Ⅰ 数据库未来的发展前景怎么样
在信息化时代,数据库成为企业经营管理必不可少的工具。经过了一个世纪的发展,目前数据库行业已经进入到快速发展阶段,非关系型的数据库盛行,“数据上云”新模式诞生,市场规模达到665亿美元。未来,随着海量数据的爆发,全球数据库行业市场规模有望突破2000亿美元。
数据库成为企业经营管理必不可少的工具
在全球信息化的时代,数据库已经逐渐成为了众多企业经营管理必不可少的工具。数据库指的是一种用于存储和管理拥有固定格式和结构数据的仓库型数据管理系统。
数据库这一行业技术发源并兴起于美国,如今已经广泛应用于全世界各企业之中。数据库一般可分为关系型数据库和非关系型数据库。
关系型数据库的基层单位是由二维的行列分部组成的表格,一个关系型数据库往往可以涵盖多个行列分部表格。表格中每一行分布代表了一条独特的数据记录,而各列则代表了同一数据记录的不同特性。通过多种来源获取的数据最后会通过抽取、转化、加载后整合进一个数据仓库之中。关系型数据库根据其数据处理技术的不同又可以分为联机事务型数据库与联机分析型数据库。
非关系型数据库是一个用于概括一切可供替代传统关系型数据库的开放式术语。非关系型数据库同样也可以通过嵌套类的方式将互有关系的数据存储在同一结构当中。非关系型数据库采用了更为灵活的数据结构,并且可以横向到达多个处理器。以功能划分,非关系型数据库可以分为文档型数据库、键值型数据库、列存储数据库、图形数据库四种。
—— 更多数据及分析请参考前瞻产业研究院《中国大数据产业发展前景与投资战略规划分析报告》。
Ⅱ SQL数据库的应用领域、现状、发展前景
SQL数据库是具有数据操纵和数据定义等多种功能的数据库语言,这种语言具有交互性特点,能为用户提供极大的便利,数据库管理系统应充分利用SQL语言提高计算机应用系统的工作质量与效率。
一、SQL数据库的应用领域
1、多媒体数据库
这种数据库主要存储与多媒体有关的数据,如语音、图像和视频数据。多媒体数据最大的特点是数据连续、数据量大、存储空间大。
2、移动数据库
这种数据库是在笔记本电脑、掌上电脑等移动计算机系统上开发的。数据库的最大特点是通过无线数字通信网络传输。移动数据库可以随时随地获取和访问数据,为一些业务应用和一些突发事件带来了极大的便利。
3、空间数据库
目前,这种数据库发展迅速。它主要包括地理信息数据库(也称为GIS)和计算机辅助设计(CAD)数据库。其中,地理信息数据库一般存储与地图相关的信息数据;CAD数据库一般存储机械、集成电路、电子设备设计图纸等设计信息的空间数据库。
4、信息检索系统
信息检索是根据用户输入的信息从数据库中查找相关文档或信息,并将信息反馈给用户。信息检索领域与数据库领域同步发展。它是一个典型的联机文档管理系统或联机图书目录。
5、分布式信息检索
这种数据库是随着Internet的发展而产生的。它广泛应用于Internet和远程计算机网络系统中。特别是随着电子商务的发展,这种数据库的发展更为迅速。许多网络用户(如个人、公司或企业等)将信息存储在自己的计算机中。
6、专家决策系统
专家决策系统也是数据库应用的一部分。因为越来越多的数据可以在网上获得,特别是通过这些数据,企业可以对企业的发展做出更好的决策,从而使企业能够更好地经营。随着人工智能的发展,专家决策系统的应用越来越广泛。
二、SQL数据库现状
1、自主研发
国内自主研发关系型数据库的企业、单位基本上都是发源于上世纪90年代的,而且都是以大学、科研机构为主。到今天,有代表性的厂商有:达梦–由华中理工冯玉才教授创办,完全自主研发。以Oracle为参照、追赶对象。
2、引进源代码
引进数据库源代码发展国产数据库,如今,经济发展,而且IBM也愿意迎合国人对于国产化的诉求,将搁置多年的Informix源代码拿出来,发挥余热。2015年以来,与IBM签订源代码授权的公司有华胜天成、南大通用(Gbase8t)和星瑞格。这三个公司成为以引进Informix源代码发展国产数据库的代表。
三、SQL数据库发展前景
1、产品形成系列化
一方面,Web和数据仓库等应用的兴起,数据的绝对量在以惊人的速度迅速膨胀;另一方面,移动和嵌入式应用快速增长。针对市场的不同需求,数据库正在朝系列化方向发展。
2、智能化集成化
SQL数据库技术的广泛使用为企业和组织收集并积累了大量的数据。数据丰富知识贫乏的现实直接导致了联机分析处理(OLAP)和数据挖掘(DataMining)等技术的出现,促使数据库向智能化方向发展。
3、支持各种互联网应用
