数据库技术的发展

一、数据库的基本概念

数据库是信息的集合，是收集计算机数据的仓库、容器，用户使用数据库可以对这些数据执行一系列的操作；

数据库技术作为数据管理的实现技术，已经成为计算机应用技术的核心。数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频繁程度，从某种意义上已经成为衡量一个国家信息化程度的标志

二、数据库技术的发展

1. 人工管理阶段

20 世纪 50 年代中期，计算机主要应用于科学计算，而外部存储器只有磁带、卡片及纸带，没有磁盘等字节存储的设备，同时也没有管理数据的软件，数据的处理方式基本上是批处理。
人工管理阶段的数据特点：数据不保存、系统没有专用软件管理数据、数据不共享、数据不具有独立性

2. 文件系统阶段

20 世纪 50 年代后期到 60 年代中期，计算机还被大量应用于信息管理，大量的数据存储、检索和维护需求，促使专门用于管理数据的软件出现，一般称为文件系统
文件系统阶段的数据特点：数据以文件形式长期保存、文件系统可以对数据的存取进行管理、文件组织多样化、程序与数据间有一定的独立性

3. 数据库系统阶段

20 世纪 60 年代后期，计算机硬件、软件都有了一定的发展，为解决多用户、多应用程序共享数据的需求，出现同一管理数据的软件系统——数据库管理系统。
数据库系统阶段的数据特点：数据结构化，存取数据方式灵活；数据共享性高、冗余少；数据独立性高

4. 数据库技术特点

数据库系统的特性

数据库被越来越多用户与程序使用，为了确保数据的正确有效和数据库系统的有效运行，数据库管理系统需要具备有以下几个数据控制功能：

• 数据的安全性
  安全性指的是数据的保护，防止不合法使用数据导致数据的泄露与破坏，保证数据安全与信息机密。
  常用安全性控制如验证用户身份、限制数据的存取权限等
• 数据的完整性
  数据的完整性即是指系统通过设定数据的完整性柜子，保证数据的正确性、有效性和相容性
有效性：数据是否在定义的范围之内
  正确性：数据是否合法，是否满足数据的格式
  相容性：表示同一事实的两个数据需要保证相同
• 并发的控制
  并发控制是指协调并发事务的执行，保证数据库的完整性不受到破坏
  即多个用户同时操作数据库的时候，可能同时操作某一条数据导致获得不正确的结果，破坏数据的完整性
• 数据库恢复
  当数据库被破坏或数据不可靠时，数据库系统需要具备有将数据库从错误状态恢复到正确状态的能力
  常见的数据库故障包含四类：内部故障、系统故障、介质故障与计算机病毒导致的故障

数据库系统的技术

• 分布式数据库技术
  分布式数据库将数据库安装在不同场地，并使用网络将多个数据库相连接，使得数据库具备了独特的特征：物理分布性；逻辑整体性；场地自洽与协调；分布透明性；冗余透明性。
  优点：分布式控制；数据共享；数据可靠性、可用性更高；性能更好；扩充性更好
  缺点：搭建复杂；增加硬件、通信、冗余数据等开销
• 面向对象数据库技术
  面向对象数据库技术是面向对象程序设计技术与数据库技术的结合
  对象数据模型能够更好的描述现实世界的数据结构
  具有面向对象技术的封装、继承特性，提高软件可重用性
• 面向应用领域的数据库技术
  即结合各个应用领域的实际情况与特点，研究适合该应用领域的数据库技术

三、数据库的组成

• 数据库
  即长期存储在计算机内的有组织、可共享的数据集合，它按照一定数学模型组织、描述和存储
• 硬件
  包括计算机存储数据所需的外部设备
• 软件
  包括操作系统、数据库管理系统与应用程序
• 人员
  • 系统分析员和数据库设计人员
  • 应用程序员
  • 最终用户
  • 数据库管理员