1數(shù)據(jù)庫發(fā)展簡史

1、內(nèi)部資料 注意保密南昌大學(xué)南昌大學(xué)第一章 數(shù)據(jù)庫發(fā)展史授課教師：黃旭慧授課教師：黃旭慧 教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容： 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； 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生和發(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。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：教學(xué)重點： 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展；數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展；教學(xué)目的：教學(xué)目的： 使同學(xué)們對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的概貌有一個使同學(xué)們對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的概貌有一個 初步的了解初步的了解, ,提高同學(xué)們對學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫提高同學(xué)們對學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫 技術(shù)的興趣。技術(shù)的興趣。簡介提綱 一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點三、數(shù)

2、據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志二、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)展數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理： 最初是指在計算機(jī)上加工商業(yè)、企業(yè)的信息最初是指在計算機(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和數(shù)據(jù)；現(xiàn)在常用來泛指非科技工程方面的 所有計算、管理和操縱任何形式的數(shù)據(jù)資料。所有計算、管理和操縱任何形式的數(shù)據(jù)資料。 指對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分類、組織、編碼、指對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分類、組織、編碼、 存儲、檢索、維護(hù)和傳播等工作。存儲、檢索、維護(hù)和傳播等工作。 1人工管理階段人工管理階段

3、2文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段(倒排文件系統(tǒng)倒排文件系統(tǒng)) 3數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫管理 -數(shù)據(jù)管理的特點數(shù)據(jù)管理的特點、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、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)計與安排必須由程序員自行設(shè)計與安排; 邏輯結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)在用戶面前所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。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)在物理存儲設(shè)備上的結(jié)構(gòu)。物理結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)在物理存儲設(shè)備上的結(jié)構(gòu)。 （存儲結(jié)構(gòu)改變就要修改程序）（存儲結(jié)構(gòu)改變就要修改程序）、數(shù)據(jù)不保存在機(jī)器中、數(shù)據(jù)不保存在機(jī)器中;、沒有專用的軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、沒有專用的軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理;、只有程序的概念而沒有文

4、件的概念、數(shù)據(jù)面向應(yīng)用、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)只能對應(yīng)一個程序。也就是一組數(shù)據(jù)只能對應(yīng)一個程序。 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)的存取方法來實現(xiàn)兩者間的轉(zhuǎn)換；系統(tǒng)的存取方法來實現(xiàn)兩者間的轉(zhuǎn)換； 數(shù)據(jù)可長期保存在外存的磁盤上；數(shù)據(jù)可長期保存在外存的磁盤上； 文件組織已呈現(xiàn)多樣化文件組織已呈現(xiàn)多樣化, ,有索引文件有索引文件, ,鏈接文件和散鏈接文件和散 列文件等；列文件等； 數(shù)據(jù)不再屬于某個特定的程序，可以重復(fù)使用；數(shù)據(jù)不再屬于某個特定的程序，可以重復(fù)使用； 對數(shù)據(jù)的訪問以記錄為單位對數(shù)據(jù)的訪問

5、以記錄為單位, ,數(shù)據(jù)仍是面向應(yīng)用的。數(shù)據(jù)仍是面向應(yīng)用的。文件系統(tǒng)的三個缺陷：文件系統(tǒng)的三個缺陷： 數(shù)據(jù)冗余性、數(shù)據(jù)冗余性、 數(shù)據(jù)不一致性、數(shù)據(jù)不一致性、 數(shù)據(jù)聯(lián)系弱。數(shù)據(jù)聯(lián)系弱。職工工資文件職工工資文件職工檔案文件職工檔案文件職工保健文件職工保健文件文件系統(tǒng)文件系統(tǒng) - 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)職工工資文件職工工資文件職工檔案文件職工檔案文件職工保健文件職工保健文件職工工資文件職工工資文件職工檔案文件職工檔案文件職工保健文件職工保健文件文件系統(tǒng)中的文件文件系統(tǒng)中的文件數(shù)據(jù)庫中的文件數(shù)據(jù)庫中的文件 為了提高系統(tǒng)性能，對索引文件進(jìn)行推廣，即：為了提高系統(tǒng)性能，對索引文件進(jìn)行推廣，即： 對每個字段都提

