数据库管理技术发展经历了三个阶段:人工管理、文件系统、数据库系统阶段。
1、人工管理阶段
早期的数据处理都是通过手工进行的,因为当时的计算机主要是用于科学计算。
人工管理阶段的特点:
数据量较少:数据和程序一一对应,数据面向应用独立性很差。因为应用程序所处理的数据之间可能有一定的关系,因此程序之间会有大量的重复数据。
数据不保存:因为该阶段计算机的主要任务是科学计算,一般不需要长期保存。计算出结果就行了。
没有软件系统对数据进行管理:程序员不仅要规定数据的逻辑结构,并且要在程序中设计物理结构,包括存储结构的存取方法、输入输出方式等。
2、文件系统阶段
主要是大容量的磁盘等辅助存储设备的出现,使得专门管理辅助设备上的数据的文件系统应运而生,它是操作系统中的一个子系统。针对文件系统中,按照一定的规则将数据组织成为一个文件,应用存储通过文件系统对文件中的数据进行存取和加工。
数据可以长期保留:程序可以按照文件名访问和读取数据,不必关系数据的物理位置。
数据不属于某个特定应用:应用程序和数据直接不再是直接的对应关系,可以重复使用。不同的应用程序无法共享同一数据文件。
文件组织形式的多样化:索引文件、链接文件、Hash文件等。文件之间没有联系相互独立、数据间的联系要通过程序去构造。
文件系统的缺点:数据冗余、数据不一致性、数据孤立。
3、数据库系统阶段
数据库系统由计算机软件、硬件资源组成的系统,它实现了有组织地、动态地存储大量关联数据、方便多用户访问。它与文件系统的重要区别是:数据的充分共享、交叉访问、与应用程序的高度独立性。
3.1、采用复杂的数据模型表示数据结构
数据模型描述数据本身的特点、数据之间的联系。数据不再面向单个应用,二是整个应用系统。数据冗余明显减少,实现数据共享。
3.2、有较高的数据独立性
数据库是以一种更高级的组织形式,在应用程序和数据库之间有DBMS负责数据的存取。
数据库系统和文件系统的区别:数据库对数据的存储按照同一结构进行的,不同应用程序都可以直接操作这些数据。数据库对数据的完整性、唯一性、安全性都有一套有效的管理手段。
另外数据库还提供管理和控制数据的各种简单操作命令,使用户编程程序更加容易。
4、数据库的研究领域
4.1、数据库管理系统软件的研发
主要包括DBMS本身以及DBMS为核心的一组相互联系的软件系统包括工具软件和中间件。最终目的是提供系统的可用性、可靠性、可伸缩性,从而提高性能和提供用户的生产率。
4.2、数据库设计
主要方向是数据库设计方法学和设计工具,包括数据库设计方法、设计工具、设计理论的研究。
4.3、数据库理论
比如分布式数据库系统、并行数据库系统、知识库系统、多媒体数据库系统等。
主要研究集中于关系的规范化理论、关系数据理论等。近几年来计算机网络技术、人工智能技术、并行计算技术、分布式计算技术、多媒体技术等领域的高速发展对数据库技术产生了巨大影响。数据库技术和其他计算机技术互相结构互相渗透。产生了很多新的技术。