4.3　數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

為什么說數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)電子商務(wù)的支持是全方位的？

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)電子商務(wù)的支持是全方位的，從底層的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)到上層的應(yīng)用都涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。

4.3.1　數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和組織

這是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要功能，對(duì)于參與電子商務(wù)的企業(yè)而言，數(shù)據(jù)的來源不僅僅是企業(yè)內(nèi)部管理信息系統(tǒng)，還包括大量的外部數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是企業(yè)的重要資源，是決策的依據(jù)，是進(jìn)行各種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的基礎(chǔ)和結(jié)果。

4.3.2　決策支持

這就要用到前面所提到的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)解決方案。這時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)依然是決策的依據(jù)。決策關(guān)系到企業(yè)未來成敗的關(guān)鍵。

電子商務(wù)系統(tǒng)如果缺少好的決策支持功能，一方面是對(duì)電子商務(wù)大量數(shù)據(jù)資源的一種浪費(fèi)，另一方面也是對(duì)從事電子商務(wù)的企業(yè)的一種損失。

4.3.3　對(duì)EDI的支持

企業(yè)內(nèi)部的管理信息系統(tǒng)依據(jù)業(yè)務(wù)情況自動(dòng)產(chǎn)生EDI訂單，并傳輸給貿(mào)易伙伴；而對(duì)方傳來的EDI單證也可以由系統(tǒng)自動(dòng)解釋，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，整個(gè)過程無需人工干預(yù)。因此，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)和EDI系統(tǒng)之間的接口就變得非常重要。這個(gè)接口的功能可以概括為：

（1）提供標(biāo)準(zhǔn)的信息格式定義。

（2）與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的無關(guān)性。

（3）自動(dòng)抽取數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為EDI單證格式。

（4）自動(dòng)抽取EDI單證的關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

在這一過程中，可以設(shè)立一個(gè)EDI數(shù)據(jù)庫(kù)專門用于有關(guān)EDI數(shù)據(jù)的處理。這樣的管理方式簡(jiǎn)單明了，但如果數(shù)據(jù)庫(kù)之間的溝通不順暢，就可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象。

4.3.4　Web數(shù)據(jù)庫(kù)

隨著WWW的不斷發(fā)展，越來越多的企業(yè)加入到Web中來。當(dāng)前許多企業(yè)紛紛在Web上開發(fā)自己的主頁來介紹自己的產(chǎn)品和服務(wù)。有的網(wǎng)頁不僅有琳瑯滿目的產(chǎn)品信息和優(yōu)惠的價(jià)格，還配有詳細(xì)的專家評(píng)論，牢牢抓住了網(wǎng)上用戶的心理。企業(yè)不僅可以通過Web發(fā)布自己的信息，同時(shí)也可以收集顧客的需求信息。這樣給雙方都帶來了好處。對(duì)于企業(yè)而言，它不僅可以用相對(duì)低的成本介紹和展示其產(chǎn)品和服務(wù)，也可以獲得準(zhǔn)確的客戶需求信息。對(duì)于顧客而言，瀏覽網(wǎng)頁省時(shí)省力，而且可以及時(shí)把要求反映給廠家，定制出自己喜歡的產(chǎn)品。而且，訪問Web都是通過瀏覽器，這樣就統(tǒng)一了界面，有利于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。

Web數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)新興事物，Web與數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合，主要是源于兩者各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷。

