答:从数据管理的角度看,数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
人工管理阶段数据管理特点:数据不保存,没有对数据进行管理的软件系统,没有文件的概念,数据不具有独立性。
文件系统阶段数据管理特点:数据可以长期保存,由文件系统管理数据,文件的形式已经多样化,数据具有一定的独立性。
数据库系统阶段数据管理特点:采用复杂的结构化的数据模型,较高的数据独立性,最低的冗余度,数据控制功能
数据库发展阶段大致划分为如下的几个阶段:人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段、高级数据库阶段。 50年代中期之前,计算机的软硬件均不完善。硬件存储设备只有磁带、卡片和纸带,软件方面还没有 *** 作系统,当时的计算机主要用于科学计算。这个阶段由于还没有软件系统对数据进行管理,程序员在程序中不仅要规定数据的逻辑结构,还要设计其物理结构,包括存储结构、存取方法、输入输出方式等。当数据的物理组织或存储设备改变时,用户程序就必须重新编制。由于数据的组织面向应用,不同的计算程序之间不能共享数据,使得不同的应用之间存在大量的重复数据,很难维护应用程序之间数据的一致性。
这一阶段的主要特征可归纳为如下几点:
计算机中没有支持数据管理的软件。
数据组织面向应用,数据不能共享,数据重复。
在程序中要规定数据的逻辑结构和物理结构,数据与程序不独立。
数据处理方式——批处理。 这一阶段的主要标志是计算机中有了专门管理数据库的软件—— *** 作系统(文件管理)。
上世纪50年代中期到60年代中期,由于计算机大容量存储设备(如硬盘)的出现,推动了软件技术的发展,而 *** 作系统的出现标志着数据管理步入一个新的阶段。在文件系统阶段,数据以文件为单位存储在外存,且由 *** 作系统统一管理。 *** 作系统为用户使用文件提供了友好界面。文件的逻辑结构与物理结构脱钩,程序和数据分离,使数据与程序有了一定的独立性。用户的程序与数据可分别存放在外存储器上,各个应用程序可以共享一组数据,实现了以文件为单位的数据共享。
但由于数据的组织仍然是面向程序,所以存在大量的数据冗余。而且数据的逻辑结构不能方便地修改和扩充,数据逻辑结构的每一点微小改变都会影响到应用程序。由于文件之间互相独立,因而它们不能反映现实世界中事物之间的联系, *** 作系统不负责维护文件之间的联系信息。如果文件之间有内容上的联系,那也只能由应用程序去处理。 60年代后,随着计算机在数据管理领域的普遍应用,人们对数据管理技术提出了更高的要求:希望面向企业或部门,以数据为中心组织数据,减少数据的冗余,提供更高的数据共享能力,同时要求程序和数据具有较高的独立性,当数据的逻辑结构改变时,不涉及数据的物理结构,也不影响应用程序,以降低应用程序研制与维护的费用。数据库技术正是在这样一个应用需求的基础上发展起来的。
数据库技术有如下特点:
面向企业或部门,以数据为中心组织数据,形成综合性的数据库,为各应用共享。
采用一定的数据模型。数据模型不仅要描述数据本身的特点,而且要描述数据之间的联系。
数据冗余小,易修改、易扩充。不同的应用程序根据处理要求,从数据库中获取需要的数据,这样就减少了数据的重复存储,也便于增加新的数据结构,便于维护数据的一致性。
程序和数据有较高的独立性。
具有良好的用户接口,用户可方便地开发和使用数据库。
对数据进行统一管理和控制,提供了数据的安全性、完整性、以及并发控制。
从文件系统发展到数据库系统,这在信息领域中具有里程碑的意义。在文件系统阶段,人们在信息处理中关注的中心问题是系统功能的设计,因此程序设计占主导地位;而在数据库方式下,数据开始占据了中心位置,数据的结构设计成为信息系统首先关心的问题,而应用程序则以既定的数据结构为基础进行设计。大事记
1951:Univac系统使用磁带和穿孔卡片作为数据存储。
1956:IBM公司在其Model 305 RAMAC中第一次引入了磁盘驱动器
1961:通用电气(GE)公司的Charles Bachman开发了第一个数据库管理系统——IDS
1969: EF Codd发明了关系数据库。
