数据库技术的发展及基本理论
数据库技术的发展史
数据库技术的发展史数据库技术的发展，已经成为先进信息技术的重要组成部分，是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。
数据库技术最初产生于20世纪60年代中期，到今天近几十年的历史，其发展速度之快，使用X围之广是其它技术所远不及的。
先介绍一下数据模型的概念：数据模型是数据库系统的核心和基础。
数据模型的发展经历了格式化数据模型（包括层状数据模型和网状数据模型）、关系数据模型两个阶段，正在走向面向对象的数据模型等非传统数据模型的阶段。
层状数据模型每个节点间是一对多的父子之间的联系，比如一个父亲三个儿子；中心下的几个部门，部门里的人。
网状数据模型中允许任意两个节点间有多种联系，层次模型实际上是网状模型的一个特例；如同学生选课，一个学生可以选修多门课程，某一课程也可被多名学生选修。
关系数据模型，职工,比如我（编号，XX，性别，所属部门，籍贯），我和马薇，X晖，陈曙光等就组成了一X关系模型的数据表。
根据数据模型的发展，数据库技术可以相应地划分为三个阶段：第一代的网状、层次数据库系统；第二代的关系数据库系统；第三代的以面向对象模型为主要特征的数据库系统。
第一代数据库的代表是1969年IBM公司研制的层次模型的数据库管理系统IMS和70年代美国数据库系统语言协商CODASYL下属数据库任务组DBTG提议的网状模型。
层次数据库的数据模型是有根的定向有序树，网状模型对应的是有向图。
这两种数据库奠定了现代数据库发展的基础。
这两种数据库具有如下共同点：1.支持三级模式（外模式、模式、内模式），模式之间具有转换（或成为映射）功能，保证了数据库系统具有数据与程序的物理独立性和一定的逻辑独立性；2.用存取路径来表示数据之间的联系；3.有独立的数据定义语言；4.导航式的数据操纵语言。
网状数据库最早出现的是网状DBMS。
网状模型中以记录为数据的存储单位。
记录包含若干数据项。
网状数据库的数据项可以是多值的和复合的数据。
每个记录有一个惟一地标识它的内部标识符，称为码（DatabaseKey,DBK），它在一个记录存入数据库时由DBMS自动赋予。
2024年数据库
数据库数据库（Database）是一种按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
在当今信息时代，数据库在各行各业发挥着至关重要的作用。
本文将从数据库的定义、发展历程、类型、基本组成、关键技术以及应用场景等方面展开论述。
一、数据库的定义及发展历程1.定义数据库是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据具有“集成”、“共享”的特点。
所谓“集成”是指数据库中的数据不是零散的、独立的，而是相互关联的；所谓“共享”是指数据库中的数据可以被多个用户、多个应用程序共享使用。
2.发展历程数据库的发展可以分为三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
（1）人工管理阶段：20世纪50年代以前，计算机主要用于科学计算。
当时，数据管理主要依靠人工，数据不保存、不能共享、独立性差。
（2）文件系统阶段：20世纪50年代后期到60年代，计算机开始用于数据处理。
文件系统实现了数据的长期保存、共享，但数据冗余度大、独立性差。
（3）数据库系统阶段：20世纪60年代后期，数据库技术诞生。
数据库系统实现了数据的结构化、独立性高、冗余度小、易于扩展。
二、数据库的类型1.层次数据库：以树形结构表示实体及其之间关系的一种数据库。
2.网状数据库：以网状结构表示实体及其之间关系的一种数据库。
3.关系数据库：以表格形式表示实体及其之间关系的一种数据库。
关系数据库是目前应用最广泛的数据库类型。
4.对象数据库：以对象形式表示实体及其之间关系的一种数据库。
5.NoSQL数据库：非关系型数据库，包括键值存储、文档存储、列存储等类型。
6.分布式数据库：数据分布在多个地理位置的数据库系统。
三、数据库的基本组成1.数据库管理系统（DBMS）：负责数据库的建立、使用和维护的软件。
2.数据库（DB）：存储数据的容器。
3.数据库管理员（DBA）：负责管理和维护数据库系统的人员。
4.应用程序：使用数据库进行数据处理的应用软件。
5.用户：使用数据库系统的人员。
数据库技术简介
数据库技术简介数据库技术是现代信息系统中不可或缺的重要组成部分，它提供了有效地管理和组织数据的能力，为各种应用程序和业务提供了数据存储和访问的基础。
本文将介绍数据库技术的基本概念、发展历程以及常见的数据库类型和应用。
一、数据库技术的基本概念数据库是指存储和管理大量相关数据的集合，它以结构化的方式存储数据，并提供了灵活的查询和操作方式。
数据库技术主要包括数据模型、数据管理和数据库系统三个方面。
数据模型是数据库的逻辑结构，描述了数据之间的关系和约束。
常见的数据模型有层次模型、网络模型和关系模型。
其中，关系模型是目前应用最广泛的数据模型，它以表格形式存储数据，通过关系代数和关系演算实现数据的查询和操作。
数据管理是指对数据库中的数据进行组织、存储和管理的过程，包括数据定义、数据存储、数据操纵和数据控制等操作。
数据定义是指定义数据库的结构和约束，如表的定义、字段的定义和关系的定义等；数据存储是指将数据存储在物理介质上，如硬盘、内存等；数据操纵是指对数据库中的数据进行查询、插入、更新和删除等操作；数据控制是指对数据库的访问权限进行管理和控制，保证数据的安全性和完整性。
数据库系统是指由数据库、数据库管理系统（DBMS）和应用程序组成的集成环境。
数据库管理系统是实现数据管理功能的软件，它负责解释和执行用户的数据库操作请求，提供高效的数据存取机制和数据一致性控制机制，保证数据库的安全性和可靠性。
二、数据库技术的发展历程数据库技术起源于上世纪60年代，随着计算机技术的发展和应用需求的增加，数据库技术得到了广泛的应用和发展。