（1）Web的特點(diǎn)。Web上數(shù)據(jù)量大、類型多、缺乏組織和管理。目前Web中字節(jié)量的增長(zhǎng)速度達(dá)到每月15％以上。因?yàn)閃eb的鏈接資源是非官方的，所以Web的數(shù)據(jù)缺少規(guī)范。目前Web上的數(shù)據(jù)主要由靜態(tài)HTML表達(dá)，其優(yōu)點(diǎn)是表現(xiàn)能力強(qiáng)，鏈點(diǎn)跳轉(zhuǎn)靈活，與平臺(tái)無關(guān)。但由于Web頁面結(jié)構(gòu)自由性大，致使Web上的信息又多又混亂。就管理角度而言，Web的數(shù)據(jù)管理只相當(dāng)于20世紀(jì)70年代的文件管理水平。而且HTML文件動(dòng)態(tài)更新特性差，用戶很難得到最新的消息反饋。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的特點(diǎn)。與Web相比，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)顯得嚴(yán)謹(jǐn)而靈活不足。Web與數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，可以集Web和數(shù)據(jù)庫(kù)的諸優(yōu)點(diǎn)于一身。前端有界面友好的Web瀏覽器，后臺(tái)則由成熟的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)作支撐。這樣無疑會(huì)給企業(yè)一個(gè)良好的應(yīng)用環(huán)境。

數(shù)據(jù)庫(kù)是企業(yè)管理信息系統(tǒng)中用來管理信息的工具，所以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是滲透在其中，無處不在的。電子商務(wù)作為新型的企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理模式，當(dāng)然也離不開數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的支持。

4.3.5　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

從數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)角度來看，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通常采用三級(jí)結(jié)構(gòu)模型，這是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶角度來看，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為集中式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)和并行結(jié)構(gòu)，這是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的外部體系結(jié)構(gòu)。下面介紹數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即三級(jí)模式結(jié)構(gòu)。

（一）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由外模式、概念模式、內(nèi)模式三級(jí)構(gòu)成，如圖4-2所示。

圖4-2　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)特征圖

（1）概念模式。概念模式（Conceptual Schema）是數(shù)據(jù)庫(kù)中全部數(shù)據(jù)整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。它由若干個(gè)概念記錄類型組成。概念模式不但要描述概念記錄類型，還要描述記錄之間的聯(lián)系、所允許的操作、數(shù)據(jù)的完整性、安全性和其他數(shù)據(jù)控制方面的要求。

數(shù)據(jù)按外模式的描述提供給用戶，按內(nèi)模式的描述存儲(chǔ)在磁盤中。而概念模式提供了一種約束其他兩極的相對(duì)穩(wěn)定的中間觀點(diǎn)，它使得兩極中的任何一級(jí)改變都不受另一級(jí)的牽制。

概念模式必須不涉及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、訪問技術(shù)等細(xì)節(jié)。只有這樣，概念模式才算做到了數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。

描述概念模式的數(shù)據(jù)定義語言稱為“模式DDL”。通常，概念模式也簡(jiǎn)稱為模式。

（2）外模式。外模式（External Schema）是用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。它由若干個(gè)外部記錄類型組成。用戶使用數(shù)據(jù)操縱語言（DML）語句對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，實(shí)際上是對(duì)外模式外部記錄進(jìn)行操作。例如讀一個(gè)記錄，實(shí)際上是讀一個(gè)外部記錄值（即邏輯值），而不是數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)部記錄值。

描述外模式的數(shù)據(jù)定義語言稱為“外模式DDL”。有了外模式后，程序員不必關(guān)心概念模式，只與外模式發(fā)生聯(lián)系，按照外模式的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)和操縱數(shù)據(jù)。外模式是概念模式的邏輯子集。

（3）內(nèi)模式。內(nèi)模式（Internal Schema）是數(shù)據(jù)庫(kù)在物理存儲(chǔ)方面的描述，它定義所有的內(nèi)部記錄類型、索引和文件的組織方式，以及數(shù)據(jù)控制方面的細(xì)節(jié)。

內(nèi)部記錄并不涉及物理記錄，也不涉及設(shè)備的約束。比內(nèi)模式更接近于物理存儲(chǔ)和訪問的那些軟件機(jī)制是操縱系統(tǒng)的一部分（即文件系統(tǒng)），例如從磁盤讀數(shù)據(jù)或?qū)憯?shù)據(jù)到磁盤上的操作等。

