异构数据库中的数据类型转换

异构数据库中的数据类型转换 1 , 2 1 , 2 1 , 马玉鹏 , 李英凡 孔祥疆 ( ) 1. 中国科学院 新疆理化技术研究所 , 新疆 乌鲁木齐 830011; 2. 中国科学院 研究生院 , 北京 100039 摘 要 : 简要介绍了异构数据库系统的基本概念以及对异构数据库数据类型转换的需求分析 ; 重点介绍了异构 数据库数据类型转换所面临的主要技术问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 及解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ; 并介绍了 XML 在异构数据库系统中的应用 ; 最后 ,简 要介绍了异构数据库系统的应用领域及展望 。 关键词 : 异构数据库平台 ; 数据导入 /导出 ; XML; 数据字典 ; 类型转换 ; JDBC ( ) 中图法分类号 : TP311113; TP335 文章编号 : 100123695 200604 20217 202 文献标识码 : A D a ta Typ e s’Conve rsion a t H e te rogeneou s D a taba se System s 1, 2 1, 2 1KON G X iang2jiang, MA Yu2p eng, L I Ying2fan ( 1. X in jiang Techn ica l Institu te of Physics & C hem istry, Ch inese A cadem y of S ciences, W u lum uqi X in jiang 830011, C h ina; 2. G radua te S chool, )C h inese A cadem y of S ciences, B eijing 100039, Ch ina A b stra c t: Th is p ap e r b riefly exp la in s the concep t of he te rogeneou s da taba se system s and the requ irem en t ana lyse s of the da ta typ e s’conve rsion a t the he te rogeneou s da taba se system s. it accoun ts fo r the cen tra l techno logy and the so lu tion s of the deve lo2 p ing he te rogeneou s da taba se system s. In add ition to, it in troduce s the XML ’s app lica tion a t the he te rogeneou s da taba se sys2 tem s. In the end, it b riefly in troduce s the app lica tion dom a in s and fo reground of he te rogeneou s da taba se system s. Key word s: H e te rogeneou s D a taba se System s; D a ta Impo rt / Expo rt; XML; D a ta D ic tiona ry; Typ e Conve rtion; JDBC 信息化时代和全球经济竞争的新环境下 ,企业 、政府等部 之间的数据信息资源 、硬件设备资源和人 力资源的合并和共 门要作出一项决策 ,往往需要查询多个基于各种异构数据源的 ,建立全局 享 。其中关键的一点就是以局部数据库模式为基础 业务系统和外部系统 ,进行大量数据分析后才能作出决策 ,其 的数据模式或全局外视图 。这种数据库模式对于建立高级的 工作量大 ,容易出现人为差错 ,从而影响决策的质量 。另外 ,即 决策支持系统尤为重要 。异构数据库在综合信息服务系统中 使是一个经过严密信息 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 的企业部门 ,因时间推移 ,人事以 较典型的应用如图 1所示 。 及数据变迁 ,数据库技术的发展和数据库时常变化 ,均有可能 造成异构数据库并存的局面 。因此 ,异构数据库使用的要求非 常迫切并会长期存在下去 。由此可见 ,建立一个异构数据库平 台对企业及政府等部门是充分必要的 。 2 异构数据库需求分析 1 异构数据库应用模型 异构数据库主要有两种需求 : ?数据集成 ,是指将多个异 ,可以实 异构数据库系统是相关的多个数据库系统的集合 现数据的共享和透明访问 ,每个数据库系统在加入异构数据库 构数据库看作一个逻辑数据库处理 。虚拟数据库集成技术是 系统之前本身就已经存在 ,拥有自己的 DMB S。异构数据库的 一种解决方法 ,该方法是指异构数据库中的数据仍放在它们原 各个组成部分具有自身的自治性 ,实现数据共享的同时 ,每个 来的位置 ,根据异构数据库的元数据建立全局数据字典 ,通过数据库系统仍保 有自己的应用特性 、完整性控制和安 全性控 对全局数据字典的访问达到对异构数据库的全体数据进行操 制 。其异构性主要体现在以下几个方面 : 作 。这一思路解决了许多传统的数据存储问题 。虚拟数据库 ( )1 机体系结构的异构 。各个参与的数据库可以 分别运 集成让用户能实时地看到异构数据库的数据 ,用户得到的是一 个全面的 、集 成 的 视 图 , 而 不 仅 仅 是 同 一 数 据 源 的 数 据 。用 行在大型机 、小型机 、工作站 、PC或嵌入式系统中 。 