前言

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支，主要研究如何安全高效地管理大量、持久、共享的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的研究始于20世紀(jì)60年代中期，從誕生到現(xiàn)在，在不到半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，形成了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、成熟的商業(yè)產(chǎn)品和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，目前數(shù)據(jù)庫(kù)成為一個(gè)研究者眾多且被廣泛關(guān)注的研究領(lǐng)域。隨著信息管理內(nèi)容的不斷擴(kuò)展和新技術(shù)的層出不窮，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。面對(duì)新的數(shù)據(jù)形式，人們提出了豐富多樣的數(shù)據(jù)模型（層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ汀虢Y(jié)構(gòu)化模型等），同時(shí)也提出了眾多新的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)（XML 數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)流管理、Web 數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)挖掘等本文討論目前數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的三個(gè)特征以及數(shù)據(jù)庫(kù)研究領(lǐng)域中最熱門(mén)的幾個(gè)研究方向的發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的問(wèn)題和未來(lái)趨勢(shì)。

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的三個(gè)特征

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要研究如何存儲(chǔ)、使用和管理數(shù)據(jù)，是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的新階段，是計(jì)算機(jī)技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的技術(shù)之一。當(dāng)前，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)已成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)的組成核心，更是未來(lái)“信息高速公路”的支撐技術(shù)之一。

縱觀數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展，三大數(shù)據(jù)庫(kù)巨頭公司紛紛推出其最新產(chǎn)品，數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇。從最新的IDC報(bào)告顯示，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（RDBMS）軟件市場(chǎng)上，Oracle繼續(xù)領(lǐng)先對(duì)手IBM和微軟，但是微軟在2006年取得了更快的銷(xiāo)售增長(zhǎng)率……

根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)趨勢(shì)不難看出，整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展呈現(xiàn)出了三個(gè)主要特征：

支持XML數(shù)據(jù)格式

IBM公司在它新推出的DB29版本中，直接把對(duì)XML的支持作為其新產(chǎn)品的最大賣(mài)點(diǎn)，號(hào)稱(chēng)是業(yè)內(nèi)第一個(gè)同時(shí)支持關(guān)系型數(shù)據(jù)和XML數(shù)據(jù)的混合數(shù)據(jù)庫(kù)，無(wú)需重新定義XML數(shù)據(jù)的格式，或?qū)⑵渲糜跀?shù)據(jù)庫(kù)大型對(duì)象的前提下，IBM DB2 9允許用戶(hù)無(wú)縫管理普通關(guān)系數(shù)據(jù)和純XML數(shù)據(jù)。

對(duì)于傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)與層次型數(shù)據(jù)的混合應(yīng)用已經(jīng)成為了新一代數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品所不可或缺的特點(diǎn)。除了IBM，Oracle和微軟也同時(shí)宣傳了它們的產(chǎn)品也可以實(shí)現(xiàn)高性能XML存儲(chǔ)與查詢(xún)，使現(xiàn)有應(yīng)用更好的與XML共存。

商業(yè)智能成重點(diǎn)

為應(yīng)對(duì)日益加劇的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)不斷增加內(nèi)部IT及信息系統(tǒng)，使企業(yè)的商業(yè)數(shù)據(jù)成幾何數(shù)量級(jí)不斷遞增，如何能夠從這些海量數(shù)據(jù)中獲取更多的信息，以便分析決策將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為商業(yè)價(jià)值，就成為目前數(shù)據(jù)庫(kù)廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。各數(shù)據(jù)庫(kù)廠商在新推出的產(chǎn)品中，紛紛表示自己的產(chǎn)品在商業(yè)智能方面有很大提高。如：微軟最新版SQL Server 2005就集成了完整的商業(yè)智能套件，包括數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)分析、ETL工具、報(bào)表及數(shù)據(jù)挖掘等，并有針對(duì)性的做了一些優(yōu)化。如何更好的支持商業(yè)智能將是未來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。

