数据库发展的一些新特点

数据库发展的一些新特点

数据库管理系统已经成为软件产业的重要组成部分，是信息化过程中最重要的技术基础之一。我国要振兴软件产业，就必须发展自己的数据库软件产业。这已经获得了广泛的共识，目前要解决的关键问题是如何能够“做得出、用得上、卖得掉”。我们认为，数据库软件的发展将仍然是关系系统内核基础上进行扩展的技术路线。

（1）、提供持续的数据可用性

构建一个高可用性 IT 基础架构，对所有希望在当今瞬息万变的经济环境中立于不败之地并取得成功的企业而言都至关重要。

作为数据库市场的领跑者，Oracle在其最新的10g数据库版本中增强了RAC技术。微软公司在其最新的数据库SQL Server 2005中利用数据库镜像、故障转移群集和改进联机 *** 作等特性，可将故障时间控制到最低，并有助于确保企业系统随时接受访问调用。

（2）、用低成本实现系统的伸缩性

大多数企业的每个主要应用系统都拥有专门的存储器和服务器，这样传统的布署，个别看好像效果不错。但这样做的后果就是必须付出高昂的代价，来满足大量系统的维护，而且因故障节点的增多，系统更容易出现故障。

此外，由于单个系统必须有足够的规模以适应高峰容量，但资源却难以从一个系统转移到另一个系统，结果导致企业存储器和 CPU 资源大量闲置。分析家认为，目前企业内部一般的存储器的利用率仅为 50%，而 CPU 利用率则是可怜的15-20%。

（3）、保证互联网架构下的安全

企业将应用架构在互联网平台上，都面临如何保护互联网架构下的数据安全问题。各大数据库厂商嗅到其中的巨大商机，加强了其数据库产品在数据安全上的支持。

甲骨文公司在其10g版本中提供的存储数据加密、虚拟私有数据库、Label Security等技术；微软的SQL server 2005通过数据库加密、缺省安全设置、口令策略实施、粒度权限控制和强化安全模型等功能特性为企业数据提供最高层次的安全保障，就是其中的佼佼者。

（4）、集成商业智能功能

大多数企业中，商业智能应用程序的部署是沿着技术线路划分的。不太复杂的报表和即席查询工具的部署通常使用的是数据仓库和基于 SQL 的报表工具，而较复杂的分析和计划应用程序的部署则是使用其他特殊的数据库和工具。

各大厂商除了纷纷加强了其联机分析产品，报表工具，ETL工具的功能外，更试图将这些东西集成在一个完整的数据库平台中。使数据库产品不再仅仅是提供一般的数据存贮功能，而能提供从数据存贮到数据分析使用的整体解决方案。

（5）、简化数据库的管理

今天，业务环境的竞争日趋激烈，如何以最低的成本，同时不以降低服务水平为代价，管理信息技术（IT）基础设施是企业目前面临的挑战。

越来越多的用户希望数据库产品能自我管理，可以自动地对自身进行监控、适应和调整，从而显着减少了IT管理人员的数量，降低了管理成本整合能力。

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。

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。

11 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。

111 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。

112 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>

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。

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