早期的数据库系统采用层次模型和网络模型，这些模型通过建立数据之间的层次关系或网络关系，实现数据的组织和管理。
然而，这些模型存在着数据结构复杂、查询操作繁琐等问题，限制了数据库系统的应用范围。
1970年代，关系模型的提出引领了数据库技术的革命。
关系模型以表格的形式存储数据，通过关系代数和关系演算实现数据的查询和操作，极大地简化了数据的组织和操作。
数据库技术发展综述
数据库技术发展综述本文对数据库的概念、发展阶段、内容以及发展趋势进行了分析，希望能够提供一些借鉴和参考。
标签：数据库概念发展内容趋势一、前言当前，信息技术的快速发展给人们的生产生活带来了极大的便利，其中数据库技术更是起到至关重要的作用。
二、大数据概述大数据（BigData），也称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的资讯，通常被认为是PB或EB或更高数量级的数据。
大数据特点是容量在增长、种类在增长、速度也在增长，面临如此庞大的数据量，数据的存储和检索面临着巨大挑战。
比如2007年时，Facebook使用数据仓库存储15个TB的数据，但到了2010年，每天压缩过的数据比过去总和还多，那时商业并行数据库很少有超过100个节点以上的，而现在雅虎的Hadoop集群超过4000个节点，Facebook仓库节点超过2700个。
大量的数据现在已经开始影响我们整个的工作、生活、甚至经济，如何存储和高效利用这些数据是需要我们解决的。
三、计算机数据库的发展计算机数据库已经历了长达五十年之久。
计算机数据库已经在理论和系统上都取得了辉煌的成就。
并且，已被广泛应用于多种行业。
计算机数据库的发展主要经历了如下的三个阶段：1.第一阶段：层次和网状数据库系统在第一阶段中，数据库支持层次和网状数据化模型。
网状和层次数据库为数据方法和数据库提供了基础。
这两种数据库系统是应用较早的数据库技术。
2.第二阶段：关系数据库系统此阶段数据库技术主要被广泛应用到企业管理，办公自动化和情报检索等方面。
它以严格的数学概念做基础，简单，清晰，易于被用户接受而风靡一时。
3.第三阶段：以面向对象数据模型为主要特征的数据库系统面向对象数据库其本质是类的集合。
在这个阶段中，其主要目标是为面向对象的数据模型提供类层次结构。
它主要有这些特点：一是永久保存数据库中的数据，其次是在存储管理方面，如：数据聚集，索引管理，查询优化，数据缓冲，存取路径选择等。
数据库技术综述
数据库技术综述数据库技术是当代信息技术领域中至关重要的一项技术。
随着数据量的不断增长和数据处理的需求日益复杂化，数据库技术的发展也不断推进，为企业和个人提供了高效、可靠的数据管理解决方案。
本文将综述数据库技术的发展历程、不同类型的数据库以及相关的技术趋势。
一、发展历程数据库技术的发展始于上世纪60年代，最早由IBM的研究员提出并逐渐普及。
最初的数据库技术主要采用层次模型和网状模型来管理数据。
直到70年代中期，关系模型数据库的出现彻底改变了数据库技术的格局。
关系模型数据库通过使用表格、行和列的形式把数据组织起来，大大提升了数据的存取效率和操作灵活性。
90年代初期，面向对象数据库概念的出现为数据库技术带来了新的发展方向。
面向对象数据库通过将数据和行为封装在一起，使之成为一个对象。
这种数据库技术提供了面向对象编程的优势，使得处理复杂数据结构变得更加容易。
然而，由于它的性能和成本问题，并没有迅速普及。
随着互联网的兴起，大规模数据的存储和处理成为企业和组织面临的重要挑战。
于是，分布式数据库和并行数据库技术随之发展起来。
分布式数据库将数据存储在多个物理节点上，提供了更好的可扩展性和容错性。
并行数据库则利用多个处理器同时进行数据处理，提高了数据处理的速度和吞吐量。
二、不同类型的数据库1. 关系型数据库（RDBMS）关系型数据库是最常见也是最经典的数据库类型。
它使用关系模型来组织数据，将数据存储在以表格（表）为基础的结构中。
关系型数据库具有严格的数据结构定义和数据完整性保证，并支持复杂的事务处理和数据查询。
MySQL、Oracle和Microsoft SQL Server等都是常见的关系型数据库。
2. 非关系型数据库（NoSQL）非关系型数据库是一种相对于关系型数据库而言的新型数据库类型。
它们以键值对、列族、文档或图形等数据模型来存储数据，具有更弹性的数据模型和更好的可伸缩性。
非关系型数据库如MongoDB、Redis和Cassandra 等，适用于大规模数据的处理和高并发访问。
数据库技术的发展及基本理论
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设计原则:
(1) 将有关不同实体集的信息拆分到不同的 表中,在每个表中只有一个主关键字。
(2) 不允许出现“表中表”,即表中每一项 都不可再分割。
(3) 冗余不可避免，但可以减少。 (4) 表中任意两行不能完全相同，也就是
说，不能有两条记录各字段的取值完全 相同。
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应用程序1
应用程序2 应用程序n
数据库 管理 系统
数 据 库
图1-3 数据库系统阶段程序与数据的关系
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1.1.2 数据库技术的发展
• 数据库系统起源于60年代中期,从此开始 了它的迅速发展历程。数据库系统的发 展始终是以数据模型的发展为主线,其发 展可以划分为三代 。
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3．数据世界（Data World）
• 数据世界又称机器世界,信息世界中的信 息经过抽象和组织,以数据形式存储在计 算机中，它是数据库系统的处理对象。 数据世界也有一些常用的、用来描述数 据的术语:字段（Field）、记录 （Record）、 文件（File）。
