嵌入式移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)查詢

3 復(fù)制與數(shù)據(jù)查詢緩存機制
復(fù)制是在多個移動節(jié)點上維護數(shù)據(jù)的備份，包括服務(wù)器之間的復(fù)制和移動計算機上保存數(shù)據(jù)庫的復(fù)制。一般前者稱為“復(fù)制”，后者稱為“緩存”。復(fù)制的主要目的是提高分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可用性、可靠性和訪問性能。首要的問題是如何維護多個復(fù)制節(jié)點上數(shù)據(jù)狀態(tài)的一致性。按照維護復(fù)制一致性的方式來劃分，現(xiàn)有的復(fù)制協(xié)議可以分為嚴(yán)格一致協(xié)議和弱一致協(xié)議兩種。嚴(yán)格一致協(xié)議要求任何時刻所有數(shù)據(jù)庫的復(fù)制都是一致的；而弱一致協(xié)議允許各個復(fù)制之間存在暫時的不一致，但這種不一致總能夠保持在一定的界限之內(nèi)，而且總是能夠趨于一致(收斂性)。緩存是介于應(yīng)用程序和物理數(shù)據(jù)源之間，其作用是降低應(yīng)用程序?qū)ξ锢頂?shù)據(jù)源訪問的頻率，從而提高應(yīng)用的運行性能。緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)是對物理數(shù)據(jù)源中數(shù)據(jù)的復(fù)制，應(yīng)用程序在運行時從緩存中讀寫數(shù)據(jù)，特定的時刻或事件會同步緩存和物理數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。移動客戶機與服務(wù)器之間的無線網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，而緩存技術(shù)可以有效地減少通信量，從而避免網(wǎng)絡(luò)的擁塞。
傳統(tǒng)的緩存技術(shù)要求移動客戶機保持與服務(wù)器的連接，這樣才能維護緩存的一致性，而采用移動計算模型的嵌入式移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)則不同。嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的一個顯著特點是，移動終端之間以及與服務(wù)器之間的連接是一種弱連接，即低帶寬、長延遲、不穩(wěn)定和經(jīng)常性的斷開。在移動計算環(huán)境中．若采用傳統(tǒng)的方法，由于移動客戶機經(jīng)常斷接，斷接期間客戶機將無法接收到緩存失效信息，因此在重新聯(lián)機時必須將整個緩存作廢，既使緩存失去了其應(yīng)有的作用，又會嚴(yán)重浪費有限的無線網(wǎng)絡(luò)帶寬。
而為了能在這種環(huán)境下對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新操作，嵌入式系統(tǒng)必須提供數(shù)據(jù)復(fù)制與同步功能，使得嵌入式移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以隨時隨地從其他數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中獲得準(zhǔn)確的、最新的、有用的、一致的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在普遍采用樂觀復(fù)．制方法(optimistic replication或lazy replication)允許用戶對本地緩存上的數(shù)據(jù)副本進(jìn)行操作。待網(wǎng)絡(luò)重新連接后再與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或其他終端交換數(shù)據(jù)修改信息，并通過沖突檢測和協(xié)調(diào)來恢復(fù)數(shù)據(jù)的一致性。

4 嵌入式移動數(shù)據(jù)庫優(yōu)化查詢方法
移動查詢優(yōu)化技術(shù)是指在傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用多種方法消除帶寬多樣性、斷接等因素造成的影響，使查詢引擎能夠根據(jù)當(dāng)前可用網(wǎng)絡(luò)條件采取恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化策略；同時，針對移動計算機有限的電源能力，合理地組織本地數(shù)據(jù)庫管理、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問等耗電較多的操作，達(dá)到節(jié)能目的并延長關(guān)鍵數(shù)據(jù)的可用時間。
研究表明，位置相關(guān)查詢優(yōu)化方法在一定程度上優(yōu)化了嵌入式移動數(shù)據(jù)庫資源問題，而在數(shù)據(jù)發(fā)送方式上，數(shù)據(jù)廣播將客戶要經(jīng)常訪問的、熱點數(shù)據(jù)以周期性廣播的方式發(fā)送給移動客戶機，即使是客戶機處于斷接的情況下，同樣可以收到服務(wù)器廣播的數(shù)據(jù)。通過合理地分配資源，結(jié)合數(shù)據(jù)庫緩存技術(shù)，利用數(shù)據(jù)廣播的優(yōu)點，這幾種方法較好地解決了移動數(shù)據(jù)庫的斷接問題，從而實現(xiàn)嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化。
作為解決移動數(shù)據(jù)庫斷接問題的關(guān)鍵技術(shù)，緩存技術(shù)在傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫中得到廣泛應(yīng)用。它通過在客戶機上緩存部分?jǐn)?shù)據(jù)，達(dá)到減少訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的目的，從而提高性能。在嵌入式移動數(shù)據(jù)庫中，在客戶機斷接的情況下，用戶可以從客戶緩存中查詢到全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)。斷接性是移動數(shù)據(jù)庫環(huán)境眾多特點中很重要的一條，采用復(fù)制／緩存技術(shù)是解決移動數(shù)據(jù)庫斷接問題的一種有效途徑。移動客戶機上的數(shù)據(jù)庫容量有限，并且在實際運行時會發(fā)生變化，通過對數(shù)據(jù)庫資源的更優(yōu)化分配，可使在處理數(shù)據(jù)時，不再使用或優(yōu)先選擇使用頻率較低的關(guān)系和數(shù)據(jù)。通過使用這些關(guān)系和數(shù)據(jù)，降低了對系統(tǒng)資源的需求，從而實現(xiàn)嵌入式移動數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化。

結(jié) 語
現(xiàn)今，隨著嵌入式移動技術(shù)的不斷發(fā)展，在其各個領(lǐng)域內(nèi)各項技術(shù)難關(guān)不斷被突破。其中，嵌入式移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展更為迅速，而人們對嵌入式移動數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的需求也是越來越迫切，要求也越來越高。但逐漸增多的產(chǎn)品也暴露出了嵌入式移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)依然存在的各種缺憾。然而，作為國內(nèi)剛起步的新興產(chǎn)業(yè)，對嵌入式移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)領(lǐng)域的研究，必將吸引更多學(xué)者的目光。