嵌入式数据库
嵌入式数据库
知识点：
嵌入式数据库的特点与种类
mSQL安装与配置
mSQL数据库基本操作函数
本次课将介绍嵌入式数据库的基础知识。首先，分析嵌入式系统中的数据库的特点、现状及其发展；然后，重点讨论mSQL在嵌入式Linux中的应用，将详细介绍它的安装、配置及数据库的建立过程，并结合mSQL提供的API函数讨论其数据表的操作；最后，通过一个完整的实例示范如何在用户应用程序中操作mSQL数据库。
1.1嵌入式系统中的数据库
同多数计算系统相似，嵌入式系统也常常需要数据库支持。虽然很多情况下可以用文件方式实现部分数据库功能，但是当应用程序需要执行一些比较复杂的数据操作(如数据排序或检索)时，文件方式就无能为力了。正因为如此，越来越多的厂商及个人开发出性能各异的嵌入式数据库产品，并且在实际应用中不断发展完善。
1.1.1嵌入式数据库特点
由于应用环境的特殊限制。嵌入式数据库相对普通数据库系统而言有其自身特点:
A. 支持常用嵌入式系统(如Linux,Windnws CE,Palm OS等多种操作系统)和通
信协议。内核小，占用内存少。
B. 提供数据库功能的自由定制，能够根据具体应用或行业特点定制系统功能。
C. 方便的查询功能，支持SQL查询语句。
D. 完善的数据管理功能，支持SQL标准的子集，提供数据库及数据表的管理等功能。
E. 操作简单方便，提供简明的API接口，可在高级语言中方便调用。
1.1.2嵌入式数据库现状与发展
数据库技术发展的原动力主要来自于不断扩大的应用需求及其支撑技术的成熟。嵌入式数据库随着各种移动设备、智能计算设备、嵌入式设备的发展而迅速发展。随着嵌入式应用对数据管理的要求不断提高，嵌入式数据库技术的地位也日显重要，它将在各个应用领域中扮演越来越重要的角色。
目前国际、国内嵌入式数据库产品及其应用处于一种“百花齐放、百家争鸣”的状态，应用需求多种多样，计算平台也是各有特色，还没有任何一家厂商能够做到一统天下。
随着各种移动设备和嵌入式设备进入普通百姓的日常生活，信息共享及交流己成为人们生活中不可缺少的一部分。人们每天面对各种瞬息万变的信息资料，如果没有数据库的帮助，这一切都是不可能实现的。
此外.在未来的军事、航空、国土资源管理、移动医疗等领域嵌入式数据库系统也将占据主导作用，嵌入式数据库技术将使得信息在未来生活中无处不在、无时不在。
1.2 mSQL简介
Mini SQL (mSQL )是嵌入式数据库家族中的佼佼者，它由澳大利亚的David J. Hughes开发，目前最新版本是mSQL 3.8。本章将以.SQL 3.0为例对其进行相应的介绍。
Mini SQL是一种小型的关系数据库管理系统。说它小，是因为它自身结构紧凑小巧，占用系统资源少，不像大型通用数据库那样动辄数百兆字节。事实上，mSQL功能十分强大，足以胜任大型数据集的索引、查询任务。当然，mSQL终究是个小型数据库系统，它的设计初衷是用于资源较少的环境下，所以某些标准SQL的功能它并不支持。
mSQL的1.x版本只能支持有限数目记录的数据集，2，0版本的数据库引擎已经设计为可以处理大型记录集，可以为有百万笔记录的大型记录集提供快速而一致的存取。mSQL 2.0还包括了新的w3-mSQL WWW接口套件，通过使用W3-mSQL.应用程序可将mSQL及其他程序结构直接植入HTML源代码而实现快速开发，这样就不必再为每一个具有动态内容的网页编写大量脚本。但是这些版本在功能可配置方面都做得不是很好，因此不适合在嵌入式系统中使用。
从mSQL 3.0版本开始，mSQL加入了许多新特性，其中最重大的改变是它提供了两种版本的服务器端程序，以适应不同应用需求。一个是单进程的服务器mrsql3d,另一个是多进程的服务器msql3_broker。单进程版本服务器与mSQL 2.x的相同，而多进程版本服务器则允许多个客户端同时连上服务器，而且客户端数目可设置。mSQL 3.0还扩大了对标准SQL语法的支持范围，并且它对CPU和内存的利用率更高。这些新特性使得mSQL 3.x无论是在企业级应用还是在系统资源紧张的嵌入式系统中都能轻松胜任。
1.3在Linux上安装和配置mSQL
1.3.1mSQL的安装
SQL以两种形式发布:一种是RpM软件包方式;另一种是用tar压缩的源代码方式。
RPM软件包的安装很简单，命令如下:
rpm -ivh rnsql-3.0-RELEASE.i386.rpm
RPM软件包管理器简化了系统更新的步骤，一个简单的命令就完成所有文件的安装。
以源代码方式发布的mSQL的安装则要麻烦一些。首先，用tar程序解开压缩包:
tar -xvf msql-3.0.tar.gz
该命令会在当前目录中建立一个新的目录rnsql-3.0-RELEASE，它用于存放所有的发布文件，包括源代码目录src及文档目录doc。接下来的安装步骤与一般使用autoconf接口的Linux应用程序的安装步骤有所差异，这里使用setup程序来设置后面的编译选项。所以，接下来应该调用命令:
