浅析在高校数据管理中应用图形数据库技术的优势与劣势

浅析在高校数据管理中应用图形数据库技术的优势与劣势

于红丽

济南市技师学院山东济南250000

摘要:传统的档案管理正逐步走向数字化，电子化。电子档案可以给档案操作及管理许多的好处。可是与此同时，随着时间的推移和组织的扩大，电子档案也会面临自己的瓶颈。大量的数据错综复杂地交错在一起使得数据查询变得困难。图形数据库可以很好地解决这个问题，当然，图形数据库也存在着自己的缺点。

关键词：档案管理数字档案数据库管理

背景介绍：在大型教育机构例如高等教育机构，数据是大量并且复杂的。基于数据库的档案管理系统的使用呈现了飞速的增长（Brusilovsky&Peylo,2003）。相比较传统的基于纸质档案的管理方案，电子档案管理带来了非常多的好处。对于中小型教育机构而言，关系数据库（SQL数据库）是可以满足电子档案管理的后端需求的。对于中小型组织机构，关系数据库（SQL数据库）是可以满足电子人事档案管理的后端需求的。对于大型组织机构，关系数据库可能会变得非常复杂进而影响整体电子档案系统的效率。

一、图形数据库对比传统关系型数据库

对于管理大量复杂数据的需求，图形数据库技术可以更好地服务大型教育机构例如高校。在传统关系型数据库中，每一次的查询所消耗的时间与资源均取决于查询的复杂程度。

除了复杂以外，查询的响应时间也会变得更长。与此同时，学生/教职工的大量查询会加大服务器对于并发处理查询的压力。随着时间的增长、数据的逐渐增多，这种慢响应会愈发明显(邵佩英，2000)。应对这种缺陷，通常的方案有：增加服务器容量与算力，精简数据结构。

第一，增加服务器容量与算力的方案取决于部署的方式。如果是本地部署，高校仅需分配更多服务器为数据服务即可。如果是云部署，高校仅需拓展所选的云方案即可。

第二，精简数据结构可以通过数据库重组来完成（DeKimpe&Malloy，2003），也可以通过转换SQL数据库至NOSQL数据库如图形数据库来完成。数据库重组是一项耗费时间的任务，并且通过数据库重组所达成的成就是不够持续的。随着新的需求的产生与数据容量的进一步扩大，服务器的运算压力或许还会重现。在这种情况下，转换传统关系型数据库到图形数据库可以更好地解决这个问题。

二、图形数据库的优劣分析

1.优势。

如前文所分析的那样，图形数据库的主要优势在于数据之间关系的管理与呈现。

（1）查询效率的优化。传统数据库中的复杂查询可以在图形数据库中简化。对于高校的数字档案系统而言，数据的复杂程度与数据容量是会随着时间的推进而增长的。图形数据库可以显著地提高查询效率，尤其是涉及到复杂的数据关系以及大量递归的应用。数据结构越是复杂，图形数据库的效率优势越是明显。

（2）数字档案管理更加容易。对于传统数据库而言，新的需求可能会导致超额的工作。譬如，如果现有的数字档案系统未包含跨学院的课程，而现在需要开通一门跨学院多讲师的课程，档案管理团队将不得不付出更多的时间来满足这一需求。可选方案包括添加新表格并改变相关查询语句，或者重组现有表结构。然而，在图形数据库中，新的关系可以被直接添加而无需修改已分配的关系与数据。

（3）提供了一种新的关系呈现的可能性。在图形数据库中，查询结果既可以使用传统的表格方式呈现，也可以通过图形呈现。相比较传统的表格结果，图形结果可以更直观地展示数据之间的关系图。

2.劣势。

任何事物都有两面性，图形数据库也不例外。上文分析了图形数据库的诸多优点以及图形数据库如何能帮助高校建立高效的数字档案系统。但与此同时，图形数据库的弊端也是不容忽视的。

（1）成本偏高。

（2）人力资源需求的转变。

（3）转换关系型数据库至图形数据库的需求。

三、总结

总体来说，在高校电子数据库档案的构建中，最常见的方式是使用传统的关系型数据库。关系型数据库虽然容易构建，易于维护，成本较低，但是关系型数据库亦存在很明显的弊端。高校应用数据库来管理和维护档案时，电子档案的复杂程度可能是非常复杂的。从查询效率和系统后期维护的角度来看，图形数据库具有较大的优势。但是如果高校已经部署了基于传统关系型数据库的电子档案系统，那么转换至图形数据库不仅仅会涉及到转换数据库，还会涉及到前后端程序关于数据调取部分的重写。这将需要跨部门的协作来完成。但是如果高校尚未部署电子档案系统，那么从一开始便选择图形数据库将会是一项值得考虑的决策。

参考文献

[1]BrusilovskyPPeyloCAdaptiveandintelligentweb-basededucationalsystems.InternationalJournalofArtificialIntelligenceinEducation，2003，13，156-169。

[2]张硕高宏李建中邹兆年不确定图数据库中高效查询处理.计算机学报，2009，32，（10）：2066-2079。

[3]邵佩英分布式数据库系统及其应用.科学出版社，2000。