描述內(nèi)模式的數(shù)據(jù)定義語言稱為“內(nèi)模式DDL”。

（二）數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映像

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式是數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別，它把數(shù)據(jù)的具體組織留給數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理，數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)體系結(jié)構(gòu)之間的差別很大，為了實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象級(jí)別的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在三級(jí)結(jié)構(gòu)之間提供兩個(gè)層次的映像，使用戶能邏輯地、抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的具體方式及存儲(chǔ)方式。

（1）模式/內(nèi)模式映像。這個(gè)映像存在于概念級(jí)和內(nèi)部級(jí)之間，用于定義概念模型和內(nèi)模式之間的對(duì)應(yīng)性。由于這兩極的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能不一致，即記錄類型、字段類型的命名和組成可能不一致，因此需要這個(gè)映像說明概念記錄和內(nèi)部記錄的對(duì)應(yīng)性。

如果數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)模式要作修改，如存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)方法有所改變，那么模式/內(nèi)模式映像要作相應(yīng)的修改，使概念模式盡可能保持不變，即內(nèi)模式修改盡量不影響概念模式，當(dāng)然對(duì)于外模式和應(yīng)用程序的影響更小，這樣我們就稱數(shù)據(jù)庫(kù)達(dá)到了物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。

模式/內(nèi)模式映像一般放在內(nèi)模式中描述。

（2）外模式/模式映像。這個(gè)映像存在于外部級(jí)和概念級(jí)之間，用于定義外模型和概念模式之間的對(duì)應(yīng)性，即外部記錄和概念記錄類型間的對(duì)應(yīng)性。

如果數(shù)據(jù)庫(kù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)（即概念模式）要作修改，那么外模式/模式映像要作相應(yīng)的修改，使外模式盡可能保持不變，即概念模式修改盡量不影響到外模式和應(yīng)用程序，這樣我們就稱數(shù)據(jù)庫(kù)達(dá)到了邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性。

外模式/模式映像一般放在外模式中描述。

（3）關(guān)系。在數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)庫(kù)模式即全局邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫(kù)的中心與關(guān)鍵，它獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)的其他層次，所以設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)模式結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該首先確定數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯模式。數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)模式依賴于模式，但是獨(dú)立于外模式，也獨(dú)立于具體的存儲(chǔ)設(shè)備，它是將模式中所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系按照一定的物理存儲(chǔ)策略進(jìn)行組織，以達(dá)到較好的時(shí)間與空間效率。數(shù)據(jù)庫(kù)的外模式面向具體的應(yīng)用程序，它定義在邏輯模式之上，但獨(dú)立于存儲(chǔ)模式和存儲(chǔ)設(shè)備。當(dāng)應(yīng)用需求發(fā)生較大變化，相應(yīng)的外模式不能滿足其視圖要求時(shí)，外模式就需要做映像的改動(dòng)，所以設(shè)計(jì)師應(yīng)該充分考慮到應(yīng)用的擴(kuò)展性。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供的三級(jí)模式和兩級(jí)映像，使得應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間具有物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。應(yīng)用程序是在外模式描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上編制的，從而使得數(shù)據(jù)的定義可以從應(yīng)用程序中分離出去。另外數(shù)據(jù)的存取由DBMS管理，用戶不必考慮存取路徑等細(xì)節(jié)，從而簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的編制，減少了應(yīng)用程序的維護(hù)和修改。

4.3.6　數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

（一）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)，這類系統(tǒng)由五部分組成：硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)集合、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（Data Base Management System，簡(jiǎn)記為DBMS）及相關(guān)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（Data Base Administrator，簡(jiǎn)記為DBA）和用戶。

（二）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）

數(shù)據(jù)庫(kù)具有三級(jí)結(jié)構(gòu)，或稱三級(jí)模式：數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)、整體邏輯結(jié)構(gòu)和物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。這三級(jí)模式之間可以有很大的差別，為了實(shí)現(xiàn)這三級(jí)結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換，DBMS提供相鄰二級(jí)結(jié)構(gòu)之間的映像。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DBMS保證了數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序之間的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。所謂數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性是指當(dāng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，由系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)之間的映像或轉(zhuǎn)換功能，保持?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)不變，從而應(yīng)用程序不需要修改。數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性是指由系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)和面向某個(gè)具體應(yīng)用的局部邏輯結(jié)構(gòu)之間的映像或轉(zhuǎn)換功能，當(dāng)數(shù)據(jù)整體邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，通過映像保持局部邏輯結(jié)構(gòu)不變，從而應(yīng)用程序也不需要修改。

