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。为了克服这些缺点，美国数据库系统语言协会(CODASYL，即Conference On Data Svstem Language)下属的数据库任务组( DBTG，即Dat aBaseTask Group) 对数据库的方法和技术进行了系统研究，并提出了着名的DBTG报告。该报告确定并建立了数据库系统的许多基本概念、方法和技术，报告成为网状数据模型的典型技术代表，它奠定了数据库发展的基础，并影响着以后的研究。网状模型是基于图来组织数据的，对数据的访问和操纵需要遍历数据链来完成。因这种有效的实现方式对系统使用者提出了很高的要求，所以阻碍了系统的推广应用。1970年IBM公司的E．F．codd发表了着名的基于关系模型的数据库技术的论文《大型共享数据库数据的关系模型》，并获得198 1年ACM图灵奖，标志着关系模型数据库模型的诞生。

由于关系模型的简单易理解及其所具有的坚实理论基础，整个20世纪70年代和80年代的前半期，数据库界集中围绕关系数据库进行了大量的研究和开发工作，对关系数据库概念的实用化投人了大量的精力。20世纪80年代以来，关系系统逐渐代替网状系统和层次系统而占领了市场。实践证明，由于关系模型具有严格的数学基础，概念清晰简单，数据独立性强，在支持商业数据处理的应用上非常成功。但是，关系模型不能用一张表模型表示出复杂对象的语义，不擅长于数据类型较多、较复杂的领域。随着多媒体应用的扩大，对数据库提出了新的需求，要求数据库系统能存储和处理图形、图像、声音等复杂的对象，并能实现复杂对象的复杂行为。在这种需求的驱动下，数据库模型又进入了新的研究阶段——面向对象数据库技术的研究。20世纪80年代中期以来，对“面向对象数据库系统”(00DBs )和“对象——关系数据库系统”(ORDBS)的研究都十分活跃。1989年和1990年先后发表了《面向对象数据库系统宣言》和《第三代数据库系统宣言》。面向对象数据库系统是指支持面向对象特性的数据库，它提供了面向对象的建模方法、编程语言和数据库语言，支持正文、图像、图形、声音等新的数据类型，支持类、继承、函数／方法等丰富的对象机制，并能提供高度集成的、可支持客户机／服役器应用的用户接口。1989年在东京举行了关于面向对象数据库的国际会议，第一次定义了面向对象数据库管理系统所应实现的功能：支持复杂对象、支持对象标识、允许对象封装、支持类型或类、支持继承、避免过早绑定、计算性完整、可扩充、能记住数据位置、能管理非常大型的数据库、接收并发用户、能从软硬件失效中恢复、用简单的方法支持数据查询。有一些厂商已推出了具有对象关系数据库特征的产品，0raclr8就是其中之一，具有查询对象关系能力的新一代数据库语言标准SQL已经历了SQL89、SQL92、SQL99等阶段，它的完善标志着数据库技术的进步和成熟，数据库操纵功能已溶入到各高级语言之中，如：VB、BC、JA．VA等。

2、数据库技术的现状

1980年以前，数据库技术的发展，主要体现在数据库的模型设计上。进入20世纪90年代后，计算机领域中其它新兴技术的发展对数据库技术产生了重大影响。数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、多媒体技术等相互渗透，相互结合，使数据库技术的新内容层出不穷。数据库的许多整体概念、技术内容、应用领域，甚至某些原理都有了重大的发展和变化，形成了数据库领域众多的研究分支和课题，产生了一系列新型数据库。主要有以下几种数据库系统：

2．1 分布式数据库

分布式数据库系统(Dist “buted DataBase Svstem，DDBs )是在集中式数据库基础上发展起来的，是数据库技术与计算机网络技术、分布处理技术相结合的产物。分布式数据库系统是地理上分布在计算机网络不同结点，逻辑上属于同一系统的数据库系统，能支持全局应用，同时存取两个或两个以上结点的数据。分布式数据库系统的主要特点是：( 1) 数据是分布的。数据库中的数据分布在计算机网络的不同结点上，而不是集中