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隨著數(shù)字化時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)變得越來越重要。對(duì)于企業(yè)來說，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為了最寶貴的資源之一。由于數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)管理變得越來越困難，因此數(shù)據(jù)庫(kù)管理已經(jīng)成為了一個(gè)必不可少的部分。本文將深入探討數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行概念，幫助您更好地管理和利用大數(shù)據(jù)資源。
一、數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和分類
數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)有組織的、可持續(xù)化的，其中存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)以及這些數(shù)據(jù)的關(guān)系、元數(shù)據(jù)和索引等相關(guān)信息。它是一種用于創(chuàng)建、更新、維護(hù)和管理數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)可以分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)兩種類型。
1. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是指采用關(guān)系模型進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主流方式。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)通常使用SQL語言進(jìn)行操作，可以使用圖形界面也可以使用命令行界面進(jìn)行管理，目前主要有Oracle、MySQL、SQL Server等。
2. 非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)
非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是指不使用關(guān)系模型來管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它不要求數(shù)據(jù)符合嚴(yán)格的表結(jié)構(gòu)和關(guān)系。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)通常使用非結(jié)構(gòu)化的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，例如鍵/值對(duì)和文檔形式等。目前主要有MongoDB、Redis、Cassandra等。
二、數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是指存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的各種信息。如何進(jìn)行組織、管理和檢索這些數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的核心功能之一。
1. 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)指的是數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的組織方式，包括表、列、行、主鍵、外鍵等。數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的管理和操作至關(guān)重要，不僅影響效率，還會(huì)影響數(shù)據(jù)的完整性、一致性和可靠性。
2. 數(shù)據(jù)庫(kù)中的操作
數(shù)據(jù)庫(kù)中的操作包括增加(add)、刪除(delete)、查詢(select)、修改(update)等，使用不同的SQL語句可以進(jìn)行各種操作。不同的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可能支持不同的操作方式和語法。
三、數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行
數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行包括存儲(chǔ)管理和維護(hù)。本章將從數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)維護(hù)兩個(gè)方面來介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行。
1. 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)
數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)是指數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的儲(chǔ)存方式和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。目前主要分為三種存儲(chǔ)方式：文件存儲(chǔ)、內(nèi)存存儲(chǔ)和混合存儲(chǔ)。文件存儲(chǔ)是指將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤上，它有很好的可靠性，可以長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)。內(nèi)存存儲(chǔ)是指將數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中，它對(duì)于查詢效率要求高的系統(tǒng)來說是很有利的?；旌闲痛鎯?chǔ)是指同時(shí)使用內(nèi)存和硬盤兩種存儲(chǔ)方式，可以利用內(nèi)存快速執(zhí)行查詢操作，使用硬盤進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
2. 數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)
數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)是指數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和維護(hù)管理工作。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，需要進(jìn)行備份、恢復(fù)、維護(hù)和監(jiān)控和調(diào)優(yōu)等操作。備份是指將數(shù)據(jù)和相關(guān)信息存儲(chǔ)到其他位置，以防止數(shù)據(jù)丟失。數(shù)據(jù)恢復(fù)是指將備份的數(shù)據(jù)還原到原有的數(shù)據(jù)庫(kù)中。維護(hù)和監(jiān)控是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的正常運(yùn)行。
四、數(shù)據(jù)庫(kù)的管理
數(shù)據(jù)庫(kù)管理是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各項(xiàng)工作進(jìn)行統(tǒng)一管理的管理工作。它包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行監(jiān)視、維護(hù)和調(diào)優(yōu)，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的高效、可靠和安全。數(shù)據(jù)庫(kù)管理工作的主要內(nèi)容包括：
1. 數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化
數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化是指通過調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)、重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)來提高數(shù)據(jù)查詢、寫入的效率，以滿足業(yè)務(wù)需要，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。
2. 安全管理
安全管理是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全保護(hù)。包括訪問控制，數(shù)據(jù)加密，安全審計(jì)和數(shù)據(jù)備份等。
3. 數(shù)據(jù)庫(kù)備份和恢復(fù)
數(shù)據(jù)庫(kù)備份和恢復(fù)是數(shù)據(jù)庫(kù)管理中的重要任務(wù)之一。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行中，隨時(shí)可能出現(xiàn)系統(tǒng)故障，故而對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行恢復(fù)操作，盡量減少對(duì)業(yè)務(wù)的影響。
