1. 數據管理技術的產生 和 發展
資料庫技術從開始到現在一共經歷了三個發展階段:第一代是網狀、層次資料庫系統,第二代是關系資料庫系統,第三代是以面向對象數據模型為主要特徵的資料庫系統。第一代包括網狀和層次資料庫系統,因為邏輯復雜,實現及開發難度大,存在沒多久就被第二代取代了。第二代資料庫系統支持關系數據模型。關系模型不僅具有簡單、清晰的優點,具有形式基礎好、數據獨立性強、資料庫語言非過程化等特點,這些特點是資料庫技術發展到了第二代的顯著標志。第三代資料庫系統的特徵是數據模型更加豐富,數據管理功能更為強大,能夠支持傳統資料庫難以支持的新的應用需求。文件系統缺點是統一、規范性不強、冗餘度大,管理不方便,無法開成有效的搜索管理、安全性差,優點是實現技術簡單。頁資料庫系統的優缺點與文件管理系統剛好相反。
2. 資料庫技術的應用與發展
資料庫技術是現代信息科學與技術的重要組成部分,是計算機數據處理與信息管理系統的核心。資料庫技術研究和解決了計算機信息處理過程中大量數據有效地組織和存儲的問題,在資料庫系統中減少數據存儲冗餘、實現數據共享、保障數據安全以及高效地檢索數據和處理數據。
隨著計算機技術與網路通信技術的發展,資料庫技術已成為信息社會中對大量數據進行組織與管理的重要技術手段及軟體技術,是網路信息化管理系統的基礎。本章主要介紹資料庫技術的應用與發展、關系模型的基本概念、關系資料庫的設計理論及資料庫設計方法等內容,是學習和掌握現代資料庫技術的基礎。
1.1 資料庫技術的發展與應用
從20世紀60年代末期開始到現在,資料庫技術已經發展了30多年。在這30多年的歷程中,人們在資料庫技術的理論研究和系統開發上都取得了輝煌的成就,而且已經開始對新一代資料庫系統的深入研究。資料庫系統已經成為現代計算機系統的重要組成部分。
1.1.1 資料庫技術與信息技術
信息技術(Information Technology,IT)是當今使用頻率最高的名詞之一,它隨著計算機技術在工業、農業以及日常生活中的廣泛應用,已經被越來越多的個人和企業作為自己趕超世界潮流的標志之一。而資料庫技術則是信息技術中一個重要的支撐。沒有資料庫技術,人們在浩瀚的信息世界中將顯得手足無措。
資料庫技術是計算機科學技術的一個重要分支。從20世紀50年代中期開始,計算機應用從科學研究部門擴展到企業管理及政府行政部門,人們對數據處理的要求也越來越高。1968年,世界上誕生了第一個商品化的信息管理系統IMS(Information Management System),從此,資料庫技術得到了迅猛發展。在互聯網日益被人們接受的今天,Internet又使資料庫技術、知識、技能的重要性得到了充分的放大。現在資料庫已經成為信息管理、辦公自動化、計算機輔助設計等應用的主要軟體工具之一,幫助人們處理各種各樣的信息數據。
1.1.2 資料庫技術的應用及特點
資料庫最初是在大公司或大機構中用作大規模事務處理的基礎。後來隨著個人計算機的普及,資料庫技術被移植到PC機(Personal Computer,個人計算機)上,供單用戶個人資料庫應用。接著,由於PC機在工作組內連成網,資料庫技術就移植到工作組級。現在,資料庫正在Internet和內聯網中廣泛使用。
20世紀60年代中期,資料庫技術是用來解決文件處理系統問題的。當時的資料庫處理技術還很脆弱,常常發生應用不能提交的情況。20世紀70年代關系模型的誕生為資料庫專家提供了構造和處理資料庫的標准方法,推動了關系資料庫的發展和應用。1979年,Ashton-Tate公司引入了微機產品dBase Ⅱ,並稱之為關系資料庫管理系統,從此資料庫技術移植到了個人計算機上。20世紀80年代中期到後期,終端用戶開始使用區域網技術將獨立的計算機連接成網路,終端之間共享資料庫,形成了一種新型的多用戶數據處理,稱為客戶機/伺服器資料庫結構。現在,資料庫技術正在被用來同Internet技術相結合,以便在機構內聯網、部門區域網甚至WWW上發布資料庫數據。
1.1.3 資料庫技術發展歷史