SQL数据库管理系统是网络经济的重要基础设施之一。支持Internet(甚至于MobileInternet)数据库应用已经成为数据库系统的重要方面。例如,Oracle公司从8版起全面支持互联网应用,是互联网数据库的代表。
(2)数据库技术的发展现状扩展阅读:
SQL包括了所有对数据库的操作,主要是由4个部分组成:
1、数据定义:又称为“DDL语言”,定义数据库的逻辑结构,包括定义数据库、基本表、视图和索引4部分。
2、数据操纵:又称为“DML语言”,包括插入、删除和更新三种操作。
3、数据查询:又称为“DQL语言”,包括数据查询操作。
4、数据控制:又称为“DCL语言”,对用户访问数据的控制有基本表和视图的授权及回收。
5、事务控制:又称为“TCL语言”,包括事务的提交与回滚。
参考资料来源:网络-SQL数据库
Ⅲ 多媒体数据库的发展现状是什么啊
多媒体数据库的发展现状:
(1)数据压缩、图像处理方面的应用
多媒体计算机技术是面向三维图形、环绕立体声、彩色和全屏幕运动画面的处理技术。而数字计算机面临的是数值、文字、语言、音乐、图形、图像、动画视频等多种多媒体的问题,它承载着由模拟量转化成数字量信息的吞吐、存储和运输。 随着网络、有线、无限通信系统的迅猛发展,交互式计算机和交互性电视技术的普片应用,以及视频、音频数据综合服务等应用的发展趋势,对计算机多媒体数据压缩编码、解码技术及其遵循的标准提出更多更高的要求。
(2)视频、音频信息的处理应用
在多媒体技术当中,存储声音信息的文件格式主要有:WAV、VOC、MIDI、AIF、SON及RMI文件。 数据压缩技术为图像、视频和音频信号的压缩,文件存储和分布式利用,提高通信干线和传输效率等应用提供了一个行之有效的办法,同时使计算机实时处理音频、视频信息,以保证播放出高质量的视频、音频节目成为可能。
(3)网络应用
随着国际互联网的普及,计算机正经历一场网络化的革命。在这场革命中,传统多媒体手段却由于其大传输量的特点而与当今网络传输环境发生了矛盾,所以应该致力于慢速的网络传输的条件下实现多媒体技术。通过以下途径实现:
减小流媒体文件的体积:在网络环境下实现多媒体技术,重要的一个前提就是能在使用者能够接受的品质下,将庞大的多媒体信息进行最大程度的减小。使它在慢速的网络中传输势必要减少信息的传输量,既要进行大比例的压缩。然而必须注意的是,这种压缩方法是以牺牲多媒体信息的品质作为代价,很难奢望这种方法制作出来的多媒体信息能达到传统的多媒体视觉和听觉。
信息流传输:除了减小多媒体文件的体积外,在网络中的多媒体还有一个特点就是支持“流”传输方式。所谓“流”是一种数据的传输方式,使用这种方式,信息的接受者在没有接收到完整的信息就能处理那些已收到的信息。这种一边接受一边处理的方式,很好的解决了多媒体在网络上传输的问题。
Ⅳ 我国在数据库领域的技术水准目前发展的如何
不知近期关于“中美数据库之争”新闻内容你是否有关注,近几年我国在数据库领域发展突飞猛进,以柏睿数据主笔撰写《SQL9075 2018 流数据库》技术标准提案,2019年已经得到基本明确,该标准方案于2020年即将通过审议,并随即在全球发布、推广及适用。然而,今年6月,由于美方依仗其在“朋友圈”的话语权,一声“cancel”便强盗般地掠走了我国的技术标准主导权,随后还不忘抛出“善意”,邀请我方专家组共同参与该技术标准的制,其实从这次事件不难看出,目前我国在数据库领域已经达到国际水准。
Ⅳ 数据库技术的发展趋势
数据库技术的发展趋势:
根据数据库应用及多家分析机构的评估,数据库技术发展将以应用为导向,面向业务服务,并与计算机网络和人工智能等技术结合,为新型应用提供多种支持。
(1)云数据库和混合数据快速发展
云数据库(Cloud Database)简称为云库, 是在云计算环境中部署和虚拟化的数据库。将各种关系型数据库看成一系列简单的二维表,并基于简化版本的SQL或访问对象进行操作。使传统关系型数据库通过提交一个有效地链接字符串即可加入云数据库,云数据库可解决数据集中更广泛的异地资源共享问题。
(2)数据集成与数据仓库
数据仓库(Data Warehouse)是面向主题、集成、相对稳定、反映历史变化的数据集合,是决策支持系统和联机分析应用数据源的结构化数据环境。主要侧重对机构历史数据的综合分析利用,找出对企业发展有价值的信息,以提供决策支持,帮助提高效益。其特征是面向主题、集成性、稳定性和时变性。新一代数据库使数据集成和数据仓库的实施更简单。数据应用逐步过渡到数据服务,开始注重处理:关系型与非关系型数据的融合、分类、国际化多语言数据。
