数据库技术发展简史精品PPT课件
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第一章-数据库发展史PPT课件
∫∫
主机
DB
处理结果
通信线路
2. C／S结构的演变： 两层C/S结构：
客户机 第一层
服务器
DB
第二层
三层C/S结构 :
客户机
表示层：负责显示
应用 服务器
功能层：实现应用逻辑
DB 服务器
DB
数据层：负责数据管理
三层C/S结构： 数据库 服务器
应用服务器
客户机1
客户机2
客户机3
客户机4
Web上的数据库应用是典型的: 三层C/S结构 即： B/S结构
各种新型的数据库技术：
演绎数据库，主动数据库，基于逻辑的数据库，时态数据库， 模糊数据库，模糊演绎数据库，并行数据库，多媒体数据库， 内存数据库，联邦数据库，工作流数据库，工程数据库， 地理数据库等。
五、数据库应用系统体系结构的发展
1.集中式DB体系结构 即：主从式（主机／终端式）
存取请求
用户
终端
文件系统的三个缺陷：
数据冗余性、 数据不一致性、 数据联系弱。
◆ 倒排文件系统阶段：
为了提高系统性能，对索引文件进行推广，即： 对每个字段都提供单独的索引。
优点：使用户不仅能按关键码，而且也能按字段的任何组合 快速地检索记录，很适合于信息检索系统。
缺点：索引可能比数据占有更多的存储空间； 数据的更新比较复杂和困难。
用户1 外模式
模式 内模式
用户2 用户3 …
用户n
局部逻辑结构
映像功能 （逻辑独立性）
全局逻辑结构
映像功能 （物理独立性）
数据库的物理结构
数据库系统的模式结构
模式(Schema，也称全局逻辑结构) 是数据库中全体数据的
数据库系统概论新技术篇 数据库技术50年发展回顾与启示课件
深度挖掘；
• 大数据分析与挖掘成为大数据应用中的关键
数据的海量异构，形式繁杂，高速增长，价值密度低等问题阻碍了数据价值的 创造。现有的分析挖掘算法
– 缺乏可扩展性 – 缺乏对复杂异构数据的高效分析算法 – 缺乏大规模知识库的支持和应用 – 缺乏能被非技术领域专家理解的分析结果表达方法
对数据的组织、管理、检索和分析都是基础性的挑战。
An Introduction to Database System
21
An Introduction to Database System
数据管理与应用面临的挑战
二、应用和需求的变化
• 数据处理和应用领域的扩展
– 从OLTP扩展到 OLAPSERACH等； – 对数据仓库中结构化的海量历史数据的多维分析对海量非结构化数据的复杂分析和
An Introduction to Database System
启示之四
• 传统的数据库核心技术是大数据管理和处理技术的基础 • 大数据不等于，也不能取代传统的数据库技术 • 大数据与其他数据处理技术相结合，通过细分的技术和
市场，满足用户不同层面的需求。
An Introduction to Database System
...
其他计算机 技术
数据模型
An Introduction to Database System
四位图灵奖得主
E.F.Codd （1981） C.W.Bachman（1973）
M.R.Stonebraker （2014）
James Gray（1998）
An Introduction to Database System
• 推动与促成了DBTG报告，提出数据库 系统三级模式结构，确定了数据库系统 的基本结构。
• 大数据分析与挖掘成为大数据应用中的关键
数据的海量异构，形式繁杂，高速增长，价值密度低等问题阻碍了数据价值的 创造。现有的分析挖掘算法
– 缺乏可扩展性 – 缺乏对复杂异构数据的高效分析算法 – 缺乏大规模知识库的支持和应用 – 缺乏能被非技术领域专家理解的分析结果表达方法
对数据的组织、管理、检索和分析都是基础性的挑战。
An Introduction to Database System
21
An Introduction to Database System
数据管理与应用面临的挑战
二、应用和需求的变化
• 数据处理和应用领域的扩展
– 从OLTP扩展到 OLAPSERACH等； – 对数据仓库中结构化的海量历史数据的多维分析对海量非结构化数据的复杂分析和
An Introduction to Database System
启示之四
• 传统的数据库核心技术是大数据管理和处理技术的基础 • 大数据不等于，也不能取代传统的数据库技术 • 大数据与其他数据处理技术相结合，通过细分的技术和
市场，满足用户不同层面的需求。
An Introduction to Database System
...