數據模型是資料庫技術的核心和基礎,因此,對資料庫系統發展階段的劃分應該以數據模型的發展演變作為主要依據和標志。按照數據模型的發展演變過程,資料庫技術從開始到現在短短的30年中,主要經歷了三個發展階段:第一代是網狀和層次資料庫系統,第二代是關系資料庫系統,第三代是以面向對象數據模型為主要特徵的資料庫系統。資料庫技術與網路通信技術、人工智慧技術、面向對象程序設計技術、並行計算技術等相互滲透、有機結合,成為當代資料庫技術發展的重要特徵。
1. 第一代資料庫系統
第一代資料庫系統是20世紀70年代研製的層次和網狀資料庫系統。層次資料庫系統的典型代表是1969年IBM公司研製出的層次模型的資料庫管理系統IMS。20世紀60年代末70年代初,美國資料庫系統語言協會CODASYL(Conference on Data System Language)下屬的資料庫任務組DBTG(Data Base Task Group)提出了若干報告,被稱為DBTG報告。DBTG報告確定並建立了網狀資料庫系統的許多概念、方法和技術,是網狀資料庫的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下資料庫系統的實現技術不斷成熟,開發了許多商品化的資料庫系統,它們都是基於層次模型和網狀模型的。
可以說,層次資料庫是資料庫系統的先驅,而網狀資料庫則是資料庫概念、方法、技術的奠基者。
2. 第二代資料庫系統
第二代資料庫系統是關系資料庫系統。1970年IBM公司的San Jose研究試驗室的研究員Edgar F. Codd發表了題為《大型共享資料庫數據的關系模型》的論文,提出了關系數據模型,開創了關系資料庫方法和關系資料庫理論,為關系資料庫技術奠定了理論基礎。Edgar F. Codd於1981年被授予ACM圖靈獎,以表彰他在關系資料庫研究方面的傑出貢獻。
20世紀70年代是關系資料庫理論研究和原型開發的時代,其中以IBM公司的San Jose研究試驗室開發的System R和Berkeley大學研製的Ingres為典型代表。大量的理論成果和實踐經驗終於使關系資料庫從實驗室走向了社會,因此,人們把20世紀70年代稱為資料庫時代。20世紀80年代幾乎所有新開發的系統均是關系型的,其中涌現出了許多性能優良的商品化關系資料庫管理系統,如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase等。這些商用資料庫系統的應用使資料庫技術日益廣泛地應用到企業管理、情報檢索、輔助決策等方面,成為實現和優化信息系統的基本技術。
3. 第三代資料庫系統
從20世紀80年代以來,資料庫技術在商業上的巨大成功刺激了其他領域對資料庫技術需求的迅速增長。這些新的領域為資料庫應用開辟了新的天地,並在應用中提出了一些新的數據管理的需求,推動了資料庫技術的研究與發展。
1990年高級DBMS功能委員會發表了《第三代資料庫系統宣言》,提出了第三代資料庫管理系統應具有的三個基本特徵:
l 應支持數據管理、對象管理和知識管理。
l 必須保持或繼承第二代資料庫系統的技術。
l 必須對其他系統開放。
面向對象數據模型是第三代資料庫系統的主要特徵之一;資料庫技術與多學科技術的有機結合也是第三代資料庫技術的一個重要特徵。分布式資料庫、並行資料庫、工程資料庫、演繹資料庫、知識庫、多媒體庫、模糊資料庫等都是這方面的實例。
1.1.4 資料庫系統訪問技術
目前訪問資料庫伺服器的主流標准介面主要有ODBC、OLE DB和ADO。下面分別對這三種介面進行概要介紹。
1. 開放資料庫連接(ODBC)
開放資料庫連接(Open Database Connectivity,ODBC)是由Microsoft公司定義的一種資料庫訪問標准。使用ODBC應用程序不僅可以訪問存儲在本地計算機的桌面型資料庫中的數據,而且可以訪問異構平台上的資料庫,例如可以訪問sql Server、Oracle、Informix或DB2構建的資料庫等。
ODBC是一種重要的訪問資料庫的應用程序編程介面(Application Programming Interface,API),基於標準的SQL語句,它的核心就是SQL語句,因此,為了通過ODBC訪問資料庫伺服器,資料庫伺服器必須支持SQL語句。
