随着计算机技术与网络通信技术的发展,数据库技术已成为信息社会中对大量数据进行组织与管理的重要技术手段及软件技术,是网络信息化管理系统的基础。本章主要介绍数据库技术的应用与发展、关系模型的基本概念、关系数据库的设计理论及数据库设计方法等内容,是学习和掌握现代数据库技术的基础。
1.1 数据库技术的发展与应用
从20世纪60年代末期开始到现在,数据库技术已经发展了30多年。在这30多年的历程中,人们在数据库技术的理论研究和系统开发上都取得了辉煌的成就,而且已经开始对新一代数据库系统的深入研究。数据库系统已经成为现代计算机系统的重要组成部分。
1.1.1 数据库技术与信息技术
信息技术(Information Technology,IT)是当今使用频率最高的名词之一,它随着计算机技术在工业、农业以及日常生活中的广泛应用,已经被越来越多的个人和企业作为自己赶超世界潮流的标志之一。而数据库技术则是信息技术中一个重要的支撑。没有数据库技术,人们在浩瀚的信息世界中将显得手足无措。
数据库技术是计算机科学技术的一个重要分支。从20世纪50年代中期开始,计算机应用从科学研究部门扩展到企业管理及政府行政部门,人们对数据处理的要求也越来越高。1968年,世界上诞生了第一个商品化的信息管理系统IMS(Information Management System),从此,数据库技术得到了迅猛发展。在互联网日益被人们接受的今天,Internet又使数据库技术、知识、技能的重要性得到了充分的放大。现在数据库已经成为信息管理、办公自动化、计算机辅助设计等应用的主要软件工具之一,帮助人们处理各种各样的信息数据。
1.1.2 数据库技术的应用及特点
数据库最初是在大公司或大机构中用作大规模事务处理的基础。后来随着个人计算机的普及,数据库技术被移植到PC机(Personal Computer,个人计算机)上,供单用户个人数据库应用。接着,由于PC机在工作组内连成网,数据库技术就移植到工作组级。现在,数据库正在Internet和内联网中广泛使用。
20世纪60年代中期,数据库技术是用来解决文件处理系统问题的。当时的数据库处理技术还很脆弱,常常发生应用不能提交的情况。20世纪70年代关系模型的诞生为数据库专家提供了构造和处理数据库的标准方法,推动了关系数据库的发展和应用。1979年,Ashton-Tate公司引入了微机产品dBase Ⅱ,并称之为关系数据库管理系统,从此数据库技术移植到了个人计算机上。20世纪80年代中期到后期,终端用户开始使用局域网技术将独立的计算机连接成网络,终端之间共享数据库,形成了一种新型的多用户数据处理,称为客户机/服务器数据库结构。现在,数据库技术正在被用来同Internet技术相结合,以便在机构内联网、部门局域网甚至WWW上发布数据库数据。
1.1.3 数据库技术发展历史
数据模型是数据库技术的核心和基础,因此,对数据库系统发展阶段的划分应该以数据模型的发展演变作为主要依据和标志。按照数据模型的发展演变过程,数据库技术从开始到现在短短的30年中,主要经历了三个发展阶段:第一代是网状和层次数据库系统,第二代是关系数据库系统,第三代是以面向对象数据模型为主要特征的数据库系统。数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等相互渗透、有机结合,成为当代数据库技术发展的重要特征。
数据库技术的主要目的是研究如何组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据。包括:信息,数据,数据处理,数据库,数据库管理系统以及数据库系统等。
数据库技术是信息系统的一个核心技术。是一种计算机辅助管理数据的方法,它研究如何组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据。是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法,并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术。
数据库技术涉及到许多基本概念,主要包括:信息,数据,数据处理,数据库,数据库管理系统以及数据库系统等。
地位:
数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分,是计算机数据处理与信息管理系统的核心。数据库技术研究和解决了计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题。
在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据。数据库技术的根本目标是要解决数据的共享问题。
数据库技术的发展趋势:根据数据库应用及多家分析机构的评估,数据库技术发展将以应用为导向,面向业务服务,并与计算机网络和人工智能等技术结合,为新型应用提供多种支持。
(1)云数据库和混合数据快速发展
云数据库(Cloud Database)简称为云库, 是在云计算环境中部署和虚拟化的数据库。将各种关系型数据库看成一系列简单的二维表,并基于简化版本的SQL或访问对象进行 *** 作。使传统关系型数据库通过提交一个有效地链接字符串即可加入云数据库,云数据库可解决数据集中更广泛的异地资源共享问题。
(2)数据集成与数据仓库
数据仓库(Data Warehouse)是面向主题、集成、相对稳定、反映历史变化的数据集合,是决策支持系统和联机分析应用数据源的结构化数据环境。主要侧重对机构历史数据的综合分析利用,找出对企业发展有价值的信息,以提供决策支持,帮助提高效益。其特征是面向主题、集成性、稳定性和时变性。新一代数据库使数据集成和数据仓库的实施更简单。数据应用逐步过渡到数据服务,开始注重处理:关系型与非关系型数据的融合、分类、国际化多语言数据。
(3)主数据管理和商务智能
在企事业机构内部业务应用整合和系统互联中,许多机构具有相同业务语义的数据被多次反复定义和存储,导致数据大量冗余成为IT环境发展的障碍,为了有效使用和管理这些数据,主数据管理已经成为一个新的热点。
商务智能(Business Intelligence)是指利用数据仓库及数据挖掘技术对业务数据分析处理并提供决策信息和报告,促进企业利用现代信息技术收集、管理和分析商务数据,改善决策水平,提升绩效,增强综合竞争力的智慧和能力。是企业利用现代信息技术收集、管理和分析商务数据和信息,创造和累计商务知识和见解,改善商务决策水平,采取有效的商务行动,完善各种商务流程,提升各方面商务绩效,增强综合竞争力的智慧和能力。融合了先进信息技术与创新管理理念的结合体,集成企业内外的数据,加工并从中提取能够创造商业价值的信息,面向企业战略并服务于管理层。
(4)“大数据”促进新型数据库
进入“大数据时代”,大数据量、高并发、分布式和实时性的需求,由于传统的数据库技术的数据模型和预定义的 *** 作模式,时常难以满足实际需求,致使新型数据库在大数据的场景下,将取代传统数据库成为主导。
(5)基于网络的自动化管理
网络数据库应用系统的广泛应用,使数据库管理更加自动化。如网购、网银等系统,从企业级Enterprise-class到世界级World-class的转变,提供更多基于Internet环境的管理工具,完成数据库管理网络化。应用程序编程接口API(Application ProgrammingInterface)更开放,基于浏览器端技术的管理套件,便于分布远程管理。
(6)PHP将促进数据库产品应用
随着新一代Web技术的广泛应用,在.NET和Java成为数据应用的主体开发平台后,很多厂商为了争取市场在新版本数据库产品推出后,提供面向超级文本预处理语言PHP(Hypertext Preprocessor)的专用驱动和应用。
(7)数据库将与业务语义的数据内容融合
数据库将更广泛地为用于“信息服务”。对新一代基于AJAX、MashUp、SNS等技术的创新应用,数据从集中于逻辑中心数据库,改为分布网络,为了给予技术支持,数据聚集及基于业务语义的数据内容融合也成为数据库发展的方向,不仅在商务智能领域不断加强对服务应用的支持,而且注重加强数据集成服务。
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