(3)主数据管理和商务智能
在企事业机构内部业务应用整合和系统互联中,许多机构具有相同业务语义的数据被多次反复定义和存储,导致数据大量冗余成为IT环境发展的障碍,为了有效使用和管理这些数据,主数据管理已经成为一个新的热点。
商务智能(Business Intelligence)是指利用数据仓库及数据挖掘技术对业务数据分析处理并提供决策信息和报告,促进企业利用现代信息技术收集、管理和分析商务数据,改善决策水平,提升绩效,增强综合竞争力的智慧和能力。是企业利用现代信息技术收集、管理和分析商务数据和信息,创造和累计商务知识和见解,改善商务决策水平,采取有效的商务行动,完善各种商务流程,提升各方面商务绩效,增强综合竞争力的智慧和能力。融合了先进信息技术与创新管理理念的结合体,集成企业内外的数据,加工并从中提取能够创造商业价值的信息,面向企业战略并服务于管理层。
(4)“大数据”促进新型数据库
进入“大数据时代”,大数据量、高并发、分布式和实时性的需求,由于传统的数据库技术的数据模型和预定义的操作模式,时常难以满足实际需求,致使新型数据库在大数据的场景下,将取代传统数据库成为主导。
(5)基于网络的自动化管理
网络数据库应用系统的广泛应用,使数据库管理更加自动化。如网购、网银等系统,从企业级Enterprise-class到世界级World-class的转变,提供更多基于Internet环境的管理工具,完成数据库管理网络化。应用程序编程接口API(Application ProgrammingInterface)更开放,基于浏览器端技术的管理套件,便于分布远程管理。
(6)PHP将促进数据库产品应用
随着新一代Web技术的广泛应用,在.NET和Java成为数据应用的主体开发平台后,很多厂商为了争取市场在新版本数据库产品推出后,提供面向超级文本预处理语言PHP(Hypertext Preprocessor)的专用驱动和应用。
(7)数据库将与业务语义的数据内容融合
数据库将更广泛地为用于“信息服务”。对新一代基于AJAX、MashUp、SNS等技术的创新应用,数据从集中于逻辑中心数据库,改为分布网络,为了给予技术支持,数据聚集及基于业务语义的数据内容融合也成为数据库发展的方向,不仅在商务智能领域不断加强对服务应用的支持,而且注重加强数据集成服务。
Ⅵ 大数据行业发展现状与未来前景分析
近年来,全球正大步迈向大数据新时代,数据的高效存储、处理和分析等需求也越来越旺盛。在此背景下,行业大数据得以高速发展,应用于各个领域,根据IDC发布的有关数据预测,2025年市场规模将达到19508亿元的高点。
全球大数据储量呈爆发式增长
随着信息通信技术的发展,各行各业信息系统采集、处理和积累的数据量越来越多,全球大数据储量呈爆炸式增长。根据国际数据公司(IDC)的监测数据显示,2013年全球大数据储量为4.3ZB(相当于47.24亿个1TB容量的移动硬盘),2014年和2015年全球大数据储量分别为6.6ZB和8.6ZB。近几年全球大数据储量的增速每年都保持在40%,2016年甚至达到了87.21%的增长率。2016年和2017年全球大数据储量分别为16.1ZB和21.6ZB,2018年全球大数据储量达到33.0ZB,2019年全球大数据储量达到41ZB。
—— 以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国行业大数据市场发展前景预测与投资战略规划分析报告》。
Ⅶ 数据库的发展趋势和发展前景
数据挖掘、海量存储、数据仓库、智能商务运算、高性能并发管理与控制
主流产品的发展现状
数据库管理系统经历了30多年的发展演变,已经取得了辉煌的成就,发展成了一门内容丰富的学科,形成了总量达数百亿美元的一个软件产业。根据Gartner Dataquest公司的调查,2000年国际数据库市场销售总额达88亿美元,比1999年增长10%。根据CCID的报告,2000年的中国数据库管理系统市场销售总额达24.8亿元,比1999年增长了41.7%,占软件市场总销售额的10.8%。可见,数据库已经发展成为一个规模巨大、增长迅速的市场。
目前,市场上具有代表性的数据库产品包括Oracle公司的Oracle、IBM公司的DB2以及微软的SQL Server等。在一定意义上,这些产品的特征反映了当前数据库产业界的最高水平和发展趋势。因此,分析这些主流产品的发展现状,是我们了解数据库技术发展的一个重要方面。
