對(duì)于當(dāng)前多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中互聯(lián)機(jī)制的管理措施有哪些，應(yīng)該如何去加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用建設(shè)的措施呢?本文從多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)定義以及多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DM3和 DM3互聯(lián)機(jī)制的各個(gè)方面做了詳細(xì)的介紹。本文選自：《計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展》,《計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展》期刊，原名《微機(jī)發(fā)展》，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)和陜西省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)共同主辦。刊名為著名科學(xué)家胡啟恒院士親筆所提，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)張效祥院士寫(xiě)了創(chuàng)刊詞。1991年創(chuàng)刊，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)CN61-1450/TP，國(guó)際刊號(hào):ISSN 1673-629X。該刊為綜合性學(xué)術(shù)技術(shù)刊物、月刊。 該刊在國(guó)內(nèi)外有廣泛的覆蓋面，國(guó)內(nèi)讀者分布在全國(guó)30個(gè)省市，國(guó)際讀者分布在北美、西歐、韓國(guó)、日本以及我國(guó)港、澳、臺(tái)等38個(gè)國(guó)家和地區(qū)。幾年來(lái)高水平的論文刊登數(shù)量明顯增加，各類(lèi)自然科學(xué)基金論文刊登數(shù)量已超過(guò)80%，各項(xiàng)指標(biāo)在我國(guó)自然科學(xué)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)類(lèi)(TP)多種期刊中排名前列，已成為全國(guó)最具影響力的自然科學(xué)雜志之一。

　　摘要：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DM3在數(shù)據(jù)模型、安全技術(shù)、智能報(bào)表等方面具有創(chuàng)造性,在總體設(shè)計(jì)和技術(shù)上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)分布和站點(diǎn)的透明性,其通用性、開(kāi)放性設(shè)計(jì)使DM3可以與oracle、sybase、SQLserver等流行DBMS互連互訪(fǎng)或共存于一個(gè)系統(tǒng)中,符合國(guó)家/國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的DBMS,為國(guó)產(chǎn)DBMS替代進(jìn)口產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),多媒體,計(jì)算機(jī)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(kù)定義

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

　　2 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DM3

　　2.1 DM3簡(jiǎn)介 

　　DM3是由達(dá)夢(mèng)公司生產(chǎn)的具有我國(guó)自主版權(quán)的分布式多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)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(fù)雜對(duì)象視同常規(guī)數(shù)據(jù)一樣進(jìn)行一體化地定義、存儲(chǔ)和處理。我們利用該平臺(tái)提供的各種功能,能夠方便、高效地建立復(fù)雜的多媒體信息管理系統(tǒng)。

　　DM3采用創(chuàng)混合數(shù)據(jù)類(lèi)型,擴(kuò)展的多媒體和GIS數(shù)據(jù)類(lèi)型等技術(shù),成功實(shí)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(chǔ)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(shì)。

　　2.2 DM3的特性及主要關(guān)鍵技術(shù) 

　　2.2.1 DM3的特性

　　(1)跨平臺(tái)的分布式系統(tǒng):DM3是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),能夠在多種操作系統(tǒng)上運(yùn)行,DM3分布管理的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于DM3全局?jǐn)?shù)據(jù)字典、客戶(hù)/服務(wù)器接口、分布數(shù)據(jù)管理及服務(wù)器/服務(wù)器接口等。

　　(2)DM3支持開(kāi)放互連接口:ODBC開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)互連,定義了所有的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)公用的函數(shù)接口和SQL語(yǔ)法,基于ODBC的應(yīng)用程序可實(shí)現(xiàn)與具體的DBMS無(wú)關(guān)。

　　(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(shí)現(xiàn)了地理信息的分段存儲(chǔ)。

　　(4) 利用網(wǎng)絡(luò)索引技術(shù)實(shí)現(xiàn)地圖的空間檢索。

　　2.2.2 主要關(guān)鍵技術(shù)

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

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

　　(3)查詢(xún)優(yōu)化及索引技術(shù):DM3實(shí)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(shù)索引技術(shù),可以充分利用空間,提高系統(tǒng)的效率。

　　(4)動(dòng)態(tài)模式修改及空值處理技術(shù):(1)動(dòng)態(tài)模式修改:DM3允許在一個(gè)站點(diǎn)建立任意多個(gè)模式,且可以隨時(shí)增加、隨時(shí)刪除。 (2)空值處理:在元組前留(基表屬性個(gè)數(shù)/8)個(gè)前導(dǎo)字節(jié),每一個(gè)二進(jìn)制位對(duì)應(yīng)基表的一個(gè)屬性。 