SOA架構(gòu)支持

SOA已經(jīng)成為目前IT業(yè)內(nèi)的一個(gè)大的發(fā)展趨勢(shì)，最初IBM和BEA是該理念的主要推動(dòng)者，后來(lái)有越來(lái)越多的企業(yè)加入，開(kāi)始宣稱(chēng)支持SOA，其中包括Oracle，而微軟開(kāi)始并不是非常贊同SOA的，但是，隨著時(shí)間的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)主流的數(shù)據(jù)庫(kù)廠商都開(kāi)始宣稱(chēng)他們的產(chǎn)品是完全支持SOA架構(gòu)的，包括微軟的SQL Server 2005，從微軟態(tài)度的轉(zhuǎn)變可以看出，未來(lái)IT業(yè)的發(fā)展與融合，SOA正在成長(zhǎng)為一個(gè)主流的趨勢(shì)。

并且為了擴(kuò)大宣傳和搶占更多的中小企業(yè)市場(chǎng)，各主流數(shù)據(jù)庫(kù)廠商還紛紛推出一些提供簡(jiǎn)單功能的免費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。

當(dāng)今主流數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

1．信息集成

隨著Internet 的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)迅速成為一種重要的信息傳播和交換的手段，尤其是在Web 上，有著極其豐富的數(shù)據(jù)來(lái)源。信息集成系統(tǒng)的方法可以分為：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)方法和Wrapper/Mediator 方法。在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)方法中，各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)按照需要的全局模式從各數(shù)據(jù)源抽取并轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。用戶(hù)的查詢(xún)就是對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)。對(duì)于數(shù)據(jù)源數(shù)目不是很多的單個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，該方法十分有效。另一種方法是Wrapper/Mediator 方法。該方法并不將各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集中存放，而是通過(guò)Wrapper/Mediator 結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足上層集成應(yīng)用的需求。這種方法的核心是中介模式（mediatedschema）。信息集成系統(tǒng)通過(guò)中介模式將各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集成起來(lái)，而數(shù)據(jù)仍存儲(chǔ)在局部數(shù)據(jù)源中，通過(guò)各數(shù)據(jù)源的包裝器（wrapper）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換使之符合中介模式。用戶(hù)的查詢(xún)基于中介模式，不必知道每個(gè)數(shù)據(jù)源的特點(diǎn)，中介器（mediator）將基于中介模式的查詢(xún)

轉(zhuǎn)換為基于各局部數(shù)據(jù)源的模式查詢(xún)，它的查詢(xún)執(zhí)行引擎再通過(guò)各數(shù)據(jù)源的包裝器將結(jié)果抽取出來(lái)，最后由中介器將結(jié)果集成并返回給用戶(hù)。Wrapper/Mediator 方法解決了數(shù)據(jù)的更新問(wèn)題，從而彌補(bǔ)了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)方法的不足。不過(guò)，這種框架結(jié)構(gòu)正受到來(lái)自3 個(gè)方面的挑戰(zhàn)。第1個(gè)挑戰(zhàn)是如何支持異構(gòu)數(shù)據(jù)源之間的互操作性（interoperability）。另一個(gè)挑戰(zhàn)是如何模型化源數(shù)據(jù)內(nèi)容和用戶(hù)查詢(xún)。第三個(gè)挑戰(zhàn)是當(dāng)數(shù)據(jù)源的查詢(xún)能力受限時(shí)，如何處理查詢(xún)和進(jìn)行優(yōu)化。

2．傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，傳感器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。根據(jù)傳感器在一定的范圍內(nèi)發(fā)回的數(shù)據(jù)，在一定的范圍內(nèi)收集有用的信息，并且將其發(fā)回到指揮中心。當(dāng)有多個(gè)傳感器在一定的范圍內(nèi)工作時(shí)，就組成了傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)由攜帶者所捆綁的傳感器及接收和處理傳感器發(fā)回?cái)?shù)據(jù)的服務(wù)器所組成。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信方式可以是無(wú)線(xiàn)通信，也可以是有線(xiàn)通信。

在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器數(shù)據(jù)就是由傳感器中的信號(hào)處理函數(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。信號(hào)處理函數(shù)要對(duì)傳感器探測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行度量和分類(lèi)，并且將分類(lèi)后的數(shù)據(jù)標(biāo)記時(shí)間戳，然后發(fā)送到服務(wù)器，再由服務(wù)器對(duì)其進(jìn)行處理。傳感器數(shù)據(jù)可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)或者光纖網(wǎng)存取。無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)采用的是多級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最前端的傳感器節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)，然后通過(guò)多級(jí)傳感器節(jié)點(diǎn)到達(dá)與服務(wù)器相連接的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，最后通過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。