关系数据库技术仍然是主流
关系数据库技术出现在20世纪70年代、经过80年代的发展到90年代已经比较成熟,在90年代初期曾一度受到面向对象数据库的巨大挑战,但是市场最后还是选择了关系数据库。无论是Oracle公司的Oracle 9i、IBM公司的DB2、还是微软的SQL Server等都是关系型数据库。Gartner Dataquest的报告显示关系数据库管理系统(RDBMS)的市场份额最大, 2000年RDBMS的市场份额占整个数据库市场的80%,这个比例比1999年增长了15%。这组数据充分说明RDBMS仍然是当今最为流行的数据库软件。当前,由于互联网应用的兴起,XML格式的数据的大量出现,学术界有一部分学者认为下一代数据库将是支持XML模型的新型的数据库。作者对此持否定态度,认为关系技术仍然是主流,无论是多媒体内容管理、XML数据支持、还是复杂对象支持等都将是在关系系统内核技术基础上的扩展。
产品形成系列化
一方面,Web和数据仓库等应用的兴起,数据的绝对量在以惊人的速度迅速膨胀;另一方面,移动和嵌入式应用快速增长。针对市场的不同需求,数据库正在朝系列化方向发展。例如IBM公司的DB2通用数据库产品包括了从高端的企业级并行数据库服务器,到移动端产品DB2 Everywhere的一整套系列。从支持平台看,今天的DB2已经不再是大型机上的专有产品,它支持目前主流的各种平台,包括Linux和Windows NT。此外,它还有各种中间件产品,如DB2 Connect、DB2 Datajointer、DB2 Replication等,构成了一个庞大的数据库家族。
支持各种互联网应用
数据库管理系统是网络经济的重要基础设施之一。支持Internet(甚至于Mobile Internet)数据库应用已经成为数据库系统的重要方面。例如,Oracle公司从8版起全面支持互联网应用,是互联网数据库的代表。微软公司更是将SQL Server作为其整个.NET计划中的一个重要的成分。对于互联网应用,由于用户数量是无法事先预测的,这就要求数据库相比以前拥有能处理更大量的数据以及为更多的用户提供服务的能力,也就是要拥有良好的可伸缩性及高可用性。此外,互联网提供大量以XML格式数据为特征的半结构化数据,支持这种类型的数据的存储、共享、管理、检索等也是各数据库厂商的发展方向。
向智能化集成化方向扩展
数据库技术的广泛使用为企业和组织收集并积累了大量的数据。数据丰富知识贫乏的现实直接导致了联机分析处理(OLAP)、数据仓库(Data Warehousing)和数据挖掘(Data Mining)等技术的出现,促使数据库向智能化方向发展。同时企业应用越来越复杂,会涉及到应用服务器、Web服务器、其它数据库、旧系统中的应用以及第三方软件等,数据库产品与这些软件是否具有良好集成性往往关系到整个系统的性能。Oracle公司的Oracle 9i 产品包括了OLAP、数据挖掘、ETL工具等一套完整的BI(商业智能)支持平台,中间件产品与其核心数据库具有紧密集成的特性,Oracle Application Server 增加的一项关键功能是高速缓存特性,该特性可以将数据从数据库卸载到应用服务器,加速 Web用户对数据的访问速度。IBM 公司也把BI套件作为其数据库的一个重点来发展。微软认为商务智能将是其下一代主要的利润点。
数据库技术的发展趋势
数据、计算机硬件和数据库应用,这三者推动着数据库技术与系统的发展。数据库要管理的数据的复杂度和数据量都在迅速增长;计算机硬件平台的发展仍然实践着摩尔定律;数据库应用迅速向深度、广度扩展。尤其是互联网的出现,极大地改变了数据库的应用环境,向数据库领域提出了前所未有的技术挑战。这些因素的变化推动着数据库技术的进步,出现了一批新的数据库技术,如Web数据库技术、并行数据库技术、数据仓库与联机分析技术、数据挖掘与商务智能技术、内容管理技术、海量数据管理技术等。限于篇幅,本文不可能逐一去展开来阐述这些方面的变化,只是从这些变化中归纳出数据库技术发展呈现出的突出特点。