6、供單獨(dú)的索引。對每個字段都提供單獨(dú)的索引。 優(yōu)點：優(yōu)點：使用戶不僅能用關(guān)鍵碼，而且也能按字段的任何組合使用戶不僅能用關(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)。容易地檢索記錄。很適合于信息檢索系統(tǒng)。缺點：缺點：索引可能比數(shù)據(jù)占有更多的存儲空間；索引可能比數(shù)據(jù)占有更多的存儲空間； 數(shù)據(jù)的更新比較復(fù)雜和困難。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)階段的特點三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志二、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)

7、展 1.1968年，年，ibm的基于層次模型的的基于層次模型的ims系統(tǒng)。系統(tǒng)。2.1969年，美年，美codasyl頒布的頒布的dbtg報告，報告，提出了網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。提出了網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。3.1970年，年，ibm的的e.f.codd發(fā)表了論文，提出發(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。了關(guān)系模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論。2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代的三件大事：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)階段的特點三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志五、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)

8、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. 1. 數(shù)據(jù)管理的特點：數(shù)據(jù)管理的特點： 面向全組織的復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化面向全組織的復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化; ; 有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性; ; 系統(tǒng)提供了四個方面的控制功能：數(shù)據(jù)庫恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了四個方面的控制功能：數(shù)據(jù)庫恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫 的并發(fā)控制、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)安全性的并發(fā)控制、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)安全性; ; 對數(shù)據(jù)的操作可以以數(shù)據(jù)項為單位對數(shù)據(jù)的操作可以以數(shù)據(jù)項為單位, ,增加了系統(tǒng)的靈活性增加了系統(tǒng)的靈活性; ; 用戶可以使用程序方式也可以使用交互方式操作數(shù)據(jù)庫。用戶可以使用程序方式也可以使

9、用交互方式操作數(shù)據(jù)庫。 用戶用戶1 1 用戶用戶2 2 用戶用戶n n 外模式外模式 局部邏輯結(jié)構(gòu)局部邏輯結(jié)構(gòu) 映像功能映像功能 （邏輯獨(dú)立性邏輯獨(dú)立性） 模式模式 全局邏輯結(jié)構(gòu)全局邏輯結(jié)構(gòu) 內(nèi)模式內(nèi)模式 映像功能映像功能 （物理獨(dú)立性物理獨(dú)立性） 數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)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)庫技術(shù)的術(shù)語u 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(db)(db)u 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（dbmsdbms）u 數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù) u 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（dbsdbs） 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)dbmsdbms是位于是位于用戶與操作系統(tǒng)（用戶與操作系統(tǒng)（osos）之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，

10、它為用戶或應(yīng)用程序提供訪之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應(yīng)用程序提供訪問問dbdb的方法，包括的方法，包括dbdb的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。制。 dbmsdbms總是基于某種數(shù)據(jù)模型，總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以分為：可以分為： 層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型和面向?qū)ο笮偷?。層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型和面向?qū)ο笮偷?。?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)dbmsdbms：dbmsosdb用戶應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)(dbms)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理員管理員（dbadba）數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫db 數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)是研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、存儲

11、、設(shè)計、是研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、存儲、設(shè)計、管理和使用的一門軟件學(xué)科。管理和使用的一門軟件學(xué)科。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（database systemdatabase system，簡記為，簡記為dbsdbs）dbsdbs是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、方便多用戶訪問的計算機(jī)硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組方便多用戶訪問的計算機(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)的計算機(jī)系統(tǒng)。成的系統(tǒng)，即它是采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)。簡介提綱 一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)四、高