傳感器節(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理方法有兩種：第1 種類(lèi)型的處理方法是將傳感器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳感器堆棧中，這樣的節(jié)點(diǎn)必須具有很強(qiáng)的處理能力和較大的緩沖空間；第2 種方法適用于一個(gè)芯片上的傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器節(jié)點(diǎn)的處理能力和緩沖空間是受限制的：在產(chǎn)生數(shù)據(jù)項(xiàng)的同時(shí)就對(duì)其進(jìn)行處理以節(jié)省空間，在傳感器節(jié)點(diǎn)上沒(méi)有復(fù)雜的處理過(guò)程，傳感器節(jié)點(diǎn)上不存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)；對(duì)于處理能力介于第1 種和第2 種傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，則采用折衷的方案，將傳感器數(shù)據(jù)分層地放在各層的傳感器堆棧中進(jìn)行處理。

傳感器網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越多地應(yīng)用于對(duì)很多新應(yīng)用的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控。新的傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要考慮大量的傳感器設(shè)備的存在，以及它們的移動(dòng)和分散性。因此，新的傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要解決一些新的問(wèn)題。主要包括：傳感器數(shù)據(jù)的表示和傳感器查詢(xún)的表示、在傳感器節(jié)點(diǎn)上處理查詢(xún)分片、分布查詢(xún)分片、適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件的改變、傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。

3．網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理

網(wǎng)格是把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)整合成一個(gè)虛擬的巨大的超級(jí)計(jì)算環(huán)境，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源和專(zhuān)家資源的全面共享。目的是解決多機(jī)構(gòu)虛擬組織中的資源共享和協(xié)同工作問(wèn)題。按照應(yīng)用層次的不同可以把網(wǎng)格分為3 種：計(jì)算網(wǎng)格，提供高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的共享存取；數(shù)據(jù)網(wǎng)格，提供數(shù)據(jù)庫(kù)和文件系統(tǒng)的共享存取；信息服務(wù)網(wǎng)格則支持應(yīng)用軟件和信息資源的共享存取。

高性能計(jì)算的應(yīng)用需求使計(jì)算能力不可能在單一計(jì)算機(jī)上獲得，因此，必須通過(guò)構(gòu)建“網(wǎng)絡(luò)虛擬超級(jí)計(jì)算機(jī)”或“元計(jì)算機(jī)”獲得超強(qiáng)的計(jì)算能力，這種計(jì)算方式稱(chēng)為網(wǎng)格計(jì)算。它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接地理上分布的各類(lèi)計(jì)算機(jī)（包括機(jī)群）、數(shù)據(jù)庫(kù)、各類(lèi)設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備等，形成對(duì)用戶(hù)相對(duì)透明的虛擬的高性能計(jì)算環(huán)境，應(yīng)用包括了分布式計(jì)算、高吞吐量計(jì)算、協(xié)同工程和數(shù)據(jù)查詢(xún)等諸多功能數(shù)據(jù)網(wǎng)格保證用戶(hù)在存取數(shù)據(jù)時(shí)無(wú)須知道數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類(lèi)型（數(shù)據(jù)庫(kù)，文檔，XML）和位置。涉及的問(wèn)題包括：如何聯(lián)合不同的物理數(shù)據(jù)源，抽取源數(shù)據(jù)構(gòu)成邏輯數(shù)據(jù)源集合；如何制定統(tǒng)一的異構(gòu)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的接口標(biāo)準(zhǔn)；如何虛擬化分布的數(shù)據(jù)源等。

信息網(wǎng)格是利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、協(xié)議規(guī)范、Web 和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，為用戶(hù)提供一體化的智能信息平臺(tái)，其目標(biāo)是創(chuàng)建一種架構(gòu)在OS 和Web 之上的基于Internet 的新一代信息平臺(tái)和軟件基礎(chǔ)設(shè)施。

