王澤濱 張雪明 張立麗

摘 要：分布式管理系統(tǒng)一般由多個重要模塊組成，數(shù)據(jù)庫就是其中的一種。數(shù)據(jù)庫所發(fā)揮的作用是根據(jù)系統(tǒng)的相關需求來進行數(shù)據(jù)的插入，刪除，修改以及查詢，使多個系統(tǒng)用戶能實時、并發(fā)的獲取與操作庫內(nèi)信息。數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷時長久，在這么多年的發(fā)展過程當中，數(shù)據(jù)庫設計已經(jīng)從無結(jié)構(gòu)發(fā)展到了關系模式，以及面向?qū)ο蟮榷喾N形式。在數(shù)據(jù)庫設計的過程當中，主要技術有關系表以及 E-R 圖，同時使用結(jié)構(gòu)化的查詢語言 SQL，充分遵循數(shù)據(jù)庫的具體操作細則，使分布式管理系統(tǒng)整體性能得到顯著提升。本論文從不同方面闡述分布式管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應用與設計技術，希望為研究分布式管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的專家和學者提供理論參考依據(jù)。

關鍵詞：分布式管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫應用；技術

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術的快速發(fā)展，分布式管理系統(tǒng)已經(jīng)在很多領域得到廣泛應用，取得了顯著的應用成效。分布式管理系統(tǒng)最關鍵的組成部分就是數(shù)據(jù)庫，其可以為分布式軟件提供一個可擴展的操作架構(gòu)，該接口可以并發(fā)式接入千萬級用戶，支持全文搜索和關鍵詞搜索，目前已經(jīng)成為許多大型企業(yè)軟件數(shù)據(jù)保存和操作的解決方案。

1分布式管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的作用

所謂的數(shù)據(jù)庫是一種對信息進行存儲管理以及后續(xù)加工的計算機信息技術發(fā)展而來的工具，從計算機應用軟件誕生開始，數(shù)據(jù)庫就已經(jīng)出現(xiàn)，并且在后續(xù)的發(fā)展過程當中被大規(guī)模的應用數(shù)據(jù)庫的發(fā)展經(jīng)歷了無結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以及關系結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮榷鄠€階段，在數(shù)據(jù)庫的發(fā)展過程當中，很多著名的科技公司都參與了數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的研發(fā)。分布式管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫所實現(xiàn)的功能主要包括如下幾點。

1.1 數(shù)據(jù)的插入功能

在分布式管理系統(tǒng)中，用戶可以根據(jù)其具體的需求來進行邏輯業(yè)務的處理，在數(shù)據(jù)庫當中進行數(shù)據(jù)的保存，數(shù)據(jù)的保存，需要使用到插入功能，例如數(shù)據(jù)表的插入列信息以及行信息的插入，數(shù)據(jù)插入之后數(shù)據(jù)庫內(nèi)容中就增加了一條記錄，方便進行瀏覽以及查詢。

1.2數(shù)據(jù)的查詢功能

在數(shù)據(jù)插入之后，數(shù)據(jù)庫內(nèi)部保存相關信息，用戶可以根據(jù)自己的需求來進行搜索請求，同時通過瀏覽操作來進行數(shù)據(jù)的查詢，查詢到的內(nèi)容可以輸出到分布式管理系統(tǒng)當中，若是查詢失敗則顯示未查詢到相關信息。

1.3數(shù)據(jù)的刪除功能

在分布式管理系統(tǒng)中，因為一些數(shù)據(jù)信息變得過時或者是陳舊，就需要對這些數(shù)據(jù)信息進行刪除，從數(shù)據(jù)庫當中進行移除，避免信息過時而導致搜索結(jié)果出現(xiàn)失誤，給數(shù)據(jù)信息使用者造成誤導。

1.4數(shù)據(jù)的修改功能

同數(shù)據(jù)的插入功能，相似數(shù)據(jù)的修改功能，只是在數(shù)據(jù)庫當中對新的數(shù)據(jù)記錄進行插入，同時對已經(jīng)完成的某些字段進行重復性的更新，但是對于數(shù)據(jù)庫總體記錄數(shù)目來講并沒有產(chǎn)生變化。隨著分布式管理系統(tǒng)，其功能數(shù)目的增多，在數(shù)據(jù)庫使用過程當中有許多新的功能被研發(fā)出來，例如挖掘批量處理以及索引管理等等，這些功能對于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理速度有明顯的提升，對于相關的數(shù)據(jù)請求任務更好的完成，對于人類社會的信息化一句智能化快速化發(fā)展具有重要意義。