本文對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和分類、數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和數(shù)據(jù)庫(kù)的管理進(jìn)行了詳細(xì)的論述。數(shù)據(jù)庫(kù)是企業(yè)數(shù)字化的核心支撐系統(tǒng)，通過理解數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行概念，可以幫助企業(yè)更好地管理和利用大數(shù)據(jù)資源，提高數(shù)據(jù)的管理效率和質(zhì)量。而數(shù)據(jù)庫(kù)正面臨著越來越多的挑戰(zhàn)，比如海量數(shù)據(jù)規(guī)模，高并發(fā)和安全等問題，需要相關(guān)部門和管理人員的不斷學(xué)習(xí)和優(yōu)化，才能更好的應(yīng)對(duì)和解決這些問題。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)的概念
- 數(shù)據(jù)庫(kù) 名詞解釋
關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)的概念
數(shù)據(jù)庫(kù) （SQL這個(gè)是能用的）
data base
為滿足某一部門中多個(gè)用戶多種應(yīng)用的需要，按照一定的數(shù)據(jù)模型在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中組織、存儲(chǔ)和使用的互相聯(lián)系的數(shù)據(jù)。
帶有數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，除具備一般的硬件、軟件外，必須有用以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的直接存取存儲(chǔ)設(shè)備、管理并控制數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件——數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)、管理數(shù)據(jù)庫(kù)的人員——數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 (DBA)。這樣的數(shù)據(jù)、硬件、軟件和管理人員的總體構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)僅是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的功能和特征 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由文卷系統(tǒng)發(fā)展而來。與文卷系統(tǒng)相比，這種系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)、體系和控制三個(gè)方面的主要特征。
數(shù)據(jù)特征 在文卷系統(tǒng)中雖然程序與數(shù)據(jù)之間可用存取方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換,但文卷還是與應(yīng)用程序?qū)?yīng)的,即數(shù)據(jù)仍面向應(yīng)用。每一應(yīng)用各自建立自己的一組文卷。不同的應(yīng)用若涉及相同的數(shù)據(jù)，則這些數(shù)據(jù)分別納入各自的文卷之中。文卷的各種記錄之間沒有建立聯(lián)系，因而數(shù)據(jù)冗余度大。增加新的應(yīng)用，必須同時(shí)增加新的文卷。因此，文卷系統(tǒng)中的文卷是帶謹(jǐn)叢無結(jié)構(gòu)的、不易擴(kuò)充的信息。數(shù)據(jù)庫(kù)則不僅描述數(shù)據(jù)本身，而且描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了某一部門的整體信息結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)冗余度小、易于擴(kuò)充新的應(yīng)用，因而是面向數(shù)據(jù)總體結(jié)構(gòu)的信息，可為多個(gè)用戶共享。
體系特征 一切數(shù)據(jù)都有邏輯和物理兩個(gè)側(cè)面。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述稱為邏輯模式。邏輯模式又分為描述全局邏輯結(jié)構(gòu)的全局模式(簡(jiǎn)稱模式)和描述某些應(yīng)用所涉及的局部邏輯結(jié)構(gòu)的子模式。數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)的描述稱為存儲(chǔ)模式。蠢櫻這兩種模式總稱為數(shù)據(jù)庫(kù)模式。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，用戶根據(jù)子模式編制程序。子模式與模式模式與存儲(chǔ)模式之間有軟件進(jìn)行映射。因此,程序與數(shù)據(jù)之間具有兩級(jí)獨(dú)立性：物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模式改變，而模式可以不改變，因而不必改寫應(yīng)用程序,這稱為物理獨(dú)立性。模式改變時(shí),子模式可能不改變，也就不必改寫應(yīng)用程序，這稱為邏輯獨(dú)立性。由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具備比較高的程序與數(shù)據(jù)的獨(dú)立性，可以使程序員在編制應(yīng)用程序時(shí)集中精力考慮算法邏輯，不必過問物理細(xì)節(jié)，而且可以大大減少應(yīng)用程序維護(hù)的工作量。
控制特征 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)數(shù)量龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又為多個(gè)用戶所共享。因此，必須由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在定義、建立、運(yùn)行以及維護(hù)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一管理和晌凱控制，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的安全性、完整性和并發(fā)操作的一致性。此外，還必須有數(shù)據(jù)庫(kù)管理員專門負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理、控制監(jiān)督和改進(jìn)。
由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有上述特征，它的出現(xiàn)使信息系統(tǒng)的研制從圍繞加工數(shù)據(jù)的程序?yàn)橹行模D(zhuǎn)變到圍繞共享的數(shù)據(jù)庫(kù)來進(jìn)行。這便于數(shù)據(jù)的集中管理，有利于應(yīng)用程序的研制和維護(hù)。數(shù)據(jù)減少了冗余度和提高了相容性，從而提高了作出決策的相容性。因此，大型復(fù)雜的信息系統(tǒng)大多以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中起著越來越重要的作用。
研究課題 數(shù)據(jù)庫(kù)研究的課題，主要涉及三個(gè)領(lǐng)域。
數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的研制 DBMS是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。研制DBMS的基本目標(biāo)，是擴(kuò)大功能，提高性能和可用性，從而提高用戶的生產(chǎn)率。70年代以來，研制的重點(diǎn)是探索關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括關(guān)系數(shù)據(jù)語言、查詢優(yōu)化、并發(fā)控制和系統(tǒng)性能等。另一類課題是對(duì)DBMS標(biāo)準(zhǔn)化的研究，即研究一個(gè)統(tǒng)一的DBMS體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范。
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 這是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按照應(yīng)用要求以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)模型和功能，設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)良好、使用方便、效率較高的，以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的應(yīng)用信息系統(tǒng)。這一領(lǐng)域主要的研究課題，是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法學(xué)和設(shè)計(jì)工具的探索。例如，運(yùn)用軟件工程的方法和工具指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)；研究數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)各個(gè)階段中完備的方法和工具；以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化理論為指南進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)等。
數(shù)據(jù)庫(kù)理論 主要研究關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論研究的意義，一方面在于它為數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)科奠定了理論基礎(chǔ);另一方面它為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)提供了判別標(biāo)準(zhǔn),從而成為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力指南。研究的主要內(nèi)容是關(guān)系的規(guī)范化理論。關(guān)系規(guī)范化理論已應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段。
