第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展史

1數(shù)據(jù)庫(kù)原理宋安平上海大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Apsong@第5周GGG2第1章數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展史數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展2024/2/263第一節(jié)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展人工管理階段文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)的缺陷倒排文件系統(tǒng)階段4一、人工管理階段20世紀(jì)50年代中期以前，計(jì)算機(jī)本身的水平較低。在硬件方面，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度低、內(nèi)存容量小，外存還沒(méi)有磁盤(pán)等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備；在軟件方面，還沒(méi)有操作系統(tǒng)，沒(méi)有管理數(shù)據(jù)的軟件。數(shù)據(jù)處理的方式基本上是批處理，其特點(diǎn)：數(shù)據(jù)不保存在計(jì)算機(jī)內(nèi)沒(méi)有專(zhuān)用的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理沒(méi)有文件的概念數(shù)據(jù)面向程序5圖1-1人工管理階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系6二、文件系統(tǒng)階段從20世紀(jì)50年代后期到60年代中期，計(jì)算機(jī)的硬件、軟件都有了很大發(fā)展：有了磁盤(pán)、磁鼓等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備；有了操作系統(tǒng)，其中有專(zhuān)門(mén)管理數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)。從處理方式講，不僅有了文件批處理，而且能夠聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理。此時(shí)，計(jì)算機(jī)不僅用于科學(xué)計(jì)算，還大量用于管理。數(shù)據(jù)處理的方式有批處理，也有聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理，其特點(diǎn)：數(shù)據(jù)以文件形式長(zhǎng)期保存在磁盤(pán)上數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)有了區(qū)別文件組織多樣化數(shù)據(jù)不在屬于某個(gè)特定的程序，可以重復(fù)使用對(duì)數(shù)據(jù)的操作以記錄為單位7圖1-2文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系8三、文件系統(tǒng)的缺陷文件系統(tǒng)的三個(gè)缺陷：數(shù)據(jù)的冗余性。由于數(shù)據(jù)的基本存取單位是記錄，因此，程序員之間很難明白他人數(shù)據(jù)文件的邏輯結(jié)構(gòu)。這樣，一個(gè)數(shù)據(jù)文件只能對(duì)應(yīng)于同一程序員的一個(gè)或幾個(gè)程序，不能共享，數(shù)據(jù)仍然是面向應(yīng)用的。數(shù)據(jù)冗余度大，不僅浪費(fèi)存儲(chǔ)空間，而且數(shù)據(jù)的修改和維護(hù)也較困難，容易造成數(shù)據(jù)的不一致性。數(shù)據(jù)不一致性數(shù)據(jù)聯(lián)系弱

9四、倒排文件系統(tǒng)階段20世紀(jì)60年代，為了提高系統(tǒng)性能，對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充，研制倒排文件系統(tǒng)。倒排文件是索引文件的推廣。10第二節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫(kù)階段的數(shù)據(jù)管理特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展11一、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的產(chǎn)生20世紀(jì)60年代后期，計(jì)算機(jī)硬件、軟件有了進(jìn)一步的發(fā)展。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度越來(lái)越快、內(nèi)存容量越來(lái)越大，并有了大容量磁盤(pán)。隨著管理數(shù)據(jù)規(guī)模的增大，文件系統(tǒng)的缺點(diǎn)越來(lái)越令人難以忍受。人們迫切盼望能有數(shù)據(jù)冗余度小，可共享數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。12一、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的產(chǎn)生IMS系統(tǒng)1968年IBM公司研制IMS系統(tǒng)，在IBM360/370機(jī)上運(yùn)行。DBTG報(bào)告1969年CODASYL（美國(guó)數(shù)據(jù)系統(tǒng)語(yǔ)言協(xié)會(huì)）的DBTG小組出一份報(bào)告，即DBTG報(bào)告。E.F.Codd的文章E.F.Codd于1970年在美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通信雜志發(fā)表一文。13二、數(shù)據(jù)庫(kù)階段的數(shù)據(jù)管理特點(diǎn)采用復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性物理獨(dú)立性、邏輯獨(dú)立性提供了方便的用戶(hù)接口提供四個(gè)方面的數(shù)據(jù)控制功能并發(fā)控制、恢復(fù)、完整性、安全性數(shù)據(jù)操作靈活14圖1-3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系15三、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）：是統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）：是位于用戶(hù)與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，為用戶(hù)和應(yīng)用程序提供訪(fǎng)問(wèn)DB的方法，包括DB的建立、查詢(xún)、更新及各種數(shù)據(jù)控制。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）：是實(shí)現(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，方便多用戶(hù)的計(jì)算機(jī)軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即采用了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：是一門(mén)研究數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、管理和使用的軟件學(xué)科。

16四、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)并行數(shù)據(jù)庫(kù)工程數(shù)