2數(shù)據(jù)庫設計關鍵技術研究

數(shù)據(jù)庫設計的目標是根據(jù)分布式管理系統(tǒng)信息加工和處理需求，利用概念結(jié)構(gòu)設計獲取數(shù)據(jù)實體及實體間的關系，然后將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)關系表，完成邏輯結(jié)構(gòu)設計，利用結(jié)構(gòu)化查詢語言構(gòu)建一個個存儲過程，提高信息加工速度和存儲能力，提高數(shù)據(jù)庫的安全性、統(tǒng)一性和完整性。因此，數(shù)據(jù)庫設計關鍵技術包括概念結(jié)構(gòu)設計、邏輯結(jié)構(gòu)設計、物理結(jié)構(gòu)設計。

2.1數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設計

數(shù)據(jù)庫保存的信息很多，這些信息來源于客觀世界，比如，一個汽車、一個電視機、一個學生、一本書或一個班級等。因此，數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設計可以利用抽象建模功能，將這些實體信息進行分類、聚集和概述，構(gòu)建一個實體關系圖，能夠反映客觀世界的信息結(jié)構(gòu)、流動和相互制約情況。本文為更清晰地描述概念設計模式，選擇學籍信息分布式管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計為樣例，描述每個階段設計的結(jié)果。數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設計采用 E-R 圖，該關鍵技術可以描述學籍信息的各個實體關系，比如，用戶、學生、班級、專業(yè)部、成績及其之間的關系，形成一個個局部視圖，然后集成在一起形成全局視圖，完整地描述概念結(jié)構(gòu)設計結(jié)果。

2.2數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設計

數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設計可以將概念設計的結(jié)果轉(zhuǎn)換為邏輯結(jié)構(gòu)，邏輯結(jié)構(gòu)采用關系表描述，包括行和列，行表示每個實體，列表示每個實體的屬性。邏輯結(jié)構(gòu)設計需要采用優(yōu)化準則，以便更好地提高數(shù)據(jù)庫的整體性能，如果邏輯結(jié)構(gòu)設計不合理，則會導致數(shù)據(jù)庫運行非常慢，增加計算機應用軟件的響應延遲時間。數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設計還需要遵守規(guī)范化理論，該理論可以為數(shù)據(jù)庫工程師提供設計工具，減少數(shù)據(jù)冗余，保證數(shù)據(jù)的原子性和獨立性，這樣就可以不需要過多的級聯(lián)操作，提高了數(shù)據(jù)庫增加、刪除和修改信息的速度。

2.3數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設計

數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)直接與管理系統(tǒng)相關，目前，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)化查詢語言和面向?qū)ο蟛樵冋Z言兩種，結(jié)構(gòu)化查詢語言的代表為 SQL Server、MySQL，面向?qū)ο蟛樵冋Z言的代表為 Oracle 和 DB2，物理結(jié)構(gòu)設計需要結(jié)合計算機應用軟件的開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境，如果開發(fā)語言為 C#，開發(fā)平臺為 Visual Studio，此時，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以采用 SQL Server；如果開發(fā)語言為 Java，開發(fā)平臺為 Eclipse，此時，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以采用 My SQL 等，以便更好地與計算機應用軟件結(jié)合在一起，提高軟件開發(fā)的便捷性和速度。學籍信息分布式管理系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)建構(gòu)完成時，學籍信息插入功能實現(xiàn)代碼 Insert into 表名稱 values（值 1，值2，……）；學生信息刪除功能實現(xiàn)代碼 delete from 表名稱 where 列名稱 = 值；學生信息修改功能實現(xiàn)代碼update 表名稱 set 列名稱 = 新值 where 列名稱 = 值；查詢功能實現(xiàn)代碼 select 查詢結(jié)果 from 表名稱。物理結(jié)構(gòu)設計對分布式信息管理系統(tǒng)產(chǎn)生直接影響的就是數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，現(xiàn)如今的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要包括兩個部分，分別是結(jié)構(gòu)化查詢語言以及面向?qū)ο蟛樵冋Z言。在進行數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設計過程中，需要根據(jù)現(xiàn)有的計算機應用軟件開發(fā)語言以及開發(fā)環(huán)境，不同的開發(fā)語言需要對應不同的開發(fā)平臺，這樣能夠使計算機應用軟件更好的進行結(jié)合，提升軟件開發(fā)過程中的便捷性以及速度。