XML 表示的全局数据字典是数据集成的中心成分 ,全局数据 ( )2 基础操作系统的异构 。各个数据库系统的基 础操作 字典可获得一个对分布数据的整体的逻辑视图 ,从而解决了异 系统可以是 UN IX, W indow s N T, L inux等 。 构数据库的全局访问问题 。 ?建立综合数据库 。建立综合数 ( ) 3 DMB S本身的异构 。可以是同为关系型数据库系统的据库的关键是异构数据库的数据导入与导出 。数据导入与导 O rac le, SQL Se rve r等 ,也可以是不同数据模 型的数据库 , 如关 出的需求主要来源于三点 : ?当过去的数据库应用系统完全不 用 ,但数据库中的数据对用户来说又非常重要时 ,用户就必须 系 、模式 、层次 、网络 、面向对象 ,函数型数据库共同组成一个异 把旧数据库中的数据原封不动地搬迁到新的数据库中 ,我们称 构数据库系统 。异构数据库系统的目标在于实现不同数据库 其为整体迁移 。 ?当数据库中的某些数据对于用户来说有用 收稿日期 : 2005203212; 修返日期 : 2005205204 < CLOB va lue = " 2005 " > text < /CLOB > 时 ,用户必须选择其中有用的数据添加到自己的库中 ,我们称 < BLOB va lue = " 2004 " > im age < /BLOB > 其为部分迁移 。 ?当综合数据库中的数据来源于各个不同的 < DA TE va lue = " 93 " > da te tim e < /DA TE > 异构数据库中的数据时 ,如果各个不同的异构数据库中的数据 < VARCHAR2 va lue = " 12 " > va rcha r < /VARCHAR2 > < R EAL va lue = " 7 " > real < /R EAL > 变化时 ,综合数据库中的数据也要变化 ,因此必须将各个不同< FLOA T va lue = " 6 " > floa t < / FLOA T > 的异构数据库中变化的数据导入到综合数据库中 ,本质上可归 < NUMB ER va lue = " 5 " > sm a llin t < /NUMB ER > 为部分迁移 。从理论上分析 ,如果整体迁移能够通过 ,那么在 < NUMB ER va lue = " 4 " > in t < /NUMB ER > 整体迁移的基础上再稍加些控制单元 ,部分迁移也应该可行 。 < NUMB ER va lue = " 2 " > num e ric < /NUMB ER > 通过以上分析可知 ,解决数据的导入与导出是建立异构数据库 < CHAR va lue = " 1 " > cha r < /CHAR > < LON G va lue = " 21 " > text < /LON G > 平台的关键技术之一 。 < RAW va lue = " 23 " > im age < /RAW > < LON GRAW va lue = " 24 " > im age < /LON GRAW > < NUMB ER va lue = " 25 " > b igin t < /NUMB ER > 3 数据导入与导出的解决方案 < NUMB ER va lue = " 26 " > tinyin t < /NUMB ER > < NUMB ER va lue = " 27 " > b it < /NUMB ER > < /O rac le toM ic ro softSQL Se rve r 我们在设计异构数据库平台时 ,主要是用 XML 结合 JDBC ( )1利用 SQL 语句得到源表数据结果集 ,再根据 JDBC 的 的技术手段来解决不同数据库之间的数据互导问题 。 R e su ltSM e taD a ta接 口 得 到 源 表 字 段 数 据 类 型 所 对 应 的 JDBC ( ) J ava与数据库接口 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 JDBC J ava D a taB a se Connec tivity 类型的常量值 。 是支持基本 SQL 功能的一个通用的应用程序编程接口 , 它在 不同的数据库功能模块的层次上提供了一个统一的用户界面 , ( ) 2 根 据 得 到 的 JDBC 类 型 的 常 量 值 决 定 使 用 何 种为对异构数据库进行直接的 W eb访问提供了新的解决方案 。 ge tXXX方法获得源表数据 。 XML 是一种可以对信息进行自我描述的语言 。它允许定 义一( )3形成导入目标表数据 的 SQL 语句 , 并 执 行 该 SQL 语 套符合自己需要的标记 ,作为信息传输的载体 ,标记用于 句 。 界定 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 。XML 语法允许自行定义任意复杂的标记结构 。 通过上述三步 ,源表的数据就被导入到目标表中 。当然根 据不同的 DBM S在取数据和形成目标表数据的 SQL 语句时各 XML 使用普通的文本 ,而不是二进制的数据格式 ,因此具 有不同 ,这就需要在上述三步中进行一些必要的过程控制 。 有跨平台的优点 。在异构数据库平台中应用 XML 的优点在于 : 以下是该过程的 J ava代码片段 : ?规范 、简单 。XML 文档有一套严谨而简洁的语法结构 。 ?可( ) fo r i = 1; i < = co lum n_coun t; i + + { 扩展性 。应用者可以按照需求定义自己的标记 ,而不像 HTML ( ) String co lum n_nam e = rsm d. ge tCo lum nN am e i; 一样其标记都是预先定义的 。 ?自描述性 。它使其非常适用于 ( ( ) ) sw itch rsm d. getCo lum nTyp e i{ 不同应用间的数据交换 ,而且这种交换是不以预先规定一组数 ca se - 6: 据结构定义为前提 ,因此具备很强的开放性 。 ?XML 意义在于 ( String byte _ string = java. lang. B yte. toString sou rce _ rs. 它可以把所有信息都存入文档 ,采用 HTTP的方式传输 ;而远程 ( ) ) ge tB yte i; 的应用程序又可以从中提取需要的信息 。因而 , XML 为异构数 sq lstring = sq lstring + byte_ string; 据库平台在 W eb方式下的应用提供了有利条件 。 实现整体迁移 ,必须要在目标数据库中建立与源数据库中 表结构相同的表 ,然后才能将源表中的数据导入到目标表中 。 ( ) stm t. execu teUp da te sq lstring; 我们利用 JDBC的 D a taba seM e taD a ta接口从源与目标 DBM S中读取 DBM S所支持的数据类型 ,找出源与目标数据类型的对应 } } 关系 ,并将该对应关系存入指定的 XML 文档中 ,我们称之为定 制类型转换规则 。定制类型转换规则的目标是解决了不同数 4 关键技术 据库的数据类型的转换 ,作用是为整体迁移的建立目标表提供 服务 , 好 处 是 一 次 定 制 , 多 次 使 用 。以 下 是 读 取 源 与 目 标 异构数据库的研发中 ,我们认为关键的技术是各类异构数 据库的类型转换问题 。异构数据库平台要处理各类数据库中 DBM S中所支持的数据类型的 J ava代码 : 定义的不同数据类型 ,因而要做到全面解决数据类型的兼容问 p ackage m a inp ro jec t; 题是困难的 。我们采取两种办法解决这个问题 : ?根据源与目 impo rt java. sq l. 3 ; / /该类获得数据库支持的所有数据类型 p ub lic c la ss dbTyp e Info { / /该类获得数据库支持的所有数据类型标数据库数据类型的不同特点 ,我们穷举出源与目标数据库的 ( ) pub lic Resu ltSet getdbm styp es Connection conthrow s SQL Excep tion 所有数据类型 ,并制定转换规则 。当异构数据库平台用到转换 { R esu ltSe t rs; 时就查询转换规则 ,进行数据类型的转换 。 ?由于不能穷举出 ( ) D atabaseM e taD ata dbm d = con. ge tM etaD a ta ; 所有数据库数据类型 ,即转换规则不存在时 ,那么就需要使用 ( ) rs = dbm d. ge tTyp e Info ; 异构数据库平台的 DBA 定制转换规则 。这样就实现了数据库 re tu rn rs; 数据类型的转换 。 } } 以下 是 从 O rac le 到 SQL Se rve r 2000 定 制 的 类 型 转 换 的 XML 文档的例子 。V a lue表示 O rac le数据类型映射到 JDBC类 型的常量值 。 5 结论 < ? xm l version = " 1. 0 " encod ing = " U TF28 " ? > < O rac le toM ic ro softSQL Server > 异构数据库的使用不仅在数据库原有的应用领域发挥着 < NUMB ER va lue = " 3 " > dec im a l < /NUMB ER > 重要作用 ,而且在新的应用领域也有重要影响 。主要领域有 : 数据挖掘 、电子商务 、电子政务 、医院信息系统 、企业综合决策 系统 、各类 M IS系统 。我们相信 ,异构数据库的使用将在信息 系统建设中起到关键的支撑作用 。 ()下转第 221 页 表 1 三组实验数据 务一一对应的能量消耗信息表 TES里 。 TES中的能耗数据最 测试程序名称 : d ijk stra 后通过终端模拟器输出 。 项目 /函数名整个程序d ijk stra p rin tf_p a th fop en fscanf 448 001 53 17 888 15 950 占用的周期数2431 765 438 44 267 () 784. 365 756. 631 0. 097 0. 45 0. 271 能耗 毫焦 测试程序名称 : stringsea rch ( ) strsea rch strch r strlen strcp y strcmp 项目 /函数名整个程序 132 126 3 1 015 608 434 7 591 70 407 占用的周期数0 339 734 () 23. 206 0. 591 0. 002 1. 098 0. 015 0. 126 能耗 毫焦 测试程序名称 : su san su san_edge s su san_co rne r su san_ th in m em se t m em cp y 项目 /函数名整个程序 1 694 467 116 698 3 665 69 905 146 925 7 377 占用的周期数() 能耗 毫焦 2. 932 0. 268 0. 008 0. 126 0. 352 0. 016 4 结论 本文采用基于任务的能耗分析方法建 立嵌入式 L inux操 作系统环境下 ARM 能 耗模拟器 。该模拟 器解决嵌入式系统 内软件能耗混杂问题 ,可以准确地模拟在嵌入式操作系统环境 下的软件运行 ,给出每个程序量化的能耗信息 ,为进行嵌入式 通过使用 TES和 FES机制 ,可以准确地记录每个 任务及 系统低能耗技术研究提供了一个非常实用的辅助工具 。 