4．移動(dòng)數(shù)據(jù)管理

越來(lái)越多的人擁有掌上型或筆記本電腦，或者個(gè)人數(shù)字助理（PDA）甚至智能手機(jī)，這些移動(dòng)計(jì)算機(jī)都將裝配無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，用戶(hù)不再需要固定地聯(lián)接在某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不變，而是可以攜帶移動(dòng)計(jì)算機(jī)自由地移動(dòng)，這樣的計(jì)算環(huán)境，我們稱(chēng)之為移動(dòng)計(jì)算（mobile computing）。研究移動(dòng)計(jì)算環(huán)境中的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，已成為目前分布式數(shù)據(jù)庫(kù)研究的一個(gè)新的方向，即移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。與基于固定網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)分布計(jì)算環(huán)境相比，移動(dòng)計(jì)算環(huán)境具有以下特點(diǎn)：移動(dòng)性、頻繁斷接性、帶寬多樣性、網(wǎng)絡(luò)通信的非對(duì)稱(chēng)性、移動(dòng)計(jì)算機(jī)的電源能力、可靠性要求較低和可伸縮性等。

移動(dòng)計(jì)算以及它所具有的獨(dú)特特點(diǎn)，對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和客戶(hù)/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，提出了新的要求和挑戰(zhàn)。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)要求支持移動(dòng)用戶(hù)在多種網(wǎng)絡(luò)條件下都能夠有效地訪問(wèn)所需數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)查詢(xún)和事務(wù)處理。通過(guò)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)制/緩存技術(shù)或者數(shù)據(jù)廣播技術(shù)，移動(dòng)用戶(hù)即使在斷接的情況下也可以繼續(xù)訪問(wèn)所需的數(shù)據(jù)，從而繼續(xù)自己的工作，這使得移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有高度的可用性。此外，移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能夠盡可能地提高無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)訪問(wèn)的效率和性能。

而且，它還可以充分利用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)固有的廣播能力，以較低的代價(jià)同時(shí)支持大規(guī)模的移動(dòng)用戶(hù)對(duì)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，從而實(shí)現(xiàn)高度的可伸縮性，這是傳統(tǒng)的客戶(hù)/服務(wù)器或分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)所難以比擬的。

目前，移動(dòng)數(shù)據(jù)管理的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：首先是數(shù)據(jù)同步與發(fā)布的管理。其次是移動(dòng)對(duì)象管理技術(shù)。

5.微小型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)隨著移動(dòng)計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的需求為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開(kāi)辟了新的發(fā)展空間。微小型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)目前已經(jīng)從研究領(lǐng)域逐步走向應(yīng)用領(lǐng)域。一般說(shuō)來(lái)，微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（a small-footprint DBMS）可以定義為：一個(gè)只需很小的內(nèi)存來(lái)支持的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)核。微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)針對(duì)便攜式設(shè)備其占用的內(nèi)存空間大約為2MB，而對(duì)于掌上設(shè)備和其他手持設(shè)備，它占用的內(nèi)存空間只有50KB 左右。內(nèi)存限制是決定微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)特征的重要因素。微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)根據(jù)占用內(nèi)存的大小又可以進(jìn)一步分為：超微DBMS（pico-DBMS）、微小DBMS（micro-DBMS）和嵌入式DBMS 3 種。

微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與操作系統(tǒng)和具體應(yīng)用集成在一起，運(yùn)行在各種智能型嵌入設(shè)備或移動(dòng)設(shè)備上。微小型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)目前已經(jīng)從研究領(lǐng)域向廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，各種微小型數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品紛紛涌現(xiàn)。尤其是對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)處理和管理需求的不斷提高，緊密結(jié)合各種智能設(shè)備的嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、軍事領(lǐng)域和民用部門(mén)等各方面的重視并不斷實(shí)用化。

6. 數(shù)據(jù)加密技術(shù)

我們經(jīng)常需要一種措施來(lái)保護(hù)我們的數(shù)據(jù)，防止被一些懷有不良用心的人所看到或者破壞。在信息時(shí)代，信息可以幫助團(tuán)體或個(gè)人，使他們受益，同樣，信息也可以用來(lái)對(duì)他們構(gòu)成威脅，造成破壞。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的大公司中，工業(yè)間諜經(jīng)常會(huì)獲取對(duì)方的情報(bào)。因此，在客觀上就需要一種強(qiáng)有力的安全措施來(lái)保護(hù)機(jī)密數(shù)據(jù)不被竊取或篡改。數(shù)據(jù)加密與解密從宏觀上講是非常簡(jiǎn)單的，很容易理解。加密與解密的一些方法是非常直接的，很容易掌握，可以很方便的對(duì)機(jī)密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。

