詹姆斯·尼古拉·格雷 - 簡介

詹姆斯·尼古拉·格雷（James Nicholas "Jim" Gray，1944年－），美國資訊工程學(xué)家。

他就讀于柏克萊加州大學(xué)，1966年取得工程數(shù)學(xué)學(xué)士，1969年取得計(jì)算機(jī)科學(xué)博士。他曾于IBM、天登電腦公司和迪吉多工作。 1995年成為微軟研究員。他有份開發(fā)的資料庫和交易處理系統(tǒng)有IBM的System R、微軟的Terraserver和Skyserver。他提出了資料方塊、鎖定顆粒等概念。他亦有份開發(fā)Windows Live Local。

詹姆斯·尼古拉·格雷 - 研究開發(fā)

格雷生于1944年，在著名的美國加州大學(xué)伯克利分校計(jì)算機(jī)科學(xué)系獲得博士學(xué)位。其博士論文是有關(guān)優(yōu)先文法語法分析理論的。學(xué)成以后，他先后在貝爾實(shí)驗(yàn)室、IBM、Tandem、DEC等公司工作，研究方向轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域。

在IBM期間，他參與和主持過IMS、System R、SQL／DS、DB2等項(xiàng)目的開發(fā)，其中除System R僅作為研究原型，沒有成為產(chǎn)品外，其他幾個都成為IBM在數(shù)據(jù)庫市場上有影響力的產(chǎn)品。

在Tandem期間，格雷對該公司的主要數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品ENCOMPASS進(jìn)行了改進(jìn)與擴(kuò)充，并參與了系統(tǒng)字典、并行排序、分布式SQL、Nonstop SQL等項(xiàng)目的研制工作。

在DEC，他仍然主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的技術(shù)。格雷進(jìn)入數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域時，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本理論已經(jīng)成熟，但各大公司在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)的實(shí)現(xiàn)和產(chǎn)品開發(fā)中，都遇到了一系列技術(shù)問題，主要是在數(shù)據(jù)庫的規(guī)模愈來愈大，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)愈來愈復(fù)雜，又有愈來愈多的用戶共享數(shù)據(jù)庫的情況下，如何保障數(shù)據(jù)的完整性(Integrity)、安全性(Security)、并行性(Concurrency)，以及一旦出現(xiàn)故障后，數(shù)據(jù)庫如何實(shí)現(xiàn)從故障中恢復(fù)(Recovery)。這些問題如果不能圓滿解決，無論哪個公司的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都無法進(jìn)入實(shí)用，最終不能被用戶所接受。正是在解決這些重大的技術(shù)問題，使DBMS成熟并順利進(jìn)入市場的過程中，格雷以他的聰明才智發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。

目前，各DBMS解決上述問題的主要技術(shù)手段和方法如下：

1．把對數(shù)據(jù)庫的操作劃分為稱之為“事務(wù)”(或“事務(wù)元”，transaction)的一個個原子單位。事務(wù)是事務(wù)處理(transaction processing)的基本執(zhí)行單位，即一個事務(wù)中的操作要么全部被執(zhí)行，要么全部都不執(zhí)行，即實(shí)行所謂all or none的原則。一個事務(wù)一般以一個“開始”語句(begin)開始，先從數(shù)據(jù)庫中取出一些數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行所需的處理，最后以“提交”語句(commit)結(jié)束。如事務(wù)中發(fā)生異常，則用“異常終止”語句(abort)或“回退”語句(rollback)撤銷本事務(wù)執(zhí)行過程中對數(shù)據(jù)庫已做的所有更新(即所謂undo)，將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到事務(wù)開始時的正確狀態(tài)，以保障數(shù)據(jù)的完整性、一致性。

Jim Gray（1978年） 2．用戶在對數(shù)據(jù)庫發(fā)出操作請求時，系統(tǒng)對有關(guān)的不同粒度(granularity)的數(shù)據(jù)元素(字段、記錄以至整個文件)“加鎖”(10cking)，加鎖的數(shù)據(jù)將被暫時禁止其他用戶訪問(我們這里僅是一種簡化的解釋，實(shí)際上，根據(jù)用戶對數(shù)據(jù)請求的不同性質(zhì)，加鎖的數(shù)據(jù)如何對待另一用戶的請求，呈現(xiàn)復(fù)雜的情況，例如，如果加鎖的數(shù)據(jù)將被修改，那是絕對禁止其他用戶訪問的；而如果加鎖的數(shù)據(jù)只用于讀出，則其他用戶的讀出請求還將是允許的。這由所謂“鎖相容性矩陣”——lock compatibility matrix管理和控制)。操作完成后“解鎖”(unlocking)。這一機(jī)制用以既保持事務(wù)之間的“并發(fā)性”，又保證數(shù)據(jù)的“完整性”。

