數(shù)據(jù)庫發(fā)展簡史.ppt

1、第一章 數(shù)據(jù)庫發(fā)展史,授課教師：黃旭慧,第一章 數(shù)據(jù)庫發(fā)展史 教學(xué)內(nèi)容： 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展； 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展； 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展。,教學(xué)重點(diǎn)： 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展；,教學(xué)目的： 使同學(xué)們對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的概貌有一個(gè) 初步的了解,提高同學(xué)們對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫 技術(shù)的興趣。,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點(diǎn),四、高級(jí)數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志,五、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,數(shù)據(jù)處理： 數(shù)據(jù)管理：,最初是指在計(jì)算機(jī)上加工商業(yè)、企業(yè)的信息 和數(shù)據(jù)；現(xiàn)在常用來泛指非科技工程方面的 所有計(jì)算、管理和操縱任何形式的數(shù)據(jù)資料。,指對(duì)

2、數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分類、組織、編碼、 存儲(chǔ)、檢索、維護(hù)和傳播等工作。,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段,數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段,1人工管理階段 2文件系統(tǒng)階段(倒排文件系統(tǒng)) 3數(shù)據(jù)庫管理, 人工管理階段, 人工管理階段-數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn),、數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)相同，數(shù)據(jù)的組織方式 必須由程序員自行設(shè)計(jì)與安排;,邏輯結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)在用戶面前所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。 物理結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)在物理存儲(chǔ)設(shè)備上的結(jié)構(gòu)。 （存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變就要修改程序）,、數(shù)據(jù)不保存在機(jī)器中; 、沒有專用的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理; 、只有程序的概念而沒有文件的概念、數(shù)據(jù)面向應(yīng)用 也就是一組數(shù)據(jù)只能對(duì)應(yīng)一個(gè)程序。,文件系統(tǒng)階段, 文件系統(tǒng)

3、階段-數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn), 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)有一定的區(qū)別，有文件 系統(tǒng)的存取方法來實(shí)現(xiàn)兩者間的轉(zhuǎn)換；, 數(shù)據(jù)可長期保存在外存的磁盤上； 文件組織已呈現(xiàn)多樣化,有索引文件,鏈接文件和散 列文件等； 數(shù)據(jù)不再屬于某個(gè)特定的程序，可以重復(fù)使用； 對(duì)數(shù)據(jù)的訪問以記錄為單位,數(shù)據(jù)仍是面向應(yīng)用的。,文件系統(tǒng)階段,文件系統(tǒng)的三個(gè)缺陷： 數(shù)據(jù)冗余性、 數(shù)據(jù)不一致性、 數(shù)據(jù)聯(lián)系弱。,職工工資文件,職工檔案文件,職工保健文件,文件系統(tǒng) - 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),職工工資文件,職工檔案文件,職工保健文件,職工工資文件,職工檔案文件,職工保健文件,文件系統(tǒng)中的文件,數(shù)據(jù)庫中的文件, 倒排文件系統(tǒng)階段 為了提高系統(tǒng)性能，對(duì)索

4、引文件進(jìn)行推廣，即： 對(duì)每個(gè)字段都提供單獨(dú)的索引。,優(yōu)點(diǎn)：使用戶不僅能用關(guān)鍵碼，而且也能按字段的任何組合 容易地檢索記錄。很適合于信息檢索系統(tǒng)。,缺點(diǎn)：索引可能比數(shù)據(jù)占有更多的存儲(chǔ)空間； 數(shù)據(jù)的更新比較復(fù)雜和困難。,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點(diǎn),四、高級(jí)數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志,五、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志,1.1968年，IBM的基于層次模型的IMS系統(tǒng)。 2.1969年，美CODASYL頒布的DBTG報(bào)告，提出了網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 3.1970年，IBM的E.F.Codd發(fā)表了論文，提出了關(guān)系模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論。,2

5、0世紀(jì)60年代的三件大事：,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點(diǎn),四、高級(jí)數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志,五、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點(diǎn),三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點(diǎn),三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點(diǎn) 1. 數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)： 面向全組織的復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化;, 有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性;,用戶1 用戶2 用戶n 外模式 局部邏輯結(jié)構(gòu) 映像功能 （邏輯獨(dú)立性） 模式 全局邏輯結(jié)構(gòu) 內(nèi)模式 映像功能 （物理獨(dú)立性） 數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu),2. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的術(shù)語,數(shù)據(jù)庫(DB) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS） 數(shù)據(jù)庫技術(shù) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

6、DBMS是位于用戶與操作系統(tǒng)（OS）之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應(yīng)用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。 DBMS總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以分為： 層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型和面向?qū)ο笮偷取?數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS：,數(shù)據(jù)庫技術(shù)是研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、設(shè)計(jì)、管理和使用的一門軟件學(xué)科。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System，簡記為DBS） 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)、方便多用戶訪問的計(jì)算機(jī)硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即它是采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點(diǎn),四、高級(jí)數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、

7、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志,五、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展, 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù) 各種新型的數(shù)據(jù)庫技術(shù),四、高級(jí)數(shù)據(jù)庫技術(shù),分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)物理上分布在各個(gè)場地，但邏輯上是一個(gè) 整體。 每個(gè)場地既可以執(zhí)行局部應(yīng)用（訪問本地DB），也可以 執(zhí)行全局應(yīng)用（訪問異地DB）。 各地的計(jì)算機(jī)由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)相連接。本地計(jì)算機(jī)單獨(dú) 不能勝任的處理任務(wù)，可以通過通信網(wǎng)絡(luò)取得其它DB和 計(jì)算機(jī)的支持。,分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)： 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型能完整地描述現(xiàn)實(shí)世界的數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)，能表達(dá)數(shù)據(jù)間嵌套、遞歸的聯(lián)系。 具有面向?qū)ο蠹夹g(shù)的封裝性（把數(shù)據(jù)與操作定 義在

8、義在一起）和繼承性（繼承數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作） 的特點(diǎn)，提高了軟件的可重用性。,各種新型的數(shù)據(jù)庫技術(shù)： 演繹數(shù)據(jù)庫，主動(dòng)數(shù)據(jù)庫，基于邏輯的數(shù)據(jù)庫，時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫，模糊數(shù)據(jù)庫，模糊演繹數(shù)據(jù)庫，并行數(shù)據(jù)庫，多媒體數(shù)據(jù)庫，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫，工作流數(shù)據(jù)庫，工程數(shù)據(jù)庫，地理數(shù)據(jù)庫等。,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點(diǎn),四、高級(jí)數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志,五、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,五、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展: 1、集中式DB體系結(jié)構(gòu) 即：主從式（主機(jī)終端式）,用戶,存取請(qǐng)求,處理結(jié)果,通信線路,2. CS結(jié)構(gòu)的演變： 兩層C/S結(jié)構(gòu)：,表示層：負(fù)責(zé)顯示 功能層：實(shí)現(xiàn)應(yīng)用邏輯 數(shù)據(jù)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理,客戶機(jī),DB,應(yīng)用 服務(wù)器,DB 服務(wù)器,客戶機(jī),DB,第一層,第二層,服務(wù)器,兩層C/S結(jié)構(gòu)：,客戶機(jī)1,客戶機(jī)4,客戶機(jī)2,客戶機(jī)3,服務(wù)器,三層C/S結(jié)構(gòu)：,客戶機(jī)1,客戶機(jī)4,客戶機(jī)1,客戶機(jī)3,應(yīng)用服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