　　(5)DM3存儲(chǔ)過(guò)程/函數(shù)機(jī)制:是一種技術(shù),它是執(zhí)行DM3 SQL過(guò)程語(yǔ)言的一種機(jī)器.允許用戶(hù)使用DM3提供的SQL過(guò)程語(yǔ)言創(chuàng)建過(guò)程和函數(shù),避免重復(fù)編碼,提高生產(chǎn)率。

　　(6)DM3異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù):DM3提供的ODBC驅(qū)動(dòng)程序、JDBC驅(qū)動(dòng)程序解決了與其它DBMS及通用工具軟件的接口,從而實(shí)現(xiàn)了支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的互操作。

　　(7)DM3智能報(bào)表工具:DM3智能報(bào)表工具是以DM3 ODBC驅(qū)動(dòng)程序和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)為基礎(chǔ),支持異構(gòu)平臺(tái),支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的互操作,便于報(bào)表數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和輔助決策。

　　2.3 DM3系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

　　DM3采用了基于消息通信的客戶(hù)/服務(wù)器總體模型。在這種結(jié)構(gòu)中,一般包含一臺(tái)或多臺(tái)檔次較高的小型機(jī)或工作站作為服務(wù)器,他們互相協(xié)作來(lái)完成客戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種請(qǐng)求,用戶(hù)的應(yīng)用程序、DM3提供的各種工具集(交互式ISQL、預(yù)編譯系統(tǒng)、ODBC接口、JDBC接口、安裝工具、)運(yùn)行在檔次較低的客戶(hù)機(jī)上,客戶(hù)機(jī)與服務(wù)器之間、服務(wù)器與服務(wù)器之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。極端情況下,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的每一臺(tái)機(jī)器都既是服務(wù)器,又是客戶(hù)機(jī)時(shí),DM3系統(tǒng)即演化為一個(gè)典型的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

　　3 DM3互聯(lián)機(jī)制

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

　　4 算法

　　為了使協(xié)調(diào)器正常工作,我們對(duì)底層數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DM3進(jìn)行了修改。在基表控制塊TV_CTRL_BLOCK中增加一項(xiàng)IsReplication。建表時(shí),該項(xiàng)初始化為false;當(dāng)為該表建立一個(gè)副本時(shí),該項(xiàng)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?gòu)挠脩?hù)或應(yīng)用程序接收待連接的兩個(gè)系統(tǒng)中的服務(wù)器名,需復(fù)制的表名;②分別登錄到兩個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)器上;③向存有待復(fù)制表的服務(wù)器發(fā)預(yù)復(fù)制消息;④等待服務(wù)器消息;⑤若失敗,發(fā)一條失敗的消息給服務(wù)器和用戶(hù)或應(yīng)用程序,轉(zhuǎn)11);⑥ 若成功,從消息中取出待復(fù)制表的有關(guān)信息,根據(jù)這些信息,發(fā)一條建表消息給另一個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)器;⑦等待服務(wù)器消息;⑧ 若失敗,發(fā)一條失敗的消息給服務(wù)器和用戶(hù)或應(yīng)用程序,轉(zhuǎn)11; ⑨若成功,調(diào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移程序,進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制 ;⑩將有關(guān)信息寫(xiě)入組間字典;B11退出。

　　4.1.2 服務(wù)器

　　當(dāng)服務(wù)器收到預(yù)復(fù)制消息后,將基表控制塊TV_CTRL_BLOCK中的IsReplication賦為true。同時(shí),取出待復(fù)制表的有關(guān)信息,組成應(yīng)答消息發(fā)給協(xié)調(diào)器。當(dāng)服務(wù)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(hù)算法

　　4.2.1 協(xié)調(diào)器

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

　　(2)等待消息;

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

　　(4)若失敗,定時(shí)重發(fā),轉(zhuǎn)2.

　　4.2.2 服務(wù)器:

　　(1)等待消息;

　　(2)當(dāng)收到某客戶(hù)或應(yīng)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(wù)器程序的其它部分。

　　4.3 恢復(fù)算法

　　若協(xié)調(diào)器所聯(lián)接的系統(tǒng)中有一個(gè)跨掉了,則對(duì)副本的修改無(wú)法及時(shí)地反映到跨掉的系統(tǒng)中來(lái)這時(shí),需要恢復(fù)算法來(lái)進(jìn)行處理。

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

　　(1)將與該系統(tǒng)相關(guān)的變量open賦值為false;(2)打開(kāi)記時(shí)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(chǔ)起來(lái),轉(zhuǎn)3);

　　(5)若收到的消息是記時(shí)器發(fā)出的時(shí)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(chǔ)的消息依次發(fā)送過(guò)去,轉(zhuǎn)9;

　　(8)若登錄失敗,轉(zhuǎn)3;

　　(9)退出。

　　5 結(jié)論

　　我們?cè)谌齻€(gè)DM3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)上,用兩個(gè)協(xié)調(diào)器進(jìn)行聯(lián)接,運(yùn)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(shí)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。