發(fā)展 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，新的領(lǐng)域越來越多。
分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 隨著70年代后期分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，相應(yīng)地研究成功分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一個(gè)在邏輯上完整，而在物理上分散在若干臺(tái)互相連接的結(jié)點(diǎn)機(jī)上的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。它既具有分布性又具有數(shù)據(jù)庫(kù)的綜合性。這是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其中最復(fù)雜的是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)器 新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。它把由中央處理器包辦的數(shù)據(jù)庫(kù)操作分散給一些局部的部件來執(zhí)行，或轉(zhuǎn)移到一個(gè)與主計(jì)算機(jī)相連的專用計(jì)算機(jī)去執(zhí)行，以提高并行性。數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)器的發(fā)展，包括智能控制器和存儲(chǔ)器，專用處理機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)。
數(shù)據(jù)庫(kù)語義模型 數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型基本上屬于語法模型，語義體現(xiàn)很不完備，不能明顯地含有現(xiàn)實(shí)世界的意義。因此，用戶只能按照DBMS所提供的數(shù)據(jù)操縱語言訪問數(shù)據(jù)庫(kù)。語義模型能準(zhǔn)確地描述現(xiàn)實(shí)世界中某個(gè)部門的信息及其意義，使用戶能基于對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識(shí)或用類似于自然語言的形式來訪問數(shù)據(jù)庫(kù)。這方面的研究已發(fā)展為數(shù)據(jù)語義學(xué)。
數(shù)據(jù)庫(kù)智能檢索 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和人工智能相結(jié)合，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的事實(shí)和知識(shí)進(jìn)行推理，演繹出正確答案，這就是數(shù)據(jù)庫(kù)的智能檢索。這涉及到自然語言用戶接口、邏輯演繹功能和數(shù)據(jù)庫(kù)語義模型等問題，如70年代末所開始的知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)和演繹數(shù)據(jù)庫(kù)的研究。
辦公室自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù) 研究在辦公室自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用，其中主要研究對(duì)各種非格式化數(shù)據(jù)如圖像、聲音、正文的處理，以及面向端點(diǎn)用戶的高級(jí)語言接口。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
database systems
由數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理軟件組成的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是為適應(yīng)數(shù)據(jù)處理的需要而發(fā)展起來的一種較為理想的數(shù)據(jù)處理的核心機(jī)構(gòu)。計(jì)算機(jī)的高速處理能力和大容量存儲(chǔ)器提供了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理自動(dòng)化的條件。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一般由4個(gè)部分組成：①數(shù)據(jù)庫(kù)，即存儲(chǔ)在磁帶、磁盤、光盤或其他外存介質(zhì)上、按一定結(jié)構(gòu)組織在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的。②數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）。它是一組能完成描述、管理、維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的程序系統(tǒng)。它按照一種公用的和可控制的方法完成插入新數(shù)據(jù)、修改和檢索原有數(shù)據(jù)的操作。③數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）。④用戶和應(yīng)用程序。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本要求是：①能夠保證數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。數(shù)據(jù)和程序相互獨(dú)立有利于加快軟件開發(fā)速度，節(jié)省開發(fā)費(fèi)用。②冗余數(shù)據(jù)少，數(shù)據(jù)共享程度高。③系統(tǒng)的用戶接口簡(jiǎn)單，用戶容易掌握，使用方便。④能夠確保系統(tǒng)運(yùn)行可靠，出現(xiàn)故障時(shí)能迅速排除；能夠保護(hù)數(shù)據(jù)不受非受權(quán)者訪問或破壞；能夠防止錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，一旦產(chǎn)生也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。⑤有重新組織數(shù)據(jù)的能力，能改變數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置，以適應(yīng)用戶操作特性的變化，改善由于頻繁插入、刪除操作造成的數(shù)據(jù)組織零亂和時(shí)空性能變壞的狀況。⑥具有可修改性和可擴(kuò)充性。⑦能夠充分描述數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系。
數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)
database computer
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)、管理和控制的一種專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它能十分快速而有效地完成各種數(shù)據(jù)庫(kù)操作，并能適應(yīng)大型數(shù)據(jù)庫(kù)的管理。
由于微處理機(jī)技術(shù)和簡(jiǎn)約指令集計(jì)算機(jī)（RISC)技術(shù)的飛速發(fā)展，使高檔微機(jī)和各種工作站（見計(jì)算機(jī)工作站）的價(jià)格越來越低，而處理能力和存儲(chǔ)容量卻越來越高?？梢哉f，通用處理機(jī)在這方面的發(fā)展在較大程度上降低了人們對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的進(jìn)一步研究的積極性，使得數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的發(fā)展在一定程度上處于停頓狀態(tài)。面對(duì)這種嚴(yán)峻形勢(shì)，它的進(jìn)一步發(fā)展必須解決成本太高和使用太專等問題，以爭(zhēng)得用戶。數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的未來發(fā)展概括起來大概有以下幾方面：①充分利用大規(guī)模集成電路技術(shù)、并行處理和其他先進(jìn)硬件技術(shù)，提高數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的性能／價(jià)格比。②研究新的數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)體系結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的并行操作算法和軟件，提高整機(jī)系統(tǒng)的性能，使它能適應(yīng)一些特殊應(yīng)用中對(duì)海量數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理的需求。③將它與人工智能技術(shù)結(jié)合，做出有一定智能的數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)，使這種機(jī)器不但能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和控制，而且能支持對(duì)知識(shí)的加工和運(yùn)用，從而在知識(shí)處理領(lǐng)域發(fā)揮作用。④充分利用分布數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，發(fā)展面向通用硬件和軟件的能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用的數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)，提高數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的通用性。