3．建立系統(tǒng)運(yùn)行日志(10g)，記載各事務(wù)的始點(diǎn)、終點(diǎn)以及在事務(wù)中被更新過的頁面的改前和改后狀況(before image和afterimage)，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)散障使數(shù)據(jù)庫遭到破壞時，能根據(jù)定期或不定期為數(shù)據(jù)庫所作的備份(backup)加上日志中的信息將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到系統(tǒng)故障前的正確狀態(tài)，同時又能保留最后一次備份以來對數(shù)據(jù)庫所作的修改。

4。對數(shù)據(jù)庫的任何更新分兩階段提交(two-phase commit)。這是基于一個事務(wù)可能同時涉及兩個不同的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而必需的，這在分布式系統(tǒng)中尤為重要。

上述及其他各種方法可總稱為“事務(wù)處理技術(shù)”(transaction processing technique)。格雷在事務(wù)處理技術(shù)上的創(chuàng)造性思維和開拓性工作，使他成為該技術(shù)領(lǐng)域公認(rèn)的權(quán)威。他的研究成果反映在他發(fā)表的一系列論文和研究報告之中，最后結(jié)晶為一部厚厚的專著Transaction Processing：Concepts and Techniques(Morgan Kaufmann Publishers，1993，另一作者為德國斯圖加特大學(xué)的A．Reuter教授)。事務(wù)處理技術(shù)雖然誕生于數(shù)據(jù)庫研究，但對于分布式系統(tǒng)，client／server結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)管理與通信，對于容錯和高可靠性系統(tǒng)，同樣具有重要的意義。

詹姆斯·尼古拉·格雷 - 著作

Jim Gray 格雷的另一部著作是The Benchmark Handbook：for Database and Transaction Processing Systems，第1版于1991年，第2版于1993年出版，也是Morgan Kaufmann出版社出版的。格雷還是該出版社“數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)叢書”的主編。

格雷在數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)界十分活躍。國際上定期或不定期舉行的一些重要的數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議如VLDB、SIGMOD上，都能見到他的身影，聽到他的聲音。除了在公司從事研究開發(fā)外，他還兼職在母校伯克利、斯坦福大學(xué)、布達(dá)佩斯大學(xué)從事過教學(xué)和講學(xué)活動。1992年，VLDB雜志(The VLDB Journal)創(chuàng)刊，他出任主編。

格雷是ACM于1988年授予IBM的System R以軟件系統(tǒng)獎的6位得獎人之一，其他5人是Donald Chamberlin、Raymond Lorie、Gianfranco Putzolu、Patricia Selinger和Irving Traiger。正是由于格雷在數(shù)據(jù)庫技術(shù)方面的聲譽(yù)，軟件業(yè)中的“巨無霸”微軟公司在1993年決定進(jìn)入大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫市場時，才不惜用種種手段把格雷從DEC公司挖過來。因格雷不喜歡微軟總部所在的多雨的西雅圖，愿意留在陽光燦爛的舊金山，微軟特地在舊金山開辟第二個微軟研究院海灣區(qū)研究中心BARC(Bay Area Research Center)，安排格雷任該研究院主管。格雷果然不負(fù)所望，領(lǐng)導(dǎo)一個研制小組開發(fā)出了MS SQL Server 7．0，成為微軟歷史上一個里程碑式的版本，而且也成為當(dāng)今關(guān)系數(shù)據(jù)庫市場上的佼佼者。

格雷是在1999年5月4日于亞特蘭大舉行的ACM全國會議上接受圖靈獎的。格雷發(fā)表了“信息技術(shù)今后的目標(biāo)”的演說(What Next?一A dozen remaining IT problems)，縱論了信息技術(shù)發(fā)展中有關(guān)的幾個方向性問題。后來，該文經(jīng)修改后在SIGMOD的會上以What Next?一A dozen IT Research Goals為題再次發(fā)表。格雷的演說在對計(jì)算技術(shù)的發(fā)展作總結(jié)性回顧時認(rèn)為，英國數(shù)學(xué)家巴貝奇(Charles Babage，1791—1871)在19世紀(jì)所夢想和追求的計(jì)算機(jī)今天已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)；美國數(shù)學(xué)家布什(Vannevar Bush，1890—1974，曾任羅斯福總統(tǒng)的科學(xué)顧問)20世紀(jì)40年代所設(shè)想的“梅米克斯”MEMEX即“記憶延伸器”(MEMory EXtender)當(dāng)前已接近實(shí)現(xiàn)；而圖靈所提出的智能機(jī)器離實(shí)現(xiàn)還有一段距離，目前的計(jì)算機(jī)還難以通過“圖靈測試”。