3優(yōu)化數(shù)據(jù)庫分布式管理系統(tǒng)

3.1操作組件優(yōu)化

為了不斷的提升數(shù)據(jù)庫的操作速度，可以通過移動 agent 方式對數(shù)據(jù)的插入、連接、修改、刪除以及查詢進行操作。移動 agent 主要包括有三個方案：一是，agent 方案，該部分主要負責維護局部和全部的數(shù)據(jù)目錄，能夠全局管理數(shù)據(jù)庫，方便于用戶的使用；二是，協(xié)調(diào) agent，該部分主要負責進行控制和協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫的處理流程，這樣便于數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化操作；三是，全局數(shù)據(jù)管理 agent，該部分主要是完成信息的查詢和定位操作，便于協(xié)調(diào)信息的交互管理。這三個部分構(gòu)成一個有效的整體，有效的實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理和操作。

3.2優(yōu)化 agent 方案

數(shù)據(jù)庫的查詢表多，因此在查詢的過程之中需要及時進行優(yōu)化操作。將agent方案成功引入之后，需要通過普通查詢模式和增強型查詢模式進行。普通的查詢模式是將查詢的任務進行劃分，通過多個邏輯獨立的子查詢，因為一個 agent 能完成一個子查詢?nèi)蝿?，并且按照相應的組裝規(guī)則組組裝其一個完成的查詢結(jié)果。而增強查詢模式，則是通過主 agent 創(chuàng)造增強型的主 agent，之后再創(chuàng)建出多個增強型的 agent，將獨立的子查詢?nèi)蝿占虞d至 agent 之上，并且目標場地能夠接受到。在完成查詢事務后，增強型的主 agent負責將查詢的結(jié)果進行組合和操作，并且將最后的結(jié)果反饋至主 agent。

3.3優(yōu)化數(shù)據(jù)查詢操作

數(shù)據(jù)庫的查詢?nèi)蝿站哂蟹浅６嗟牧鞒?，會影響系統(tǒng)的運行速度，因此，需要對數(shù)據(jù)庫的查詢過程進行優(yōu)化。技術人員可以通過查詢模式，將任務劃分為幾個或者多個具有獨立邏輯的子任務，從而使一個主Agent 能夠擴建為多個獨立的 Agent，每一個 Agent 都有系統(tǒng)邏輯，都能夠完成查詢指令。技術人員在將查詢?nèi)蝿辗炙偷街付ǖ哪繕藞龅睾?，將?Agent 集成組裝，可以形成完整的查詢結(jié)果。數(shù)據(jù)庫任務查詢還有增強查詢模式，在主 Agent 基礎上構(gòu)建一個增強型的 Agent，這個增強版的 Agent 能夠創(chuàng)建多個獨立的、具有邏輯的分線查詢?nèi)蝿?，并將每個獨立的子查詢業(yè)務增加到 Agent 上，然后將其分發(fā)至每一個目標場地。技術人員在完成查詢?nèi)蝿蘸螅?gòu)由主 Agent 負責查詢和操作，由增強 Agent 負責的信息收集和傳遞的系統(tǒng)處理模式，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的高流暢運行。技術人員還需要注意，附加的 Agent 不需要安裝在客戶端上，能夠進一步的降低系統(tǒng)運行承載量。為了測試系統(tǒng)算法的運行流暢性，可以設置一個100 次左右的系統(tǒng)刪除任務，一般情況下，系統(tǒng)的運行操作時間是 27s，在引入 Agent 后，系統(tǒng)的刪除操作降低到 15s 左右，能夠說明這種方法既降低數(shù)據(jù)庫的處理時間，又提高了系統(tǒng)的運行速度。

總之，計算機網(wǎng)絡的出現(xiàn)大大豐富了人們生活方式，并為工作、生活帶來了較大的便捷。而為了讓計算機網(wǎng)絡技術得到更好的發(fā)展，以便為社會發(fā)展提供服務，就需要對計算機網(wǎng)絡設計加大研究力度，進而大大提升網(wǎng)絡設計質(zhì)量與工作效率。在當前，人們對于網(wǎng)絡設計的要求不斷提高，尤其在海量數(shù)據(jù)面前，若是依然沿用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模式，就會導致數(shù)據(jù)的精準度受到影響，并增加工作量。而通過運用數(shù)據(jù)庫特有的強大輔助功能、數(shù)據(jù)儲存功、轉(zhuǎn)換功能，便能夠為計算機網(wǎng)絡設計提供便捷的服務。

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