對于當前多媒體數(shù)據(jù)庫中互聯(lián)機制的管理措施有哪些，應該如何去加強對計算機應用建設的措施呢?本文從多媒體數(shù)據(jù)庫定義以及多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DM3和 DM3互聯(lián)機制的各個方面做了詳細的介紹。本文選自：《計算機技術與發(fā)展》,《計算機技術與發(fā)展》期刊，原名《微機發(fā)展》，中國計算機學會和陜西省計算機學會共同主辦。刊名為著名科學家胡啟恒院士親筆所提，中國計算機學會名譽理事長張效祥院士寫了創(chuàng)刊詞。1991年創(chuàng)刊，國內(nèi)統(tǒng)一刊號CN61-1450/TP，國際刊號:ISSN 1673-629X。該刊為綜合性學術技術刊物、月刊。 該刊在國內(nèi)外有廣泛的覆蓋面，國內(nèi)讀者分布在全國30個省市，國際讀者分布在北美、西歐、韓國、日本以及我國港、澳、臺等38個國家和地區(qū)。幾年來高水平的論文刊登數(shù)量明顯增加，各類自然科學基金論文刊登數(shù)量已超過80%，各項指標在我國自然科學自動化、計算機類(TP)多種期刊中排名前列，已成為全國最具影響力的自然科學雜志之一。

　　摘要：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DM3在數(shù)據(jù)模型、安全技術、智能報表等方面具有創(chuàng)造性,在總體設計和技術上處于國內(nèi)領先地位,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)分布和站點的透明性,其通用性、開放性設計使DM3可以與oracle、sybase、SQLserver等流行DBMS互連互訪或共存于一個系統(tǒng)中,符合國家/國際標準的DBMS,為國產(chǎn)DBMS替代進口產(chǎn)品奠定了基礎。

　　關鍵詞：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),多媒體,計算機科技

　　Abstract: the database management system DM3 in data model, security technology, creative intelligence reports, etc. That is in the domestic leading position in the overall design and technology, to realize the transparency of data distribution and site, its generality, openness design can make DM3 with oracle, sybase, essentially a popular DBMS interconnection visits or coexist in one system, conform to national/international standard DBMS, which laid a foundation for domestic DBMS to replace imported products.

　　Key words: database management system, multimedia, computer science and technology

　　1 多媒體數(shù)據(jù)庫定義

　　多媒體數(shù)據(jù)庫MMDB(Multimedia Database)是由若干多媒體對象所構成的集合,這些數(shù)據(jù)對象按一定的方式被組織在一起,可為其他應用共享。

　　2 多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DM3

　　2.1 DM3簡介 

　　DM3是由達夢公司生產(chǎn)的具有我國自主版權的分布式多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。能將多媒體信息(如聲音、文字、圖形、圖像等)、地理信息等復雜對象視同常規(guī)數(shù)據(jù)一樣進行一體化地定義、存儲和處理。我們利用該平臺提供的各種功能,能夠方便、高效地建立復雜的多媒體信息管理系統(tǒng)。

　　DM3采用創(chuàng)混合數(shù)據(jù)類型,擴展的多媒體和GIS數(shù)據(jù)類型等技術,成功實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)與常規(guī)數(shù)據(jù)的一體化定義、存儲和管理,在空間信息和多媒體信息管理方面具有明顯優(yōu)勢。

　　2.2 DM3的特性及主要關鍵技術 

　　2.2.1 DM3的特性

　　(1)跨平臺的分布式系統(tǒng):DM3是分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),能夠在多種操作系統(tǒng)上運行,DM3分布管理的實現(xiàn)依賴于DM3全局數(shù)據(jù)字典、客戶/服務器接口、分布數(shù)據(jù)管理及服務器/服務器接口等。

　　(2)DM3支持開放互連接口:ODBC開放數(shù)據(jù)庫互連,定義了所有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)公用的函數(shù)接口和SQL語法,基于ODBC的應用程序可實現(xiàn)與具體的DBMS無關。

　　(3)支持多媒體和地理信息系統(tǒng)功能:

　　DM3能夠直接管理和處理多媒體信息,實現(xiàn)了地理信息的分段存儲。

　　(4) 利用網(wǎng)絡索引技術實現(xiàn)地圖的空間檢索。

　　2.2.2 主要關鍵技術

　　(1)多線程調(diào)技術: DM3核心系統(tǒng)采用了先多線程調(diào)度技術。 

　　(2)事務管理與并發(fā)控制技術: DM3采用的是基于消息通信的多線程客戶/服務器模型。 

　　(3)查詢優(yōu)化及索引技術:DM3實現(xiàn)了邏輯優(yōu)化和物理優(yōu)化,采用了性能優(yōu)良的Bn樹索引技術,可以充分利用空間,提高系統(tǒng)的效率。

　　(4)動態(tài)模式修改及空值處理技術:(1)動態(tài)模式修改:DM3允許在一個站點建立任意多個模式,且可以隨時增加、隨時刪除。 (2)空值處理:在元組前留(基表屬性個數(shù)/8)個前導字節(jié),每一個二進制位對應基表的一個屬性。 

　　(5)DM3存儲過程/函數(shù)機制:是一種技術,它是執(zhí)行DM3 SQL過程語言的一種機器.允許用戶使用DM3提供的SQL過程語言創(chuàng)建過程和函數(shù),避免重復編碼,提高生產(chǎn)率。

　　(6)DM3異構數(shù)據(jù)庫連接技術:DM3提供的ODBC驅(qū)動程序、JDBC驅(qū)動程序解決了與其它DBMS及通用工具軟件的接口,從而實現(xiàn)了支持異構數(shù)據(jù)庫之間的互操作。