./ setup
该命令会将一些编译选项保存在src/site.mm文件中，如果用户需要改变mSQL程序的安装路径以及C编译器的类型，可以修改该文件中的对应内容。程序的默认安装路径为/usr/local/msql3。
接下来，即可开始编译mSQL的源程序，执行如下命令:
./make all
如果编译完成并且正确，则可以开始安装mSQL，只需简单输入以下命令:
./make install
至此，rnSQL即被正确安装在系统中，可以开始使用。
1.3.2交叉编译mSQL
之前安装mSQL时对src/site.mm文件作了简单说明，交叉编译时需修改此文件。下面列出了将要修改的地方：
COMPILER= gcc –Wall
修改为COMPILER= /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc –Wall
CPP= gcc –E
修改为CPP= /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc –E
RANLIB= ranlib
修改为RANLIB= /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-ranlib
AR= ar
修改为AR= /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-ar
TARGET= Linux-2.4.20-8-i686 修改为TARGET= arm-linux
修改后即可编译安装了，和本地安装过程是一样的。
在本设计的实现中，移植mSQL时出现了一些问题，特别是目标板上原libc库与mSQL3.0所要求的libc库版本不同。将移植好的mSQL文件拷贝到目标板根文件系统上后启动mSQL数据库系统，运行命令：
$ ./msql3_borker &
串口输出错误信息：
$ ./msql3_broker:/lib/libc.so.6:version“GLIBC_2.2.3” not found (required by /lib/libnsl.so.1)
由提示信息可知，是有关glibc库版本的问题，查看开发板文件系统中lib库目录下的glibc库的版本号，使用命令：
$ string /lib/tls/libc.so.6 | grep GLIBC
在命令终端显示libc库所支持的GLIBC版本：
GLIBC_2.0
GLIBC_2.1.1
GLIBC_2.2.1
GLIBC_2.2.2
GLIBC_PRIVATE
可以看出根文件系统上的libc库最高只支持GLIBC_2.2.2，不能满足mSQL3.0对GLIBC的要求。经试验发现，arm-linux-gcc2.95.3和arm-linux-gcc3.4.1两个版本的交叉编译工具链的libc库都支持GLIBC_2.2.3及其以上版本。经过对比发现了3.4.1版本的libc库大小为3MB，而2.95.3版本的libc库大小为4MB，为了减小根文件系统的大小，使其满足嵌入式系统体积尽可能小的目标，故选用3.4.1版本的libc库。用命令将arm-linux-gcc3.4.1版本下的ld-2.2.3.so、libc.so.6和ld-linux.so.2拷贝至目标板根文件系统。然后便能在目标板正常运行mSQL服务器。
1..3.3 mSQL系统配置
mSQL 3.0的系统配置文件名为msql .conf，位于安装目录下(默认为/usr/local/msql3 ) 另外，所有标准mSQL应用程序及公用程序都可以通过在执行时加上-f参数来指定一个非标准的配置文件，以强制改变原有的默认参数值。这时当应用程序没有找到配置文件(或虽找到但有部分参数未设定)，就会自动使用默认值。
1.配置文件格式
配置文件由若干个段(section)组成，可包含空白行及注释，在注释之前应有“#”字符。每个段落都有一个段落标题，用方括号括起作为段落名称(例如:[general] )
段落中参数值的设定方法:在参数名称之后跟上一个等号和相应的参数值，等号之后的参数值即为新值，但是每一行只能有一个参数设定项。如果配置文件中某些参数值未设定，则rnSQL执行时会使用内部默认值。
2.配置文件参数说明
(1)General段。
mSQL运行中使用的一些通用参数，一般在配置文件的general段设定，下面分别介绍各个参数的意义。
Inst_Dir: mSQL安装路径，默认为/usr/local/msql3。
DB_Dir:用户建立的数据库文件保存路径，默认为%I/msqldb.这里的%I代表上
面的Inst Dir.即DB_ Dir的默认为/usr/local/msql3/msqldb。