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4．数据处理的抽象过程
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1．第一代数据库系统 即层次数据库系统和网状数据库系统。
2．第二代数据库系统 第二代数据库系统,即关系数据库系统
（RDBMS）。该系统的主要特点是:概 念单一化,数据及数据间的联系都用关系 来表示;以关系代数为理论基础;数据独立 性强；数据库语言采用说明性语言，大 大简化了用户的编程难度。
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1.4.3 关系数据库管理系统的 三种关系操作
1．选择
– 从关系中找出满足给定条件的元组的操作称为选 择,是在二维表的水平方向上选取一个子集。
数据库技术发展综述
1、云数据库：云计算技术的兴起为数据库技术的发展带来了新的机遇。云 数据库将数据存储在云端，具有高可用性、高可扩展性和低成本等优点。越来越 多的企业开始采用云数据库来满足其数据存储和管理需求。
2、大数据存储与管理：随着数据规模的不断扩大，大数据存储与管理成为 了一个重要的问题。数据库技术不断发展，以支持大数据的存储、查询和分析。 例如，分布式数据库和NoSQL数据库的兴起为大数据存储与管理提供了新的解决 方案。
一、数据库技术概述
数据库技术是一种管理和组织数据的方法，它通过建立数据模型来抽象现实 世界中的各种事物，并对其进行分类、编码和存储。数据库技术是随着计算机技 术的不断发展而产生的，它经历了人工管理、文件管理、数据库管理系统等阶段。 随着数据规模的不断扩大和数据处理需求的不断提升，数据库技术也在不断演进 和发展。
总之，数据库技术的发展历程和现状表明了其在各个领域中的重要性和必要 性。随着技术的不断进步和应用需求的不断扩大，数据库技术将继续不断创新和 发展，为人类社会的发展做出更加重要的贡献。
参考内容
随着移动设备的普及和互联网技术的发展，移动数据库技术作为支撑移动计 算环境的关键技术之一，越来越受到研究者和企业的。本次演示旨在综述移动数 据库技术的研究现状、挑战与未来发展趋势，以期为相关研究提供参考。
二、数据库技术分类
根据应用场景和特点的不同，数据库技术可分为多种类型。常见的分类方式 包括：
1、关系型数据库：以关系代数为基础，采用表结构来组织数据。关系型数 据库具有高度的数据独立性和共享性，是目前应用最广泛的一种数据库类型。
2、非关系型数据库：不基于关系代数，而是采用其他方式来组织和存储数 据。非关系型数据库具有高性能、高可扩展性和低成本等优点，因此在某些特定 场景下得到广泛应用。
数据库技术的发展与应用
数据库技术的发展与应用数据库技术的发展历程数据库技术是计算机领域中关键的一项技术，它是指对大量数据进行有效管理、组织和存储的技术手段。
数据库技术的发展经历了多个阶段，从最初的层次化文件管理系统，到关系型数据库系统的崛起，再到最近的面向大数据与云计算的新一代数据库技术。
1. 层次化文件管理系统早期的数据库技术是基于层次化文件管理系统的，该系统使用树形结构表示数据之间的关系。
这种系统容易实现，但缺点是数据之间的关系比较复杂时，查询和维护都很困难。
2. 关系型数据库系统1970年代，关系型数据库系统应运而生。
这种系统使用表的形式存储数据，通过SQL语言进行操作和查询。
与文件系统相比，关系型数据库系统具有更好的数据组织结构和数据管理能力，可以通过定义表和表之间的关系来实现各种复杂查询和数据操作。
3. 面向大数据与云计算的新一代技术随着数据量的不断增长，传统的关系型数据库系统在面对大数据和云计算场景下的挑战变得越来越明显。
为了应对这些挑战，新一代的数据库技术应运而生。
这些技术包括NoSQL数据库、NewSQL数据库、分布式数据库等，它们以其高效的数据存储和处理能力，成为了大数据和云计算时代的重要支撑。
数据库技术的应用领域数据库技术作为一种重要的信息管理工具，在各个领域都有广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用领域及其数据库技术的应用情况。
1. 金融领域在金融行业，数据库技术的应用涉及到交易记录、客户信息、资金流动等海量数据的管理和分析。
金融机构常常通过数据库技术来实现交易处理系统、风险管理系统、客户关系管理系统等重要应用。
2. 医疗领域医疗领域对数据库技术的需求主要体现在电子病历管理、医疗资源调度、药物信息管理等方面。
数据库技术可以帮助医院实现更好的数据共享与协作，并提供决策支持。
3. 物流领域物流行业需要对物流信息进行实时的、准确的管理和跟踪。
数据库技术可以用于处理订单信息、仓储管理、运输计划等各个环节的数据，提高物流效率和服务质量。
简述数据库技术的发展
简述数据库技术的发展随着信息技术的不断进步，数据库技术也在不断发展和演进。
数据库技术是指用于存储和管理大量数据的技术，它的发展可以追溯到上世纪60年代。
在数据库技术出现之前，数据的存储和管理是一个相对复杂和困难的问题。
早期的计算机系统使用的是文件系统来存储数据，数据的组织和访问都是基于文件的。
然而，文件系统存在一些问题，比如数据的冗余性高、难以实现数据的共享和一致性等。
为了解决这些问题，数据库技术应运而生。
最早的数据库系统是层次数据库系统，它将数据组织成层次结构，类似于树形结构。
这种数据库系统能够解决一些问题，但是它的数据结构相对固定，不够灵活。
随后出现的是网络数据库系统，它将数据组织成网络结构，类似于图形结构。
网络数据库系统相比层次数据库系统更加灵活，但是它的数据结构仍然相对复杂。
在20世纪70年代，关系数据库系统的出现彻底改变了数据库技术的面貌。
关系数据库系统将数据组织成表格的形式，通过关系代数和关系演算来实现数据的操作和查询。
这种数据库系统具有结构简单、易于理解和使用的特点，成为了当时最主流的数据库技术。
在关系数据库系统的基础上，出现了一系列的关系数据库管理系统（RDBMS），比如IBM的DB2、Oracle的Oracle、微软的SQL Server等。