數(shù)據(jù)庫(kù) 名詞解釋
數(shù)據(jù)庫(kù)
鎖定
本詞條由“科普中國(guó)”百科科消燃悶學(xué)詞條編寫與應(yīng)用工作項(xiàng)目 審核 。
數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，它產(chǎn)生于距今六十多年前，隨著信息技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展，特別是二十世紀(jì)九十年代以后，數(shù)據(jù)管理不再僅僅是存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成用戶所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式。數(shù)據(jù)庫(kù)有很多種類型，從最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)有各種數(shù)據(jù)的表格到能夠進(jìn)行海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)都在各個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。
在信息化社會(huì)，充段山分有效地管理和利用各類信息資源，是進(jìn)行科學(xué)研究和決策管理的前提條件。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是管理信息系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等各類信息系統(tǒng)的核心部分，是進(jìn)行科學(xué)研究和決策管理的重拿彎要技術(shù)手段。
中文名
數(shù)據(jù)庫(kù)
外文名
Database
產(chǎn)生時(shí)間
1950年
概 念
電子化的文件柜
基本結(jié)構(gòu)
分三個(gè)層次
主要特點(diǎn)
6個(gè)
數(shù)據(jù)種類
3種
發(fā)明人
雷明頓蘭德公司
數(shù)據(jù)庫(kù)的概念:
數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，它產(chǎn)生于距今六十多年前，隨著信息技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展，特別是二十世紀(jì)九十年代以后，
數(shù)據(jù)管理不再僅僅是存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成用戶所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式。數(shù)據(jù)庫(kù)有很多種類型，從最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)有各種數(shù)據(jù)的表格到能夠進(jìn)行海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)都在各個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。
在信息化社會(huì)，充分有效地管理和利用各類信息資源，是進(jìn)行科學(xué)研究和決策管理的前提條件。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是管理信息系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等各類信息系統(tǒng)的核心部分，是進(jìn)行科學(xué)研究和決策管理的重要技術(shù)手段。
數(shù)據(jù)庫(kù)的定義:
定義1:數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的建立在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備上的倉(cāng)庫(kù)。
簡(jiǎn)單來說是本身可視為電子化的文件柜——存儲(chǔ)電子文件的處所，用戶可以對(duì)文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行新增、截取、更新、刪除等操作。
在經(jīng)濟(jì)管理的日常工作中，常常需要把某些相關(guān)的數(shù)據(jù)放進(jìn)這樣的“倉(cāng)庫(kù)”，并根據(jù)管理的需要進(jìn)行相應(yīng)的處理。
例如，企業(yè)或事業(yè)單位的人事部門常常要把本單位職工的基本情況(職工號(hào)、姓名、年齡、性別、籍貫、工資、簡(jiǎn)歷等)存放在表中，這張表就可以看成是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。有了這個(gè)”數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)”我們就可以根據(jù)需要隨時(shí)查詢某職工的基本情況，也可以查詢工資在某個(gè)范圍內(nèi)的職工人數(shù)等等。這些工作如果都能在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)進(jìn)行，那我們的人事管理就可以達(dá)到極高的水平。此外，在財(cái)務(wù)管理、倉(cāng)庫(kù)管理、生產(chǎn)管理中也需要建立眾多的這種”數(shù)據(jù)庫(kù)”，使其可以利用喚鎮(zhèn)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)察局、倉(cāng)庫(kù)、生產(chǎn)的自動(dòng)化管理。
定義2:
嚴(yán)格來說，數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)指的是以一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存在一起、具有盡可能小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性的特點(diǎn)并可在一定范圍內(nèi)為多個(gè)用戶共享。
這種數(shù)據(jù)具有如下特點(diǎn)：盡可能不重復(fù)，以更優(yōu)方式為某個(gè)特定組織的多種應(yīng)用服務(wù)，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)獨(dú)立于使用它的應(yīng)用程序，對(duì)數(shù)據(jù)的增、刪、改、查由統(tǒng)一軟件進(jìn)行管理和控制。從發(fā)展的歷史看，數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)管理的高級(jí)階段，它是由文件管理系統(tǒng)發(fā)展起來的。
數(shù)據(jù)庫(kù)的處理系統(tǒng):
數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)單位或是一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的通用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，它存儲(chǔ)的是屬于企業(yè)和事業(yè)部門、團(tuán)體和個(gè)人的有關(guān)數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是從全局觀點(diǎn)出發(fā)建立的，按一定的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行組織、描述和存儲(chǔ)。其結(jié)構(gòu)基于數(shù)據(jù)間的自然聯(lián)系，從而可提供一切必要的存取路徑，且數(shù)據(jù)不再針對(duì)某一應(yīng)用，而是面向全組織，具有整體的結(jié)構(gòu)化特征。
數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是為眾多用戶所共享其信息而建立的，已經(jīng)擺脫了具體程序的限制和制約。不同的用戶可以按各自的用法使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)；多個(gè)用戶可以同時(shí)共享數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)資源，即不同的用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的同一個(gè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)共享性不僅滿足了各用戶對(duì)信息內(nèi)容的要求，同時(shí)也滿足了各用戶之間信息通信的要求。
數(shù)據(jù)庫(kù)的基本結(jié)構(gòu):
數(shù)據(jù)庫(kù)的基本結(jié)構(gòu)分三個(gè)層次，反映了觀察數(shù)據(jù)庫(kù)的三種不同角度。
以內(nèi)模式為框架所組成的數(shù)據(jù)庫(kù)叫做物理數(shù)據(jù)庫(kù)；以概念模式為框架所組成的數(shù)據(jù)叫概念數(shù)據(jù)庫(kù)；以外模式為框架所組成的數(shù)據(jù)庫(kù)叫用戶數(shù)據(jù)庫(kù)。
⑴ 物理數(shù)據(jù)層。
它是數(shù)據(jù)庫(kù)的最內(nèi)層，是物理存貯設(shè)備上實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的。這些數(shù)據(jù)是原始數(shù)據(jù)，是用戶加工的對(duì)象，由內(nèi)部模式描述的指令操作處理的位串、字符和字組成。
⑵ 概念數(shù)據(jù)層。