“四高” 即DBMS具有高可靠性、高性能、高可伸缩性和高安全性。数据库是企业信息系统的核心和基础,其可靠性和性能是企业领导人非常关心的问题。因为,一旦宕机会给企业造成巨大的经济损失,甚至会引起法律的纠纷。最典型的例子就是证券交易系统,如果在一个行情来临的时候,由于交易量的猛增,造成数据库系统的处理能力不足,导致数据库系统崩溃,将会给证券公司和股民造成巨大的损失。在我国计算机应用的早期,由于计算机系统还不是企业运营必要的成分,人们对数据库的重要性认识不足,而且为了经费上的节约常常采用一些低层次的数据管理软件,如dBASE等,或者盗版的软件。但是,随着信息化进程的深化,计算机系统越来越成为企业运营的不可缺少的部分,这时,数据库系统的稳定和高效是必要的条件。在互联网环境下还要考虑支持几千或上万个用户同时存取和7x24小时不间断运行的要求,提供联机数据备份、容错、容灾以及信息安全措施等。
事实上,数据库系统的稳定和高效也是技术上长久不衰的追求。此外,从企业信息系统发展的角度上看,一个系统的可扩展能力也是非常重要的。由于业务的扩大,原来的系统规模和能力已经不再适应新的要求的时候,不是重新更换更高档次的机器,而是在原有的基础上增加新的设备,如处理器、存储器等,从而达到分散负载的目的。数据的安全性是另一个重要的课题,普通的基于授权的机制已经不能满足许多应用的要求,新的基于角色的授权机制以及一些安全功能要素,如存储隐通道分析、标记、加密、推理控制等,在一些应用中成为切切实实的需要。
“互联” 指数据库系统要支持互联网环境下的应用, 要支持信息系统间“互联互访”,要实现不同数据库间的数据交换和共享,要处理以XML类型的数据为代表的网上数据,甚至要考虑无线通讯发展带来的革命性的变化。与传统的数据库相比,互联网环境下的数据库系统要具备处理更大量的数据以及为更多的用户提供服务的能力,要提供对长事务的有效支持,要提供对XML类型数据的快速存取的有效支持。
“协同” 面向行业应用领域要求,在DBMS核心基础上,开发丰富的数据库套件及应用构件,通过与制造业信息化、电子政务等领域应用套件捆绑,形成以DBMS为核心的面向行业的应用软件产品家族。满足应用需求,协同发展数据库套件与应用构件,已成为当今数据库技术与产品发展的新趋势。规划中的Oracle 11i的主要扩展方面据称主要也是各种面向应用套件的支持。
Ⅷ 试述数据 数据库 数据库管理系统 数据库系统的概念以及四者之间的关系
一、数据
1、数据(data)是事实或观察的结果,是对客观事物的逻辑归纳,是用于表示客观事物的未经加工的原始素材。
2、数据可以是连续的值,比如声音、图像,称为模拟数据;也可以是离散的,如符号、文字,称为数字数据。
3、在计算机系统中,数据以二进制信息单元0、1的形式表示。
二、数据库
数据库是存放数据的仓库。它的存储空间很大,可以存放百万条、千万条、上亿条数据。但是数据库并不是随意地将数据进行存放,是有一定的规则的,否则查询的效率会很低。当今世界是一个充满着数据的互联网世界,充斥着大量的数据。即这个互联网世界就是数据世界。数据的来源有很多,比如出行记录、消费记录、浏览的网页、发送的消息等等。除了文本类型的数据,图像、音乐、声音都是数据。
三、数据库管理系统
1、数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库,简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。
2、它可以支持多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立,修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL(Data Definition Language)和数据操作语言DML(Data Manipulation Language),供用户定义数据库的模式结构与权限约束,实现对数据的追加、删除等操作。
四、数据库系统
数据库系统DBS(Data Base System,简称DBS)通常由软件、数据库和数据管理员组成。其软件主要包括操作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。数据库由数据库管理系统统一管理,数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。数据管理员负责创建、监控和维护整个数据库,使数据能被任何有权使用的人有效使用。数据库管理员一般是由业务水平较高、资历较深的人员担任。
五、数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统四者之间的关系
