數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展概況

1、數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展概況胡經(jīng)國本文作者的話本文是根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)和資料編寫的漫話云計(jì)算系列文稿之一。以此作為 云計(jì)算學(xué)習(xí)筆錄，供云計(jì)算業(yè)外讀者進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究參考。希望能夠得到大 家的指教和喜歡！數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)成為先進(jìn)信息技術(shù)的重要組成部分，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息系 統(tǒng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。數(shù)據(jù)庫技術(shù)最初產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代中期。根據(jù)數(shù)據(jù)模型的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以劃分為三個階段：第一代網(wǎng)狀、層 次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；第二代關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；第三代以面向?qū)ο竽Ｐ蜑橹饕卣鞯?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。一、第一代數(shù)據(jù)庫第一代數(shù)據(jù)庫的代表是1969年IBM公司研制的基于層次模型的數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng)IMS和20世紀(jì)70年代美國數(shù)據(jù)庫

2、系統(tǒng)語言協(xié)商（CODASYL）下屬數(shù)據(jù)庫 任務(wù)組（DBTG）提議的網(wǎng)狀模型。層次數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型是有根的定向有序樹；網(wǎng)狀模型對應(yīng)的是有向圖。 這兩種數(shù)據(jù)庫奠定了現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫發(fā)展的基礎(chǔ)。這兩種數(shù)據(jù)庫具有以下共同點(diǎn)：、支持三級模式（外模式、模式、內(nèi)模式）。保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)與 應(yīng)用程序的物理獨(dú)立性和一定的邏輯獨(dú)立性。、用存取路徑來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。、有獨(dú)立的數(shù)據(jù)定義語言。、有導(dǎo)航式的數(shù)據(jù)操縱語言。二、第二代數(shù)據(jù)庫第二代數(shù)據(jù)庫的主要特征是基于關(guān)系模型。關(guān)系模型具有以下特點(diǎn)：、關(guān)系模型的概念單一，實(shí)體和實(shí)體之間的聯(lián)系用關(guān)系來表示；、以關(guān)系數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)；、數(shù)據(jù)的物理存儲和存取路徑對用戶不透明；、關(guān)系數(shù)

3、據(jù)庫語言是非過程化的。鏈接：關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言是指 SQL（ Structured Query Language結(jié)構(gòu)化查詢語言）。 它是一種數(shù)據(jù)庫查詢和程序設(shè)計(jì)語言，用于存取數(shù)據(jù)以及查詢、更新和管理關(guān) 系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；同時也是數(shù)據(jù)庫腳本文件的擴(kuò)展名。SQL是高級的非過程化編程語言，允許用戶在高層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上工作。它不 要求用戶指定對數(shù)據(jù)的存放方法，也不需要用戶了解具體的數(shù)據(jù)存放方式。所 以，具有完全不同底層結(jié)構(gòu)的不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以使用相同的SQL語言作為數(shù)據(jù)輸入與管理的接口。三、第三代數(shù)據(jù)庫第三代數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，各個行業(yè)領(lǐng) 域?qū)?shù)據(jù)庫技術(shù)提出了更多的

4、需求。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已經(jīng)不能完全滿足需要，于 是產(chǎn)生了第三代數(shù)據(jù)庫。它主要有以下特征：、支持?jǐn)?shù)據(jù)管理、對象管理和知識管理。、保持和繼承了第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的技術(shù)。、對其它系統(tǒng)開放，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫語言標(biāo)準(zhǔn)，支持標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，有良好 的可移植性、可連接性、可擴(kuò)展性和互操作性等。第三代數(shù)據(jù)庫支持多種數(shù)據(jù)模型（比如關(guān)系模型和面向?qū)ο蟮哪Ｐ停?，并?諸多新技術(shù)相結(jié)合（比如分布處理技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體 技術(shù)、模糊技術(shù)），廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域（商業(yè)管理、GIS、計(jì)劃統(tǒng)計(jì)等）；由此也衍生出多種新的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。分布式數(shù)據(jù)庫：允許用戶開發(fā)的應(yīng)用程序，把多個物理分開的、通過網(wǎng)絡(luò) 互聯(lián)的數(shù)據(jù)庫當(dāng)作一個完整的

5、數(shù)據(jù)庫看待。并行數(shù)據(jù)庫：通過Cluster技術(shù)（集群技術(shù)），把一個大的事務(wù)分散到Cluster 中的多個節(jié)點(diǎn)去執(zhí)行，提高了數(shù)據(jù)庫的吞吐量和容錯性。多媒體數(shù)據(jù)庫：提供了一系列用來存儲圖像、音頻和視頻的對象類型，更 好地對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、管理、查詢。模糊數(shù)據(jù)庫：是存儲、組織、管理和操縱模糊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，可以用于模 糊知識處理。鏈接：GISGIS（Geographic Information System或 Geo-Information System，地理信息系 統(tǒng)），有時又稱為地學(xué)信息系統(tǒng)。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它 是在計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間 中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技 術(shù)系統(tǒng)。鏈接：Cluster （集群）集群（Cluster）技術(shù)是一種較新的技術(shù)，通過集群技術(shù)，可以在付出較低成 本的情況下獲得在性能、可靠性、靈活性方面的相對較高的收益；其任務(wù)調(diào)度 是集群系統(tǒng)中的核心技術(shù)。集群是一組相互獨(dú)立的、通過高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)；它們構(gòu)成了一個 組，并以單一系統(tǒng)的