其他计算机 技术
数据模型
An Introduction to Database System
四位图灵奖得主
E.F.Codd （1981） C.W.Bachman（1973）
M.R.Stonebraker （2014）
James Gray（1998）
An Introduction to Database System
• 推动与促成了DBTG报告，提出数据库 系统三级模式结构，确定了数据库系统 的基本结构。
数据库学习ppt课件
数据备份与恢复
定期备份数据库数据，确保在 故障发生时能够快速恢复数据
。
数据库迁移与升级
根据业务需求和技术发展，规 划并执行数据库迁移和升级工 作。
故障排查与处理
对数据库故障进行及时排查和 处理，保障数据库稳定运行。
数据库监控与调优
实时监控数据库运行状态，根 据性能指标进行调优操作，确
保数据库高效运行。
05
数据库管理
数据库的安全管理
访问控制
通过用户身份验证和权限管理，确保只 有授权用户能够访问数据库，并限制其
可执行的操作。
防止SQL注入
对用户输入进行验证和转义处理，避 免恶意用户通过SQL注入攻击数据库
。
数据加密
对敏感数据进行加密存储和传输，以 防止数据泄露和非法访问。
审计和监控
记录数据库操作日志，监控异常行为 和潜在威胁，以便及时响应和处理。
数据库学习ppt课件
目录
• 数据库概述 • 关系数据库 • 数据库设计 • 数据库操作 • 数据库管理 • 数据库应用实例
01
数据库概述
数据库的定义与作用
01
数据库（Database）是按照数据 结构来组织、存储和管理数据的 仓库。
02
数据库的作用：实现数据共享、 减少数据冗余、提高数据独立性 、集中控制、数据一致性和可维 护性等。
物料管理
库存控制、采购计划、供应商管理等
生产计划与控制
生产排程、进度跟踪、质量控制等
社交媒体平台数据库设计
用户信息管理
注册信息、个人简介、好友关系等
内容管理
发布动态、评论、点赞等互动功能
消息推送
系统通知、好友请求、私信等
数据分析
定期备份数据库数据，确保在 故障发生时能够快速恢复数据
。
数据库迁移与升级
根据业务需求和技术发展，规 划并执行数据库迁移和升级工 作。
故障排查与处理
对数据库故障进行及时排查和 处理，保障数据库稳定运行。
数据库监控与调优
实时监控数据库运行状态，根 据性能指标进行调优操作，确
保数据库高效运行。
05
数据库管理
数据库的安全管理
访问控制
通过用户身份验证和权限管理，确保只 有授权用户能够访问数据库，并限制其
可执行的操作。
防止SQL注入
对用户输入进行验证和转义处理，避 免恶意用户通过SQL注入攻击数据库
。
数据加密
对敏感数据进行加密存储和传输，以 防止数据泄露和非法访问。
审计和监控
记录数据库操作日志，监控异常行为 和潜在威胁，以便及时响应和处理。
数据库学习ppt课件
目录
• 数据库概述 • 关系数据库 • 数据库设计 • 数据库操作 • 数据库管理 • 数据库应用实例
01
数据库概述
数据库的定义与作用
01
数据库（Database）是按照数据 结构来组织、存储和管理数据的 仓库。
02
数据库的作用：实现数据共享、 减少数据冗余、提高数据独立性 、集中控制、数据一致性和可维 护性等。
物料管理
库存控制、采购计划、供应商管理等
生产计划与控制
生产排程、进度跟踪、质量控制等
社交媒体平台数据库设计
用户信息管理
注册信息、个人简介、好友关系等
内容管理
发布动态、评论、点赞等互动功能
消息推送
系统通知、好友请求、私信等
数据分析
《数据库技术概述》课件
MySQL
总结词
跨平台性强
VS
详细描述
MySQL可以在多种操作系统平台上运行 ，如Windows、Linux和Mac OS等。它 具有灵活的配置和可定制性，可以根据不 同的需求进行优化和调整。
MySQL
总结词：性能优化
VS
详细描述：MySQL通过各种性能优 化技术，如索引优化、查询优化和缓 存机制等，提供了高效的数据存储和 检索能力。它还支持多种存储引擎， 以满足不同类型的应用需求。
设计索引和查询优化
根据逻辑模型的特点，设计索引和查询优化策略，提高查询效率。
设计存储过程和触发器
根据业务需求，设计存储过程和触发器，实现特定的业务逻辑。
物理设计
设计数据库结构
根据逻辑模型，设计数据库的实际物理结构，包括表 、索引、视图等的物理存储方式和组织结构。
配置数据库参数
根据数据库的性能要求和实际环境，配置数据库的参 数，如内存分配、磁盘空间等。
PostgreSQL具有良好的可扩展性，支持多种扩展模块和自定义函数语言，方便开发者根据需求进行定制和扩展 。它还支持全文搜索、地理信息系统和JSON存储等功能。
PostgreSQL
总结词：灵活性高
详细描述：PostgreSQL支持多种数据类型、约束和索引类型，可以根据不同的需求进行灵活的数据模型设计和查询优化。它 还支持多种编程语言接口，方便与其他软件和应用程序进行集成。
确定实体和属性
根据需求分析结果，确定系统中的实体和属性，建立概念模型。
设计实体关系图
根据概念模型，设计实体关系图，展示实体之间的关系。
优化概念模型
根据实际情况，对概念模型进行优化，提高系统的性能和可维护 性。
逻辑设计
