1. 数据管理技术的产生 和 发展
数据库技术从开始到现在一共经历了三个发展阶段:第一代是网状、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。第一代包括网状和层次数据库系统,因为逻辑复杂,实现及开发难度大,存在没多久就被第二代取代了。第二代数据库系统支持关系数据模型。关系模型不仅具有简单、清晰的优点,具有形式基础好、数据独立性强、数据库语言非过程化等特点,这些特点是数据库技术发展到了第二代的显着标志。第三代数据库系统的特征是数据模型更加丰富,数据管理功能更为强大,能够支持传统数据库难以支持的新的应用需求。文件系统缺点是统一、规范性不强、冗余度大,管理不方便,无法开成有效的搜索管理、安全性差,优点是实现技术简单。页数据库系统的优缺点与文件管理系统刚好相反。
2. 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。
3. 数据库的发展过程
一、摇篮和萌芽阶段:首先使用"DataBase"一词的是美国系统发展公司在为美国海军基地在60年代研制数据中引用。
1963年,C·W·Bachman设计开发的IDS(Integrate Data Store)系统开始投入运行,它可以为多个COBOL程序共享数据库。
1968年,网状数据库系统TOTAL等开始出现;
1969年,IBM公司Mc Gee等人开发的层次式数据库系统的IMS系统发表,它可以让多个程序共享数据库。
1969年10月,CODASYL数据库研制者提出了网络模型数据库系统规范报告DBTG,使数据库系统开始走向规范化和标准化。正因为如此,许多专家认为数据库技术起源于20世纪60年代末。数据库技术的产生来源于社会的实际需要,而数据技术的实现必须有理论作为指导,系统的开发和应用又不断地促进数据库理论的发展和完善。
二、发展阶段:20世纪80年代大量商品化的关系数据库系统问世并被广泛的推广使用,既有适应大型计算机系统的,也有适用与中、小型和微型计算机系统的。这一时期分布式数据库系统也走向使用。
1970年,IBM公司San Jose研究所的E ·F ·Code发表了题为"大型共享数据库的数据关系模型"论文,开创了数据库的关系方法和关系规范化的理论研究。关系方法由于其理论上的完美和结构上的简单,对数据库技术的发展起了至关重要的作用,成功地奠定了关系数据理论的基石。
1971年,美国数据系统语言协会在正式发表的DBTG报告中,提出了三级抽象模式,即对应用程序所需的那部分数据结构描述的外模式,对整个客体系统数据结构描述的概念模式,对数据存储结构描述的内模式,解决了数据独立性的问题。
1974年,IBM公司San Jose研究所研制成功了关系数据库管理系统System R,并且投放到软件市场。
1976年,美籍华人陈平山提出了数据库逻辑设计的实际(体)联系方法。
1978年,新奥尔良发表了DBDWD报告,他把数据库系统的设计过程划分为四个阶段:需求分析、信息分析与定义、逻辑设计和物理设计。
1980年,J·D·Ulman所着的《数据库系统原理》一书正式出版。
1981年 E· F· Code获得了计算机科学的最高奖ACM图林奖。
1984年,David Marer所着的《关系数据库理论》一书,标志着数据库在理论上的成熟。
三、成熟阶段:80年代至今,数据库理论和应用进入成熟发展时期 易观国际发布《IT产品和服务-2007年中国数据库软件市场数据监测》,考察了中国数据库管理软件市场。数据显示,中国商业数据库市场2007年度整体规模达到21.72亿人民币,比去年同期增长15%。从厂商竞争格局来看,国际软件巨头占据市场的绝大多数份额。Oracle、IBM、Microsoft和Sybase牢牢占据国内数据库软件市场前四位,拥有93.8%的市场份额。国产数据库的市场份额在本季度继续提升,正在抓住国家提倡自主创新的机遇,以“有自主知识产权”的产品为契机,满足部委和地方政府的信息整合平台需求。 2008年,中国商业数据库市场整体规模达到了28.25亿元,比上个年度增长了30%,一方面,主要是因为中国电子政务建设的大幅增加,以及中国政府对版权的高度重视。其中,Oracle占据了其中44%的市场份额,IBM占据了其中20%的份额、微软占据了18%的份额,Sybase占据了10%,而国产数据库因为在政府的支持下,已经占据了8%的市场份额,较2007年同比提升了25%。其中,达梦数据库年销售额为6600万元,为国产数据库中市场份额最大的。预计中国商业数据库市场在2009年达到31亿元的市场规模,同时,国产数据库在中国政府鼓励自主创新的基础下,会占据更大的市场份额。 另外,包括Mysql等开源数据库也占据了大量的政府及中小企事业用户,同时,盗版数据库更是占据了中国数据库市场的较大份额,其数值不亚于整个商业数据库的市场份额。
4. 应用数据库技术的主要目的是为了什么
应用数据库的主要目的是为了解决数据共享问题。数据库中的数据具有“集成”与“共享”的特点,亦即是数据库集中了各种应用的数据,进行统一构造与存储,而使它们可以被不同应用程序所使用。
数据库技术是在文件系统的基础上发展起来的。文件系统的最大缺点是数据冗余,数据不能共享。另外,数据管理规模的扩大,数据量急剧增加,导致了数据库技术的出现。由此可见,应用数据库的主要目的是解决数据共享问题。
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。
5. 数据库的发展简史