这些RDBMS不仅提供了基本的数据存储和管理功能，还提供了更加强大和丰富的功能，比如事务管理、并发控制、数据恢复等。
同时，它们也支持了SQL语言，使得用户可以通过SQL 语句来进行数据的操作和查询。
随着互联网的兴起和大数据的概念的提出，数据库技术也面临着新的挑战和需求。
传统的关系数据库系统在处理大规模数据和高并发访问方面存在一些问题，比如性能不足、扩展性差等。
为了解决这些问题，出现了一系列新的数据库技术，比如分布式数据库、列式数据库、内存数据库等。
分布式数据库技术将数据存储和处理分布在多个节点上，可以提供更好的性能和可扩展性。
列式数据库技术将数据按列存储，可以提供更高的查询效率和压缩率。
《数据库技术新发展》课件
数据库的安全与隐私保护
随着互联网的发展，数据库的安全与隐私保护越来越受到关注。
企业需要采取多种安全措施，如加密技术、访问控制和审计机制等，来保护用户数据的安全和隐私。
数据库的安全与隐私保护需要贯穿于整个数据生命周期，包括数据的采集、存储、处理、传输和销毁等 环节。
数据库的智能化发展
随着人工智能技术的发展， 数据库的智能化成为一种趋
势。
智能化数据库能够自动优化 查询性能、自动推荐数据模 型和自动预测数据发展趋势 等，提高数据处理效率和准
确性。
智能化数据库还可以帮助企 业更好地理解客户需求，优 化业务流程，提高决策效率 和准确性。
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数据库技术面临的挑战与未来展 望
数据安全与隐私保护的挑战
数据泄露风险
随着数据库中存储的数据量不断增加，数据泄露的风险也随之提高，如何确保数据的安 全性和隐私性成为一大挑战。
THANKS
感谢观看
Hale Waihona Puke 05数据库技术应用案例
金融行业数据库应用案例
总结词
金融行业是数据库技术的重要应用领域，涉及银行、证券、保险等多个子行业，对数据的安全性、可靠性和实时 性要求极高。
详细描述
金融行业需要处理大量的交易数据和客户信息，因此对数据库技术的要求非常高。随着金融业务的不断拓展和创 新，数据库技术也在不断升级和完善，以满足金融行业的各种需求。例如，银行需要高性能的数据库来支持信用 卡交易、贷款审批等业务；证券公司需要实时数据库来支持股票交易和风险控制等业务。
复杂的安全威胁
随着网络攻击手段的不断升级，数据库面临的安全威胁也日益复杂，如SQL注入、跨站 脚本攻击等，需要加强安全防护措施。
隐私法规的限制
数据库技术的发展趋势
数据库技术的发展趋势数据库技术是计算机领域中一项重要的技术，随着互联网和大数据的快速发展，数据库技术也在不断的进步和创新。
本文将从多个角度探讨数据库技术的发展趋势。
一、云数据库的兴起随着云计算的兴起，云数据库成为了数据库技术的热点之一。
云数据库将传统的数据库迁移到云平台上，使得数据库的管理和维护更加简单和高效。
云数据库可以根据需求弹性扩展，提供高可用性和可靠性的服务。
同时，云数据库还可以实现多租户的共享，降低了成本，提高了资源利用率。
二、分布式数据库的发展随着数据量的不断增大，传统的集中式数据库已经无法满足需求。
分布式数据库成为了解决大规模数据存储和处理的有效手段。
分布式数据库将数据分散存储在多个节点上，提高了系统的可扩展性和性能。
同时，分布式数据库还可以实现数据的冗余备份和容错恢复，提高了系统的可靠性。
三、NoSQL数据库的兴起传统的关系型数据库在处理大规模数据和高并发访问时存在性能瓶颈。
NoSQL数据库应运而生，具有高可扩展性和高性能的特点。
NoSQL数据库采用了非关系型的数据模型，放弃了传统的ACID事务特性，提高了系统的吞吐量和响应速度。
NoSQL数据库适用于分布式环境和大量非结构化数据的存储和处理。
四、人工智能与数据库的结合人工智能技术的快速发展为数据库技术带来了新的机遇。
人工智能需要处理大量的数据，并进行复杂的数据分析和挖掘。
数据库作为数据的存储和管理平台，与人工智能技术的结合可以提供更加高效和智能的数据处理和分析能力。
人工智能可以通过数据库技术来实现数据的快速查询和实时分析，为决策提供有力的支持。
五、区块链技术的应用区块链技术作为一种分布式的、不可篡改的数据存储和传输方式，对数据库技术也带来了新的挑战和机遇。
区块链技术可以实现数据的去中心化存储和共享，保证数据的安全性和可信度。
数据库技术可以与区块链技术相结合，实现数据的可追溯性和安全性。
数据库技术的发展趋势主要包括云数据库的兴起、分布式数据库的发展、NoSQL数据库的兴起、人工智能与数据库的结合以及区块链技术的应用。
数据库技术
数据库技术数据库技术是计算机科学领域的重要分支之一，广泛应用于各个行业和领域。
随着信息技术的发展和数据量的快速增长，数据库技术在存储、管理和处理大量数据方面发挥着至关重要的作用。
本文将对数据库技术的基本概念、原理、应用和发展趋势进行探讨。
一、数据库技术的基本概念数据库（Database）是指按照一定的数据模型组织、存储和管理数据的集合。
数据库中的数据可以按照不同的方式进行组织和访问，包括层次型数据库、网络型数据库、关系型数据库等。
而数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是控制和管理数据库的软件系统，它能够提供数据的高效存储、可靠的数据访问、数据完整性和安全性等功能。
二、数据库技术的原理数据库技术的原理主要包括数据模型、数据结构、数据操作和数据完整性等方面。
数据模型是数据库中数据的逻辑表示方式，常用的数据模型包括层次模型、网络模型和关系模型等。
数据结构是指数据库中数据的物理存储方式，例如表、索引、视图等。
数据操作是指对数据库中数据进行增、删、改、查等操作，可以通过SQL语言来实现。
数据完整性是指保证数据库中数据的正确性和一致性，可以通过各种约束和触发器等机制来实现。
三、数据库技术的应用数据库技术在各个行业和领域都有广泛的应用。