【重磅】现代数据仓库的技术演变和关键特性（附完整版PPT）
【重磅】现代数据仓库的技术演变和关键特性（附完整版PPT）谢谢赵老师，今天非常高兴来到讲台上面。
首先，一句话介绍一下星环科技。
星环科技是一家专门做Hadoop发行版和基础软件的一家公司。
目前在Hadoop之上的SQL引擎以及流处理引擎在技术上面已经远远领先于国外的同行，同时我们覆盖的行业也是最多。
下面我来介绍一下数据仓库的演变。
十年前，MPP数据库诞生，它的目标是替换和革原来数据仓库技术的命，然而却一直未能成功，国外的MPP数据库厂商也已基本被收购。
四年前，迈克·奥森宣布利用Hadoop进攻数据仓库市场，四年间虽在数据揭示上小有成就，但在整个数据仓库市场上并没有得到广泛应用。
随着SQL-on-Hadoop技术的成熟，Hadoop技术已逐渐进入到数据仓库的领域。
所以我们现在来具体看下什么是数据仓库。
数据仓库有各式各样的表现形态，有的是一个数据库（或数据库管理系统），有的是一体机，如T eradata 一体机，然而这只是它们的表象，实质上可能并不一定是一个数据库的形态。
如左图，有人认为它是一个酒杯，有人认为它是两个人脸的侧面像，同理，只从表面看，很多人可能会以为数据仓库就是一个数据库，但是它本质上是一个集中化的数据平台，把所有数据都集中在一个平台上面，进行数据的加工、处理和挖掘。
这使得现在Gartner 把数据仓库慢慢改变名称，以前是数据仓库数据库管理系统魔力象限，从2015年开始改成数据仓库和数据管理系统魔力象限，不再局限于数据库，这也意味着在数据仓库当中要引入一些新的技术，特别是像Hadoop技术来作为数据仓库。
引入它的重要原因就在于传统的数据仓库已碰到些许瓶颈。
接着我们来看一下传统数据仓库的构成。
企业客户会把数据分成内部数据和外部数据，内部数据通常分为两类，OLTP交易系统以及OLAP分析系统数据，他们会把这些数据全部集中起来，经过转换放到数据库当中，这些数据库通常是Teradata、Oracle、DB2数据库等。
数据库发展史
数据处理方式有文件批处理和联机实时处理
3、特点
数据需要长期保存在外存上反复处理；
有软件对数据进行管理，使程序和数据有了一定的独立性；
应用程序与数据的关系：出现交叉；
数据的存取基本上以记录为单位，但记录不能共享，共享以文件为 单位；
缺点：数据冗余度大 、数据和程序缺乏独立性 、增删数据困难
2021年7月6日2时33分
1.分布式数据库技术
特点：
(1)数据库物理上分布在各个场地，但逻辑上是一个 整体。
(2)每个场地既可以执行局部应用，也可以执行全局 应用。
(3)各地的计算机由数据通信网络相连接。本地计算 机不能胜任的处理任务，可以通过通信网络取得 其他DB和计算机的支持。
2021年7月6日2时33分
天津农学院电子信息系_甄爱军
2021年7月6日2时33分
天津农学院电子信息系_甄爱军
6
数据库系统阶段（续）
应用一 应用二 … 应用n
数
数据库管理系统
数
据
据
库
库
系
管
统
理
数据库
员
2021年7月6日2时33分
天津农学院电子信息系_甄爱军
7
倒排文件系统阶段
1、年代 从60年代中期 2、背景 数据管理规模一再扩大，数据量急剧增长； 为了提高系统性能，人们只是对文件系统加以扩充，形成了倒排文件系 统； 3、特点 是索引文件的推广，对每个字段都提供单独的索引，从而可以容易的检 索记录。 存储方面占用空间很大； 数据的更新比较复杂和困难；
1.IMS系统（1968年）层次型数据库 该系统是一个典型的层次型数据库系统
2.DBTG报告（1969年）网络数据库系统 在该报告中对数据库和数据操作的环境建立
数据库技术发展简史
展望
随着科学技术的发展，计算机技术不断应用到各行各业，数据库技 术也被应用到特定的领域中，出现了数据仓库、工程数据库、统计数据 库、空间数据库科学数据库等多种数据库，使数据库领域的应用范围不 断扩大。这些数据库系统都明显的带有某一领域应用需求的特征。
由于传统数据库系统的局限性，无法直接使用当前DBMS市场上销 售的通用的DBMS来管理和处理这些领域内的数据对象。
数据库
的
发展简史
数据库 技术 术最初产生于20世纪60年代中期，到今天近几十年的历史，
系统
其发展速度之快，使用范围之广是其它技术所远不及的。
核心 基础
数据模型
数据库
发 展
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 面向对象的数据模型等非传统数据模型
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
第三代数据库
产生于80年代，随着科学技术的不断进步，各个行业领域对数据库技术提出了更 多的需求，关系型数据库已经不能完全满足需求，于是产生了第三代数据库。
主要有以下特征： 1.支持数据管理、对象管理和知识管理；
2.保持和继承了第二代数据库系统的技术；
3.对其它系统开放，支持数据库语言标准， 支持标准网络协议，有良好的可移植性、 可连接性、可扩展性和互操作性等。
多媒体数据库
提供了一系列用来存储图像、音频和视频对象类型，更好地对 多媒体数据进行存储、管理、查询。
数据库技术
并行数据库
New !!!