Msql_User: mSQL服务器当前用户，默认值为daemon。若有别的用户激活服务
器，则系统的用户号UID会发生改变。 Admin_User:特权用户，默认值为root。特权用户可以执行特权操作，如数据库
的建立与关闭等。
Pid_File: mSQL服务器进程号PID的保存文件完整路径，默认为%I/msql3d.pid
TCP_Port: rnSQL服务器的TCP服务端口，默认为11140基于TCPIIP网络的客
户端通过这个端口与服务器连接。
UNIX_Port: mSQL服务器UNIX套接字文件完整路径，默认为%I/msql3.sock。本
机客户端通过这个套接字文件与服务器连接。
(2)System段。
MSQL的系统参数在配置文件的system段中设定，下面分别介绍各个参数的意义。
.Msynch _Timer:定义mSQL服务器自动使内存数据与硬盘数据的间隔时间同步，以
浅析嵌入式移动数据库的应用
第２９卷第２期（下） ２０１３年２月 赤峰学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｆｅｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） ＶｏＩ＿２９Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．２０１３
浅析嵌入式移动数据库的应用
菅国强
（延安大学 西安创新学院，陕西 西安７１０１００）
摘要：随着科学技术的不断发展，嵌入式移动数据库的使用也越来越广泛．本文对嵌入式移动数据库的发展及使用做
出了基本的探讨，同时也对嵌入式移动数据库的技术和特征，以及它的使用现状和发展前景也做出了相应的论述，为嵌入式
移动数据库的应用发展方向提供了一定的现实意义．
关键词：嵌入式移动数据库；数据库服务器；数据传输
中图分类号：ＴＰ３１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—２６０Ｘ（２０１３）０２—００２８—０２
１ 引言 近年来，随着互联网和移动通信技术的不断发展，使得 移动计算技术得到了人们的熟知及认可，移动计算技术打
破了传统访问网络信息的时间和地域限制，使人们无论何
时何地对自己所需的信息进行搜索成为可能．数据库技术使 随着计算机和互联网的不断发展而发展的，它的发展总是
需要互联网的发展来引导．移动计算作为一种新兴的技术，
它的作用是使计算机和其他设备可随意进行数据传送，大
大提高了数据传输的效率和方便性．嵌入式移动数据库的名 称的由来是因为移动数据库大多需要依靠插入手机、掌上
电脑等移动终端来发挥自己的用处．移动数据库作为一个支
持移动计算模式的管理系统，是移动应用的前端，所以它可
能只是作为后端数据库的一个副本而存在．【ｌ】移动计算的环
境更加灵活和复杂，所以也更能适应网络传输的高要求．所
以，移动数据库将为我国信息传递以及移动计算等技术的 发展带来较大变革． ２嵌入式移动数据库的应用环境和目标 ２．１嵌入式移动数据库的应用环境
移动数据库与传统数据库相比具有很多新的特点．移动
数据库具有移动性，可以在通讯单元之间随意移动，并且一
嵌入式中间数据库在SCADA系统中的应用
信息技术及应用 石 油 化 工 自 动 化，２０１０，６；５２ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ ＩＮ ＰＥＴＲＯ ＣＨＥＭＩ（ ＡＩ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
嵌入式中间数据库在ＳＣＡＤＡ
系统中的应用
靳海鹏 ，田世澄 ，周 勇３
（１．中同地质大学，北京 １０００８３；２．中国石油海外勘探开发公司，北京 １０００３４ ３．中国石油北京油气调控中心，北京 １００００７）
摘要：采用基于中问 ｊ：的技术，在ＳＣＡ１）Ａ系统分布式异构异种环境下，对异构实时数据库采用统一的、开放的标准数据 通信接ＬＩ进行实时数据传送，搭建油气管道统一中问实时数据库平台，供不同应用程序和系统等共享在线生产数据，提高ｌ『数 据库开发的效率。同时该系统采取相应网络安全措施，实现ｒ其他业务与管道宴时嗡控系统的有效隔离，确保油气管道 Ｓ（＇ＡＤＡ系统安全叮靠运行。通过对嵌入式实时数据库在油气管道信息化中的应用，解决了ＳＣＡＤＡ系统数据孤岛问题，极大 地提升ｒ油气管道 产经营各方而信息的综合水平，在实际生产应用中取得很好效果。 关键词：嵌入式；中问数据库；ＳＣＡＤＡ系统 中图分类号：ＴＰ２７４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１ ００７—７３２４（２０１０）０６—００５２—０５
Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｄａｔａｂａｓｅ ｉｎ ＳＣＡＤＡ Ｓｙｓｔｅｍ Ｊｉｎ Ｈａｉｐｅｎｇ ～，Ｔｉａｎ Ｓｈｉｃｈｅｎｇ ，Ｚｈｏｕ Ｙｏｎｇ （１．Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉ．ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１ ０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｉｎａ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｉ１ ａｎｄ Ｇａｓ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，１０００３４，Ｃｈｉｎａ；３．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｏｉｌ＆
Ｇａｓ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｅｎｔｅｒ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，１００００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｉｄｄｌｅｗａｒｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｔｈｅ ｕｎｉｆｏｒｍ ａｎｄ ｏｐｅｎ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄａｔａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
嵌入式移动数据库Oracle Lite应用研究
总第２２７期 ２００８年第９期 计算机与数字工程 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖ０１．３６ Ｎｏ。９ １７９
嵌入式移动数据库Ｏｒａｃｌｅ Ｌｉｔｅ应用研究
马成勇陈雁飞杨慧 （武汉数字工程研究所武汉４３００７４）
摘要分析了嵌入式移动数据库Ｏｒａｃｌｅ Ｌｉｔｅ的特点、组成、结构和数据同步技术，结合实例进一步说明Ｏｒａｃｌｅ Ｌｉｔｅ 在战备医疗物资管理系统中的应用。 关键词嵌入式移动数据库移动计算环境Ｏｒａｃｌｅ Ｌｉｔｅ数据同步 中图分类号ＴＰ３１１。１３８
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄａｔａｂａｓｅ
Ｏｒａｃｌｅ Ｌｉｔｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
Ｍａ Ｃｈｅｎｇｙｏｎｇ Ｃｈｅｎ Ｙａｎｆｅｎ Ｙａｎｇ Ｈｕｉ
（Ｗｕｈａｎ Ｄｉｇｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍｏｂｉｌｅ ｄａｔａｂａｓｅ Ｏｒａｃｌｅ Ｌｉｔｅ，ｉｔ＇ｓ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｄａｔａ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒａｃｌｅ ｌｉｔｅ ｉｎ ｃｏｍｂａｔ ｒｅａｄｉｎｅｓｓ ｍｅｄｉｃａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍｏｂｉｌｅ ｄａｔａｂａｓｅ，ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｏｒａｃｌｅ Ｌｉｔｅ，ｄａｔａ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｌａｓｓ Ｎｕｍｂｅｒ ＴＰ３１１．１３８
１ 引言
在数据库系统的发展历史中，传统的分布计算 与分布式数据库是基于有线网络连接和固定主机
的，即以固定网络连接、对等通信、主机节点固定不
嵌入式数据库描绘未来
Ａｒｃ
嵌入式数据库描绘未来
嵌入式系统正在试图描绘
未来的生活：因为它的存在，机
器变得更加智能，因而相互之
间的交流成为可能，而嵌入式 数据库，无疑是其中极为重要
的一环。
５８Ｉ软件世界２００６．５．２０ 随着价格Ｉ 跌、新技术不断涌入『
场，传真机、路由器、ＰＯＳ终端和其他硬
件设备的开发者正住寻找更大商业价值
的战略 支持设备与企业级服务器交
互的嵌入式商业智能设备。在这方面已
有一些例子，包括能自动查询库存并
午饭高峰时间自动调价的自动售货机，
故障自动呼叫的复印机，甚至当你关掉
