基于WEB下的數據庫應用系統的模式探析

張婕+袁力田

摘要：數據庫應用系統是應用、管理數據庫的主要框架性工具，現有的數據庫應用系統各有利弊，無法完全滿足數據庫管理的需要?；诖?，該文試分析現有數據庫應用系統的情況，并根據其利弊針對性地提出改善意見和新的數據庫應用系統模式，旨在為后續WEB下的數據庫應用系統相關工作提供一定的理論支持。

關鍵詞：WEB數據庫；C/S體系結構；B/S體系結構

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）26-0006-02

C/S體系結構和B/S體系結構是目前常見的數據庫應用系統模式，均是有弊有利的?？陀^地說，隨著社會不斷發展，行業、產業越發趨于細化，各類數據庫，乃至大型數據庫將會層出不窮，無論是C/S體系結構還是B/S體系結構，均是著眼于現階段數據庫特色建設的，能否適應未來需求是未知之數，而且即便就當前數據管理而言，也已經顯得力不從心，WEB視角下，對數據庫應用系統模式進行探討十分必要。

1 現有數據庫管理特點以及未來數據庫管理特點

1.1 現有數據庫管理特點

現有數據庫涵蓋多個行業、領域，包括事業單位和企業單位，學校、商場等幾乎均建有各自的數據庫，這些數據庫也幾乎都帶有統一的特點，即數據量小、更新慢、牽涉范圍小、價值較低，因此管理也簡單得多，一個不太精通軟件處理的行政人員就可以進行管理。在這些特點的基礎上，當前數據庫又帶有一個集中特色，即“信息孤島”，比如某市進行土地資源狀況調查，耕地、林地、濕地等各項資源的資料庫很難在一個辦事部門充分調取，所有數據庫都是割裂的，調查工作需要到特定部門專門查閱，十分不便。

現有數據庫的管理工作基本特點是管理內容簡單，難以適應大規模精細管理的需要，也難以通過快速的改造，實現大規模數據管理。

1.2 未來數據庫管理特點

我國的未來發展與歐美各國類似，產業趨于精細化、城市發展呈現智慧化，信息技術、物聯網技術將得到普遍應用，每天都會產生大量的數據，這些數據生成的數據庫將呈現出兩個特點，一是數據量浩大，二是管理需求精細化，從數據收集、到篩選、分析、建庫，以上工作對技術的專業性也更高，傳統的數據庫管理很難較好的完成上述工作。更為重要的是，隨著智慧城市、城市一體化、城市帶建設的進行，“信息孤島”將成為歷史，大規模數據庫的建設將成為可能，比如一個涵蓋城市商貿的超級數據庫，在物聯網模式下，城市商業貿易情況的數據被超級數據庫收集、篩選，生成有價值的資料指導后續工作，這種超級數據庫對于硬件設備和人員的要求都會非常高[1]。

未來數據庫的管理者工作基本特點是管理內容復雜、數據量大，需求專業人員和設備。

2 C/S體系結構的利弊

C/S體系結構也即客戶和服務器機構，該結構的基本工作流程是，當某個節點（客戶）向服務器發出請求，服務器在后臺予以響應，隨后客戶端與服務器需共同訪問相同的數據庫，由數據系統分析來自客戶端與服務器的請求，識別后發現二者具有相同特點，屬于同一個操作請求，再給予響應，提供服務。該體系結構的優勢是，具備高度的安全性，只有前后臺（客戶端與服務器）具備一致的特征，數據庫才能給予響應。但弊端在于，該結構下整個系統的維護十分不便，要維護數據庫，也要維護響應系統、識別系統，成本高昂。更為不利的是，由于不同操作系統對C/S體系結構并不是完全兼容的，當出現一個新的系統時，需求C/S體系結構開發不同版本的、能夠與新系統兼容的軟件，才能繼續應用。

C/S體系結構可以廣泛應用于局域網和互聯網中，只要計算機功能正常，在計算機局域網中即可建立C/S體系結構的數據庫。比如某企業客戶資料、產品資料、財務信息等被集中到數據庫中，建立一個資料中心，通過訪問內網、授權管理、查看的方式可以進入該資料中心，人員在前臺發出請求后，服務器在后臺響應，再聯合向資料中心發出請求，資料中心通過檢查人員的授權協議，并辨識服務請求，發現前后臺請求一致，即開放資料中心工人員查閱，這是C/S體系結構下數據庫的基本工作模式[2]。