近年来，数据库系统的应用已经从商业数据处理迅速拓展到诸如超 大型数据检索、数据仓库、联机数据分析、数据挖掘以及高吞吐量OLTP等 许多应用领域。这些应用领域的特点是数据量大、复杂度高、用户数目多， 对数据库系统的处理能力提出了非常高的要求，这些应用需求直接驱动了 新一代高性能数据库系统----并行数据库系统的研制。并行数据库系统试图 通过充分利用通用并行计算机的处理机、磁盘等硬件设备的并行数据处理 能力来提高数据库系统的性能。
数据库PPT第1章
1.1.1 电子数据处理技术发展的三个阶段
(1) 程序管理方式阶段 用户在编制程序时要自己确定对数据的组织、管理方式。 用户在编制程序时要自己确定对数据的组织、管理方式。 (2) 文件系统阶段 数据出现在文件中，即所谓的数据文件。在存储上， 数据出现在文件中，即所谓的数据文件。在存储上，数据文件独立于应 用程序（文件）但逻辑上它仅供该应用程序使用。 用程序（文件）但逻辑上它仅供该应用程序使用。 (3) 数据库系统阶段 数据不仅存储上独立于应用程序，而且逻辑上也独立于应用程序， 数据不仅存储上独立于应用程序，而且逻辑上也独立于应用程序，因此 数据能为各应用程序所共享。 数据能为各应用程序所共享。 数据库系统的目标是：实现数据独立，对数据的操作简单化， 数据库系统的目标是 ： 实现数据独立 ， 对数据的操作简单化 ， 解决数 据冗余问题，实现数据共享并解决由于数据共享而带来的数据安全性、 据冗余问题 ， 实现数据共享并解决由于数据共享而带来的数据安全性 、 完 整性及并发控制等一系列问题。为实现这一目标， 整性及并发控制等一系列问题 。 为实现这一目标 ， 数据库的运行必须有一 这个软件就是数据库管理系统 数据库管理系统（ 个软件来控制 ， 这个软件就是 数据库管理系统 （ Data Base Management DBMS） System, DBMS）。
1.3 数据库体系结构
1.3.1 三级模式结构
应用A 应用 应用B 应用 外模式1 外模式 模式/外模式映射 模式 外模式映射 模式 模式/内模式映射 模式 内模式映射 数 据 内模式 数据库系统的三级模式结构 内模式 对应 三级模式 模式 外模式 三种不同 的数据观点 库 应用C 应用
外模式系统(一）
1.4.1 数据定义和操纵功能 DBMS一般提供数据定义 （ 描述 ） 语言 （ DDL）定义外 一般提供数据定义 描述）语言（ 一般提供 数据定义（ ） 模式、模式和内模式。各种模式翻译程序把用DDL书写的各 模式、模式和内模式。各种模式翻译程序把用 书写的各 种源模式翻译为相应的内部表示，分别称为目标外模式、 种源模式翻译为相应的内部表示，分别称为目标外模式、目 标模式和目标内模式。这些目标模式是对数据库的描述， 标模式和目标内模式。这些目标模式是对数据库的描述，而 不是数据本身。它们是刻画数据库的框架， 不是数据本身。它们是刻画数据库的框架，被保存在数据字 典（亦称系统目录）中。 亦称系统目录） DBMS 提 供 数 据 操 纵 语 言 （ Data Manipulation Language 简称 简称DML）实现对数据库的基本操作：检索、插 ）实现对数据库的基本操作：检索、 修改和删除等各种操作命令。 入、修改和删除等各种操作命令。
《数据库技术》PPT课件
• 多媒体数据库：多媒体数据库是指能够存储查询和管理相互关联 的多媒体数据的集合 ，它必须支持大对象的存储。
• 模糊数据库系统：用于存储、操作和管理模糊数据。
• 并行数据库系统：是在并行机上运行的具有并行处理能力的数据 系统。
• 知识库:DB+AI.