1、首先数据库系统(DBS)包括数据库(DB)和数据库管理系统(DBMS),数据库管理系统包括数据库,数据库包括数据。
2、数据库是用来存放数据的仓库。
3、数据库管理系统是操纵和管理数据库的系统。
(8)数据库技术的发展现状扩展阅读:
数据库的发展现状
1、在数据库的发展历史上,数据库先后经历了层次数据库、网状数据库和关系数据库等各个阶段的发展,数据库技术在各个方面的快速的发展。
2、特别是关系型数据库已经成为目前数据库产品中最重要的一员,80年代以来, 几乎所有的数据库厂商新出的数据库产品都支持关系型数据库,即使一些非关系数据库产品也几乎都有支持关系数据库的接口。这主要是传统的关系型数据库可以比较好的解决管理和存储关系型数据的问题。
3、随着云计算的发展和大数据时代的到来,关系型数据库越来越无法满足需要,这主要是由于越来越多的半关系型和非关系型数据需要用数据库进行存储管理。
4、以此同时,分布式技术等新技术的出现也对数据库的技术提出了新的要求,于是越来越多的非关系型数据库就开始出现,这类数据库与传统的关系型数据库在设计和数据结构有了很大的不同, 它们更强调数据库数据的高并发读写和存储大数据,这类数据库一般被称为NoSQL(Not only SQL)数据库。 而传统的关系型数据库在一些传统领域依然保持了强大的生命力。
Ⅸ 数据库技术的应用与发展
数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分,是计算机数据处理与信息管理系统的核心。数据库技术研究和解决了计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题,在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据。
随着计算机技术与网络通信技术的发展,数据库技术已成为信息社会中对大量数据进行组织与管理的重要技术手段及软件技术,是网络信息化管理系统的基础。本章主要介绍数据库技术的应用与发展、关系模型的基本概念、关系数据库的设计理论及数据库设计方法等内容,是学习和掌握现代数据库技术的基础。
1.1 数据库技术的发展与应用
从20世纪60年代末期开始到现在,数据库技术已经发展了30多年。在这30多年的历程中,人们在数据库技术的理论研究和系统开发上都取得了辉煌的成就,而且已经开始对新一代数据库系统的深入研究。数据库系统已经成为现代计算机系统的重要组成部分。
1.1.1 数据库技术与信息技术
信息技术(Information Technology,IT)是当今使用频率最高的名词之一,它随着计算机技术在工业、农业以及日常生活中的广泛应用,已经被越来越多的个人和企业作为自己赶超世界潮流的标志之一。而数据库技术则是信息技术中一个重要的支撑。没有数据库技术,人们在浩瀚的信息世界中将显得手足无措。
数据库技术是计算机科学技术的一个重要分支。从20世纪50年代中期开始,计算机应用从科学研究部门扩展到企业管理及政府行政部门,人们对数据处理的要求也越来越高。1968年,世界上诞生了第一个商品化的信息管理系统IMS(Information Management System),从此,数据库技术得到了迅猛发展。在互联网日益被人们接受的今天,Internet又使数据库技术、知识、技能的重要性得到了充分的放大。现在数据库已经成为信息管理、办公自动化、计算机辅助设计等应用的主要软件工具之一,帮助人们处理各种各样的信息数据。
1.1.2 数据库技术的应用及特点
数据库最初是在大公司或大机构中用作大规模事务处理的基础。后来随着个人计算机的普及,数据库技术被移植到PC机(Personal Computer,个人计算机)上,供单用户个人数据库应用。接着,由于PC机在工作组内连成网,数据库技术就移植到工作组级。现在,数据库正在Internet和内联网中广泛使用。
20世纪60年代中期,数据库技术是用来解决文件处理系统问题的。当时的数据库处理技术还很脆弱,常常发生应用不能提交的情况。20世纪70年代关系模型的诞生为数据库专家提供了构造和处理数据库的标准方法,推动了关系数据库的发展和应用。1979年,Ashton-Tate公司引入了微机产品dBase Ⅱ,并称之为关系数据库管理系统,从此数据库技术移植到了个人计算机上。20世纪80年代中期到后期,终端用户开始使用局域网技术将独立的计算机连接成网络,终端之间共享数据库,形成了一种新型的多用户数据处理,称为客户机/服务器数据库结构。现在,数据库技术正在被用来同Internet技术相结合,以便在机构内联网、部门局域网甚至WWW上发布数据库数据。