ODBC通過一組標準的函數(ODBC API)調用來實現資料庫的訪問,但是程序員不必理解這些ODBC,API就可以輕松開發基於ODBC的客戶機/伺服器應用程序。這是因為在很多流行的程序開發語言中,如Visual Basic、PowerBuilder、Visual C++等,都提供了封裝ODBC各種標准函數的代碼層,開發人員可以直接使用這些標准函數。
ODBC獲得了巨大成功並大大簡化了一些資料庫開發工作。但是它也存在嚴重的不足,因此Microsoft公司又開發了OLE DB。
2. OLE DB
OLE DB是Microsoft公司提供的關於資料庫系統級程序的介面(System-Level Programming Interface),是Microsoft公司資料庫訪問的基礎。OLE DB實際上是Microsoft公司OLE對象標準的一個實現。OLE DB對象本身是COM(組件對象模型)對象並支持這種對象的所有必需的介面。
一般說來,OLE DB提供了兩種訪問資料庫的方法:一種是通過ODBC驅動器訪問支持SQL語言的資料庫伺服器;另一種是直接通過原始的OLE DB提供程序。因為ODBC只適用於支持SQL語言的資料庫,因此ODBC的使用范圍過於狹窄,目前Microsoft公司正在逐步用OLE DB來取代ODBC。
因為OLE DB是一個面向對象的介面,特別適合於面向對象語言。然而,許多資料庫應用開發者使用VBScript和JScript等腳本語言開發程序,所以Microsoft公司在OLE DB對象的基礎上定義了ADO。
3. 動態數據對象(ADO)
動態數據對象(Active Data Objects,ADO)是一種簡單的對象模型,可以被開發者用來處理任何OLE DB數據,可以由腳本語言或高級語言調用。ADO對資料庫提供了應用程序水平級的介面(Application-Level Programming Interface),幾乎使用任何語言的程序員都能夠通過使用ADO來使用OLE DB的功能。Microsoft公司聲稱,ADO將替換其他的數據訪問方式,所以ADO對於任何使用Microsoft公司產品的資料庫應用是至關重要的。
1.1.5 網路資料庫系統編程技術
在當今網路盛行的年代,資料庫與Web技術的結合正在深刻改變著網路應用。有了資料庫的支持,擴展網頁功能、設計互動式頁面、構造功能強大的後台管理系統、更新網站和維護網站都將變得輕而易舉。隨著網路應用的深入,Web資料庫技術將日益顯示出其重要地位。在這里簡單介紹一下Web資料庫開發的相關技術。
1. 通用網關介面(CGI)編程
通用網關介面(Common Gateway Interface,CGI)是一種通信標准,它的任務是接受客戶端的請求,經過辨認和處理,生成HTML文檔並重新傳回到客戶端。這種交流過程的編程就叫做CGI編程。CGI可以運行在多種平台上,具有強大的功能,可以使用多種語言編程,如Visual Basic、Visual C++、Tcl、Perl、AppletScript等,比較常見的是用Perl語言編寫的CGI程序。但是CGI也有其致命的弱點,即速度慢和安全性差等。
2. 動態伺服器頁面(ASP)
動態伺服器頁面(Active Server Pages,ASP)是Microsoft公司推出的一種用以取代CGI的技術,是一種真正簡便易學、功能強大的伺服器編程技術。ASP實際上是Microsoft公司開發的一套伺服器端腳本運行環境,通過ASP可以建立動態的、交互的、高效的Web伺服器應用程序。用ASP編寫的程序都在伺服器端執行,程序執行完畢後,再將執行的結果返回給客戶端瀏覽器,這樣不僅減輕了客戶端瀏覽器的負擔,大大提高了交互速度,而且避免了ASP程序源代碼的外泄,提高了程序的安全性。
3. Java 伺服器頁面(JSP)
Java伺服器頁面(Java Server Pages,JSP)是Sun公司發布的Web應用程序開發技術,一經推出,就受到了人們的廣泛關注。JSP技術為創建高度動態的Web應用程序提供了一個獨特的開發環境,它能夠適用於市場上大多數的伺服器產品。