闹钟后就自动开启的咖啡机。
下一代嵌入式系统数据库
嵌入式系统原来的设Ｉ寸者白于起家，
自己编写数据结构 通过使用关系型数
据库和 步技术，开发者能为嵌入式设 备提供更多复杂功能并提高企 竞争力。
为了更方便地开发数据驱动式嵌入
式系统，Ｓｙｂａｓｅ在其领先的移动数据库
解决方案ＳＱＬ Ａｎｙｗｈｅｒｅ Ｓｔｕｄｉｏ发布了
ＵｌｔｒａＬｉｔｅ署选项。ＵｋｒａＬｉｔｅ提供丁灵活、
驻留内存 高性能数据Ｊ车的技术，适合嵌
入式系统的独特需求。Ｓｙｂａｓｅ的分析技
术能轻松定制数据库功能，井与运行在
嵌入式设备上的应用所需内存匹配。加
上Ｓｙｂａｓｅ的ＭｏｂｉＬｈｃｋＨ［务器ｌ 步技术，
用户叮以将数据直接从嵌入式设备无缝
同步到包括Ｓｙｔｘａｓｅ、甲骨文和微软的企
、Ｉｋ级数据库上。 毫无疑问，以Ｓｙｂａｓｅ为代表的数据 Ｓｙｂａｓｅ（中国）公司ＣＴＯ安在军
库厂商Ｉ 试图引领下一代嵌入式数据库
的未来。
更灵活、更符合标准
Ｓｙｂａｓｅ的ＵｌｔｒａＬｉｔｅ部署选项是可运
行在嵌入式设备Ｊ 且具有ＳＱＬ数据库的
功能和 Ｊ‘靠性的数据库。其ＵｌｔｒａＬｉｔｅ分
析器技术仅将需要的表、列和索引构建
成一个最优化的数据库，它拥有非常快
的查询和更新速度。 丰富的ＳＱＬ功能
ＵｌｔｍＬｉｔｅ￣１］用行业标准ｓＱＩ 来存储、
嵌入式实时数据库设计关键技术研究
科技信息 。计算机与信息技术ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２００７年第３３期
嵌入式实时数据库设计关键技术研究
王 冲 兰 翠
（黑龙江科技学院黑龙江哈尔滨１５００２７）
【摘 要】嵌入式实时数据库系统是指可在嵌入式设备上独立运行的一种实时数据库系统，既具有嵌入式系统的特点，又具有实时数据
库系统的特点。文章分析了嵌入式实时数据库系统的功能．研究了嵌入式实时数据库系统的内涵及其体系结构，探讨了在嵌入式环境下进行实
时数据库设计时需要解决的关键技术问题。
【关键词】嵌入式；实时数据库；关键技术
１．引言
在现实世界中。有许多应用包含了对数据的“定时”存取和对“短
暂有效”数据的存取。例如电话交换、电力或数据网络管理、空中交通
管制、雷达跟踪、工厂生产过程控制和ＣＩＭＳ、证券交易等等。这些应用
一方面需要维护大量共享数据和控制知识，另一方面其应用活动有很 强的时间性，要求在一个确定的时刻或一定的时间期限内，从外部环 境采集数据、按彼此问的联系存取并对数据进行处理，再及时做出相
应。同时，它们所处理的数据往往是“短暂”的，即只在一定的时间范围
有效，过时则无意义了．所以这种应用同时需要数据库技术和实时数 据处理技术。
在这样的发展背景下．嵌入式实时数据库系统应运而生。随着嵌
入式系统的广泛应用及嵌入式实时操作系统的不断普及，嵌入式环境 下的数据管理问题成为系统中的重要环节，构建嵌入式实时数据库系
统成为我们急需解决的问题。而数据库技术是应数据管理任务的需要 而产生的，数据库技术总是与计算环境的一定发展阶段相适应，新的
计算环境和需求促成数据库技术的形成和发展。因此，随着嵌入式实 时数据库系统的深入研究，嵌入式实时数据库系统技术的研究已成为
目前数据库研究的一个新方向。
２．嵌入式实时数据库系统的内涵及其体系结构
２．１内涵嵌入式实时数据库系统指在嵌入式设备中独立运行的
嵌入式移动数据库概述
第２１卷第２期 ２００８年４月 河南广播电视大学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｒａｄｉｏ＆ＴＶ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖ０ｌ＿２１．Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２００８
嵌入式移动数据库概述
张鹏程．段莉明
（河南广播电视大学，河南郑州４５０００８）
摘要：目前．随着移动技术的发展及智能移动终端的普及．人们对移动数据库实时处理和管理要求不断提高，
嵌入式移动数据库越来越体现其优越性．嵌入式移动数据库技术已经成为一个十分活跃的研究领域．并引起了越来
越广泛的关注 本文阐述了嵌入式移动数据库的概念．应用环境的特点及其实现目标．并探讨了嵌入式移动数据库的
几种关键技术。
关键词：嵌入式移动数据库：移动计算：移动事务
中图分类号：ＴＰ３０９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—２８６２（２００８）０２—０１０９—０２
移动计算系统不同于传统分布计算系统．它是由固定结
点和移动结点构成的分布计算系统，具有移动性、频繁断接
性、网络条件多样性、网络通信的非对称性、系统的高伸缩性
和低可靠性以及电源能力的有限性等特点 这些特点使得传
