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數(shù)據(jù)庫的發(fā)展階段

發(fā)布時間: 2012/9/14 17:19:47

　　數(shù)據(jù)庫發(fā)展階段大致劃分為如下幾個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段、高級數(shù)據(jù)庫階段。

人工管理階段

50年代中期之前，計算機的軟硬件均不完善。硬件存儲設備只有磁帶、卡片和紙帶，軟件方面還沒有操作系統(tǒng)，當時的計算機主要用于科學計算。這個階段由于還沒有軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行管理，程序員在程序中不僅要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結構，還要設計其物理結構，包括存儲結構、存取方法、輸入輸出方式等。當數(shù)據(jù)的物理組織或存儲設備改變時，用戶程序就必須重新編制。由于數(shù)據(jù)的組織面向應用，不同的計算程序之間不能共享數(shù)據(jù)，使得不同的應用之間存在大量的重復數(shù)據(jù)，很難維護應用程序之間數(shù)據(jù)的一致性。

這一階段的主要特征可歸納為如下幾點：

*計算機中沒有支持數(shù)據(jù)管理的軟件。

*數(shù)據(jù)組織面向應用，數(shù)據(jù)不能共享，數(shù)據(jù)重復。

*在程序中要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結構和物理結構，數(shù)據(jù)與程序不獨立。

*數(shù)據(jù)處理方式——批處理。

文件系統(tǒng)階段

這一階段的主要標志是計算機中有了專門管理數(shù)據(jù)庫的軟件——操作系統(tǒng)（文件管理）。

上世紀50年代中期到60年代中期，由于計算機大容量存儲設備（如硬盤）的出現(xiàn)，推動了軟件技術的發(fā)展，而操作系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著數(shù)據(jù)管理步入一個新的階段。在文件系統(tǒng)階段，數(shù)據(jù)以文件為單位存儲在外存，且由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理。操作系統(tǒng)為用戶使用文件提供了友好界面。文件的邏輯結構與物理結構脫鉤，程序和數(shù)據(jù)分離，使數(shù)據(jù)與程序有了一定的獨立性。用戶的程序與數(shù)據(jù)可分別存放在外存儲器上，各個應用程序可以共享一組數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了以文件為單位的數(shù)據(jù)共享。

但由于數(shù)據(jù)的組織仍然是面向程序，所以存在大量的數(shù)據(jù)冗余。而且數(shù)據(jù)的邏輯結構不能方便地修改和擴充，數(shù)據(jù)邏輯結構的每一點微小改變都會影響到應用程序。由于文件之間互相獨立，因而它們不能反映現(xiàn)實世界中事物之間的聯(lián)系，操作系統(tǒng)不負責維護文件之間的聯(lián)系信息。如果文件之間有內(nèi)容上的聯(lián)系，那也只能由應用程序去處理。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

60年代后，隨著計算機在數(shù)據(jù)管理領域的普遍應用，人們對數(shù)據(jù)管理技術提出了更高的要求：希望面向企業(yè)或部門，以數(shù)據(jù)為中心組織數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的冗余，提供更高的數(shù)據(jù)共享能力，同時要求程序和數(shù)據(jù)具有較高的獨立性，當數(shù)據(jù)的邏輯結構改變時，不涉及數(shù)據(jù)的物理結構，也不影響應用程序，以降低應用程序研制與維護的費用。數(shù)據(jù)庫技術正是在這樣一個應用需求的基礎上發(fā)展起來的。

數(shù)據(jù)庫技術有如下特點：

* 面向企業(yè)或部門，以數(shù)據(jù)為中心組織數(shù)據(jù)，形成綜合性的數(shù)據(jù)庫，為各應用共享。

* 采用一定的數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型不僅要描述數(shù)據(jù)本身的特點，而且要描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

* 數(shù)據(jù)冗余小，易修改、易擴充。不同的應用程序根據(jù)處理要求，從數(shù)據(jù)庫中獲取需要的數(shù)據(jù)，這樣就減少了數(shù)據(jù)的重復存儲，也便于增加新的數(shù)據(jù)結構，便于維護數(shù)據(jù)的一致性。

* 程序和數(shù)據(jù)有較高的獨立性。

* 具有良好的用戶接口，用戶可方便地開發(fā)和使用數(shù)據(jù)庫。

* 對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和控制，提供了數(shù)據(jù)的安全性、完整性、以及并發(fā)控制。

從文件系統(tǒng)發(fā)展到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，這在信息領域中具有里程碑的意義。在文件系統(tǒng)階段，人們在信息處理中關注的中心問題是系統(tǒng)功能的設計，因此程序設計占主導地位；而在數(shù)據(jù)庫方式下，數(shù)據(jù)開始占據(jù)了中心位置，數(shù)據(jù)的結構設計成為信息系統(tǒng)首先關心的問題，而應用程序則以既定的書結構為基礎進行設計。大事記

1951：Univac系統(tǒng)使用磁帶和穿孔卡片作為數(shù)據(jù)存儲。

1956：IBM公司在其Model 305 RAMAC中第一次引入了磁盤驅(qū)動器

1961：通用電氣(GE)公司的Charles Bachman開發(fā)了第一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)——IDS

1969：E.F. Codd發(fā)明了關系數(shù)據(jù)庫。

1973：由John J.Cullinane領導Cullinane公司開發(fā)了 IDMS——一個針對IBM主機的基于網(wǎng)絡模型的數(shù)據(jù)庫。

1976： Honeywell公司推出了Multics Relational Data Store——第一個商用關系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。

1979： Oracle公司引入了第一個商用SQL關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

1983： IBM 推出了DB2數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。

1985：為Procter & Gamble系統(tǒng)設計的第一個商務智能系統(tǒng)產(chǎn)生。

1991： W.H.“Bill” Inmon發(fā)表了”構建數(shù)據(jù)倉庫”。

未來發(fā)展趨勢

隨著信息管理內(nèi)容的不斷擴展，出現(xiàn)了豐富多樣的數(shù)據(jù)模型（層次模型，網(wǎng)狀模型，關系模型，面向?qū)ο竽Ｐ?/a>，半結構化模型等），新技術也層出不窮（數(shù)據(jù)流，Web數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)挖掘等）。目前每隔幾年，國際上一些資深的數(shù)據(jù)庫專家就會聚集一堂，探討數(shù)據(jù)庫研究現(xiàn)狀，存在的問題和未來需要關注的新技術焦點。過去已有的幾個類似報告包括：1989 年Future Directions inDBMS Research-The Laguna BeachParticipants ，1990 年DatabaseSystems : Achievements and Opportunities ，1995 年的Database 1991：W.H. Inmon 發(fā)表了《構建數(shù)據(jù)倉庫》

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