JSP使用Java語言編寫伺服器端程序,當客戶端向伺服器發出請求時,JSP源程序被編譯成Servlet並由Java虛擬機執行。這種編譯操作僅在對JSP頁面的第一次請求時發生。因此,JSP程序能夠提供更快的交互速度,其安全性和跨平台性也很優秀。
3. 資料庫的發展過程
一、搖籃和萌芽階段:首先使用"DataBase"一詞的是美國系統發展公司在為美國海軍基地在60年代研製數據中引用。
1963年,C·W·Bachman設計開發的IDS(Integrate Data Store)系統開始投入運行,它可以為多個COBOL程序共享資料庫。
1968年,網狀資料庫系統TOTAL等開始出現;
1969年,IBM公司Mc Gee等人開發的層次式資料庫系統的IMS系統發表,它可以讓多個程序共享資料庫。
1969年10月,CODASYL資料庫研製者提出了網路模型資料庫系統規范報告DBTG,使資料庫系統開始走向規范化和標准化。正因為如此,許多專家認為資料庫技術起源於20世紀60年代末。資料庫技術的產生來源於社會的實際需要,而數據技術的實現必須有理論作為指導,系統的開發和應用又不斷地促進資料庫理論的發展和完善。
二、發展階段:20世紀80年代大量商品化的關系資料庫系統問世並被廣泛的推廣使用,既有適應大型計算機系統的,也有適用與中、小型和微型計算機系統的。這一時期分布式資料庫系統也走向使用。
1970年,IBM公司San Jose研究所的E ·F ·Code發表了題為"大型共享資料庫的數據關系模型"論文,開創了資料庫的關系方法和關系規范化的理論研究。關系方法由於其理論上的完美和結構上的簡單,對資料庫技術的發展起了至關重要的作用,成功地奠定了關系數據理論的基石。
1971年,美國數據系統語言協會在正式發表的DBTG報告中,提出了三級抽象模式,即對應用程序所需的那部分數據結構描述的外模式,對整個客體系統數據結構描述的概念模式,對數據存儲結構描述的內模式,解決了數據獨立性的問題。
1974年,IBM公司San Jose研究所研製成功了關系資料庫管理系統System R,並且投放到軟體市場。
1976年,美籍華人陳平山提出了資料庫邏輯設計的實際(體)聯系方法。
1978年,新奧爾良發表了DBDWD報告,他把資料庫系統的設計過程劃分為四個階段:需求分析、信息分析與定義、邏輯設計和物理設計。
1980年,J·D·Ulman所著的《資料庫系統原理》一書正式出版。
1981年 E· F· Code獲得了計算機科學的最高獎ACM圖林獎。
1984年,David Marer所著的《關系資料庫理論》一書,標志著資料庫在理論上的成熟。
三、成熟階段:80年代至今,資料庫理論和應用進入成熟發展時期 易觀國際發布《IT產品和服務-2007年中國資料庫軟體市場數據監測》,考察了中國資料庫管理軟體市場。數據顯示,中國商業資料庫市場2007年度整體規模達到21.72億人民幣,比去年同期增長15%。從廠商競爭格局來看,國際軟體巨頭占據市場的絕大多數份額。Oracle、IBM、Microsoft和Sybase牢牢占據國內資料庫軟體市場前四位,擁有93.8%的市場份額。國產資料庫的市場份額在本季度繼續提升,正在抓住國家提倡自主創新的機遇,以「有自主知識產權」的產品為契機,滿足部委和地方政府的信息整合平台需求。 2008年,中國商業資料庫市場整體規模達到了28.25億元,比上個年度增長了30%,一方面,主要是因為中國電子政務建設的大幅增加,以及中國政府對版權的高度重視。其中,Oracle占據了其中44%的市場份額,IBM占據了其中20%的份額、微軟占據了18%的份額,Sybase占據了10%,而國產資料庫因為在政府的支持下,已經占據了8%的市場份額,較2007年同比提升了25%。其中,達夢資料庫年銷售額為6600萬元,為國產資料庫中市場份額最大的。預計中國商業資料庫市場在2009年達到31億元的市場規模,同時,國產資料庫在中國政府鼓勵自主創新的基礎下,會占據更大的市場份額。 另外,包括Mysql等開源資料庫也占據了大量的政府及中小企事業用戶,同時,盜版資料庫更是占據了中國資料庫市場的較大份額,其數值不亞於整個商業資料庫的市場份額。
4. 應用資料庫技術的主要目的是為了什麼