在企业管理方面，数据库技术可以用于人力资源管理、供应链管理、客户关系管理等方面，帮助企业高效管理和利用信息资源。
在金融领域，数据库技术可以用于银行系统、证券交易系统等的数据管理和处理。
在医疗领域，数据库技术可以用于病历管理、医疗数据分析等方面，提高医疗信息的安全性和有效性。
在物流领域，数据库技术可以用于仓储管理、配送管理等方面，提高物流效率和服务质量。
四、数据库技术的发展趋势数据库技术在过去几十年中取得了长足的发展，并且仍在不断演进和创新。
未来数据库技术的发展有以下几个主要趋势：1. 大数据：随着信息技术的发展和互联网的普及，数据量呈爆炸式增长。
对数据库技术的发展及数据库的认识
对数据库技术的发展及数据库的认识⼀、数据库管理技术的发展数据库技术就是研究如何科学的管理数据以便为⼈们提供可共享的、安全的、可靠的数据的技术。
数据库技术包括数据管理和数据处理两部分内容。
⼈⼯管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要⽤于科学计算。
在这⼀阶段，计算机除硬件外，没有管理数据的软件，数据处理⽅式是批处理。
数据的组织和管理完全靠程序员⼿⼯完成，此阶段数据的管理效率很低，其特点如下。
1. 数据不保存此阶段计算机主要⽤于科学计算，并不对数据进⾏其他操作，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批量输⼊，数据处理完后不保存原始程序和数据。
计算机断电之后计算结果也会随之消失。
2. 应⽤程序管理数据数据需要由应⽤程序⾃⼰管理，没有相应的软件系统负责数据的管理⼯作。
程序员不仅要规定数据的逻辑结构，⽽且要设计数据的物理结构，包括存储结构、存取⽅法和输⼊输出⽅式等，使得程序员负担很重。
3. 数据不共享⼀组数据只能对应⼀个程序，数据是⾯向应⽤的。
各个应⽤程序的数据各⾃组织，⽆法互相利⽤和互相参照，因此程序与程序之间有⼤量的冗余数据。
4. 数据不具有独⽴性数据的逻辑结构和物理结构都不具有独⽴性。
当数据的逻辑结构或物理结构发⽣变化后，必须对应⽤程序做相应的修改，从⽽给程序员设计和维护应⽤程序带来繁重的负担。
⽂件系统阶段20世纪50年代后期到60年代中期，硬件⽅⾯已有了磁盘、磁⿎等存储设备；软件⽅⾯，操作系统中已经有了专门的数据管理软件，⼀般称为⽂件系统。
这时的计算机不仅⽤于科学计算，也⼤量⽤于数据处理。
1. ⽂件系统的优点此阶段数据管理具有如下特点。
(1) 数据可以长期保存由于计算机⼤量⽤于数据处理，数据需要长期保留以便在外存上反复进⾏查询、修改、插⼊和删除等操作。
(2) ⽂件系统管理数据由专门的软件即⽂件系统进⾏数据管理，⽂件系统把数据组织成相互独⽴的数据⽂件，利⽤“按⽂件名访问，按记录进⾏存取”的管理技术，可以对⽂件中的数据进⾏修改、插⼊和删除操作。
数据库技术发展概述
数据库技术发展概述
数据库技术是记录和存储数据的重要手段，其发展与技术的进步紧密相关。
20世纪60年代，数据库技术的发展开始于关系数据库管理系统（RDBMS）的出现，它采用物理组织策略，通过将数据库中数据项存储在逻辑上相关的表中，以便实现数据查询和更新的能力。
随后，分布式数据库技术开始发展，分布式数据库系统（DDBMS）能够更有效地管理数据分布在多个节点的情况，并通过使用类似于时空索引的建立和实施机制，实现在多节点上有效的数据查询和更新操作。
20世纪90年代，随着物理组织和数据分布技术的发展，数据库技术出现了新的发展，即物理组织策略和数据分布技术将合并在一起，形成新的分布式数据库系统（DDBMS）。
DDBMS支持分布式数据的跨节点查询、更新和事务处理，具有较高的稳定性和容错性。
从20世纪90年代起，对象关系数据库（ORDBMS）的发展也成为了必然趋势，ORDBMS将传统的关系数据模型和面向对象技术相结合，使用者可以更灵活地处理非结构化数据。
数据库的原理与应用的发展
数据库的原理与应用的发展一、数据库的原理数据库是计算机系统中存储和管理数据的一种软件系统，它具有以下几个基本原理：1.数据模型：数据库系统使用数据模型来描述数据的结构和关系。
常见的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型等。
其中，关系模型最为流行和广泛应用，它使用表格来组织数据，表格中的每一行代表一个记录，每一列代表一个属性。
2.数据库语言：数据库系统提供了一种统一的数据操作语言，即SQL（Structured Query Language）。
通过SQL语句，可以对数据库进行增删改查等操作，实现对数据的管理和访问。
3.数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统是指用于管理数据库的软件系统，它负责数据库的创建、维护和操作。
常见的DBMS包括Oracle、MySQL、SQL Server等。
4.数据的存储和检索：数据库系统通过使用索引等技术，实现数据的高效存储和检索。
索引可以提高数据的访问速度，避免全表扫描。
二、数据库应用的发展随着计算机技术的发展，数据库应用也不断演进和改进，以下是数据库应用的几个发展趋势：1.数据库与云计算的结合：随着云计算技术的兴起，越来越多的数据库开始与云平台相结合，将数据存储和计算分离，提供灵活、可扩展的数据库解决方案。
云数据库具有高可用性、弹性扩展、自动备份等特点，逐渐成为企业数据管理的首选。
2.大数据和数据仓库：随着数据规模的急剧增长，传统的关系型数据库面临性能瓶颈。
为了应对海量数据的存储和分析需求，大数据和数据仓库技术逐渐兴起。
大数据技术通过分布式计算和存储，解决了海量数据的处理问题；数据仓库技术则提供了更高效的数据管理和分析手段。
3.数据库的安全性：随着数据泄露和隐私问题的频发，数据库的安全性成为重要的关注点。
现代数据库系统提供了诸多安全机制，包括访问控制、数据加密、日志记录等，以保护敏感数据的安全性和完整性。
4.数据库的智能化：随着人工智能和机器学习技术的发展，数据库系统正在向智能化方向发展。
数据库的概念和发展
数据库的概念和发展