它是數(shù)據(jù)庫(kù)的中間一層，是數(shù)據(jù)庫(kù)的整體邏輯表示。指出了每個(gè)數(shù)據(jù)的邏輯定義及數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系，是存貯記錄的。它所涉及的是數(shù)據(jù)庫(kù)所有對(duì)象的邏輯關(guān)系，而不是它們的物理情況，是數(shù)據(jù)庫(kù)管理員概念下的數(shù)據(jù)庫(kù)。
⑶ 用戶數(shù)據(jù)層。
它是用戶所看到和使用的數(shù)據(jù)庫(kù)，表示了一個(gè)或一些特定用戶使用的數(shù)據(jù)，即邏輯記錄的。
數(shù)據(jù)庫(kù)不同層次之間的聯(lián)系是通過映射進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。
數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特點(diǎn):
⑴ 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享
數(shù)據(jù)共享包含所有用戶可同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，也包括用戶可以用各種方式通過接口使用數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供數(shù)據(jù)共享。
⑵ 減少數(shù)據(jù)的冗余度
同文件系統(tǒng)相比，由于數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，從而避免了用戶各自建立應(yīng)用文件。減少了大量重復(fù)數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)冗余，維護(hù)了數(shù)據(jù)的一致性。
⑶和沒粗 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性
數(shù)據(jù)的獨(dú)立性包括邏輯獨(dú)立性（數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序相互獨(dú)立）和物理獨(dú)立性（數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)的變化不影響數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)）。
⑷ 數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集中控制
文件管理方式中，數(shù)據(jù)處于一種分散的狀態(tài)，不同的用戶或同一用戶在不同處理中其文件之間毫無關(guān)系。利用數(shù)據(jù)庫(kù)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中控制和管理，并通過數(shù)據(jù)模型表示各種數(shù)據(jù)的組織以及數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。
⑸數(shù)據(jù)一致性和可維護(hù)性，以確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性
主要包括：①安全性控制：以防止數(shù)據(jù)丟失、錯(cuò)誤更新和越權(quán)使用；②完整性控制：保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性；③并發(fā)控制：使在同一時(shí)間周期內(nèi)，允許對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多路存取，又能防止用戶之間的不正常交互作用。
⑹ 故障恢復(fù)
由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供一套方法，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和修復(fù)故障，從而防止數(shù)據(jù)被破壞。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能盡快恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障，可能是物理上或是邏輯上的錯(cuò)誤。比如對(duì)系統(tǒng)的誤操作造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等。
數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)種類:
數(shù)據(jù)庫(kù)通常分為層次式數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)式數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系式數(shù)據(jù)庫(kù)三種。而不同的數(shù)據(jù)庫(kù)是按不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來聯(lián)系和組織的。
1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型
⑴數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
所謂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)的組織形式或數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。
如果用D表示數(shù)據(jù)，用R表示數(shù)據(jù)對(duì)象之間存在的關(guān)系，則將DS=(D，R)稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
例如，設(shè)有一個(gè)號(hào)碼簿，它記錄了n個(gè)人的名字和相應(yīng)的號(hào)碼。為了方便地查找某人的號(hào)碼，將人名和號(hào)碼按字典順序排列，并在名字的后面跟隨著對(duì)應(yīng)的號(hào)碼。這樣，若要查找某人的號(hào)碼(假定他的名字的之一個(gè)字母是Y)，那么只須查找以Y開頭的那些名字就可以了。該例中，數(shù)據(jù)的D就是人名和號(hào)碼，它們之間的聯(lián)系R就是按字典順序的排列，其相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是DS=(D，R)，即一個(gè)數(shù)組。
⑵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又分為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。
數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是從邏輯的角度(即數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和組織方式)來觀察數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置無關(guān)；數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中存放的結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的實(shí)現(xiàn)形式，所以物理結(jié)構(gòu)也被稱為存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
這里只研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并將反映和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)系的方法稱為數(shù)據(jù)模型。
比較流行的數(shù)據(jù)模型有三種，即按圖論理論建立的層次結(jié)構(gòu)模型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型以及按關(guān)系理論建立的關(guān)系結(jié)構(gòu)模型。
2.層次、網(wǎng)狀和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
⑴層次結(jié)構(gòu)模型
層次結(jié)構(gòu)模型實(shí)質(zhì)上是一種有根結(jié)點(diǎn)的定向有序樹(在數(shù)學(xué)中”樹”被定義為一個(gè)無回的連通圖)。下圖是一個(gè)高等學(xué)校的組織結(jié)構(gòu)圖。這個(gè)組織結(jié)構(gòu)圖像一棵樹，校部就是樹根(稱為根結(jié)點(diǎn))，各系、專業(yè)、教師、學(xué)生等為枝點(diǎn)(稱為結(jié)點(diǎn))，樹根與枝點(diǎn)之間的聯(lián)系稱為邊，樹根與邊之比為1:N，即樹根只有一個(gè)，樹枝有N個(gè)。
按照層次模型建立的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)稱為層次模型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。IMS(Information Management System)是其典型代表。
⑵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型
按照網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，其典型代表是DG(Database Task Group)。用數(shù)學(xué)方法可將網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
⑶ 關(guān)系結(jié)構(gòu)模型
關(guān)系式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把一些復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸結(jié)為簡(jiǎn)單的二元關(guān)系(即二維表格形式)。例如某單位的職工關(guān)系就是一個(gè)二元關(guān)系。