1）數(shù)據(jù)加密方法

在傳統(tǒng)上，我們有幾種方法來(lái)加密數(shù)據(jù)流。所有這些方法都可以用軟件很容易的實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)我們只知道密文的時(shí)候，是不容易破譯這些加密算法的。最好的加密算法對(duì)系統(tǒng)性能幾乎沒(méi)有影響，并且還可以帶來(lái)其他內(nèi)在的優(yōu)點(diǎn)。例如，大家都知道的pkzip，它既壓縮數(shù)據(jù)又加密數(shù)據(jù)。又如，dbms的一些軟件包總是包含一些加密方法以使復(fù)制文件這一功能對(duì)一些敏感數(shù)據(jù)是無(wú)效的，或者需要用戶(hù)的密碼。所有這些加密算法都要有高效的加密和解密能力。幸運(yùn)的是，在所有的加密算法中最簡(jiǎn)單的一種就是“置換表”算法，這種算法也能很好達(dá)到加密的需要。每一個(gè)數(shù)據(jù)段（總是一個(gè)字節(jié)）對(duì)應(yīng)著“置換表”中的一個(gè)偏移量，偏移量所對(duì)應(yīng)的值就輸出成為加密后的文件。加密程序和解密程序都需要一個(gè)這樣的“置換表”。事實(shí)上，80x86 cpu系列就有一個(gè)指令?xlat?在硬件級(jí)來(lái)完成這樣的工作。

2）基于公鑰的加密算法

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在今后的發(fā)展趨勢(shì)

1.性能與易用性仍是數(shù)據(jù)庫(kù)完善的必經(jīng)之路

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)所以升級(jí)緩慢，其中一個(gè)主要原因就是沒(méi)有關(guān)鍵的技術(shù)革新，各大廠商所做的主要工作都是在對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行錦上添花式的不斷完善。這一發(fā)展方向就是使數(shù)據(jù)庫(kù)向著需求更少的方向增強(qiáng)。所謂需求更少是指數(shù)據(jù)庫(kù)以更少的相對(duì)資源消耗、更高的性能運(yùn)行，并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)庫(kù)變得更加智能，維護(hù)和使用將更加簡(jiǎn)單。這是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在完善過(guò)程中的必經(jīng)之路。

在這一方面，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)一直走在前列，從Oracle9i開(kāi)始，Oracle一直致力于是數(shù)據(jù)庫(kù)軟件更加自動(dòng)化，在這一原則的支撐下，Oracle不斷實(shí)現(xiàn)了諸如自動(dòng)PGA管理、自動(dòng)SGA管理、自動(dòng)段空間管理（ASSM）、自動(dòng)存儲(chǔ)管理（ASM）等等新特性，這些新特性切實(shí)降低了DBA的工作量，使得數(shù)據(jù)庫(kù)的管理更加簡(jiǎn)單；而IBMDB2也一直在加強(qiáng)這方面的功能，IBM的SMART技術(shù)（Self-ManagingAndResourceTuning-自我管理和資源調(diào)優(yōu)）正是在這些方面的增強(qiáng)。在DB2V9中IBM同樣推出了一系列的自動(dòng)化特性，包括自動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集等功能，但是這些特性相較Oracle而言是來(lái)之甚晚的，所以在2006年IBM主推的是XML這一重大改進(jìn)。

然而一項(xiàng)新的技術(shù)能否得到用戶(hù)的認(rèn)可還需要時(shí)間去檢驗(yàn)。根據(jù)Oracle公司在2006年10月舉行的OpenWorld大會(huì)上公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，自O(shè)racle10g發(fā)布以來(lái)，僅有約一半的用戶(hù)升級(jí)到Oracle10g，其他用戶(hù)仍然維持在原來(lái)的版本運(yùn)行；所以IBM的Viper能否最終得到用戶(hù)的認(rèn)可取得成功，還有待檢驗(yàn)。