1.1.3 数据库技术发展历史
数据模型是数据库技术的核心和基础,因此,对数据库系统发展阶段的划分应该以数据模型的发展演变作为主要依据和标志。按照数据模型的发展演变过程,数据库技术从开始到现在短短的30年中,主要经历了三个发展阶段:第一代是网状和层次数据库系统,第二代是关系数据库系统,第三代是以面向对象数据模型为主要特征的数据库系统。数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等相互渗透、有机结合,成为当代数据库技术发展的重要特征。
1. 第一代数据库系统
第一代数据库系统是20世纪70年代研制的层次和网状数据库系统。层次数据库系统的典型代表是1969年IBM公司研制出的层次模型的数据库管理系统IMS。20世纪60年代末70年代初,美国数据库系统语言协会CODASYL(Conference on Data System Language)下属的数据库任务组DBTG(Data Base Task Group)提出了若干报告,被称为DBTG报告。DBTG报告确定并建立了网状数据库系统的许多概念、方法和技术,是网状数据库的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下数据库系统的实现技术不断成熟,开发了许多商品化的数据库系统,它们都是基于层次模型和网状模型的。
可以说,层次数据库是数据库系统的先驱,而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基者。
2. 第二代数据库系统
第二代数据库系统是关系数据库系统。1970年IBM公司的San Jose研究试验室的研究员Edgar F. Codd发表了题为《大型共享数据库数据的关系模型》的论文,提出了关系数据模型,开创了关系数据库方法和关系数据库理论,为关系数据库技术奠定了理论基础。Edgar F. Codd于1981年被授予ACM图灵奖,以表彰他在关系数据库研究方面的杰出贡献。
20世纪70年代是关系数据库理论研究和原型开发的时代,其中以IBM公司的San Jose研究试验室开发的System R和Berkeley大学研制的Ingres为典型代表。大量的理论成果和实践经验终于使关系数据库从实验室走向了社会,因此,人们把20世纪70年代称为数据库时代。20世纪80年代几乎所有新开发的系统均是关系型的,其中涌现出了许多性能优良的商品化关系数据库管理系统,如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase等。这些商用数据库系统的应用使数据库技术日益广泛地应用到企业管理、情报检索、辅助决策等方面,成为实现和优化信息系统的基本技术。
3. 第三代数据库系统
从20世纪80年代以来,数据库技术在商业上的巨大成功刺激了其他领域对数据库技术需求的迅速增长。这些新的领域为数据库应用开辟了新的天地,并在应用中提出了一些新的数据管理的需求,推动了数据库技术的研究与发展。
1990年高级DBMS功能委员会发表了《第三代数据库系统宣言》,提出了第三代数据库管理系统应具有的三个基本特征:
l 应支持数据管理、对象管理和知识管理。
l 必须保持或继承第二代数据库系统的技术。
l 必须对其他系统开放。
面向对象数据模型是第三代数据库系统的主要特征之一;数据库技术与多学科技术的有机结合也是第三代数据库技术的一个重要特征。分布式数据库、并行数据库、工程数据库、演绎数据库、知识库、多媒体库、模糊数据库等都是这方面的实例。
1.1.4 数据库系统访问技术
目前访问数据库服务器的主流标准接口主要有ODBC、OLE DB和ADO。下面分别对这三种接口进行概要介绍。
1. 开放数据库连接(ODBC)
开放数据库连接(Open Database Connectivity,ODBC)是由Microsoft公司定义的一种数据库访问标准。使用ODBC应用程序不仅可以访问存储在本地计算机的桌面型数据库中的数据,而且可以访问异构平台上的数据库,例如可以访问SQL Server、Oracle、Informix或DB2构建的数据库等。
ODBC是一种重要的访问数据库的应用程序编程接口(Application Programming Interface,API),基于标准的SQL语句,它的核心就是SQL语句,因此,为了通过ODBC访问数据库服务器,数据库服务器必须支持SQL语句。