数据库是指存储、管理和组织数据的系统。
它是一个结构化的数据集合，通过使用数据库管理系统（DBMS）进行管理和访问。
数据库的发展可以分为以下几个阶段：
1. 文件系统阶段：早期的数据库管理方式是通过文件系统来存储和管理数据，但这种方式存在许多问题，如数据冗余、数据不一致性等。
2. 层次数据库阶段：在20世纪60年代，层次数据库模型被引入，这种模型使用树结构来组织数据，解决了一部分数据冗余和不一致性的问题。
3. 网状数据库阶段：在层次数据库的基础上，网状数据库模型被提出，它克服了层次数据库模型的一些限制，但仍然存在复杂的数据描述和维护问题。
4. 关系数据库阶段：在20世纪70年代，关系数据库模型被提出，它使用表和关系来组织和管理数据，具有良好的数据结构灵活性和查询能力，成为最广泛使用的数据库模型。
5. 面向对象数据库阶段：随着面向对象编程的发展，面向对象数据库被引入，它将对象作为数据的基本单位，并支持面向对象的操作和查询。
6. 大数据与分布式数据库阶段：随着大数据时代的到来，传统的关系数据库面临着存储和处理海量数据的挑战。
为了解决这一问题，分布式数据库和NoSQL数据库（如键值对数据库、文档数据库、列存
储数据库等）得到了广泛应用。
7. 数据库云化与服务化阶段：云计算的兴起推动了数据库的云化和服务化，提供了更灵活、可扩展和易用的数据库解决方案。
总之，数据库的发展经历了从文件系统到关系数据库、面向对象数据库，再到大数据和云化的阶段，不断满足人们对数据管理和应用的需求，并在各个领域起到了重要的作用。
数据库技术的发展及基本理论37页PPT
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
数据库技术的发展及基本理论 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生பைடு நூலகம்54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
数据库技术
数据库技术随着计算机技术的不断发展，数据库技术越来越成为各行各业的重要工具。
它不仅提供了存储和管理数据的功能，还能够对数据进行分析、处理和应用。
在这篇文章中，我们将深入探讨数据库技术的背景、基本概念、应用和发展趋势。
一、背景数据库技术源于计算机应用于企业管理和科学研究的需求。
1950年代，计算机被广泛用于数据管理和处理，以替代人工数据记录和处理方式。
当时的计算机存储空间很小，计算速度也很慢，所以数据管理和处理的效率很低。
人们希望通过一种新的技术，在计算机存储空间和计算速度的限制下，实现更有效的数据管理和处理。
1960年代，Relational Model概念被提出来。
它更加完善了数据库技术，并成为后来数据库管理系统的基础。
1970年代，IBM、Oracle等公司开始生产商用数据库管理系统，并逐渐发展成为数据库市场的主要参与者。
20世纪80年代以后，随着计算机技术逐渐成熟和发展，数据库技术也不断进步。
特别是Internet的普及，让数据库技术应用几乎涵盖了所有的信息行业，在这一领域中，数据库技术已经成为关键的技术。
二、基本概念1. 数据库数据库就是数据的仓库，是一个有组织的数据集合。
数据集合包括数据、数据结构、数据内容以及数据的关系和约束等。
通常，一个数据库有一个或多个数据库管理系统(DBMS)来管理和访问数据。
2. 数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)是管理数据库的软件系统，它允许用户定义、创建、更新、管理和查询数据库。
常见的DBMS软件包括Oracle、SQL Server、MySQL和PostgreSQL等。
3. 数据库模型数据库模型是关于如何组织、存储和管理数据的一种抽象描述。
目前常用的三种模型是层次模型、网状模型和关系模型。
其中，关系模型是最常用的数据库模型。
4. 数据库设计数据库设计是指根据需求和规范，把现实中的数据转化为数据库中的数据，包括数据库的结构和内容的定义。
5. SQL语言SQL(Structured Query Language)是用于操作数据库的标准化语言。
期中论文数据库技术的发展
期中论文数据库技术的发展数据库技术是计算机科学领域中的重要分支，随着计算机技术和互联网的快速发展，数据库技术也得到了迅猛的发展。
本文将从数据库技术的发展历程、当前数据库技术的新趋势以及数据库技术的影响等方面进行探讨。
首先，数据库技术的发展历程可以追溯到上世纪60年代。
在那个时候，计算机存储容量和处理速度有限，所以数据是通过文件系统进行管理的。
然而，随着计算机应用的普及和数据量的急剧增加，传统的文件系统已经无法满足数据管理的需求。
于是，关系数据库的概念应运而生。
关系数据库的核心思想是使用表格的形式来组织和管理数据，借助于关系代数等数学理论构建了一套完整的数据模型和查询语言，这就是SQL 语言。
关系数据库具有结构化、稳定、易于扩展的特点，因此在业界迅速得到了广泛应用。
此后，各种关系数据库管理系统（RDBMS）相继出现，如IBM的DB2、Oracle数据库和Microsoft SQL Server等。
然而，在互联网的快速发展过程中，关系数据库面临着新的挑战。
互联网应用所带来的数据规模的爆炸式增长和高并发访问的需求，使得传统关系数据库在处理性能和可扩展性上遇到了瓶颈。
为了解决这些问题，一系列新型数据库技术应运而生。
其中，NoSQL（Not Only SQL）数据库成为了关注的热点。
NoSQL数据库是一种非关系型的、分布式的、灵活的数据存储系统，它摒弃了传统关系数据库的一些限制和复杂性，以提供高可扩展性、高性能和灵活的数据模型为目标。
NoSQL数据库可以分为键值数据库、文档数据库、列式数据库和图数据库等多种类型，每种类型都有其自身适用的场景和特点。
此外，随着大数据的兴起，数据分析和挖掘也成为了热门话题。
传统的关系数据库在处理庞大的数据集时效率较低，因此各种大数据技术也得到了广泛应用，比如Hadoop和Spark等。