2.搜索是數(shù)據(jù)庫(kù)的未來(lái)之路

隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的不斷完善，用戶(hù)數(shù)據(jù)的不斷積累，用戶(hù)的需求也不斷提高，在此之上，更高級(jí)的應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生，這包括已經(jīng)成熟的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用、廣為接受的商業(yè)智能（BI）應(yīng)用、以及方興未艾的SOA等。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠容納幾乎所有數(shù)據(jù)之后，我們必然面臨的一個(gè)問(wèn)題是如何快速獲得我們需要的數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶(hù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，怎樣減少用戶(hù)的等待，快速返回用戶(hù)需要的數(shù)據(jù)是所有數(shù)據(jù)庫(kù)都需要解決的問(wèn)題。這也就需要另外一項(xiàng)高級(jí)增強(qiáng)--面向搜索的增強(qiáng)，從某種意義上說(shuō)面向需求的增強(qiáng)-數(shù)據(jù)分析和挖掘也正是這個(gè)方向上的高級(jí)應(yīng)用之一。目前各數(shù)據(jù)庫(kù)在這一方面都不夠完善，我們相信在未來(lái)，數(shù)據(jù)庫(kù)能夠容納和存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)之后，必然向快速搜索和查詢(xún)方面進(jìn)行增強(qiáng)。

開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)有望走向應(yīng)用主流

和Linux 操作系統(tǒng)漸入佳境一樣，開(kāi)放源代碼的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)正走向應(yīng)用的主流。目前主要的開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品包括MySQL、MaxDB 和PostgreSQL。在MySQL5.0版本升級(jí)之后，MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)越來(lái)越象SQL Server 等大型數(shù)據(jù)庫(kù)，并逐漸從開(kāi)源圈子向企業(yè)級(jí)市場(chǎng)拓展。憑借廉價(jià)優(yōu)勢(shì)，MySQL 的市場(chǎng)正在擴(kuò)大。除了開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)廠商成為市場(chǎng)焦點(diǎn)外，甲骨文、Sun 和微軟老牌廠商也紛紛擁抱開(kāi)源。開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)軟件正在以其低成本得到越來(lái)越多用戶(hù)的認(rèn)可，并迫使主流廠商推出免費(fèi)版應(yīng)對(duì)。費(fèi)用低且性能佳的開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)使得中小型企業(yè)使用數(shù)據(jù)庫(kù)成為可能，使中小型企業(yè)能以較低的成本來(lái)構(gòu)建強(qiáng)大的各種數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。在引入數(shù)據(jù)庫(kù)后，又會(huì)在使用過(guò)程中不斷地發(fā)展新應(yīng)用，從而推動(dòng)企業(yè)的信息化，形成一個(gè)良性的發(fā)展過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)恰好扮演了一個(gè)引入者和助力者的角色。未來(lái)，在中小企業(yè)用戶(hù)市場(chǎng)的拉動(dòng)下，開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)有望走向應(yīng)用主流。

未來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展主要趨勢(shì)

進(jìn)入21世紀(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展將會(huì)偏重于應(yīng)用，還會(huì)為新型應(yīng)用提供多種結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的支持。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)：

進(jìn)入21世紀(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展將會(huì)偏重于應(yīng)用，還會(huì)為新型應(yīng)用提供多種結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的支持。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)：

1.XML/RDBMS混合數(shù)據(jù)將在未來(lái)得到快速的發(fā)展

2.數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)將向內(nèi)容管理過(guò)渡

3.主數(shù)據(jù)管理將會(huì)在未來(lái)的一至兩年里成為一個(gè)新的熱點(diǎn)4.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)將在內(nèi)容展現(xiàn)和戰(zhàn)術(shù)性分析方面發(fā)展

5.數(shù)據(jù)庫(kù)的管理除了更加自動(dòng)化之外，將會(huì)提供更多基于Internet環(huán)境的管理工具，完成數(shù)據(jù)Internet化之后的數(shù)據(jù)庫(kù)管理Internet化6.PHP將成為撥動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品采用率的杠桿7.數(shù)據(jù)庫(kù)將與業(yè)務(wù)語(yǔ)義的數(shù)據(jù)內(nèi)容融合未來(lái)隨著用戶(hù)對(duì)以上特性認(rèn)知程度的提高，數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品自帶的信息呈現(xiàn)特性將會(huì)成為眾多中小型項(xiàng)目的不二選擇。