　　(7)DM3智能報表工具:DM3智能報表工具是以DM3 ODBC驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)倉庫技術為基礎,支持異構平臺,支持異構數(shù)據(jù)庫之間的互操作,便于報表數(shù)據(jù)統(tǒng)計和輔助決策。

　　2.3 DM3系統(tǒng)的體系結(jié)構

　　DM3采用了基于消息通信的客戶/服務器總體模型。在這種結(jié)構中,一般包含一臺或多臺檔次較高的小型機或工作站作為服務器,他們互相協(xié)作來完成客戶對數(shù)據(jù)庫的各種請求,用戶的應用程序、DM3提供的各種工具集(交互式ISQL、預編譯系統(tǒng)、ODBC接口、JDBC接口、安裝工具、)運行在檔次較低的客戶機上,客戶機與服務器之間、服務器與服務器之間通過網(wǎng)絡聯(lián)接。極端情況下,當網(wǎng)絡系統(tǒng)中的每一臺機器都既是服務器,又是客戶機時,DM3系統(tǒng)即演化為一個典型的分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

　　3 DM3互聯(lián)機制

　　分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的工作流程是:客戶機登錄到一臺服務器上,這臺服務器便成為它的代理服務器;它接收來自客戶機的消息,然后根據(jù)全局數(shù)據(jù)字典決定是自己獨立完成該操作,還是與其它服務器協(xié)作處理這條消息,處理完成之后,再由代理服務器將處理結(jié)果返回給客戶機。

　　4 算法

　　為了使協(xié)調(diào)器正常工作,我們對底層數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DM3進行了修改。在基表控制塊TV_CTRL_BLOCK中增加一項IsReplication。建表時,該項初始化為false;當為該表建立一個副本時,該項賦值為true。具體算法如下。

　　4.1 初始化算法

　　4.1.1 協(xié)調(diào)器:

　　①從用戶或應用程序接收待連接的兩個系統(tǒng)中的服務器名,需復制的表名;②分別登錄到兩個系統(tǒng)的服務器上;③向存有待復制表的服務器發(fā)預復制消息;④等待服務器消息;⑤若失敗,發(fā)一條失敗的消息給服務器和用戶或應用程序,轉(zhuǎn)11);⑥ 若成功,從消息中取出待復制表的有關信息,根據(jù)這些信息,發(fā)一條建表消息給另一個系統(tǒng)的服務器;⑦等待服務器消息;⑧ 若失敗,發(fā)一條失敗的消息給服務器和用戶或應用程序,轉(zhuǎn)11; ⑨若成功,調(diào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移程序,進行數(shù)據(jù)復制 ;⑩將有關信息寫入組間字典;B11退出。

　　4.1.2 服務器

　　當服務器收到預復制消息后,將基表控制塊TV_CTRL_BLOCK中的IsReplication賦為true。同時,取出待復制表的有關信息,組成應答消息發(fā)給協(xié)調(diào)器。當服務器收到失敗的消息后,將基表控制塊TV_CTRL_BLOCK中的IsReplication賦為false。

　　4.2 維護算法

　　4.2.1 協(xié)調(diào)器

　　(1)從組間字典讀出相關信息,根據(jù)這些信息,登錄到相應系統(tǒng)上;

　　(2)等待消息;

　　(3)從某系統(tǒng)的服務器上收到一條修改消息后,通過查找組間字典,確定該消息的目的地,然后將它轉(zhuǎn)發(fā)過去;

　　(4)若失敗,定時重發(fā),轉(zhuǎn)2.

　　4.2.2 服務器:

　　(1)等待消息;

　　(2)當收到某客戶或應用程序的消息后,檢查它是否是修改數(shù)據(jù)的操作(如delete,update或insert等);

　　(3)若不是,轉(zhuǎn)7;

　　(4)若是,檢查基表控制塊TV_CTRL_BLOCK中的IsReplication是否為true; 

　　(5)若不是,轉(zhuǎn)7;

　　(6)若是,向協(xié)調(diào)器發(fā)修改消息;

　　(7)繼續(xù)執(zhí)行服務器程序的其它部分。

　　4.3 恢復算法

　　若協(xié)調(diào)器所聯(lián)接的系統(tǒng)中有一個跨掉了,則對副本的修改無法及時地反映到跨掉的系統(tǒng)中來這時,需要恢復算法來進行處理。

　　協(xié)調(diào)器:當協(xié)調(diào)器發(fā)現(xiàn)有一個系統(tǒng)已經(jīng)崩潰后,采取以下步驟

　　(1)將與該系統(tǒng)相關的變量open賦值為false;(2)打開記時器 ;

　　(3)等待消信;

　　(4)若收到的消息是其它系統(tǒng)發(fā)出的修改崩潰了的系統(tǒng)上的副本的命令,則依次將這些消息存儲起來,轉(zhuǎn)3);

　　(5)若收到的消息是記時器發(fā)出的時間到的消息,則向崩潰的系統(tǒng)發(fā)登錄命令;

　　(6)若登錄成功,將open的值改為true;

　　(7)將存儲的消息依次發(fā)送過去,轉(zhuǎn)9;

　　(8)若登錄失敗,轉(zhuǎn)3;

　　(9)退出。

　　5 結(jié)論

　　我們曾在三個DM3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上,用兩個協(xié)調(diào)器進行聯(lián)接,運行情況良好,各副本最終都能保證一致,且各副本間存在差異的時間間隔很短。另外,在出現(xiàn)異常的情況下,協(xié)調(diào)器也能正常工作。