1973:由John JCullinane领导Cullinane公司开发了 IDMS——一个针对IBM主机的基于网络模型的数据库。
1976:Honeywell公司推出了Multics Relational Data Store——第一个商用关系数据库产品。
1979:Oracle公司引入了第一个商用SQL关系数据库管理系统。
1983:IBM推出了DB2数据库产品。
1985:为Procter & Gamble系统设计的第一个商务智能系统产生。
1991:WH“Bill” Inmon发表了”构建数据仓库”。 随着信息管理内容的不断扩展,出现了丰富多样的数据模型(层次模型,网状模型,关系模型,面向对象模型,半结构化模型等),新技术也层出不穷(数据流,Web数据管理,数据挖掘等)。每隔几年,国际上一些资深的数据库专家就会聚集一堂,探讨数据库研究现状,存在的问题和未来需要关注的新技术焦点。过去已有的几个类似报告包括:1989年Future Directions inDBMS Research-The Laguna BeachParticipants ;1990年DatabaseSystems : Achievements and Opportunities ;1991年WH Inmon 发表的《构建数据仓库》;1995年Database。
发展经过的三个阶段
人工管理阶段
在计算机出现之前,人们运用常规的手段从事记录、存储和对数据加工,也就是利用纸张来记录和利用计算工具(算盘、计算尺)来进行计算,并主要使用人的大脑来管理和利用这些数据。而早期的计算机主要用于数值计算,也无管理数据的软件,因此从计算机内记录的数据上看,数据量小,数据无结构。用户直接管理,且数据间缺乏逻辑组织,数据仅依赖特定的应用,缺乏独立性。
文件系统阶段
这一阶段的数据管理技术得益于计算机的处理速度和存储能力的惊人提高,这一时期的数据处理系统是把计算机中的数据组织成相互独立的被命名的数据文件,并可按文件的名字来进行访问,对文件中的记录进行存取的数据管理技术。数据可以长期保存在计算机外存上,可以对数据进行反复处理,并支持文件的查询、修改、插入和删除等 *** 作,这就是文件系统。文件系统数据管理示意如下图所示。文件系统实现了记录内的结构化,但从文件的整体来看却是无结构的。其数据面向特定的应用程序,因此数据共享性、独立性差,且冗余度大,管理和维护的代价也很大。
数据库系统阶段
20世纪60年代后期,计算机性能得到进一步提高,更重要的是出现了大容量磁盘,存储容量大大增加且价格下降。在此基础上,才有可能克服文件系统管理数据时的不足,而满足和解决实际应用中多个用户、多个应用程序共享数据的要求,从而使数据能为尽可能多的应用程序服务,这就出现了数据库这样的数据管理技术。数据库的特点是数据不再只针对某一个特定的应用,而是面向全组织,具有整体的结构性,共享性高,冗余度减小,具有一定的程序与数据之间的独立性,并且对数据进行统一的控制。
数据管理技术的发展经历4个阶段:
(1)人工管理阶段:20世纪50年代中期以前;
(2)文件系统阶段:20世纪50年代中期稍后;
(3)数据库系统阶段:20世纪60年代后期;
(4)大数据管理阶段:2008年8月提出。
一、摇篮和萌芽阶段:首先使用"DataBase"一词的是美国系统发展公司在为美国海军基地在60年代研制数据中引用。
1963年,C·W·Bachman设计开发的IDS(IntegrateDataStore)系统开始投入运行,它可以为多个COBOL程序共享数据库。
1968年,网状数据库系统TOTAL等开始出现;
1969年,IBM公司McGee等人开发的层次式数据库系统的IMS系统发表,它可以让多个程序共享数据库。
1969年10月,CODASYL数据库研制者提出了网络模型数据库系统规范报告DBTG,使数据库系统开始走向规范化和标准化。正因为如此,许多专家认为数据库技术起源于20世纪60年代末。数据库技术的产生来源于社会的实际需要,而数据技术的实现必须有理论作为指导,系统的开发和应用又不断地促进数据库理论的发展和完善。