统的分布式数据库技术不能支持或是不能有效地支持移动计 算环境。因此．必须对已有的传统的分布式数据库加以改进．或
者重新设计．形成一种能全面支持移动计算环境的数据库技
术，即移动数据库（Ｍｏｂｉｌｅ Ｄａｔａｂａｓｅ）。可以预见，在不久的将来 移动数据库一定会在更多的领域中发挥不可替代的作用
一、移动计算与嵌入式移动数据库的简介 移动计算是一种新型的技术．它使得计算机或其他信息设
备在没有与固定的物理连接设备相连的情况下能够传输数据
移动计算的作用在于将有用、准确、及时的信息与中央信息系
统相互作用，分担中央信息系统的计算压力，使有用、准确、及
时的信息能提供给在任何时间、任何地点需要它的任何用户。
所谓移动数据库是指支持移动计算环境的分布式数据
库。由于移动数据库系统通常应用在诸如掌上电脑、ＰＤＡ、车 载设备、移动电话等嵌入式设备中．因此．它又被称为嵌入式
嵌入式移动数据库系统概述
Ｔｈｅ Ｓｕｍｍａｒｉ ｚａｔ ｉ Ｏｉｌ ｏｆ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｍｏｂｉ ｌｅ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｓｙｓｔｅｍ
谭汉松周文渊付毅 Ｔａｎ Ｈａｎｓｏｎｇ Ｚｈｏｕ Ｗｅｎｙｕａｎ Ｆｕ Ｙｉ （中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙４１００８３） （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｆｆ￣ｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｕｎａｎ Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８３）
摘－要：随着便携式计算设备和无线通讯技术的发展，嵌入式数据库技术已经成为一个十分活跃的研究领域，并引起了越 来越广泛的关注。本文阐述了嵌入式数据库的概念、特点及其关键技术。介绍了一些成熟的嵌入式移动数据库产品，分析了 Ｂｅｒｋｅｌｅｙ ＤＢ嵌入式移动数据库的数据访问算法，并给出代码演示如何使用它。 关键字：嵌入式；移动数据库；Ｂｅｒｋｅｌｅｙ ＤＢ； 中图分类号：ＴＰ３１１．１３ 文献标识码：Ａ 文献编号：１６７１ ７９ （２００８）７－＿ＯＯ４８．ｏ３ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｔｅ１ｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏ１ｏｇｉｅｓ， ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｄａｔａｂａｓｅ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｖｅｒｙ ａｃｔｉｖｅ，ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐａｉｄ ｏｎ ｔｅｃｈｎｏ１ｏｇｉｅｓ ｉｎ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｄａｔａｂａｓｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏ１ｏｇｉｅｓ ｏｆ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｄａｔａｂａｓｅ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｓｏｍｅ ｍａｔｕｒｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｓｙｓｔｅｍ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ Ｄａｔａ Ａｃｃｅｓｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｏｆ Ｂｅｒｋｅｌｅｙ ＤＢ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｓｙｓｔｅｍ．ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ｃｏｄｅｓ ｔｏ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｈｏｗ ｔｏ ｕｓｅ ｉｔ． Ｋｅｖｗｏｒｄｓ：Ｅｍｂｅｄｄｅｄ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｓｙｓｔｅｍ；Ｂｅｒｋｅｌｅｙ ＤＢ