ODBC通过一组标准的函数(ODBC API)调用来实现数据库的访问,但是程序员不必理解这些ODBC,API就可以轻松开发基于ODBC的客户机/服务器应用程序。这是因为在很多流行的程序开发语言中,如Visual Basic、PowerBuilder、Visual C++等,都提供了封装ODBC各种标准函数的代码层,开发人员可以直接使用这些标准函数。
ODBC获得了巨大成功并大大简化了一些数据库开发工作。但是它也存在严重的不足,因此Microsoft公司又开发了OLE DB。
2. OLE DB
OLE DB是Microsoft公司提供的关于数据库系统级程序的接口(System-Level Programming Interface),是Microsoft公司数据库访问的基础。OLE DB实际上是Microsoft公司OLE对象标准的一个实现。OLE DB对象本身是COM(组件对象模型)对象并支持这种对象的所有必需的接口。
一般说来,OLE DB提供了两种访问数据库的方法:一种是通过ODBC驱动器访问支持SQL语言的数据库服务器;另一种是直接通过原始的OLE DB提供程序。因为ODBC只适用于支持SQL语言的数据库,因此ODBC的使用范围过于狭窄,目前Microsoft公司正在逐步用OLE DB来取代ODBC。
因为OLE DB是一个面向对象的接口,特别适合于面向对象语言。然而,许多数据库应用开发者使用VBScript和JScript等脚本语言开发程序,所以Microsoft公司在OLE DB对象的基础上定义了ADO。
3. 动态数据对象(ADO)
动态数据对象(Active Data Objects,ADO)是一种简单的对象模型,可以被开发者用来处理任何OLE DB数据,可以由脚本语言或高级语言调用。ADO对数据库提供了应用程序水平级的接口(Application-Level Programming Interface),几乎使用任何语言的程序员都能够通过使用ADO来使用OLE DB的功能。Microsoft公司声称,ADO将替换其他的数据访问方式,所以ADO对于任何使用Microsoft公司产品的数据库应用是至关重要的。
1.1.5 网络数据库系统编程技术
在当今网络盛行的年代,数据库与Web技术的结合正在深刻改变着网络应用。有了数据库的支持,扩展网页功能、设计交互式页面、构造功能强大的后台管理系统、更新网站和维护网站都将变得轻而易举。随着网络应用的深入,Web数据库技术将日益显示出其重要地位。在这里简单介绍一下Web数据库开发的相关技术。
1. 通用网关接口(CGI)编程
通用网关接口(Common Gateway Interface,CGI)是一种通信标准,它的任务是接受客户端的请求,经过辨认和处理,生成HTML文档并重新传回到客户端。这种交流过程的编程就叫做CGI编程。CGI可以运行在多种平台上,具有强大的功能,可以使用多种语言编程,如Visual Basic、Visual C++、Tcl、Perl、AppletScript等,比较常见的是用Perl语言编写的CGI程序。但是CGI也有其致命的弱点,即速度慢和安全性差等。
2. 动态服务器页面(ASP)
动态服务器页面(Active Server Pages,ASP)是Microsoft公司推出的一种用以取代CGI的技术,是一种真正简便易学、功能强大的服务器编程技术。ASP实际上是Microsoft公司开发的一套服务器端脚本运行环境,通过ASP可以建立动态的、交互的、高效的Web服务器应用程序。用ASP编写的程序都在服务器端执行,程序执行完毕后,再将执行的结果返回给客户端浏览器,这样不仅减轻了客户端浏览器的负担,大大提高了交互速度,而且避免了ASP程序源代码的外泄,提高了程序的安全性。
3. Java 服务器页面(JSP)
Java服务器页面(Java Server Pages,JSP)是Sun公司发布的Web应用程序开发技术,一经推出,就受到了人们的广泛关注。JSP技术为创建高度动态的Web应用程序提供了一个独特的开发环境,它能够适用于市场上大多数的服务器产品。
JSP使用Java语言编写服务器端程序,当客户端向服务器发出请求时,JSP源程序被编译成Servlet并由Java虚拟机执行。这种编译操作仅在对JSP页面的第一次请求时发生。因此,JSP程序能够提供更快的交互速度,其安全性和跨平台性也很优秀。