• 空间数据库(Spatial Database System, SDBS):例GIS系统.
• –数据安全性保护
程序A
逻辑 文件A
• –数据完整性
• –并发控制
–数据库恢复
2021/6/10
程序B 程序C
逻辑 文件B
逻辑 文件C
DBMS
DB
5
6.1.2 数据库技术的发展—分布式数据库
• 分布式数据库是一组结构化的数据集合，它们在 逻辑上属于同一系统而在物理上分布在计算机网 络的不同结点（site)上 。
2021/6/10
7
分布式数据库应用案例图
DB1 场地1 计算机1
场地1
T1 T2 T3
DB2 计算机2
场地2
场地2
T1 T2 T3
网络
DB3 计算机3
场地3 场地3 T1 T2 T3
2021/6/10
图6.1 分布式数据库系统的例子
8
其他数据库
• 主动数据库 ：主动数据库是相对传统数据库的被动性而言的 ， 所谓主动数据库就是除了完成一切传统数据库的服务外，还具有 各种主动服务功能的数据库系统，即DB+AI。
2021/6/10
3
数据库系统组成
• 硬件 ：大内存（存放软件）和大外存（数据备份） 和高的数据传输率。
• 软件 ：包括DBMS 、操作系统、数据库应用软件 （MIS、DSS、OA） 等。
• 模糊数据库系统：用于存储、操作和管理模糊数据。
• 并行数据库系统：是在并行机上运行的具有并行处理能力的数据 系统。
• 知识库:DB+AI.
• 空间数据库(Spatial Database System, SDBS):例GIS系统.
• –数据安全性保护
程序A
逻辑 文件A
• –数据完整性
• –并发控制
–数据库恢复
2021/6/10
程序B 程序C
逻辑 文件B
逻辑 文件C
DBMS
DB
5
6.1.2 数据库技术的发展—分布式数据库
• 分布式数据库是一组结构化的数据集合，它们在 逻辑上属于同一系统而在物理上分布在计算机网 络的不同结点（site)上 。
2021/6/10
7
分布式数据库应用案例图
DB1 场地1 计算机1
场地1
T1 T2 T3
DB2 计算机2
场地2
场地2
T1 T2 T3
网络
DB3 计算机3
场地3 场地3 T1 T2 T3
2021/6/10
图6.1 分布式数据库系统的例子
8
其他数据库
• 主动数据库 ：主动数据库是相对传统数据库的被动性而言的 ， 所谓主动数据库就是除了完成一切传统数据库的服务外，还具有 各种主动服务功能的数据库系统，即DB+AI。
2021/6/10
3
数据库系统组成
• 硬件 ：大内存（存放软件）和大外存（数据备份） 和高的数据传输率。
• 软件 ：包括DBMS 、操作系统、数据库应用软件 （MIS、DSS、OA） 等。
数据库发展史课件
1.1.1 人工管理阶段
平安保险公司营销精英培训班操作再 说明讲 解课件 药物支 架与冠 状动脉 搭桥手 术治疗 冠心病 多支病 变疗效 对比益 气活血 药干预 血管老 化的研 究及思 考香港 青年奖 励计划 野外锻 链科科 委员会 周年研 讨会
1.1.2 文件系统阶段 时间：20世纪50年代后期-60年代中
1.1.2 文件系统阶段 文件系统的特点：
计算机的应用件的形式存储在外存储器上， 由操作系统统一管理，操作系统为用户 提供了按名存取的存取方式，用户不必 知道数据存放在什么地方以及如何存储。
数据与程序就有了一定的独立。 对数据的操作以记录为单位。
1.1.1 人工管理阶段
管理特征：
进行计算时，数据随程序一起输入内存。 无专用软件对数据进行管理，应用程序管理
数据，数据不共享，数据不具有独立性。
平安保险公司营销精英培训班操作再 说明讲 解课件 药物支 架与冠 状动脉 搭桥手 术治疗 冠心病 多支病 变疗效 对比益 气活血 药干预 血管老 化的研 究及思 考香港 青年奖 励计划 野外锻 链科科 委员会 周年研 讨会
平安保险公司营销精英培训班操作再 说明讲 解课件 药物支 架与冠 状动脉 搭桥手 术治疗 冠心病 多支病 变疗效 对比益 气活血 药干预 血管老 化的研 究及思 考香港 青年奖 励计划 野外锻 链科科 委员会 周年研 讨会
HITAC 10—1971年产，使用纸带做存储设备的 计算机
平安保险公司营销精英培训班操作再 说明讲 解课件 药物支 架与冠 状动脉 搭桥手 术治疗 冠心病 多支病 变疗效 对比益 气活血 药干预 血管老 化的研 究及思 考香港 青年奖 励计划 野外锻 链科科 委员会 周年研 讨会
期。
磁鼓、磁盘等存储设备代替了纸带卡片 （容量更大、存取速度更快）
平安保险公司营销精英培训班操作再 说明讲 解课件 药物支 架与冠 状动脉 搭桥手 术治疗 冠心病 多支病 变疗效 对比益 气活血 药干预 血管老 化的研 究及思 考香港 青年奖 励计划 野外锻 链科科 委员会 周年研 讨会
