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數(shù)據(jù)庫的發(fā)展階段

發(fā)布時(shí)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(gè)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(jí)數(shù)據(jù)庫階段。

人工管理階段

50年代中期之前，計(jì)算機(jī)的軟硬件均不完善。硬件存儲(chǔ)設(shè)備只有磁帶、卡片和紙帶，軟件方面還沒有操作系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。這個(gè)階段由于還沒有軟件系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，程序員在程序中不僅要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，還要設(shè)計(jì)其物理結(jié)構(gòu)，包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入輸出方式等。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理組織或存儲(chǔ)設(shè)備改變時(shí)，用戶程序就必須重新編制。由于數(shù)據(jù)的組織面向應(yīng)用，不同的計(jì)算程序之間不能共享數(shù)據(jù)，使得不同的應(yīng)用之間存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，很難維護(hù)應(yīng)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(diǎn)：

*計(jì)算機(jī)中沒有支持數(shù)據(jù)管理的軟件。

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

*在程序中要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)與程序不獨(dú)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(biāo)志是計(jì)算機(jī)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(jì)50年代中期到60年代中期，由于計(jì)算機(jī)大容量存儲(chǔ)設(shè)備（如硬盤）的出現(xiàn)，推動(dòng)了軟件技術(shù)的發(fā)展，而操作系統(tǒng)的出現(xiàn)標(biāo)志著數(shù)據(jù)管理步入一個(gè)新的階段。在文件系統(tǒng)階段，數(shù)據(jù)以文件為單位存儲(chǔ)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(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)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(dú)立性。用戶的程序與數(shù)據(jù)可分別存放在外存儲(chǔ)器上，各個(gè)應(yīng)用程序可以共享一組數(shù)據(jù)，實(shí)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(jié)構(gòu)不能方便地修改和擴(kuò)充，數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的每一點(diǎn)微小改變都會(huì)影響到應(yīng)用程序。由于文件之間互相獨(dú)立，因而它們不能反映現(xiàn)實(shí)世界中事物之間的聯(lián)系，操作系統(tǒng)不負(fù)責(zé)維護(hù)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(yīng)用程序去處理。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

60年代后，隨著計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，人們對(duì)數(shù)據(jù)管理技術(shù)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(shí)要求程序和數(shù)據(jù)具有較高的獨(dú)立性，當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，不涉及數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，也不影響應(yīng)用程序，以降低應(yīng)用程序研制與維護(hù)的費(fèi)用。數(shù)據(jù)庫技術(shù)正是在這樣一個(gè)應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)有如下特點(diǎn)：

* 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(yīng)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(diǎn)，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(kuò)充。不同的應(yīng)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(fù)存儲(chǔ)，也便于增加新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性。

* 程序和數(shù)據(jù)有較高的獨(dú)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(lǐng)域中具有里程碑的意義。在文件系統(tǒng)階段，人們?cè)?a target="_blank" >信息處理中關(guān)注的中心問題是系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)，因此程序設(shè)計(jì)占主導(dǎo)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為信息系統(tǒng)首先關(guān)心的問題，而應(yīng)用程序則以既定的書結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。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(chǔ)。

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

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

1969：E.F. Codd發(fā)明了關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

1973：由John J.Cullinane領(lǐng)導(dǎo)Cullinane公司開發(fā)了 IDMS——一個(gè)針對(duì)IBM主機(jī)的基于網(wǎng)絡(luò)模型的數(shù)據(jù)庫。

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

1979： Oracle公司引入了第一個(gè)商用SQL關(guān)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(shè)計(jì)的第一個(gè)商務(wù)智能系統(tǒng)產(chǎn)生。

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

未來發(fā)展趨勢(shì)

隨著信息管理內(nèi)容的不斷擴(kuò)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(guān)系模型，面向?qū)ο竽Ｐ?/a>，半結(jié)構(gòu)化模型等），新技術(shù)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(guó)際上一些資深的數(shù)據(jù)庫專家就會(huì)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(guān)注的新技術(shù)焦點(diǎn)。過去已有的幾個(gè)類似報(bào)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(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫》

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