这些技术主要由分布式文件系统和分布式计算框架组成，能够以高性能、高可扩展性的方式处理大规模的数据，为数据分析和挖掘提供了强大的支持。
数据库技术发展概述
数据库技术发展概述摘要：20世纪50年代，随着计算机技术的发展，其应用领域不再局限于科学计算，人们开始使用计算机来管理数据。
由此，计算机技术新的研究分支——数据库技术应运而生。
所谓数据库就是将许多具有相关性的数据以一定的组织方式存储在一起形成的数据集合。
而数据库管理系统(Database Management System，简称为DBMs ) 是支持人们建立、使用、组织、存储、检索和维护数据库的软件系统。
它包括数据库模型、数据模型、数据库与应用的接口语言等。
经过多年的探索，目前，数据库技术已相当成熟，被广泛应用于各行各业中，成为现代信息技术的重要组成部分，是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。
关键字：数据库技术、管理系统、信息技术、基础和核心1、数据库技术的发展历程在数据库出现前，计算机用户是使用数据文件来存放数据的。
常用的高级语言从早期的FORTRAN到今天的c语言，都支持使用数据文件。
有一种常见的数据文件的格式是，一个文件包含若干个“记录”，一个记录又包含若干个“数据项”，用户通过对文件的访问实现对记录的存取。
通常称支持这种数据管理方式的软件为“文件管理系统”。
在这种管理方式下，这些数据与其他文件中数据有大量的重复，造成了资源与人力的浪费。
随着计算机所处理的数据的日益增多，数据重复的问题越来越突出。
于是人们就想到将数据集中存储、统一管理，这样就演变成数据库管理系统从而形成数据库技术。
数据库的诞生以20世纪60年代IBM公司推出的数据库管理产品IMs ( Info咖ationMana髀ment System) 为标志。
数据库的出现，实现了数据资源的整体和结构化管理，使数据具有了共享性和一定的独立性，并能够对冗余度进行控制。
数据库管理系统的推出，使得数据库概念得到了普及，也使得人们认识到数据的价值和统一管理的必要。
但是由于IMs 是以层次模型来组织和管理数据的，对非层次数据使用虚拟记录，大量指针的使用降低了数据使用的效率，同时，数据库管理系统提供的数据模型机及数据库语言比较低级，数据的独立性也比较差，给使用带来了很大的局限性。
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2．数据库管理系统 数据库管理系统是一个以统一的方式管理、 维护数据库中数据的软件系统，它要在操作 系统的支持与控制下运行，其功能主要有： 建立数据库；接受并执行用户对数据库的操 作命令；进行系统运行控制，如数据库的并 发控制、数据安全性和完整性控制等。
3．数据库系统 数据库系统是指在计算机系统中引进数据库 后的系统构成。
• 数据世界又称机器世界，信息世界中的 信息经过抽象和组织，以数据形式存储 在计算机中，它是数据库系统的处理对 象。数据世界也有一些常用的、用来描 述数据的术语：字段（Field）、记录 （Record）、 文件（File）。
4．数据处理的抽象过程
现实世界 信息世界 数据世界
事物
特性 唯一特性
实体集
2．信息世界（Information Word）
• 信息世界是现实世界在人们头脑中的反 映，所以又称观念世界。人的思维将现 实世界的数据抽象化和概念化，并用文 字符号表示出来，就形成了信息世界。 人们在研究现实世界过程中常用到如下 术语：实体、属性、域、键等。
3．数据世界（Data World）
1.3.1 数据处理的抽象描述
• 人们研究和处理数据的过程中，常常把 数据的转换分为三个领域：现实世界、 信息世界、数据世界，这三个世界间的 转换过程，就是将客观现实的信息反映 到计算机数据库中的过程。
1．现实世界（Real Word）
• 现实世界就是客观存在的世界，它存在 于人们的思想之外。现实世界存在无数 事物，每一个客观存在的事物可以看做 是一个个体，个体有多项特征和属性。 比如，“车”就有类型、价格、品牌、 颜色等特征。不同的人，只会关心其中 的一部分属性，相同领域内的个体有着 相同的特征。
应用程序1
应用程序2 应用程序n
数据库 管理 系统
数 据 库
图1-3 数据库系统阶段程序与数据的关系
1.1.2 数据库技术的发展
• 数据库系统起源于60年代中期，从此开 始了它的迅速发展历程。数据库系统的 发展始终是以数据模型的发展为主线， 其发展可以划分为三代 。
1．第一代数据库系统
即层次数据库系统和网状数据库系统。
2．第二代数据库系统
第二代数据库系统，即关系数据库系统 （RDBMS）。该系统的主要特点是：概 念单一化，数据及数据间的联系都用关 系来表示；以关系代数为理论基础；数 据独立性强；数据库语言采用说明性语 言，大大简化了用户的编程难度。
3．第三代数据库系统
第三代数据库系统，即面向对象数据库
系统，是基于扩展的关系数据模型或面 向对象数据模型的，是尚未完全成熟的 一代数据库系统，其主要特点是支持包 括数据、对象和知识的管理；在保持和 继承第二代数据库系统技术的基础上引 入面向对象等新技术；对其它系统开放， 具有良好的可移植性、可连接性、可扩 充性等。
• 数据管理特点：数据不独立，它是程序的组成 部分，因此只有程序（Program）的概念，没 有文件（File）的概念；数据也不能共享，一 组数据对应一个程序，数据是面向应用的；此 时的数据一般不长期保存。
应用程序1 应用程序2
数据组1 数据组2
应用程序n
数据组n
图1-1 人工管理数据模式
2．文件系统阶段
实体 属性
键
文件
记录 数据项 主关键字
1.3.2 实体间联系及联系的种类
• 现实世界存在各种事物，事物与事物之 间存在着联系，实体之间的对应关系称 为联系，联系一般指一个实体集中的实 体与另一个实体集中的实体相互之间关 系的抽象表示。实体之间的联系有三种：
1．一对一的关系 2．一对多的关系 3．多对多的关系