1.1.2 文件系统阶段 时间：20世纪50年代后期-60年代中
1.1.2 文件系统阶段 文件系统的特点：
计算机的应用件的形式存储在外存储器上， 由操作系统统一管理，操作系统为用户 提供了按名存取的存取方式，用户不必 知道数据存放在什么地方以及如何存储。
数据与程序就有了一定的独立。 对数据的操作以记录为单位。
1.1.1 人工管理阶段
管理特征：
进行计算时，数据随程序一起输入内存。 无专用软件对数据进行管理，应用程序管理
数据，数据不共享，数据不具有独立性。
平安保险公司营销精英培训班操作再 说明讲 解课件 药物支 架与冠 状动脉 搭桥手 术治疗 冠心病 多支病 变疗效 对比益 气活血 药干预 血管老 化的研 究及思 考香港 青年奖 励计划 野外锻 链科科 委员会 周年研 讨会
平安保险公司营销精英培训班操作再 说明讲 解课件 药物支 架与冠 状动脉 搭桥手 术治疗 冠心病 多支病 变疗效 对比益 气活血 药干预 血管老 化的研 究及思 考香港 青年奖 励计划 野外锻 链科科 委员会 周年研 讨会
HITAC 10—1971年产，使用纸带做存储设备的 计算机
平安保险公司营销精英培训班操作再 说明讲 解课件 药物支 架与冠 状动脉 搭桥手 术治疗 冠心病 多支病 变疗效 对比益 气活血 药干预 血管老 化的研 究及思 考香港 青年奖 励计划 野外锻 链科科 委员会 周年研 讨会
期。
磁鼓、磁盘等存储设备代替了纸带卡片 （容量更大、存取速度更快）
数据库技术回顾与展望中国数据库PPT课件
一、引言
经历了三代演变
层次/网状系统、关系系统、新一代数据库系统家族
造就了三位图灵奖得主
C.W.Bachman、E.F.Codd和James Gray
发展了一门计算机基础学科
数据建模和DBMS核心技术为主，内容丰富领域宽广
带动了一个巨大软件产业
DBMS及其相关工具产品、应用套件、解决方案
数据库技术回顾与展望
中国数据库30年
王珊
数据工程与知识工程教育部重点实验室
1
可编辑
提纲
一、引言 二、我国数据库技术发展历程 三、中国数据库的迅速崛起
➢ 教学-精品化 ➢ 科研-国际化 ➢ 成果-产业化
四、数据库技术展望
2
可编辑
• 数据库系统概论第一章之前的引言 • 数据库新技术发展趋势的前言
3
可编辑
等业务
7
可编辑
James Gray 数据库技术和事务处理专家
• 1944年生，美国加州大学伯克利分校 计算机科学系博士。
• 先后在贝尔实验室、IBM、Tandem、DEC等公司工作 ，研究方向转向数据库领域。
• 由于他在数据库和事务处理研究方面的元创性贡献以及 在将研究原型转化为商业产品的系统实现方面的技术领 袖地位，1998年获奖(时任微软研究员)
• 积极推动与促成了数据库标准的制定：DBTG报 告
• 在数据库技术的产生、发展与推广应用方面都发 挥了巨大的作用
• 由于他在数据库方面的杰出成就1973获图灵奖
• 1983年成立自己的公司
Bachman Information System
6
可编辑
Edgar F.Codd 博士 关系数据库之父美国工程院院士
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在操作数据库时不但说明要做 什么，还要说明怎么做。
例如在查找语句中不但要说 明查找的对象，而且要规定存取 路径。
世界上第一个网状数据库管 理系统也是第一个DBMS是美国 通用电气公司Bachman等人在
1964年开发成功的IDS （Integrated Data Store）。
层次数据库
现实世界中很多事物是按层次组
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 （Database Key , DBK），
它在一个记录存入数据库时由 DBMS自动赋予。
DBK可以看作记录的逻辑地 址，可作记录的替身，或用于寻 找记录。
网状数据库是导航式 （Navigation）数据库，用户
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
第一代数据库
代表：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
第三代数据库支持多种数据模型（比如关系模型和面向对象的模型），并和诸
多新技术相结合（比如分布处理技术、并行计算技术、人工智能技术、多媒体技 术、模糊技术），广泛应用于多个领域（商业管理、GIS、计划统计等），由此 也衍生出多种新的数据库技术。
数据库技术New !!!