3 B/S體系結構的利弊

B/S體系結構是瀏覽器和服務器結構，與C/S體系結構最大的不同在于，B/S體系結構大大簡化了流程，去除了中間環節，人員通過瀏覽器直接向服務器發出請求，服務器響應后，人員即可查看數據庫。當然，這是一般無權限的數據庫，比如公共圖書館、媒體中心等。B/S體系結構作為一種不必極度精細化的管理模式，一般只能應用于一些無權限的數據庫。

值得一提的是，B/S體系結構較之C/S體系結構管理的費用大為降低，還可以用于遠程管理。由于其省去了中間環節，無論訪問量有大多，來自網絡節點方面的維護都與結構本身的功能無關，數據庫只需對自身進行維護，進行增加資料、修正錯誤等基本操作即可，大大降低了費用和管理的難度。以某圖書館為例，作為開放性的公共數據庫，其無需進行授權管理，用戶在線點擊服務請求，圖書館審查其并非病毒等破壞程序，即響應其服務請求，人員可以較為方便的進入數據庫查看資料。B/S體系結構的弊端在于，由于其開放程度高，很可能造成負荷過重的情況，階段時間內訪問量過大很可能導致系統崩潰，產生的大量數據也可能帶來儲存方面的問題，這是制約其大規模應用的主要瓶頸。

4 WEB視角下數據庫應用系統模式的基本要求

4.1 滿足大規模數據處理的需要

海量數據以及大規模數據處理、存儲將是未來時代發展數據庫管理工作的核心特點，因此數據庫應用系統模式必須是能夠支持大規模數據處理的。首先，數據庫中央處理器必須具備強大的運算能力。一般來說，現代高級計算機每秒的運算速度均可以以億計，這種速度能夠滿足一般的和較大量的計算工作，考慮到物聯網應用后，大量的數據計算需求，可以使用5-10臺計算機組成一個小型的計算機群，進行數據處理。大規模數據處理，是WEB視角下數據庫應用系統模式的基本要求之一，也是其核心要求。endprint

4.2 消除“信息孤島”

“信息孤島”問題在現代數據庫管理中非常普遍，第一小節中提到的土地資源調查問題即是典型的“信息孤島”，由于所有小型資料庫是彼此割裂的，很難完成資料的集中管理、調取、查看，WEB視角下，“信息孤島”問題需要首先解決。仍以土地資料數據為例，在未來的數據庫應用系統模式中，首先應對所有的數據資料進行集中的整理，生成一個完整的大數據庫，之后建立一個涵蓋土地局、林業局等所有土地資源管理部門的整體數據網絡，當人員需要調取相關數據資料時，可以到其中某個部門或者通過互聯網訪問其中某一個部門的網站，獲得授權后就可以查看數據資料。消除“信息孤島”是WEB視角下數據庫應用系統模式的另一個基本要求[3]。

4.3 能夠很好地應對未來發展需求

建庫工作以及數據管理工作均應立足于當下，著眼于未來，以目前的數據庫來說，其管理也好，基本設施也好，均是為滿足自身需求。一個企業的數據庫，可能只需要幾個GB的空間，但在未來社會發展中，物聯網、超級數據庫的應用、出現將對數據庫管理的所有工作產生重大的影響。以數據庫空間管理為例，WEB視角下物聯網得到應用，一個產業每天產生的數據都可能超過幾十GB，這樣大的數據量，在篩選、分析前，需要對應的存儲空間臨時存放，而處理分析也需要一個運算能力足夠強大的處理器，這些著眼于未來的內容，對WEB視角下數據庫應用系統模式提出了更高要求。

5 關于新式數據庫應用系統模式的探究

5.1 建立完備的硬件系統

硬件系統包括兩個方面，一個是數據存儲系統，一個是數據處理系統，WEB視角下，為滿足未來的數據庫管理工作，硬件系統的完善是基礎。數據存儲方面，也可以細化為兩個方式，一是建立一臺以上計算機的計算機群進行數據存儲，二是強化計算機的性能，以一臺計算機代替計算機群的功能。如果著眼于未來發展，后一種策略更為可行，在針對騰訊、阿里巴巴兩個商業集團以及中國移動、建設銀行兩個大型企業的調查中，以上幾個機構每個工作日產生的數據都要以百GB甚至PB計，可以預見的是，在智慧城市、數字化城市、大型物聯網建設日漸進行的情況下，超級數據庫必然出現，依靠計算機群進行數據存儲固然是可行的，但隨著數據的不斷增多，對分散計算機中的資料進行二次整合又成為了浩大的工程，因此強化計算機功能更為可行。數據處理系統的強化，需要借助發達的平臺和大數據、云計算技術，對一個領域的數據進行收集、臨時存儲，利用大數據技術進行粗加工，利用云計算技術進行精處理，之后生成高價值資料，完成入庫工作。例如一個地區的鋼鐵貿易數據，通過對五個月的商貿活動進行收集，獲取大數據，對其進行粗加工，可以包括數據類型、交易時間，精加工則是具體交易額、日期、月度交易額等，生成的帶有規律性和高價值的數據入庫，可以作為后續工作的依據[4]。完備的硬件系統是WEB視角下數據庫應用系統模式的基本支持。