由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)被稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)數(shù)據(jù)的操作幾乎全部建立在一個(gè)或多個(gè)關(guān)系表格上，通過對(duì)這些關(guān)系表格的分類、合并、連接或選取等運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理。
dBASEⅡ就是這類數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的典型代表。對(duì)于一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用問題（如人事管理問題），有時(shí)需要多個(gè)關(guān)系才能實(shí)現(xiàn)。用dBASEⅡ建立起來的一個(gè)關(guān)系稱為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)（或稱數(shù)據(jù)庫(kù)文件），而把對(duì)應(yīng)多個(gè)關(guān)系建立起來的多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)稱為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。dBASEⅡ的另一個(gè)重要功能是通過建立命令文件來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用和管理，對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相應(yīng)的命令序列文件，稱為該數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用系統(tǒng)。
因此，可以概括地說，一個(gè)關(guān)系稱為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，若干個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以派生出各種不同類型的輔助文件和建立它的應(yīng)用系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展簡(jiǎn)史:
1 數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)發(fā)展
使用計(jì)算機(jī)后，隨著數(shù)據(jù)處理量的增長(zhǎng)，產(chǎn)生了數(shù)據(jù)管理技術(shù)。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)硬件（主要是外部存儲(chǔ)器）系統(tǒng)軟件及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的范圍有著密切的聯(lián)系。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了以下四個(gè)階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫(kù)階段和高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)階段 。
2 數(shù)據(jù)管理的誕生
數(shù)據(jù)庫(kù)的歷史可以追溯到五十年前，那時(shí)的數(shù)據(jù)管理非常簡(jiǎn)單。通過大量的分類、比較和表格繪制的機(jī)器運(yùn)行數(shù)百萬穿孔卡片來進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，其運(yùn)行結(jié)果在紙上打印出來或者制成新的穿孔卡片。而數(shù)據(jù)管理就是對(duì)所有這些穿孔卡片進(jìn)行物理的儲(chǔ)存和處理。然而，1950 年雷明頓蘭德公司（Remington Rand Inc）的一種叫做Univac I 的計(jì)算機(jī)推出了一種一秒鐘可以輸入數(shù)百條記錄的磁帶驅(qū)動(dòng)器，從而引發(fā)了數(shù)據(jù)管理的革命。1956 年IBM生產(chǎn)出之一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器—— the Model 305 RAMAC。此驅(qū)動(dòng)器有50 個(gè)盤片，每個(gè)盤片直徑是2 英尺，可以儲(chǔ)存5MB的數(shù)據(jù)。使用磁盤更大的好處是可以隨機(jī)存取數(shù)據(jù)，而穿孔卡片和磁帶只能順序存取數(shù)據(jù)。
1951： Univac系統(tǒng)使用磁帶和穿孔卡片作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的萌芽出現(xiàn)于二十世紀(jì)60 年代。當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)開始廣泛地應(yīng)用于數(shù)據(jù)管理，對(duì)數(shù)據(jù)的共享提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需要，能夠統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，各種DBMS軟件都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。所以通常也按照數(shù)據(jù)模型的特點(diǎn)將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分成網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)、層次數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)三類。
最早出現(xiàn)的網(wǎng)狀DBMS，是美國(guó)通用電氣公司Bachman等人在1961年開發(fā)的IDS（Integrated Data Store）。1964年通用電氣公司（General ElectricCo.）的Charles Bachman 成功地開發(fā)出世界上之一個(gè)網(wǎng)狀DBMS也即之一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)——集成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（Integrated Data Store IDS），奠定了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)，并在當(dāng)時(shí)得到了廣泛的發(fā)行和應(yīng)用。IDS 具有數(shù)據(jù)模式和日志的特征，但它只能在GE主機(jī)上運(yùn)行，并且數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)文件，數(shù)據(jù)庫(kù)所有的表必須通過手工編碼生成。之后，通用電氣公司一個(gè)客戶——BF Goodrich Chemical 公司最終不得不重寫了整個(gè)系統(tǒng)，并將重寫后的系統(tǒng)命名為集成數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（IDMS）。
網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)模型對(duì)于層次和非層次結(jié)構(gòu)的事物都能比較自然的模擬，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)之前網(wǎng)狀DBMS要比層次DBMS用得普遍。在數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展史上，網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)占有重要地位。
層次型DBMS是緊隨網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)庫(kù)而出現(xiàn)的，最著名最典型的層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是IBM 公司在1968 年開發(fā)的IMS（Information Management System），一種適合其主機(jī)的層次數(shù)據(jù)庫(kù)。這是IBM公司研制的最早的大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)程序產(chǎn)品。從60年代末產(chǎn)生起，如今已經(jīng)發(fā)展到IMSV6，提供群集、N路數(shù)據(jù)共享、消息隊(duì)列共享等先進(jìn)特性的支持。這個(gè)具有30年歷史的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品在如今的WWW應(yīng)用連接、商務(wù)智能應(yīng)用中扮演著新的角色。
1973年Cullinane公司（也就是后來的Cullinet軟件公司），開始出售Goodrich公司的IDMS改進(jìn)版本，并且逐漸成為當(dāng)時(shí)世界上更大的軟件公司。
數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系由來:
網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)和層次數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)很好地解決了數(shù)據(jù)的集中和共享問題，但是在數(shù)據(jù)獨(dú)立性和抽象級(jí)別上仍有很大欠缺。用戶在對(duì)這兩種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存取時(shí)，仍然需要明確數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，指出存取路徑。而后來出現(xiàn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)較好地解決了這些問題。
