輯共享以及物理分治。經(jīng)典的虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)，基于大量Web站點(diǎn)而構(gòu)成，包括數(shù)據(jù)集成部分和數(shù)據(jù)發(fā)布部分。整個(gè)數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)的功能模塊，主要為包裹器、映射器與提取器，實(shí)際應(yīng)用中能夠?yàn)橄到y(tǒng)上層提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)接口。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

搭建數(shù)據(jù)整合體系，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)集，作為數(shù)據(jù)源;利用數(shù)據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)集，當(dāng)作拓展數(shù)據(jù)源;依據(jù)虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)工作機(jī)理開(kāi)展設(shè)計(jì)。文中所述的系統(tǒng)，利用XML Schema技術(shù)，搭建主體知識(shí)全局模型以及數(shù)據(jù)集全局模型，形成異構(gòu)數(shù)據(jù)源局部模式;利用XML文檔，實(shí)際應(yīng)用中用于存儲(chǔ)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的元數(shù)據(jù)，也可以看為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。搭建時(shí)通過(guò)元數(shù)據(jù)定義，實(shí)現(xiàn)模式映射，消除數(shù)據(jù)異構(gòu)性，根據(jù)數(shù)據(jù)源的特性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源參數(shù)化，使其不僅具備“即插即用”特點(diǎn)，還具有可拓展性。

3.系統(tǒng)的主要功能描述

構(gòu)建的計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)整合虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)體系，主要功能模塊如下：第一，查詢解析功能模塊。使用者提出查詢申請(qǐng)后，根據(jù)系統(tǒng)的查詢模式文件構(gòu)造查詢程序，請(qǐng)求XML文檔。利用此功能模塊，依據(jù)模式文件開(kāi)展驗(yàn)證，分析文檔的合法性，能夠得知查詢的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)源具體信息，例如是否已經(jīng)注冊(cè)等，獲得的解析結(jié)果將會(huì)反饋給系統(tǒng)查詢分解模塊。第二，查詢分解模塊。此功能模塊依據(jù)自身的“權(quán)限”，構(gòu)造針對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)源的子查詢請(qǐng)求，每個(gè)請(qǐng)求都含有針對(duì)此數(shù)據(jù)源使用者完整的請(qǐng)求信息。第三，調(diào)度功能模塊。系統(tǒng)運(yùn)行中，調(diào)度模塊起到協(xié)調(diào)的作用，助力各個(gè)數(shù)據(jù)源工作。搭建的整合系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)源屬于分布式數(shù)據(jù)源，依據(jù)數(shù)據(jù)源實(shí)際情況來(lái)調(diào)度整個(gè)查詢過(guò)程，進(jìn)而提供快速準(zhǔn)確的服務(wù)。第四，元數(shù)據(jù)管理模塊。操作時(shí)此功能模塊支持注冊(cè)和管理以及組織數(shù)據(jù)源相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)揮重要的作用?；谥R(shí)主題，利用XML Schema工具，進(jìn)行信息的元數(shù)據(jù)定義，形成全局模式。利用全局模式的元數(shù)據(jù)，按照映射機(jī)制，構(gòu)建各個(gè)數(shù)據(jù)源的局部模型，最終發(fā)揮原數(shù)據(jù)信息的作用，解決數(shù)據(jù)源存在的結(jié)構(gòu)沖突。第五，數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)模塊。開(kāi)發(fā)的此功能模塊，依據(jù)數(shù)據(jù)源局部模式，利用統(tǒng)一接口，能夠?yàn)樯蠈犹峁┫鄳?yīng)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。實(shí)際應(yīng)用中利用原數(shù)據(jù)信息，解決異構(gòu)數(shù)據(jù)存在的異構(gòu)性，比如本地SQL語(yǔ)言等。第六，異構(gòu)數(shù)據(jù)處理模塊。利用此功能模塊處理數(shù)據(jù)訪問(wèn)層所傳遞的異質(zhì)數(shù)據(jù)，依據(jù)全局模式，進(jìn)行XML格式同質(zhì)數(shù)據(jù)的構(gòu)造，滿足實(shí)際需求。

三、計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)整合虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)體系構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)

1.數(shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)全局模式

從系統(tǒng)構(gòu)建的角度分析，元數(shù)據(jù)全局模式的應(yīng)用，主要是存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)集自身的基本屬性信息，包括數(shù)據(jù)集名稱和主題以及創(chuàng)建者等。搭建的計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)整合虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)體系，按照數(shù)據(jù)庫(kù)核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)V2.0，基于數(shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)描述，做了相應(yīng)的擴(kuò)展。通過(guò)模式驗(yàn)證的XML文檔，其根元素DBSet可以擁有很多DBSource子節(jié)點(diǎn)，同時(shí)文檔包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)級(jí)元數(shù)據(jù)信息。利用數(shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)全局模式，進(jìn)行各數(shù)據(jù)集的局部模式構(gòu)造以及驗(yàn)證。DBSource字節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集連接接口存儲(chǔ)參數(shù)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集連接“即插即用”的重要支持信息。

2.局部模式中元數(shù)據(jù)的獲取

從構(gòu)建的計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)整合虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)體系分析，各數(shù)據(jù)集的局部元數(shù)據(jù)，主要?jiǎng)澐譃閿?shù)據(jù)集類與主題知識(shí)類。其中，數(shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)集的連接信息;主題知識(shí)為結(jié)構(gòu)信息。對(duì)于構(gòu)建的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，使用者注冊(cè)相關(guān)信息后，比如數(shù)據(jù)庫(kù)類型和位置等，剩余信息均可以從構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)提取?；跀?shù)據(jù)共享的需求和要求，保障數(shù)據(jù)提供的便利性以及數(shù)據(jù)共享的正確性，系統(tǒng)能夠利用提取的元數(shù)據(jù)，為注冊(cè)用戶提供計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)整合虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的對(duì)應(yīng)信息。實(shí)際運(yùn)行中，采用Wrapper不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源包裝器，為向下的單向處理過(guò)程，利用參數(shù)形式向上層提供屏蔽異構(gòu)性服務(wù)，同時(shí)將獲得的結(jié)果，遞交給異構(gòu)數(shù)據(jù)處理模塊。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)整合虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)體系，要面向數(shù)據(jù)庫(kù)的使用需求和功能要求，做好功能模塊的開(kāi)發(fā)。合理運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建工具和技術(shù)，把握系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，為使用者提供所需的服務(wù)和數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的價(jià)值與作用。

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