DBMS是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心，是位于用戶和操作系統(tǒng)之間的一個(gè)數(shù)據(jù)管理軟件，其基本功能是：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)的定義功能。DBMS提供數(shù)據(jù)定義語言（DDL）或操作命令來定義數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)結(jié)構(gòu)，包括外模式、概念模式、內(nèi)模式及其相互之間的映像，定義數(shù)據(jù)的完整性約束、保密限制等約束。因此，在DBMS中應(yīng)包括DDL的編譯程序。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)的操作功能。DBMS提供數(shù)據(jù)操縱語言DML（Data Manipulation Language）實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的操作。基本的數(shù)據(jù)操作有四種：檢索（查詢）、插入、刪除和修改，后三種稱為更新操作。DML有兩類：一類是嵌入在COBOL、C等宿主語言中使用，稱為宿主型（或嵌入型）DML；另一類是可以獨(dú)立地交互使用的DML，稱為自含型（或交互型）DML。因而在DBMS中應(yīng)包括DML的編譯程序或解釋程序。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)的保護(hù)功能。DBMS對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的保護(hù)主要通過四個(gè)方面實(shí)現(xiàn)，因而在DBMS中應(yīng)該包括這四個(gè)子系統(tǒng)。

①數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)共享，但多個(gè)用戶同時(shí)對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)的操作可能會(huì)破壞數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，或者用戶讀了不正確的數(shù)據(jù)。并發(fā)控制子系統(tǒng)能防止上述情況發(fā)生，正確處理好多用戶、多任務(wù)環(huán)境下的并發(fā)操作。

②數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)。在數(shù)據(jù)庫(kù)被破壞或數(shù)據(jù)不正確時(shí)，系統(tǒng)有能力把數(shù)據(jù)恢復(fù)到最近某個(gè)正確的狀態(tài)。

③數(shù)據(jù)完整性控制。保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)及語義的正確性和有效性，防止任何對(duì)數(shù)據(jù)造成錯(cuò)誤的操作。

④數(shù)據(jù)的安全性控制。防止未經(jīng)授權(quán)的用戶蓄謀或無意地存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，以免數(shù)據(jù)的泄露、更改或破壞。

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)功能。這一部分包括數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存、數(shù)據(jù)庫(kù)的重組以及性能監(jiān)測(cè)功能。這些功能都是由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)相應(yīng)的程序模塊來實(shí)現(xiàn)的，因此，DBMS是一個(gè)龐大的系統(tǒng)軟件。

（5）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理。DBMS要分類組織、存儲(chǔ)和管理各種數(shù)據(jù)，如用戶數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)路徑、數(shù)據(jù)字典，要確定以何種文件結(jié)構(gòu)和存取方式在存儲(chǔ)器上組織這些數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)組織和存儲(chǔ)的基本目標(biāo)是：提高存儲(chǔ)空間的利用率、方便存??；提供多種存取方法（如索引查找），提高存取效率。

案例4-3　　甲骨文旗艦級(jí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)11g

甲骨文旗艦級(jí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)11g，已從追求酷炫的技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楦匾暱蛻粜枨蟮膭?wù)實(shí)路線。距離上一版本四年之后，甲骨文將于2007年底宣布Oracle Database 11g，作為這家軟件大廠創(chuàng)立三十年的腳注。

11g包括多項(xiàng)功能，像是高可用技術(shù)Data Guard、升級(jí)測(cè)試Real Application Testing、新增圖像與3D內(nèi)容格式的支持、內(nèi)容管理、支持二進(jìn)制（binary）XML、加速數(shù)據(jù)存取的Material View、提升數(shù)據(jù)存取效能的SecureFile、壓縮功能等等。

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