1970年，IBM的研究員E.F.Codd博士在刊物《Communication of the ACM》上發(fā)表了一篇名為“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”的論文，提出了關(guān)系模型的概念，奠定了關(guān)系模型的理論基礎(chǔ)。盡管之前在1968年Childs已經(jīng)提出了面向的模型，然而這篇論文被普遍認(rèn)為是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)歷史上具有劃時(shí)代意義的里程碑。Codd的心愿是為數(shù)據(jù)庫(kù)建立一個(gè)優(yōu)美的數(shù)據(jù)模型。后來Codd又陸續(xù)發(fā)表多篇文章，論述了范式理論和衡量關(guān)系系統(tǒng)的12條標(biāo)準(zhǔn)，用數(shù)學(xué)理論奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)。關(guān)系模型有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，抽象級(jí)別比較高，而且簡(jiǎn)單清晰，便于理解和使用。但是當(dāng)時(shí)也有人認(rèn)為關(guān)系模型是理想化的數(shù)據(jù)模型，用來實(shí)現(xiàn)DBMS是不現(xiàn)實(shí)的，尤其擔(dān)心關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的性能難以接受，更有人視其為當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行中的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化工作的嚴(yán)重威脅。為了促進(jìn)對(duì)問題的理解，1974年ACM牽頭組織了一次研討會(huì)，會(huì)上開展了一場(chǎng)分別以Codd和Bachman為首的支持和反對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)兩派之間的辯論。這次著名的辯論推動(dòng)了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展，使其最終成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的主流。
1969年Edgar F.“Ted” Codd發(fā)明了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。
1970年關(guān)系模型建立之后，IBM公司在San Jose實(shí)驗(yàn)室增加了更多的研究人員研究這個(gè)項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目就是著名的System R。其目標(biāo)是論證一個(gè)全功能關(guān)系DBMS的可行性。該項(xiàng)目結(jié)束于1979年，完成了之一個(gè)實(shí)現(xiàn)SQL的 DBMS。然而IBM對(duì)IMS的承諾阻止了System R的投產(chǎn)，一直到1980年System R才作為一個(gè)產(chǎn)品正式推向市場(chǎng)。IBM產(chǎn)品化步伐緩慢的三個(gè)原因：IBM重視信譽(yù)，重視質(zhì)量，盡量減少故障；IBM是個(gè)大公司，官僚體系龐大，IBM內(nèi)部已經(jīng)有層次數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，相關(guān)人員不積極，甚至反對(duì)。
然而同時(shí)，1973年加州大學(xué)伯克利分校的Michael Stonebraker和Eugene Wong利用System R已發(fā)布的信息開始開發(fā)自己的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Ingres。他們開發(fā)的Ingres項(xiàng)目最后由Oracle公司、Ingres公司以及硅谷的其他廠商所商品化。后來，System R和Ingres系統(tǒng)雙雙獲得ACM的1988年“軟件系統(tǒng)獎(jiǎng)”。
1976年霍尼韋爾公司(Honeywell)開發(fā)了之一個(gè)商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)——Multics Relational Data Store。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以關(guān)系代數(shù)為堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用，技術(shù)越來越成熟和完善。其代表產(chǎn)品有Oracle、IBM公司的 DB2、微軟公司的MS SQL Server以及Informix、ADABAS D等等。
數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展階段：
數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展階段大致劃分為如下的幾個(gè)階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段、高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)階段。
人工管理階段
20世紀(jì)50年代中期之前，計(jì)算機(jī)的軟硬件均不完善。硬件存儲(chǔ)設(shè)備只有磁帶、卡片和紙帶，軟件方面還沒有操作系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。這個(gè)階段由于還沒有軟件系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，程序員在程序中不僅要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，還要設(shè)計(jì)其物理結(jié)構(gòu)，包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入輸出方式等。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理組織或存儲(chǔ)設(shè)備改變時(shí)，用戶程序就必須重新編制。由于數(shù)據(jù)的組織面向應(yīng)用，不同的計(jì)算程序之間不能共享數(shù)據(jù)，使得不同的應(yīng)用之間存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，很難維護(hù)應(yīng)用程序之間數(shù)據(jù)的一致性。
這一階段的主要特征可歸納為如下幾點(diǎn)：
（1）計(jì)算機(jī)中沒有支持?jǐn)?shù)據(jù)管理的軟件，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不提供對(duì)用戶數(shù)據(jù)的管理功能，應(yīng)用程序只包含自己要用到的全部數(shù)據(jù)。用戶編制程序，必須全面考慮好相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的定義、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以即存取方法等。程序和數(shù)據(jù)是一個(gè)不可分割的整體。數(shù)據(jù)脫離了程序極具無任何存在的價(jià)值，數(shù)據(jù)無獨(dú)立性。
（2）數(shù)據(jù)不能共享。不同的程序均有各自的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)不同的程序通常是不相同的，不可共享；即使不同的程序使用了相同的一組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也不能共享，程序中仍然需要各自加入這組數(shù)據(jù)，哪個(gè)部分都不能省略?；谶@種數(shù)據(jù)的不可共享性，必然導(dǎo)致程序與程序之間存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，浪費(fèi)存儲(chǔ)空間。
（3）不能單獨(dú)保存數(shù)據(jù)。在程序中要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)與程序不獨(dú)立?；跀?shù)據(jù)與程序是一個(gè)整體，數(shù)據(jù)只為本程序所使用，數(shù)據(jù)只有與相應(yīng)的程序一起保存才有價(jià)值，否則毫無用處。所以，所有程序的數(shù)據(jù)不單獨(dú)保存。數(shù)據(jù)處理的方式是批處理。
文件系統(tǒng)階段:
這一階段的主要標(biāo)志是計(jì)算機(jī)中有了專門管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件——操作系統(tǒng)（文件管理）。
上世紀(jì)50年代中期到60年代中期，由于計(jì)算機(jī)大容量直接存儲(chǔ)設(shè)備如硬盤、磁鼓的出現(xiàn)，
推動(dòng)了軟件技術(shù)的發(fā)展，軟件的領(lǐng)域出現(xiàn)了操作系統(tǒng)和高級(jí)軟件，操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)是專門管理外存的數(shù)據(jù)管理軟件，操作系統(tǒng)為用戶使用文件提供了友好界面。操作系統(tǒng)的出現(xiàn)標(biāo)志著數(shù)據(jù)管理步入一個(gè)新的階段。在文件系統(tǒng)階段，數(shù)據(jù)以文件為單位存儲(chǔ)在外存，且由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理，文件是操作系統(tǒng)管理的重要資源。
