数据库系统经历哪几个时代,每个时代有何特点

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。

发展的三个阶段:

1、 层次型和网状型：

代表产品是1969年IBM公司研制的层次模型数据库管理系统IMS。

2、 关系型数据型库：

目前大部分数据库采用的是关系型数据库。1970年IBM公司的研究员E．F．Codd提出了关系模型。其代表产品为sysem R和Inges。

3、 第三代数据库将为更加丰富的数据模型和更强大的数据管理功能为特征，以提供传统数据库系统难以支持的新应用。它必须支持面向对象，具有开放性，能够在多个平台上使用。

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。

数据库的主要特点:⑴ 实现数据共享

数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。

⑵ 减少数据的冗余度

同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。

⑶ 数据的独立性

数据的独立性包括逻辑独立性（数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立）和物理独立性（数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构）。

⑷ 数据实现集中控制

文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。

⑸数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性

主要包括：①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；②完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；③并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用。

⑹ 故障恢复

由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障，可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误 *** 作造成的数据错误等。

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三、新一代数据库技术的特点

一方面立足于数据库已有的成果和技术，加以发展进化，有人称之为"进化论"的观点和方法。另一方面的努力是立足于新的应用需求和计算机未来的发展，研究全新的数据库系统，有人称之为"革新论"的观点和方法。

可以说新一代数据库技术的研究，新一代数据库系统的发展呈现了百花齐放的局面。其特点是：

1面向对象的方法和技术对数据库发展的影响最为深远

八十年代出现的面向对象的方法和技术对计算机各个领域，包括程序设计语言、软件工程、信息系统设计，以及计算机硬件设计等都产生了深远的影响，也给面临新挑战的数据库技术带来了机会和希望。 数据库研究人员借鉴和吸收了面向对象的方法和技术，提出了面向对象数据模型(简称对象模型)。 该模型克服了传统数据模型的局限性，为新一代数据库系统的探索带来了希望，促进了数据库技术在一个新的技术基础上继续发展。

2数据库技术与多学科技术的有机结合

数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库技术发展的重要特征。

计算机领域中其它新兴技术的发展对数据库技术产生了重大影响。 传统的数据库技术和其它计算机技术的互相结合，建立和实现了一系列新型数据库系统，如分布式数据库系统、并行数据库系统、演绎数据库系统、知识库系统、多媒体数据库系统等等。它们共同构成了数据库系统大家族。

3 面向应用领域的数据库技术的研究

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

数据管理是指如何对数据进行分类、组织、编码、存储、检索、控制和维护，是数据处理的中心问题。关系

数据库

管理系统通过索引、查询优化、事务处理、并发访问控制、触发器、错误恢复等强大的机制，有效地确保了海量数据存取的高效性，保证了数据的完整性和一致性，并提供了数据的可靠性和安全性，从而具有其它数据管理方式无法比拟的优势。因此，在企业计算的环境下，对于数据管理，尤其是对于大规模商业数据的管理，关系数据库占据着主导地位。当前，大量的大型信息系统都是建立在关系数据库平台之上的。然而，在管理层次结构的数据，以及日益普遍的半结构化、非结构化数据方面，关系模型也暴露出了一些固有的不足。

关系模型在管理层次结构数据上的不足

关系数据库的理论基础是关系理论，它的数据模型是关系模型。在用户看来，一个关系模型的逻辑结构是一张规则的二维表，由行和列组成。随着新的计算机技术的不断涌现，以及数据的分布性、异构性和半结构化特性以及非结构化特性程度的不断加强，关系数据库系统在数据管理上也已经显示出了一些不足：

数据库系统有4

个特征：

1，允许使用数据定义语言，建立新的数据库和指定它的模式。

2，能够查询数据和更新数据

3，支持存储大量的数据，长时间以后可以保证其安全。

4，控制多用户访问数据库，保证不冲突。

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