嵌入式实时数据库系统并发控制协议A—Based0CC—WAIT50
一实时数据库系统并发控制协议Ａ—Ｂａ ｓ ｅｄ。ｃｃ—ｗＡ Ｉ Ｔ５。 嵌入式实时数
据 Ａ－Ｂａｓｅｄ ０ＣＣ＿ｗＡＩＴ５Ｏ：Ｔｈｅ Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｆｏｒ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｓｙｓｔｅｍ 崖 系
林东升 统 并 Ｌｉｎ Ｄｏｎｇｓｈｅｎｇ 发 （江西财经大学信息管理学院，南昌３３００１３） 腔 制 （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｆｉｎａｎｃｅ＆Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００１３）
议 摘要：本文主要是把替代引入到乐观并发控制协议０ＣＣ－ＷＡＩＴ５０中来，提出了一种实时并发控制协议Ａ—Ｂａｓｅｄ ０ＣＣ— ＞ Ｉ
ＷＡＩＴ５０。由于各替代的资源需求不同，所以，参与资源竞争受阻的机会也不同。对于处于接纳队列中的事务，选择一个最优 ∞ ∞
替代参与并发控制，可以避免或减少冲突的发生。而当冲突不可避免时，再采用乐观并发控制协议０ＣＣ—ＷＡＩＴ５０进行冲突消解。 ∞ ｏ 关键词：嵌入式实时数据库系统：乐观并发控制：替代 △ Ｏ
中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７ １—４７９２一（２００６）７—００７７—０３ ０
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａ－Ｂａｓｅｄ ０ＣＣ－ＷＡＩＴＳ０ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｈｉｃｈ Ｉ
ａｓｓｏｃｉａｔｅ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｗｉｔｈ ｏｐｔｉｍｉｓｔｉｃ ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ＯＣＣ－ＷＡＩＴ５０．Ｂｅｃａｕｓｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｗｈｉｃｈ ｅａｃｈ ≤
ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｎｅｅｄｓ ｉｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｗｈｅｎ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃＯｍｐｅｔｉｔｉＯｎ，ｔｈｅ ＯｐｐＯｒｔｕｎｉｔｙ ｔＯ ｂｅ ｂｌｏｃｋｅｄ ｉｓ ａｌｓｏ ０＂１ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．Ｆｏｒ ｅａｃｈ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｉｎ ａｃｃｅｐｔｅｄ ｑｕｅｕｅ，ｔｈｅ ｃｏｎｆｌｉｃｔ ｃａｎ ｂｅ ａｖｏｉｄｅｄ ｏｒ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ０
Java连接Neo4j的两种方式
Java连接Neo4j的两种⽅式
1.Neo4j数据库的两种⽅式
Neo4j可以以两种⽅式运⾏：
Java应⽤程序中的嵌⼊式数据库
通过REST的独⽴服务器
不管哪⼀种⽅式，这个选择不会影响查询和使⽤数据库的⽅式。 它是由应⽤程序的性质（⽆论是独⽴服务器还是客户端服务器），性能，监
视和数据安全性驱动的架构选择。
1.1Neo4j Server（服务器式数据库）
Neo4j Server是互操作性，安全性和监控的最佳选择。 实际上，REST接⼝允许所有现代平台和编程语⾔与它进⾏互操作。 此外，作为独⽴
应⽤程序，它⽐嵌⼊式配置更安全（客户端中的潜在故障不会影响服务器），并且更易于监控。 如果我们选择使⽤这种模式，我们的应⽤程
序将充当Neo4j服务器的客户端。
上⼀篇博⽂中介绍的安装Neo4j，其实就是。
要连接到Neo4j服务器，您必须使⽤REST API，以便您可以使⽤任何编程语⾔的REST库访问数据库。 尽管可以使⽤任何可以发送HTTP请
求的编程语⾔，但您也可以使⽤包装REST调⽤的多种语⾔和平台编写的联机库，例如Python，.NET，PHP，Ruby，Node.js等。
1.2An embedded database（内嵌式数据库）