二、发展阶段:20世纪80年代大量商品化的关系数据库系统问世并被广泛的推广使用,既有适应大型计算机系统的,也有适用与中、小型和微型计算机系统的。这一时期分布式数据库系统也走向使用。
1970年,IBM公司SanJose研究所的E·F·Code发表了题为"大型共享数据库的数据关系模型"论文,开创了数据库的关系方法和关系规范化的理论研究。关系方法由于其理论上的完美和结构上的简单,对数据库技术的发展起了至关重要的作用,成功地奠定了关系数据理论的基石。
1971年,美国数据系统语言协会在正式发表的DBTG报告中,提出了三级抽象模式,即对应用程序所需的那部分数据结构描述的外模式,对整个客体系统数据结构描述的概念模式,对数据存储结构描述的内模式,解决了数据独立性的问题。
1974年,IBM公司SanJose研究所研制成功了关系数据库管理系统SystemR,并且投放到软件市场。
1976年,美籍华人陈平山提出了数据库逻辑设计的实际(体)联系方法。
1978年,新奥尔良发表了DBDWD报告,他把数据库系统的设计过程划分为四个阶段:需求分析、信息分析与定义、逻辑设计和物理设计。
1980年,J·D·Ulman所著的《数据库系统原理》一书正式出版。
1981年E·F·Code获得了计算机科学的最高奖ACM图林奖。
1984年,DavidMarer所著的《关系数据库理论》一书,标志着数据库在理论上的成熟。
三、成熟阶段:80年代至今,数据库理论和应用进入成熟发展时期易观国际发布《IT产品和服务-2007年中国数据库软件市场数据监测》,考察了中国数据库管理软件市场。数据显示,中国商业数据库市场2007年度整体规模达到2172亿人民币,比去年同期增长15%。从厂商竞争格局来看,国际软件巨头占据市场的绝大多数份额。Oracle、IBM、Microsoft和Sybase牢牢占据国内数据库软件市场前四位,拥有938%的市场份额。国产数据库的市场份额在本季度继续提升,正在抓住国家提倡自主创新的机遇,以“有自主知识产权”的产品为契机,满足部委和地方政府的信息整合平台需求。2008年,中国商业数据库市场整体规模达到了2825亿元,比上个年度增长了30%,一方面,主要是因为中国电子政务建设的大幅增加,以及中国政府对版权的高度重视。其中,Oracle占据了其中44%的市场份额,IBM占据了其中20%的份额、微软占据了18%的份额,Sybase占据了10%,而国产数据库因为在政府的支持下,已经占据了8%的市场份额,较2007年同比提升了25%。其中,达梦数据库年销售额为6600万元,为国产数据库中市场份额最大的。预计中国商业数据库市场在2009年达到31亿元的市场规模,同时,国产数据库在中国政府鼓励自主创新的基础下,会占据更大的市场份额。另外,包括Mysql等开源数据库也占据了大量的政府及中小企事业用户,同时,盗版数据库更是占据了中国数据库市场的较大份额,其数值不亚于整个商业数据库的市场份额。
数据管理技术是指对数据进行分类、编码、存储、检索和维护,它是数据处理的中心问题;随着计算机技术的不断发展,在应用需求的推动下,在计算机硬件、软件发展的基础上数据管理技术经历了人工管理、文件管理、数据库管理提高数据的共享性,使多个用户能够同时访问数据库中的数据
2、减小数据的冗余,以提高数据的一致性和完善性
3、提供数据与应用程序的独立性,从而减少应用程序的开发和维护代价存储规范
关系型数据库为了避免重复、规范化数据以及充分利用好存储空间,把数据按照最小关系表的形式进行存储,这样数据管理的就可以变得很清晰、一目了然,当然这主要是一张数据表的情况。
如果是多张表情况就不一样了,由于数据涉及到多张数据表,数据表之间存在着复杂的关系,随着数据表数量的增加,数据管理会越来越复杂。而NoSQL数据库的数据存储方式是用平面数据集的方式集中存放,虽然会存在数据被重复存储,从而造成存储空间被浪费的问题数据库系统是用来管理你的数据的,建立的数理逻辑和集合 *** 作基础上的,具有高效、可靠、完整、自同步等特性,是业务系统进行数据控制的最佳选择。数据库系统一般提供高效的数据控制和数据检索功能,仅供参考哦
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