1.4.1 数据库设计的全过程
1．需求收集和分析 2．概念结构设计 3．逻辑结构设计 4．物理结构设计 5．数据库的实现和维护
1.4.2 设计关系数据库时应注意的问题
• 在关系数据库中，数据库其实就是关系 （表）的集合，因此，进行关系数据库 的设计，主要就是研究怎样从多种可能 的组合中选择一个合适的、性能良好的 关系模式集合作为数据库模式。
设计原则：
(1) 将有关不同实体集的信息拆分到不同的 表中，在每个表中只有一个主关键字。
(2) 不允许出现“表中表”，即表中每一 项都不可再分割。
(3) 冗余不可避免，但可以减少。 (4) 表中任意两行不能完全相同，也就是
说，不能有两条记录各字段的取值完全 相同。
1.4.3 关系数据库管理系统的 三种关系操作
• 问题：
(1) 数据冗余较大，文件系统仅能提供以文 件为单位的数据共享；
(2) 对数据的表示和处理能力较差，文件 的结构和操作比较单一，不够丰富。
(3) 数据和程序的独立性较差，一个数据 文件基本上对应一个程序，文件的逻辑 结构与程序件1 文件2
应用程序n
存取 方法
1.2.2 数据库系统的组成
• 数据库系统是采用数据库技术构建的复杂计算 机系统，它综合了计算机硬件、软件、数据集 合和数据库管理人员，向用户和应用程序提供 信息服务的集成系统。因此，数据库、软件系 统、硬件系统、数据库管理员被称为数据库系 统的四个要素，它们之间互相配合和依靠，构 成一个有机的整体，为各类用户提供信息服务。
1.1.1 数据管理技术的发展历史
• 人工管理阶段 • 文件系统阶段 • 数据库系统阶段
1．人工管理阶段
• 时间：50年代中期以前
• 计算机发展状况：计算机采用的是批处理工作 方式，主要用于科学计算。存储设备主要采用 卡片、纸带和磁带，从软件上看，没有操作系 统和实现数据管理的软件，仅提供I/O程序。
1.5 本章小结
本章主要讲述了数据管理技术和数据库 技术的发展，数据库系统的基本概念和 组成，数据库的基本理论知识，通过本 章的学习，要了解数据处理的抽象过程、 数据库管理系统的功能，掌握有关的基 本概念以及关系数据库的设计方法。
1.2.3 数据库系统的特点
1．实现数据共享，减少数据冗余 2．采用特定的数据模型 3．具有较高的数据独立性 4．有统一的数据控制功能
1.3 数据库基本理论
• 计算机软件技术领域的任何重大进展都有其理 论基础，数据库技术也不例外。前面讲到， 1969年美国CODASYL的数据库任务组发表了 DBTG报告，提出网状数据库规范；1970年 E.F.Codd发表论文《大型共享数据库数据的关 系模型》，开创了关系数据库系统的研究，奠 定了关系数据模型的理论基础。学习和熟悉数 据库的基本理论，有助于更加清晰地了解数据 库技术原理，从而更好地掌握数据库技术。
• 时间：从50年代后期到60年代中期 • 特点： (1) 用户可将数据组织成文件提交系统进行自动
管理，这样数据可以长期保存在磁盘等存储设 备上。 (2) 文件组织已多样化，有多种形式的组织结构。 (3) 程序和数据有了一定的独立性，数据不再属 于某个特定的程序，可以重复使用，但程序仍 然基于特定的物理结构和存取方法，因此数据 结构与程序之间的依赖关系并未根本改变。
1.2 数据库系统的概念和组成
• 数据库（Data Base）、数据库管理系 统（DBMS）和数据库系统（Data Base System）是数据库技术中常用的术语， 三者之间既有区别又有联系。
1.2.1 数据库系统的概念
1．数据库 所谓数据库，就是为了满足不同用户的 多种应用需要，在计算机系统中按照一 定的组织结构存储在计算机介质上的互 相关联的数据集合。
文件n
图1-2 文件系统阶段程序与数据的关系
3．数据库系统阶段
• 时间：60年代后期开始
• 数据库系统的目标是：解决数据冗余，实现独 立性，实现数据共享并解决由于数据共享而带 来的数据完整性、安全性及并发控制等一系列 问题。为实现这一目标，数据库的运行必须由 一个软件系统来控制，这个软件系统称为数据 库管理系统（Data Base Management System，简称DBMS）。
1.1 数据管理技术的发展历史
• 数据处理是指对各种形式的数据进行收 集、组织、加工、传播等工作，其基本 目的是从大量的、杂乱无章的甚至是难 以理解的数据中抽取并推导出有条理的、 意义更明确的数据，为进一步的活动提 供决策的依据。数据管理是指对数据的 组织、存储、分类、检索和维护等工作， 所以数据管理是数据处理的基本环节。
1．选择
– 从关系中找出满足给定条件的元组的操作称为选 择，是在二维表的水平方向上选取一个子集。
2．投影
– 从关系模式中指定若干个属性组成新的关系，称 为投影，是在二维表的垂直方向上选取一个子集。
3．连接
– 按照某个条件将两个或两个以上的关系连接生成 一个新的关系称为连接。连接是关系的横向结合， 连接运算将两个关系模式拼接成一个更宽的关系 模式，生成的新关系中包含满足连接条件的元组。
三大经典数据模型
• 任何一个数据库管理系统都是基于某种 数据模型的。数据库管理系统所支持的 主要数据模型有： – 层次模型 – 网状模型 – 关系模型
1.4 关系数据库的设计与关系运算
• 数据库的设计是研制数据库及其应用系 统的技术，是指根据用户要求在某一具 体的数据库管理系统上设计数据库结构、 建立数据库的过程。数据库的设计是设 计数据库应用系统中非常重要的一个环 节。
第1章 数据库技术的发展 及基本理论
【学习目标】
➢ 了解数据管理技术和数据库技术的发展 历史
➢ 掌握数据库系统的概念与组成 ➢ 了解数据库基本理论 ➢ 熟悉关系数据库的设计
引入
• 信息在现代社会和国民经济发展中所起 的作用越来越大，信息资源的开发和利 用水平已成为信息化建设的重要方面。 在信息管理中，最核心的问题就是数据 处理，数据库技术就是作为数据处理中 的一门技术而发展起来的。
1.3.3 数据模型
• 为了反映事物本身及事物之间的各种联系，数 据库中的数据必须有一定的结构，这种结构用 数据模型来表示。