嵌⼊式Neo4j数据库是性能的最佳选择。 它运⾏在相同的客户端应⽤程序的进程托管它并将数据存储在给定的路径中。 从⽽，必须以编程⽅
式创建嵌⼊式数据库。 我们选择嵌⼊式数据库出于以下原因：
当我们使⽤Java作为我们项⽬的编程语⾔时
当我们的应⽤程序是独⽴的
2.程序代码
2.1配置⽂件
两种⽅式的连接都使⽤的是Maven项⽬，配置⽂件如下，注意配置⽂件是包括两种⽅式都需要的jar包。
xsi:schemaLocation="/POM/4.0.0 /xsd/maven-4.0.0.xsd">
4.0.0
com.neo4j
嵌入式移动数据库应用简介
技术应用 《中国教育信息化》鳊辑部：ｒａｉｓ＠ｍｏｅ．ｅｄｕ．ｃｎ 敷麓豳 摇露应用筒 中国矿业大学计算机学院 陈 玲 摘要：本文详细介绍了嵌入式移动计算的应用环境、实现目标和嵌入式 移动数据库的基本特征、应用的关键技术、应用前景等，让人们初步了解嵌入式 移动数据库应用的现状．增强对嵌入式移动数据库研究开发的信心和兴趣。 关键词：移动计算应用技术嵌入式移动数据库 中图分类号：ＴＰ３ｌｌ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—８４５４（２００７）０１—００８８—０２ 随着无线通信技术和计算机硬 件技术的发展，以计算机网络为中心 的移动计算技术得到了广泛地应用 和发展，使人们在任何时候、任何地点 能够访问所需信息的愿望成为可能。 由于移动数据库的应用大都嵌入到 诸如掌上电脑、ＰＤＡ等移动通信设备 中，故移动数据库有时也称为嵌入式 移动数据库。嵌入式移动数据库系统 是支持移动计算或某种特定计算模 式的数据库管理系统，它一般作为 整个应用系统的前端而存在，它的 数据集可能是后端数据库服务器中 数据集的某个子集或子集的副本。 一、嵌入式移动计算的应用环境 和实现目标 １．移动计算环境的主要形式 （１）智能计算设备＋无线网络。 通过无线网络，智能计算设备可以 随时进入ＭＣＥ主网络： （２）智能计算设备＋调制解调器 ＋电话网络。在不同地点，将调制解 调器和附近的电话相连接，通过电 话网进入ＭＣＥ主网络： （３）移动用户＋传统工作站＋传统 有线网络。移动用户在不同场地使 用静态计算机获得ＭＣＥ的服务。 移动计算是一种新型的技术， 建立在移动计算环境上，它使计算 机或其他信息设备在没有与固定的 ８８中国教育信息化／２００７．０１（高教职教） 物理连接设备相连的情况下能够传 输数据。移动计算的作用在于，将信 息与中央信息系统相互作用，分担 中央信息系统的计算压力，使有用、 准确、及时的信息能提供给在任何 时间、任何地点需要它的用户。移动 计算环境由于存在计算平台的移动 性、连接的频繁断接性、网络条件的 多样性、网络通讯的非对称性、系统 的高伸缩性和低可靠性以及电源能 力的有限性等因素，它将比传统的 计算环境更为复杂和灵活。由于传 统的分布式数据库技术不能有效支 持移动计算环境，因此嵌入式移动 数据库技术（Ｍｏｂｉｌｅ Ｄａｔａｂａｓｅ）由此 而产生，它涉及传统的数据库技术、 分布式计算技术以及移动通讯技术 等多个学科领域。 ２．嵌入式移动数据库的应用环境 特点 与传统的分布式数据库相比， 移动数据库的应用环境特点有： （１）移动性与位置相关性。ＭＤＢ （Ｍｏｂｉｌｅ Ｄａｔａ２ｂａｓｅ）可以在无线通讯 单元及单元之间自由移动，而且在 移动的同时仍然可能保持通讯连 接；此外应用程序及数据查询可能 是与位置有关的，如用户需要了解 沿其前进方向半径为ｌｋｍ的地区的 天气和交通情况，在不同地点、时间 的查询结果是不同的，这就导致系 统访问布局、资源的变化。因此要求 移动数据库能支持移动性，解决过区 切换问题，并实现位置相关的处理。 （２）频繁的断接性。一般移动计 算机与网络不是长时间连接，而是 频繁、有预见的入网和断接。ＭＤＢ与 固定网络之间就会经常处于主动或 被动的断接状态，这要求ＭＤＢ中的 事务在断接情况下仍然继续运行， 或者进入休眠状态，不会因网络断 接而撤消。 （３）网络条件的多样性。在整个 移动计算空间中，不同的时间和地 点连网条件相差十分悬殊，因此 ＭＤＢ应能提供充分的灵活性和适 应性，提供多种系统运行方式和资源 优化方式，以适应网络条件的变化。 （４）系统规模庞大。在移动计算 环境下，用户规模比常规网络环境庞 大得多，采用普通的处理方法将导致 移动数据库系统的效率极为低下。 （５）系统安全性及可靠性较差。 因移动计算平台可以远程访问系统 资源带来新的不安全因素，且移动 主机的遗失、失窃等现象也容易发生， 从而移动数据库系统应该提供比普 通数据库系统更强大的安全机制。 （６）资源的有限性。移动设备的 电源通常只能维持几个小时．此外 移动设备还受通讯带宽、存储容量、 处理能力的限制，所以在查询优化、 事务处理、存储管理等环节应提高 资源的利用率。 （７）网络通讯的非对称性。上行 链路的通讯代价与下行链路有很大