應用資料庫的主要目的是為了解決數據共享問題。資料庫中的數據具有「集成」與「共享」的特點,亦即是資料庫集中了各種應用的數據,進行統一構造與存儲,而使它們可以被不同應用程序所使用。
資料庫技術是在文件系統的基礎上發展起來的。文件系統的最大缺點是數據冗餘,數據不能共享。另外,數據管理規模的擴大,數據量急劇增加,導致了資料庫技術的出現。由此可見,應用資料庫的主要目的是解決數據共享問題。
資料庫技術是現代信息科學與技術的重要組成部分,是計算機數據處理與信息管理系統的核心。資料庫技術研究和解決了計算機信息處理過程中大量數據有效地組織和存儲的問題,在資料庫系統中減少數據存儲冗餘、實現數據共享、保障數據安全以及高效地檢索數據和處理數據。
5. 資料庫的發展簡史
資料庫技術是本世紀60年代開始興起的一門信息管理自動化的新興學科,是計算機科學中的一個重要分支。隨著計算機應用的不斷發展,在計算機應用領域中,數據處理越來越佔主導
地位,資料庫技術的應用也越來越廣泛。
資料庫是數據管理的產物。數據管理是資料庫的核心任務,內容包括對數據的分類、組織、編碼、儲存、檢索和維護。隨著計算機硬體和軟體的發展,資料庫技術也不斷地發展。從數據管理的角度看,資料庫技術到目前共經歷了人工管理階段、文件系統階段和資料庫系統階段。
A.人工管理階段
人工管理階段是指計算機誕生的初期(即20世紀50年代後期之前),這個時期的計算機主要用於科學計算。從硬體看,沒有磁碟等直接存取的存儲設備;從軟體看,沒有操作系統和管理數據的軟體,數據處理方式是批處理。
這個時期數據管理的特點是:
1. 數據不保存
該時期的計算機主要應用於科學計算,一般不需要將數據長期保存,只是在計算某一課題 時將數據輸入,用完後不保存原始數據,也不保存計算結果。
2. 沒有對數據進行管理的軟體系統
程序員不僅要規定數據的邏輯結構,而且還要在程序中設計物理結構,包括存儲結構、存取方法、輸入輸出方式等。因此程序中存取數據的子程序隨著存儲的改變而改變,數據與程序不具有一致性。
3. 沒有文件的概念
數據的組織方式必須由程序員自行設計。
4. 一組數據對應於一個程序,數據是面向應用的
即使兩個程序用到相同的數據,也必須各自定義、各自組織,數據無法共享、無法相互利用和互相參照,從而導致程序和程序之間有大量重復的數據。
B.文件系統階段
文件系統階段是指計算機不僅用於科學計算,而且還大量用於管理數據的階段(從50年代後期到60年代中期)。在硬體方面,外存儲器有了磁碟、磁鼓等直接存取的存儲設備。在軟體方面,操作系統中已經有了專門用於管理數據的軟體,稱為文件系統。
這個時期數據管理的特點是:
1. 數據需要長期保存在外存上供反復使用
由於計算機大量用於數據處理,經常對文件進行查詢、修改、插入和刪除等操作,所以數據需要長期保留,以便於反復操作。
2. 程序之間有了一定的獨立性
操作系統提供了文件管理功能和訪問文件的存取方法,程序和數據之間有了數據存取的介面,程序可以通過文件名和數據打交道,不必再尋找數據的物理存放位置,至此,數據有了物理結構和邏輯結構的區別,但此時程序和數據之間的獨立性尚還不充分。
3. 文件的形式已經多樣化
由於已經有了直接存取的存儲設備,文件也就不再局限於順序文件,還有了索引文件、鏈表文件等,因而,對文件的訪問可以是順序訪問,也可以是直接訪問。
4. 數據的存取基本上以記錄為單位
6. 資料庫技術的產生、發展的三個階段各有什麼特點
1、20世紀60年代中期,資料庫技術是用來解決文件處理系統問題的。當時的資料庫處理技術還很脆弱,常常發生應用不能提交的情況。
2、20世紀70年代關系模型的誕生為資料庫專家提供了構造和處理資料庫的標准方法,推動了關系資料庫的發展和應用。1979年,Ashton-Tate公司引入了微機產品dBase Ⅱ,並稱之為關系資料庫管理系統,從此資料庫技術移植到了個人計算機上。
3、20世紀80年代中期到後期,終端用戶開始使用區域網技術將獨立的計算機連接成網路,終端之間共享資料庫,形成了一種新型的多用戶數據處理,稱為客戶機/伺服器資料庫結構。
資料庫技術正在被用來同Internet技術相結合,以便在機構內聯網、部門區域網甚至WWW上發布資料庫數據。
