关系型数据库与实时型数据库有什么区别

■关系数据库 facts and information

关系数据库是建立在集合代数基础上，应用数学方法来处理数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。

关系模型由关系数据结构、关系 *** 作集合、关系完整性约束三部分组成。

全关系系统十二准则

全关系系统应该完全支持关系模型的所有特征。关系模型的奠基人EFCodd具体地给出了全关系系统应遵循的基本准则。

;''准则0'' : 一个关系形的关系数据库系统必须能完全通过它的关系能力来管理数据库。

;''准则1'' 信息准则 : 关系数据库系统的所有信息都应该在逻辑一级上用表中的值这一种方法显式的表示。

;''准则2'' 保证访问准则 : 依靠表名、主码和列名的组合，保证能以逻辑方式访问关系数据库中的每个数据项。

;''准则3'' 空值的系统化处理 : 全关系的关系数据库系统支持空值的概念，并用系统化的方法处理空值。

;''准则4'' 基于关系模型的动态的联机数据字典 : 数据库的描述在逻辑级上和普通数据采用同样的表述方式。

;''准则5'' 统一的数据子语言 :

一个关系数据库系统可以具有几种语言和多种终端访问方式，但必须有一种语言，它的语句可以表示为严格语法规定的字符串，并能全面的支持各种规则。

;''准则6'' 视图更新准则 : 所有理论上可更新的视图也应该允许由系统更新。

;''准则7'' 高级的插入、修改和删除 *** 作 : 系统应该对各种 *** 作进行查询优化。

;''准则8'' 数据的物理独立性 : 无论数据库的数据在存储表示或存取方法上作任何变化，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性。

;''准则9'' 数据逻辑独立性 : 当对基本关系进行理论上信息不受损害的任何改变时，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性。

;''准则10'' 数据完整的独立性 : 关系数据库的完整性约束条件必须是用数据库语言定义并存储在数据字典中的。

;''准则11'' 分布独立性 : 关系数据库系统在引入分布数据或数据重新分布时保持逻辑不变。

;''准则12'' 无破坏准则 : 如果一个关系数据库系统具有一个低级语言，那么这个低级语言不能违背或绕过完整性准则。

■实时数据库是数据库系统发展的一个分支，它适用于处理不断更新的快速变化的数据及具有时间限制的事务处理。实时数据库技术是实时系统和数据库技术相结合的产物，研究人员希望利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题，同时利用实时技术为实时数据库提供时间驱动调度和资源分配算法。然而，实时数据库并非是两者在概念、结构和方法上的简单集成。需要针对不同的应用需求和应用特点，对实时数据模型、实时事务调度与资源分配策略、实时数据查询语言、实时数据通信等大量问题作深入的理论研究。实时数据库系统的主要研究内容包括：

实时数据库模型

实时事务调度：包括并发控制、冲突解决、死锁等内容

容错性与错误恢复

访问准入控制

内存组织与管理

I/O与磁盘调度

主内存数据库系统

不精确计算问题

放松的可串行化问题

实时SQL

实时事务的可预测性

研究现状与发展实时数据库系统最早出现在1988年3月的ACM SIGMOD Record的一期专刊中。随后，一个成熟的研究群体逐渐出现，这标志着实时领域与数据库领域的融合，标志着实时数据库这个新兴研究领域的确立。此后，出现了大批有关实时数据库方面的论文和原型系统。人机交互技术与智能信息处理实验室实时数据库小组一直致力于实时系统、实时智能、实时数据库系统及相关技术的研究与开发，并取得了一定的成绩。

数据库和数学有关系。根据查询相关公开信息显示，数据库和数学是有一定关系的。学习数学知识可以帮助我们更好地理解和运用数据库技术，同时也可以提高我们在数据库设计、开发和管理等方面的能力。反过来，数据库技术的发展也推动了数学在数据分析、大数据处理等领域的应用和发展。数据库是一种用于存储和管理数据的软件系统，而数学则是研究数量、结构、变化以及空间等概念和关系的学科。在数据库的设计、开发和优化过程中，会涉及到很多与数学相关的知识和技能，例如数据库的数据结构、数据库的算法和优化、数据库的统计分析。

以关系数据库为例，SQL语言是一种非过程化的面向集合的语言，它虽然用起来非常简单，但由于是解释实现，效率不如人意。因此许多应用仍然是由高级程序设计语言（如C）来实现的，但是高级程序设计语言是过程化的，而且是面向单个数据的，这使得SQL与它之间存在着不匹配，我们把它叫做“阻抗失配”。不论你是用嵌入式SQL，还是CLI，都需要化很多工夫去完成两种语言之间的相互转化。 但是关系数据库在数据库系统方面发展地非常完善，有强大的管理功能和可 *** 纵性。另外，关系模型具有坚实的数学基础。