詹姆斯·尼古拉·格雷 - 對IT技術(shù)的研究

關(guān)鍵

為了完全實(shí)現(xiàn)上述3位科學(xué)巨人的理想，格雷呼吁美國政府要重視支持對IT技術(shù)的長期研究，認(rèn)為其重要意義不亞于200年前杰弗遜(Thomas Jefferson，1743—1826，“獨(dú)立宣言”的起草者，美國第三任總統(tǒng)，1801—1809在位)決定用1 500萬美元從法國政府手中買回路易斯安娜領(lǐng)地(Louisiana Territory，這是位于密西西比河和洛磯山脈之間，北至加拿大，南達(dá)墨西哥灣的大塊土地，面積達(dá)2 070 000km2)這一被稱為Louisiana Purchase的著名歷史事件，然后又派出以劉易斯上尉(Captain Meriwether Lewis)和克拉克(William Clark)為首的“發(fā)現(xiàn)軍團(tuán)(Corps for Discovery)到西部探險直至太平洋海岸，為最終形成美國如今的版圖奠定了基礎(chǔ)。格雷認(rèn)為，一個好的IT長期目標(biāo)應(yīng)具有以下5個關(guān)鍵性：

Jim Gray 1．可理解性 目標(biāo)應(yīng)能簡單表述并被人理解。

2．有挑戰(zhàn)性 如何達(dá)到目標(biāo)不是很明顯的。

3．用途廣泛 不只對計(jì)算機(jī)科學(xué)家有用，而是對大多數(shù)人有用。

4．可測試性 以便檢查項(xiàng)目進(jìn)展并知道目標(biāo)是否已經(jīng)達(dá)到。

5．漸進(jìn)性 中間有若干里程碑，以檢查項(xiàng)目進(jìn)展并鼓舞研究人員干下去。

目標(biāo)

在以上論點(diǎn)支持下，格雷提出的幾個IT技術(shù)的長期研究目標(biāo)如下：

1．規(guī)模可伸縮性(scalability)。

2．通過圖靈測試。

3．語音到文本的轉(zhuǎn)換(Speech to Text)。

4．文本到語音的轉(zhuǎn)換(Text to Speech)。

5．機(jī)器視覺，能像人一樣識別物體和運(yùn)動。

6.個人的“梅米克斯”，可記錄人所看到和聽到的一切，需要時快速檢索出來。

Jim Gray 7．世界的“梅米克斯”，即建立文本、音樂、圖像、藝術(shù)、電影的“全集”(corpus)，可回答有關(guān)的任何提問，像人類專家那樣快而好地做索引，做文摘。

8．虛擬現(xiàn)實(shí)(格雷用了TelePresenee這個詞，參見對1969年圖靈獎獲得者明斯基的介紹)。

9．無故障系統(tǒng)(Trouble-Free Systems)。

10．安全系統(tǒng)(Secure Systems)。

11．高可用系統(tǒng)(AlwaysUp)。

12．自動程序設(shè)計(jì)(Automatic Programming)。

詹姆斯·尼古拉·格雷 - 失蹤

Jim Gray　但是這個一生都致力于把人與人連通起來的技術(shù)天才卻在駕船出海后與所有人失去了聯(lián)系。美國海岸警衛(wèi)隊(duì)經(jīng)過幾天搜索仍一無所獲。 

2007年1月28日早上，格雷獨(dú)自駕駛一條長40英尺的游艇，駛往位于舊金山金門大橋以西25英里的費(fèi)拉隆島。他告訴家人，他要為去年過世的97歲的老母親撒骨灰，并打算當(dāng)晚返回。

早上10點(diǎn)左右，他的妻子和女兒接到他的電話，當(dāng)時一切如常，他贊嘆天氣很好，有海豚在船周圍游來游去，還說接下來有幾個小時他將收不到電話信號。

然后，格雷消失了。到31日為止，海岸警衛(wèi)隊(duì)沿著太平洋沿岸，搜索了從蒙特里海灣到俄勒岡的金1.6萬平方英里的海域，既沒有發(fā)現(xiàn)格雷，也沒有找到他的船。令救援人員想不透的是，格雷究竟遭遇了什么？

據(jù)說，28日天氣很好，海上風(fēng)小浪緩，而且能見度極佳。格雷的航程來回只有60英里，他從一條商用運(yùn)河出發(fā)，穿過金門大橋后就是寬闊的海面，只需一兩小時就能抵達(dá)目的地。

如果說他在路上突然出現(xiàn)健康問題，比如心臟病，那么他的船也應(yīng)該被發(fā)現(xiàn)。

如果說游艇遇到水下暗礁或與鯨魚相撞而翻船沉沒，格雷在此前也應(yīng)該有足夠時間發(fā)出求救信號，只要附近有一條船在22至23英里的范圍內(nèi)，就能接受到。然而，格雷就這么消失了，沒有留下任何線索。