(6)驅動資料庫技術發展的內在原因擴展閱讀
在資料庫的發展歷史上,資料庫先後經歷了層次資料庫、網狀資料庫和關系資料庫等各個階段的發展,資料庫技術在各個方面的快速的發展。
特別是關系型資料庫已經成為目前資料庫產品中最重要的一員,80年代以來, 幾乎所有的資料庫廠商新出的資料庫產品都支持關系型資料庫,即使一些非關系資料庫產品也幾乎都有支持關系資料庫的介面。這主要是傳統的關系型資料庫可以比較好的解決管理和存儲關系型數據的問題。
隨著雲計算的發展和大數據時代的到來,關系型資料庫越來越無法滿足需要,這主要是由於越來越多的半關系型和非關系型數據需要用資料庫進行存儲管理,以此同時,分布式技術等新技術的出現也對資料庫的技術提出了新的要求,於是越來越多的非關系型資料庫就開始出現。
這類資料庫與傳統的關系型資料庫在設計和數據結構有了很大的不同, 它們更強調資料庫數據的高並發讀寫和存儲大數據,這類資料庫被稱為NoSQL(Not only SQL)資料庫。 而傳統的關系型資料庫在一些傳統領域依然保持了強大的生命力。
7. 資料庫技術的發展趨勢
資料庫技術的發展趨勢:
根據資料庫應用及多家分析機構的評估,資料庫技術發展將以應用為導向,面向業務服務,並與計算機網路和人工智慧等技術結合,為新型應用提供多種支持。
(1)雲資料庫和混合數據快速發展
雲資料庫(Cloud Database)簡稱為雲庫, 是在雲計算環境中部署和虛擬化的資料庫。將各種關系型資料庫看成一系列簡單的二維表,並基於簡化版本的SQL或訪問對象進行操作。使傳統關系型資料庫通過提交一個有效地鏈接字元串即可加入雲資料庫,雲資料庫可解決數據集中更廣泛的異地資源共享問題。
(2)數據集成與數據倉庫
數據倉庫(Data Warehouse)是面向主題、集成、相對穩定、反映歷史變化的數據集合,是決策支持系統和聯機分析應用數據源的結構化數據環境。主要側重對機構歷史數據的綜合分析利用,找出對企業發展有價值的信息,以提供決策支持,幫助提高效益。其特徵是面向主題、集成性、穩定性和時變性。新一代資料庫使數據集成和數據倉庫的實施更簡單。數據應用逐步過渡到數據服務,開始注重處理:關系型與非關系型數據的融合、分類、國際化多語言數據。
(3)主數據管理和商務智能
在企事業機構內部業務應用整合和系統互聯中,許多機構具有相同業務語義的數據被多次反復定義和存儲,導致數據大量冗餘成為IT環境發展的障礙,為了有效使用和管理這些數據,主數據管理已經成為一個新的熱點。
商務智能(Business Intelligence)是指利用數據倉庫及數據挖掘技術對業務數據分析處理並提供決策信息和報告,促進企業利用現代信息技術收集、管理和分析商務數據,改善決策水平,提升績效,增強綜合競爭力的智慧和能力。是企業利用現代信息技術收集、管理和分析商務數據和信息,創造和累計商務知識和見解,改善商務決策水平,採取有效的商務行動,完善各種商務流程,提升各方面商務績效,增強綜合競爭力的智慧和能力。融合了先進信息技術與創新管理理念的結合體,集成企業內外的數據,加工並從中提取能夠創造商業價值的信息,面向企業戰略並服務於管理層。
(4)「大數據」促進新型資料庫
進入「大數據時代」,大數據量、高並發、分布式和實時性的需求,由於傳統的資料庫技術的數據模型和預定義的操作模式,時常難以滿足實際需求,致使新型資料庫在大數據的場景下,將取代傳統資料庫成為主導。
(5)基於網路的自動化管理
網路資料庫應用系統的廣泛應用,使資料庫管理更加自動化。如網購、網銀等系統,從企業級Enterprise-class到世界級World-class的轉變,提供更多基於Internet環境的管理工具,完成資料庫管理網路化。應用程序編程介面API(Application ProgrammingInterface)更開放,基於瀏覽器端技術的管理套件,便於分布遠程管理。
(6)PHP將促進資料庫產品應用
隨著新一代Web技術的廣泛應用,在.NET和Java成為數據應用的主體開發平台後,很多廠商為了爭取市場在新版本資料庫產品推出後,提供面向超級文本預處理語言PHP(Hypertext Preprocessor)的專用驅動和應用。