面向对象数据库的产生主要是为了解决“阻抗失配”，它强调高级程序设计语言与数据库的无缝连接。什么叫无缝连接，假设你 不用数据库，用C语言编了一个程序，你可以不需要（或基本不需要）任何改动就将它作用于数据库，即你可以用C语言透明访问数据库，就好象数据库根本不存在一样，所以也有人把面向对象数据库理解为语言的持久化。怎么样，听起来挺玄的吧，可是我们自己开发的数据库系统——OSCAR早就做到了这一点。 由于实现了无缝连接，使得面向对象数据库能够支持非常复杂的数据模型，从而特别适用于工程设计领域。打个比方，想象CAD中的一个复杂部件，它可能由成千上万个不同的零件组成，要是用关系模型中的表来表达，得用多少张表啊？而描述这种复杂的部件，正好是高级程序设计语言的强项。

此外，面向对象数据库还吸收了面向对象程序设计语言的思想，如支持类、方法、继承等概念。 面向对象数据库很好地解决了阻抗失配的问题，但它也有缺点。它的缺点正好是关系数据库的强项，由于模型较为复杂（而且缺乏数学基础），使得很多系统管理功能难以实现（如权限管理），也不具备SQL处理集合数据的强大能力。

另一方面，随着多媒体数据的大量出现和应用的日益复杂，关系数据库也在不断吸收面向对象数据库的优点，出现了现在所谓的对象关系型数据库（象ORACLE8i、DB2-5以上都是这种系统）。其主要改进包括支持自定义类型（UDT），方法，继承（目前仅DB2-6支持），和引用（使得对象间可以直接引用，想想原来的关系数据库需要靠连接来实现引用，性能真是惨不忍睹）。 总之，数据库系统发展的趋势是，面向对象数据库和关系数据库将不断融合。而对象关系数据库由于继承了上述两者的优点，已经成为目前数据库发展的主流。

传统的基本数据模型有以下三种：

1、层次模型

层次模型是一种树结构模型，它把数据按自然的层次关系组织起来，以反映数据之间的隶属关系。层次模型是数据库技术中发展最早、技术上比较成熟的一种数据模型。它的特点是地理数据组织成有向有序的树结构，也叫树形结构。结构中的结点代表数据记录，连线描述位于不同结点数据间的从属关系(一对多的关系)。

2、网状数据模型

网状模型将数据组织成有向图结构，图中的结点代表数据记录，连线描述不同结点数据间的联系。这种数据模型的基本特征是，结点数据之间没有明确的从属关系，一个结点可与其它多个结点建立联系，即结点之间的联系是任意的，任何两个结点之间都能发生联系，可表示多对多的关系。

3、关系数据模型

由于关系数据库结构简单， *** 作方便，有坚实的理论基础，所以发展很快，80年代以后推出的数据库管理系统几乎都是关系型的。涉及到的基础知识有：关系模型的逻辑数据结构，表的 *** 作符，表的完整性规则和视图、范式概念。

关系模型可以简单、灵活地表示各种实体及其关系，其数据描述具有较强的一致性和独立性。在关系数据库系统中，对数据的 *** 作是通过关系代数实现的，具有严格的数学基础。

1970年，IBM的研究员，有“关系数据库之父”之称的埃德加·弗兰克·科德（Edgar Frank Codd或E F Codd）博士在刊物《Communication of the ACM》上发表了题为“A Relational Model of Data for Large Shared Data banks（大型共享数据库的关系模型）”的论文，文中首次提出了数据库的关系模型的概念，奠定了关系模型的理论基础。20世纪70年代末，关系方法的理论研究和软件系统的研制均取得了很大成果，IBM公司的San Jose实验室在IBM370系列机上研制的关系数据库实验系统System R历时6年获得成功。1981年IBM公司又宣布了具有System R全部特征的新的数据库产品SQL/DS问世。由于关系模型简单明了、具有坚实的数学理论基础，所以一经推出就受到了学术界和产业界的高度重视和广泛响应，并很快成为数据库市场的主流。20世纪80年代以来，计算机厂商推出的数据库管理系统几乎都支持关系模型，数据库领域当前的研究工作大都以关系模型为基础。[4]

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