5.2 廣泛的授權機制和集中的管理權限并存

授權機制和管理權限，是未來數據庫除了基本數據之外兩個主要管理內容，授權機制是指人員經授權可以查看數據資料，管理權限是指人員可以對數據資料進行管理的權限。WEB視角下，物聯網等得到普及應用，一些大型數據必然是需要對公眾開放的，比如城市交通系統。城市管理部門通過衛星、攝像頭等設備將交通系統設置為一個大型網絡，市內所有的高速公路、橋梁、普通公路、地鐵等均是系統的組成元素，相關部門可以在互聯網上開設一個數據庫，該數據庫是實時更新的，隨時向公眾展示交通狀況。公眾出行前，可以通過互聯網查詢路況，以便調整出現計劃，公眾擁有進入數據庫查看數據的權限，但無法進行后續操作，一切數據的更改調整，只有少數管理人員具備對應權限，當某些公路被封閉、某些公共交通線路調整時，由管理人員公布其具體情況，完善數據庫的功能。廣泛的授權機制和集中的管理權限并存，可以使數據庫應用系統模式更為完善。

5.3 基本架構的探究

未來的數據庫，由于數據數量龐大、范圍廣、內容多樣，其架構不能和現有模式一樣，否則海量數據的管理和調取都將出現許多問題。鑒于上述數據庫的管理原則和基本狀況，其架構的設置應采取層次結構，并不斷針對內容的差異進行細化，建立總目-一級分目-二級分目-三級分目等一套數據存儲體系，查詢方面，應設置便捷的檢索機制。此外數據的更新工作需要落實到各部門、個人，為避免由于系統崩潰、木馬入侵導致數據丟失，還應進行必要的備份[5]。

具體來說，層次結構方面，以某市的旅游業收入情況為例。該地共有一個市、兩個地級市、三個縣、30個鄉、鎮，120個自然村，為細化數據庫，總目為“旅游收入”，一級分目為“A縣旅游收入”、“B縣旅游收入”等，三級分目為“1號鄉鎮旅游收入”、“2號鄉鎮旅游收入”等，四級分目為“某村旅游收入”，以該方面可以完成對數據的細化管理，盡管數據內容復雜，但由于層次分明，查詢也并不混亂。檢索欄可以設置在數據庫的總目下，以關鍵詞、日期或者標題進行檢索，快速的搜索對象目標。比如搜索“10月1號的旅游情況”數據庫會提供所有10月1號的旅游信息以供查閱。更新工作方面，以大數據、云計算兩個技術為基礎支撐，在充分收集所需數據的情況下，對數據進行加工處理，篩選出有價值的內容，之后通過人工校對、機器錄入相結合的方式對數據進行補充，做到及時更新。WEB視角下，數據庫應用系統模式的基本架構是對其進行應用和管理的基礎。

6 總結

通過分析基于WEB下的數據庫應用系統的模式，了解了相關基本內容。目前來看，現有的數據庫應用系統模式無法充分滿足當前工作，未來的應用前景也并不樂觀。通過分析C/S體系結構和B/S體系結構的不足，針對性地提出了未來數據庫管理的基本要求，并給出新式數據庫應用系統模式的架構和建議，以期滿足未來需求。后續工作中，應用上述理論也有助于數據庫工作的優化、完善。

參考文獻：

[1] 劉茲恒，董舞藝，湯荷月.圖書館數據庫資源許可與合理使用新動向[J].大學圖書館學報，2015，33（02）：20-25+29.

[2] 金澈清，錢衛寧，周敏奇，周傲英.數據管理系統評測基準：從傳統數據庫到新興大數據[J/OL].計算機學報，2015，38（01）：18-34.

[3] 林子雨，鄒權，賴永炫，林琛.關系數據庫中的關鍵詞查詢結果動態優化[J].軟件學報，2014，25（03）：528-546.

[4] 朱建生，汪健雄，張軍鋒.基于NoSQL數據庫的大數據查詢技術的研究與應用[J].中國鐵道科學，2014，35（01）：135-141.

[5] 莫祖英，馬費成.數據庫信息資源內容質量用戶滿意度模型及實證研究[J/OL].中國圖書館學報，2013，39（02）：85-97.endprint