参考其内部函数消耗的能量 。即使在操作系统内发生进程切换 ,也 不会造成能量消耗信息的混杂 ,因为每个时刻系统底层核心硬 文献 : 件的能量消耗都能准确地记录到对应的 TES和 FES中 。使用 基于任务的能耗分析机制能够有效地解决操作系统模拟环境 [ 1 ] Tiwa ri V , M a lik S, W o lfe A. Powe r A na lysis of Em bedded Software: A 中两类能耗混杂的问题 ,准确得到每个程序的能耗数据 。 F irst Step towa rd s Softwa re Powe rM in im iza tion [ J ]. V e ry L a rge Scale ( ) In tegra tion System s, IEEE Tran sac tion s, 1994 , 2 4 : 437 2445. [ 2 ] Tiwari V , Tien2Ch ien Lee. Power A nalysis of a 322b it Em bedded M i2 3 模拟器验证实验 crocon tro ller [ C ]. M akuhari: Proceed ings of the A SPDAC ’95 /CHDL ’ 95 /VL S I’95, 1995. 1412148.为了验证模 拟 器 , 本 文 从 ARM 专 用 的 基 准 测 试 程 序 集 M eh ta R , Owen s R M , Irw in M J , et a l. Techn ique s fo r Low Ene rgy [ 3 ] M iB ench中选取了三组测试程序进行实验 。这三组测 试程序 Softwa re [ C ]. Mon te rey, Ca lifo rn ia: P roceed ings of Low Powe r E lec2 分别是 :最短路径求解 d ijk stra,字符串查找 stringsea rch和图像 tron ic s and D e sign, 1997. 72 275. 边缘与拐点检测 su san。这些测试程序都包含多个函数嵌套 , [ 4 ] Simp le_ tu to ria l [ EB /OL ]. h ttp: / /www. simp le sca la r. com , 2004 205. 实验将三组测试程序放入能量模拟器中并发执行 。表 1 分别 [ 5 ] Sim 2Pana lyze r 2. 0 _R efe renceM anua l [ EB /OL ]. h ttp: / /www. eec s. 给出了三组测试程序在模拟器内运行执行的时钟周期与能量 um ich. edu / ,p ana lyze r / , 2004 205. 消耗的模拟数据 。实验结果表明 ,模拟器能够很好地解决能耗 [ 6 ] T K Tan, A R aghuna than, N K Jha. A Sim u la tion F ram ewo rk fo r E2 混杂的难题 ,将程序所有的函数消耗的能量区分开 ,同时模拟 ne rgy2Con sump tion A nalysis of O S2D riven Em bedded App lica tion s 器能够准确地计算每个测试程序的能耗信息 ,而且能够得到每 [ J ]. IEEE Tran sac tion s on Comp u ter2A ided D e sign of In tegra ted C ir2 个程序内各个函数调用的能耗信息 。这些信息对分析和优化 ( ) cu its and System , 2003 , 22 9 : 33 236. 程序代码的能耗十分重要 。例如 ,从模拟数据中可以发现在最 [ 7 ] T K Tan, A R aghuna than, N K Jha. Em bedded Op e ra ting System 短路径求解里 ,函数 d ijk stra在所有的函数里耗费系统能量最 Ene rgy A na lysis and M a rc ro2mode ling [ C ]. F reibu rg: P roceed ings of 多 ,占整个程序代码能耗的 96% 。因此 ,需要针对该函数进行 IEEE In te rna tiona l Confe rence on Comp u te r D e sign: VL S I in Comp u2 优化处理才能够最有效地降低能耗 。同样的 ,在字符串查找和 ( ) te rs and P roce sso r ICCD ’02 , 2002. 375 2377. 图像边缘与拐点检测两个程序里 ,为了取得明显地降低能耗的 作者简介 : ( ) 钟伟军 1974 2,男 ,博士研究生 ,主要研究方向为嵌入式系统 ; 刘明业 ( ) 1934 2,男 ,教授 ,博士生导师 ,研究方向为 EDA。 ()( ) 上接第 218 页 应用研究 , 2002 , 19 11 : 27 2291 刘芳 [ 6 ] ,徐雅君 , 梁娜 1UML 和建模工具 R a tional Ro se 的应用 [ J ] 1参考文献 : ( ) 计算机应用研究 , 2002 , 19 11 : 119 21201[ 1 ] Grady Booch, Jam e s R um baugh, Iva r Jacob son1UML 用户指南 [ M ]. 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