嵌入式数据库_1.嵌入式数据库的定义及特点和分类

1.嵌入式数据库的定义及特点

1.1定义         

         嵌入式数据库的名称来自其独特的运行模式。这种数据库嵌入到了应用程序进程中，消除了与客户机服务器配置相关的开销。嵌入式数据库实际上是轻量级的，在运行时，它们需要较少的内存。它们是使用精简代码编写的，对于嵌入式设备，其速度更快，效果更理想。

1.2主要特点 

        与传统的数据库相比，嵌入式数据库系统有以下几个主要特点：

• 嵌入式：嵌入性是嵌入式数据库的基本特性。嵌入式数据库系统的基本特性。嵌入式数据库不仅可以嵌入到其他的软件当中，也可以嵌入到硬件设备当中。
• 实时性：实时性和嵌入性是分不开的。只有具有了实时性的数据库才能够第一时间得到系统的资源，对系统的请求在第一时间内做出响应。但是，并不是具有嵌入性就一定具有实时性。要想嵌入式数据库具有很好的实时性，必须做很多额外的工作。
• 移动性：移动性是目前在国内提得比较多的一个说法，这和目前国内移动设备的大规模应用有关。可以这么说，具有嵌入性的数据库一定具有比较好的移动性，但是具有比较好的移动性的数据库，不一定具有嵌入性。
• 伸缩性：伸缩性在嵌入式场合显得尤为重要。首先嵌入式场合硬件和软件的平台都是千差万别，基本都是客户根据需要自己选择的结果。

2.嵌入式数据库的分类

         嵌入式数据库分类方法很多，可以按照嵌入对象的不同可分类为软件嵌入数据库、设备嵌入数据库、内存数据库；也可以按照系统结构不同可分类为嵌入数据库、移动数据库、小型C/S（客户机/服务器）结构数据库等。按照数据库存储位置的不同而进行分类是目前广泛采用的分类方法，它可以划分为基于内存方式、基于文件方式和基于网络方式三类。

2.1基于内存的数据库系统（MMDB）

         基于内存的数据库系统（Main Memory Database System，MMDB）是实时系统和数据库系统的有机结合。实时事务要求系统能较准确地预测事务的运行时间，但对磁盘数据库而言，由于磁盘存取、内外存数据传递、缓冲区管理、排队等待及锁的延迟等，使得事务实际平均执行时间与估算的最坏情况执行时间相差很大。如果将整个数据库或其主要的“工作”部分放入内存，使每个事务在执行过程中不需要访问I/O的话，则系统就可以较精确地估算和安排事务的处理时间，这样，为系统可动态预测性提供了有力的支持，同时也为实现事务的定时限制打下基础。

        内存数据库是支持实时事务的最佳技术，其本质特征是一起“主拷贝”或“工作版本”常驻内存，即活动事务只与实时内存数据库的内存拷贝打交道。

        目前，嵌入式内存数据库系统已被广泛应用于航空、军事、电信、电力、工业控制等领域。而这些领域大部分都是分布式的，因此，分布式内存数据库系统将成为新的研究热点。此外，应用于安全攸关系统中的嵌入式数据库还应在可靠性、安全性等方面有更高要求。

2.2基于文件的数据库（FDB）

         基于文件的数据库（File Database，FDB）系统就是以文件方式存储数据库数据，即数据按照一定格式储存在磁盘中。使用时由应用程序通过相应的驱动程序甚至直接对数据文件进行读写。这种数据库的访问方式是被动的，只要了解其文件格式，任何程序都可以直接读取，因此它的安全性很低。

        虽然文件数据库存在诸多弊端，但是，对于嵌入式系统在空间、时间等方面的特殊要求，DBF、Access、Paradox数据库都是文件型数据库，嵌入式数据库Pocket Access也是文件型数据库。

2.3嵌入式网络数据库

         基于网络的数据库（Netware Database，NDB）系统是基于手机4G/5G的移动通信基础之上的数据库系统，在逻辑上可以把嵌入式设备看作远程服务器的一个客户端。实际上，嵌入式网络数据库是把功能强大的远程数据库映射到本地数据库，使嵌入式设备访问远程数据库就像访问本地数据库一样方便。

        嵌入式网络数据库主要由三部分组成：客户端、通信协议和远程服务器。客户端主要负责提供接口给嵌入式程序，通信协议负责规范客户端与远程服务器之间的通信，还需要解决多客户端的并发问题，远程服务器负责维护服务器上的数据库数据。嵌入式网络数据库系统的特点是：

• 无需解析SQL语句；
• 支持更多的SQL操作；
• 客户端小、无须支持可剪裁性；
• 有利于代码重用。

        这里要说明的是，由嵌入式网络数据库、嵌入式本地数据库（内存或文件）和嵌入式Web服务器等构成了综合的嵌入式综合信息系统。