12、級數(shù)據(jù)庫技術(shù)二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志二、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 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù)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)各種新型的數(shù)據(jù)庫技術(shù) 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點：分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點： 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)物理上分布在各個場地，但邏輯上是一個數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)物理上分布在各個場地，但邏輯上是一個 整體。整體。 每個場地既可以執(zhí)行局部應(yīng)用（訪問本地每個場地既可以執(zhí)行局部應(yīng)用（訪問本地dbdb），也可以），也可以 執(zhí)行全局應(yīng)用（訪問異地執(zhí)行全局應(yīng)用（訪問異地dbdb）。）。 各地的計算機(jī)由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)相連接。本地計算

13、機(jī)單獨(dú)各地的計算機(jī)由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)相連接。本地計算機(jī)單獨(dú) 不能勝任的處理任務(wù)，可以通過通信網(wǎng)絡(luò)取得其它不能勝任的處理任務(wù)，可以通過通信網(wǎng)絡(luò)取得其它dbdb和和 計算機(jī)的支持。計算機(jī)的支持。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：通信網(wǎng)通信網(wǎng)局部處理機(jī)局部處理機(jī)局部處理機(jī)局部處理機(jī)局部終端局部終端數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫局部終端局部終端全局終端全局終端 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點：面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點： 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型能完整地描述現(xiàn)實世界的數(shù)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型能完整地描述現(xiàn)實世界的數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)，能表達(dá)數(shù)據(jù)間嵌套、遞歸的聯(lián)系。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

14、封裝性（把數(shù)據(jù)與操作定具有面向?qū)ο蠹夹g(shù)的封裝性（把數(shù)據(jù)與操作定 義在義在一起）和繼承性（繼承數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作）義在義在一起）和繼承性（繼承數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作） 的特點，提高了軟件的可重用性。的特點，提高了軟件的可重用性。 各種新型的數(shù)據(jù)庫技術(shù)：各種新型的數(shù)據(jù)庫技術(shù)： 演繹數(shù)據(jù)庫，主動數(shù)據(jù)庫，基于邏輯的數(shù)據(jù)庫，時態(tài)演繹數(shù)據(jù)庫，主動數(shù)據(jù)庫，基于邏輯的數(shù)據(jù)庫，時態(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，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。工程數(shù)據(jù)庫，地理數(shù)據(jù)

15、庫等。簡介提綱 一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)二、數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志二、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 五、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)庫應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展: 1 1、集中式、集中式dbdb體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu) 即：主從式（主機(jī)終端式）即：主從式（主機(jī)終端式）用戶終端終端主機(jī)主機(jī)db 存取請求存取請求 處理結(jié)果處理結(jié)果通信線路通信線路 2. cs結(jié)構(gòu)的演變：結(jié)構(gòu)的演變： 兩層兩層c/sc/s結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 表示層：負(fù)責(zé)顯示表示層：負(fù)責(zé)顯示 功能層：實現(xiàn)應(yīng)用邏輯功能層：實現(xiàn)應(yīng)用邏輯 數(shù)據(jù)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理客戶機(jī)客戶機(jī)db 應(yīng)用應(yīng)用 服務(wù)器服務(wù)器 db 服務(wù)器服務(wù)器客戶機(jī)客戶機(jī)db第一層第一層 第二層第二層 服務(wù)器服務(wù)器 三層三層c/sc/s結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) : 兩層兩層c/s結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 客戶機(jī)客戶機(jī)1 1客戶機(jī)客戶機(jī)4 4客戶機(jī)客戶機(jī)2 2客戶機(jī)客戶機(jī)3 3服務(wù)器服務(wù)器 三層三層c/s結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 客戶機(jī)客戶機(jī)1 1客戶機(jī)客戶機(jī)4 4客戶機(jī)客戶機(jī)1 1客戶機(jī)客戶機(jī)3 3應(yīng)用服務(wù)