人们期望第三代数据库系统能够提供丰富又灵活的造模能力，扩充的系统功 能，从而能针对不同应用领域的特点，利用通用的关系模块比较容易的构造出多 种多样的特种数据库。
课程
工程制图
数据库基础 及应用
学生 小王
小黑
小白
能描述大多数情况
然而
一旦增加一类数据，不仅变得结构复杂，而且可能导致重写数据库
关系数据模型学生,比如我（学号，姓名，性别，所属学院，专业），
我和小王，小白，小明等就组成了一张关系模型的数据表。
1.再添加一类数据也不 会造成较大改动； 2.抽象级别高； 3.整体也简单明了
为了促进对问题的理解，1974年ACM（Association for Computing Machinery，美国计算机学会）牵头组织了一次研讨会，会上开展了一场 分别以Codd和Bachman为首的支持和反对关系数据库两派之间的辩论。 这次著名的辩论推动了关系数据库的发展，使其最终成为现代数据库产品 的主流。
结构。层次模型是树状的。
最著名最典型的层次数据库
系统是IBM公司的IMS （Information Management System），这是IBM公司研制
的最早的大型数据库系统程序产 品。从60年代末产生起，如今已 经发展到IMSV6，提供群集、N 路数据共享、消息队列共享等先 进特性的支持。
这个具有30年历史的数据库 产品在如今的WWW应用连接、 商务智能应用中扮演着新的角色。
织起来的。层次数据模型的提出，首 先是为了模拟这种按层次组织起来的
事物。 层次数据库也是按记录来存ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数
据的。层次数据模型中最基本的数据
关系是基本层次关系，它代表两个记
录型之间一对多的关系。 数据库中有且仅有一个记录型无
双亲，称为根节点。其他记录型有且
仅有一个双亲。 在层次模型中从一个节点到其双
亲的映射是惟一的，所以对每一个记 录型（除根节点外）只需要指出它的 双亲，就可以表示出层次模型的整体
数据库 的 发展简史
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，
系统
其发展速度之快，使用范围之广是其它技术所远不及的。
核心 基础
数数据据模库 型
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
面向对象的数据模型等非传统数据模型
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
关系数据库理论出现于60年代末到70年代初。1970年，IBM的研究员 E.F.Codd博士发表《大型共享数据银行的关系模型》一文提出了关系模型 的概念。后来Codd又陆续发表多篇文章，奠定了关系数据库的基础。关系 模型有严格的数学基础，抽象级别比较高，而且简单清晰，便于理解和使 用。
但是当时也有人认为关系模型是理想化的数据模型，用来实现DBMS 是不现实的，尤其担心关系数据库的性能难以接受，更有人视其为当时正 在进行中的网状数据库规范化工作的严重威胁。
第三代数据库
产生于80年代，随着科学技术的不断进步，各个行业领域对数据库技术提出了更
多的需求，关系型数据库已经不能完全满足需求，于是产生了第三代数据库。
主要有以下特征：
1.支持数据管理、对象管理和知识管理；
2.保持和继承了第二代数据库系统的技术；
3.对其它系统开放，支持数据库语言标准， 支持标准网络协议，有良好的可移植性、 可连接性、可扩展性和互操作性等。
分布式数据库 用计算机网络将物理上分散的多个数据库单元连接起来组成的
第二代数据库
主要特征:支持关系数据模型（数据结构、关系操作、数据完整性）。
关系模型具有以下特点： 1.关系模型的概念单一，实体和实体之间的联系用关系来表 2.以关系数学为基础； 3.数据的物理存储和存取路径对用户不透明； 4.关系数据库语言是非过程化的。
关系模型的建立
网状数据库和层次数据库已经很好地解决了数据的集中和共享问题， 但是在数据独立性和抽象级别上仍有很大欠缺。用户在对这两种数据库进 行存取时，仍然需要明确数据的存储结构，指出存取路径。
三个儿子；中心下的几个部门，部门里的人。
CEO
结构清晰
开发部经理
销售部经理
员工甲
员工乙
员工丙
但如果CEO也是员工乙的直属上司，层状数据模型就难以描述这种情况了。
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。
例如在查找语句中不但要说 明查找的对象，而且要规定存取 路径。
世界上第一个网状数据库管 理系统也是第一个DBMS是美国 通用电气公司Bachman等人在
1964年开发成功的IDS （Integrated Data Store）。
层次数据库
现实世界中很多事物是按层次组
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 （Database Key , DBK），
它在一个记录存入数据库时由 DBMS自动赋予。
DBK可以看作记录的逻辑地 址，可作记录的替身，或用于寻 找记录。
网状数据库是导航式 （Navigation）数据库，用户
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
第一代数据库
代表：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
第三代数据库支持多种数据模型（比如关系模型和面向对象的模型），并和诸
多新技术相结合（比如分布处理技术、并行计算技术、人工智能技术、多媒体技 术、模糊技术），广泛应用于多个领域（商业管理、GIS、计划统计等），由此 也衍生出多种新的数据库技术。
数据库技术New !!!