(7)資料庫將與業務語義的數據內容融合
資料庫將更廣泛地為用於「信息服務」。對新一代基於AJAX、MashUp、SNS等技術的創新應用,數據從集中於邏輯中心資料庫,改為分布網路,為了給予技術支持,數據聚集及基於業務語義的數據內容融合也成為資料庫發展的方向,不僅在商務智能領域不斷加強對服務應用的支持,而且注重加強數據集成服務。
8. 1.105 當前推動資料庫發展最主要的驅動力是( ) a 自然科學 b 相關技術的成熟
當前推動資料庫發展最主要的驅動力是(C )
a
自然科學
b
相關技術的成熟
c
internet
d
其他
9. 資料庫技術的發展歷史
數據模型是資料庫技術的核心和基礎,因此,對資料庫系統發展階段的劃分應該以數據模型的發展演變作為主要依據和標志。按照數據模型的發展演變過程,資料庫技術從開始到如今短短的30年中,主要經歷了三個發展階段:第一代是網狀和層次資料庫系統,第二代是關系資料庫系統,第三代是以面向對象數據模型為主要特徵的資料庫系統。資料庫技術與網路通信技術、人工智慧技術、面向對象程序設計技術、並行計算技術等相互滲透、有機結合,成為當代資料庫技術發展的重要特徵。 第一代資料庫系統是20世紀70年代研製的層次和網狀資料庫系統。層次資料庫系統的典型代表是1969年IBM公司研製出的層次模型的資料庫管理系統IMS。20世紀60年代末70年代初,美國資料庫系統語言協會CODASYL(Conference on Data System Language)下屬的資料庫任務組DBTG(Data Base Task Group)提出了若干報告,被稱為DBTG報告。DBTG報告確定並建立了網狀資料庫系統的許多概念、方法和技術,是網狀資料庫的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下資料庫系統的實現技術不斷成熟,開發了許多商品化的資料庫系統,它們都是基於層次模型和網狀模型的。
可以說,層次資料庫是資料庫系統的先驅,而網狀資料庫則是資料庫概念、方法、技術的奠基者。 第二代資料庫系統是關系資料庫系統。1970年IBM公司的San Jose研究試驗室的研究員Edgar F. Codd發表了題為《大型共享資料庫數據的關系模型》的論文,提出了關系數據模型,開創了關系資料庫方法和關系資料庫理論,為關系資料庫技術奠定了理論基礎。Edgar F. Codd於1981年被授予ACM圖靈獎,以表彰他在關系資料庫研究方面的傑出貢獻。
20世紀70年代是關系資料庫理論研究和原型開發的時代,其中以IBM公司的San Jose研究試驗室開發的System R和Berkeley大學研製的Ingres為典型代表。大量的理論成果和實踐經驗終於使關系資料庫從實驗室走向了社會,因此,人們把20世紀70年代稱為資料庫時代。20世紀80年代幾乎所有新開發的系統均是關系型的,其中涌現出了許多性能優良的商品化關系資料庫管理系統,如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase等。這些商用資料庫系統的應用使資料庫技術日益廣泛地應用到企業管理、情報檢索、輔助決策等方面,成為實現和優化信息系統的基本技術。 從20世紀80年代以來,資料庫技術在商業上的巨大成功刺激了其他領域對資料庫技術需求的迅速增長。這些新的領域為資料庫應用開辟了新的天地,並在應用中提出了一些新的數據管理的需求,推動了資料庫技術的研究與發展。
1990年高級DBMS功能委員會發表了《第三代資料庫系統宣言》,提出了第三代資料庫管理系統應具有的三個基本特徵:
應支持數據管理、對象管理和知識管理。必須保持或繼承第二代資料庫系統的技術。必須對其他系統開放。
10. 資料庫技術的產生背景
資料庫技術產生於20世紀60年代末70年代初,其主要目的是有效地管理和存取大量的數據資源.資料庫技術主要研究如何存儲,使用和管理數據. 數年來,資料庫技術和計算機網路技術的發展相互滲透,相互促進,已成為當今計算機領域發展迅速,應用廣泛的兩大領域.資料庫技術不僅應用於事務處理,並且進一步應用到情報檢索,人工智慧,專家系統,計算機輔助設計等領域.