数据库技术是本世纪60年代开始兴起的一门信息管理自动化的新兴学科,是计算机科学中的一个重要分支。随着计算机应用的不断发展,在计算机应用领域中,数据处理越来越占主导
地位,数据库技术的应用也越来越广泛。
数据库是数据管理的产物。数据管理是数据库的核心任务,内容包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。随着计算机硬件和软件的发展,数据库技术也不断地发展。从数据管理的角度看,数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
A.人工管理阶段
人工管理阶段是指计算机诞生的初期(即20世纪50年代后期之前),这个时期的计算机主要用于科学计算。从硬件看,没有磁盘等直接存取的存储设备;从软件看,没有操作系统和管理数据的软件,数据处理方式是批处理。
这个时期数据管理的特点是:
1. 数据不保存
该时期的计算机主要应用于科学计算,一般不需要将数据长期保存,只是在计算某一课题 时将数据输入,用完后不保存原始数据,也不保存计算结果。
2. 没有对数据进行管理的软件系统
程序员不仅要规定数据的逻辑结构,而且还要在程序中设计物理结构,包括存储结构、存取方法、输入输出方式等。因此程序中存取数据的子程序随着存储的改变而改变,数据与程序不具有一致性。
3. 没有文件的概念
数据的组织方式必须由程序员自行设计。
4. 一组数据对应于一个程序,数据是面向应用的
即使两个程序用到相同的数据,也必须各自定义、各自组织,数据无法共享、无法相互利用和互相参照,从而导致程序和程序之间有大量重复的数据。
B.文件系统阶段
文件系统阶段是指计算机不仅用于科学计算,而且还大量用于管理数据的阶段(从50年代后期到60年代中期)。在硬件方面,外存储器有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在软件方面,操作系统中已经有了专门用于管理数据的软件,称为文件系统。
这个时期数据管理的特点是:
1. 数据需要长期保存在外存上供反复使用
由于计算机大量用于数据处理,经常对文件进行查询、修改、插入和删除等操作,所以数据需要长期保留,以便于反复操作。
2. 程序之间有了一定的独立性
操作系统提供了文件管理功能和访问文件的存取方法,程序和数据之间有了数据存取的接口,程序可以通过文件名和数据打交道,不必再寻找数据的物理存放位置,至此,数据有了物理结构和逻辑结构的区别,但此时程序和数据之间的独立性尚还不充分。
3. 文件的形式已经多样化
由于已经有了直接存取的存储设备,文件也就不再局限于顺序文件,还有了索引文件、链表文件等,因而,对文件的访问可以是顺序访问,也可以是直接访问。
4. 数据的存取基本上以记录为单位
6. 数据库技术的产生、发展的三个阶段各有什么特点
1、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。
2、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。
3、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。
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。
(6)驱动数据库技术发展的内在原因扩展阅读
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。
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。
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,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。
7. 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。
8. 1.105 当前推动数据库发展最主要的驱动力是( ) a 自然科学 b 相关技术的成熟
当前推动数据库发展最主要的驱动力是(C )
a
自然科学
b
相关技术的成熟
c
internet
d
其他
9. 数据库技术的发展历史
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如今短短的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。 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。 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。 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:
应支持数据管理、对象管理和知识管理。必须保持或继承第二代数据库系统的技术。必须对其他系统开放。
10. 数据库技术的产生背景
数据库技术产生于20世纪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数据资源.数据库技术主要研究如何存储,使用和管理数据. 数年来,数据库技术和计算机网络技术的发展相互渗透,相互促进,已成为当今计算机领域发展迅速,应用广泛的两大领域.数据库技术不仅应用于事务处理,并且进一步应用到情报检索,人工智能,专家系统,计算机辅助设计等领域.