人们期望第三代数据库系统能够提供丰富又灵活的造模能力，扩充的系统功 能，从而能针对不同应用领域的特点，利用通用的关系模块比较容易的构造出多 种多样的特种数据库。
课程
工程制图
数据库基础 及应用
学生 小王
小黑
小白
能描述大多数情况
然而
一旦增加一类数据，不仅变得结构复杂，而且可能导致重写数据库
关系数据模型学生,比如我（学号，姓名，性别，所属学院，专业），
我和小王，小白，小明等就组成了一张关系模型的数据表。
1.再添加一类数据也不 会造成较大改动； 2.抽象级别高； 3.整体也简单明了
为了促进对问题的理解，1974年ACM（Association for Computing Machinery，美国计算机学会）牵头组织了一次研讨会，会上开展了一场 分别以Codd和Bachman为首的支持和反对关系数据库两派之间的辩论。 这次著名的辩论推动了关系数据库的发展，使其最终成为现代数据库产品 的主流。
结构。层次模型是树状的。
最著名最典型的层次数据库
系统是IBM公司的IMS （Information Management System），这是IBM公司研制
的最早的大型数据库系统程序产 品。从60年代末产生起，如今已 经发展到IMSV6，提供群集、N 路数据共享、消息队列共享等先 进特性的支持。
这个具有30年历史的数据库 产品在如今的WWW应用连接、 商务智能应用中扮演着新的角色。
织起来的。层次数据模型的提出，首 先是为了模拟这种按层次组织起来的
事物。 层次数据库也是按记录来存ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数
据的。层次数据模型中最基本的数据
关系是基本层次关系，它代表两个记
录型之间一对多的关系。 数据库中有且仅有一个记录型无
双亲，称为根节点。其他记录型有且
仅有一个双亲。 在层次模型中从一个节点到其双
亲的映射是惟一的，所以对每一个记 录型（除根节点外）只需要指出它的 双亲，就可以表示出层次模型的整体
数据库 的 发展简史
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，
系统
其发展速度之快，使用范围之广是其它技术所远不及的。
核心 基础
数数据据模库 型
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
面向对象的数据模型等非传统数据模型
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
关系数据库理论出现于60年代末到70年代初。1970年，IBM的研究员 E.F.Codd博士发表《大型共享数据银行的关系模型》一文提出了关系模型 的概念。后来Codd又陆续发表多篇文章，奠定了关系数据库的基础。关系 模型有严格的数学基础，抽象级别比较高，而且简单清晰，便于理解和使 用。
但是当时也有人认为关系模型是理想化的数据模型，用来实现DBMS 是不现实的，尤其担心关系数据库的性能难以接受，更有人视其为当时正 在进行中的网状数据库规范化工作的严重威胁。
第三代数据库
产生于80年代，随着科学技术的不断进步，各个行业领域对数据库技术提出了更
多的需求，关系型数据库已经不能完全满足需求，于是产生了第三代数据库。
主要有以下特征：
1.支持数据管理、对象管理和知识管理；
2.保持和继承了第二代数据库系统的技术；
3.对其它系统开放，支持数据库语言标准， 支持标准网络协议，有良好的可移植性、 可连接性、可扩展性和互操作性等。
分布式数据库 用计算机网络将物理上分散的多个数据库单元连接起来组成的
第二代数据库
主要特征:支持关系数据模型（数据结构、关系操作、数据完整性）。
关系模型具有以下特点： 1.关系模型的概念单一，实体和实体之间的联系用关系来表 2.以关系数学为基础； 3.数据的物理存储和存取路径对用户不透明； 4.关系数据库语言是非过程化的。
关系模型的建立
网状数据库和层次数据库已经很好地解决了数据的集中和共享问题， 但是在数据独立性和抽象级别上仍有很大欠缺。用户在对这两种数据库进 行存取时，仍然需要明确数据的存储结构，指出存取路径。
三个儿子；中心下的几个部门，部门里的人。
CEO
结构清晰
开发部经理
销售部经理
员工甲
员工乙
员工丙
但如果CEO也是员工乙的直属上司，层状数据模型就难以描述这种情况了。
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。