文件系統(tǒng)階段的數(shù)據(jù)管理具有一下幾個(gè)特點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)
（1）數(shù)據(jù)以“文件”形式可長(zhǎng)期保存在外部存儲(chǔ)器的磁盤上。由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用轉(zhuǎn)向信息管理，因此對(duì)文件要進(jìn)行大量的查詢、修改和插入等操作。
（2）數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)有了區(qū)別，程序和數(shù)據(jù)分離，使數(shù)據(jù)與程序有了一定的獨(dú)立性，但比較簡(jiǎn)單。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是指呈現(xiàn)在用戶面前的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式。數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備上的實(shí)際存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。程度與數(shù)據(jù)之間具有“設(shè)備獨(dú)立性”，即程序只需用文件名就可與數(shù)據(jù)打交道，不必關(guān)心數(shù)據(jù)的物理位置。由操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)提供存取方法（讀/寫）。
（3）文件組織已多樣化。有索引文件、鏈接文件和直接存取文件等。但文件之間相互獨(dú)立、缺乏聯(lián)系。數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系需要通過程序去構(gòu)造。
（4）數(shù)據(jù)不再屬于某個(gè)特定的程序，可以重復(fù)使用，即數(shù)據(jù)面向應(yīng)用。但是文件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)仍是基于特定的用途，程序基于特定的物理結(jié)構(gòu)和存取方法，因此程度與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的依賴關(guān)系并未根本改變。
（5）用戶的程序與數(shù)據(jù)可分別存放在外存儲(chǔ)器上，各個(gè)應(yīng)用程序可以共享一組數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了以文件為單位的數(shù)據(jù)共享文件系統(tǒng)。
（6）對(duì)數(shù)據(jù)的操作以記錄為單位。這是由于文件中只存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，不存儲(chǔ)文件記錄的結(jié)構(gòu)描述信息。文件的建立、存取、查詢、插入、刪除、修改等操作，都要用程序來實(shí)現(xiàn)。
（7）數(shù)據(jù)處理方式有批處理，也有聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理。
缺點(diǎn)
文件系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理能力的提高雖然起了很大的作用，但隨著數(shù)據(jù)管理規(guī)模的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)量急劇增加，文價(jià)系統(tǒng)顯露出一些缺陷，問題表現(xiàn)在：
（1）數(shù)據(jù)文件是為了滿足特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域某一部門的專門需要而設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)和程序相互依賴，數(shù)據(jù)缺乏足夠的獨(dú)立性。
（2）數(shù)據(jù)沒有集中管理的機(jī)制，其安全性和完整性無法保障，數(shù)據(jù)維護(hù)業(yè)務(wù)仍然由應(yīng)用程序來承擔(dān)；
（3）數(shù)據(jù)的組織仍然是面向程序，數(shù)據(jù)與程序的依賴性強(qiáng)，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)不能方便地修改和擴(kuò)充，數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的每一點(diǎn)微小改變都會(huì)影響到應(yīng)用程序；而且文件之間的缺乏聯(lián)系，因而它們不能反映現(xiàn)實(shí)世界中事物之間的聯(lián)系，加上操作系統(tǒng)不負(fù)責(zé)維護(hù)文件之間的聯(lián)系，信息造成每個(gè)應(yīng)用程序都有相對(duì)應(yīng)的文件。如果文件之間有內(nèi)容上的聯(lián)系，那也只能由應(yīng)用程序去處理，有可能同樣的數(shù)據(jù)在多個(gè)文件中重復(fù)儲(chǔ)存。這兩者造成了大量的數(shù)據(jù)冗余。
（4）對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)文件不易擴(kuò)充，不易移植，難以通過增、刪數(shù)據(jù)項(xiàng)來適應(yīng)新的應(yīng)用要求。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段：
20世紀(jì)60年代后期，隨著計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，人們對(duì)數(shù)據(jù)管理技術(shù)提出了更高的要求：希望面向企業(yè)或部門，以數(shù)據(jù)為中心組織數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的冗余，提供更高的數(shù)據(jù)共享能力，同時(shí)要求程序和數(shù)據(jù)具有較高的獨(dú)立性，當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，不涉及數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，也不影響應(yīng)用程序，以降低應(yīng)用程序研制與維護(hù)的費(fèi)用。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)正是在這樣一個(gè)應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
概括起來，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段的數(shù)據(jù)管理具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）采用數(shù)據(jù)模型表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)模型不僅描述數(shù)據(jù)本身的特征，還要描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，這種聯(lián)系通過所有存取路徑。通過所有存儲(chǔ)路徑表示自然的數(shù)據(jù)聯(lián)系是數(shù)據(jù)庫(kù)與傳統(tǒng)文件的根本區(qū)別。這樣，數(shù)據(jù)不再面向特定的某個(gè)或多個(gè)應(yīng)用，而是面對(duì)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。如面向企業(yè)或部門，以數(shù)據(jù)為中心組織數(shù)據(jù)，形成綜合性的數(shù)據(jù)庫(kù)，為各應(yīng)用共享。
（2）由于面對(duì)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)使得，數(shù)據(jù)冗余小，易修改、易擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)。不同的應(yīng)用程序根據(jù)處理要求，從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取需要的數(shù)據(jù)，這樣就減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲(chǔ)，也便于增加新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性。
（3）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，提供了數(shù)據(jù)的安全性、完整性、以及并發(fā)控制。
（4）程序和數(shù)據(jù)有較高的獨(dú)立性。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)之間的差別可以很大，用戶以簡(jiǎn)單的邏輯結(jié)構(gòu)操作數(shù)據(jù)而無須考慮數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。
（5）具有良好的用戶接口，用戶可方便地開發(fā)和使用數(shù)據(jù)庫(kù)。
從文件系統(tǒng)發(fā)展到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，這在信息領(lǐng)域中具有里程碑的意義。在文件系統(tǒng)階段，人們?cè)谛畔⑻幚碇嘘P(guān)注的中心問題是系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)，因此程序設(shè)計(jì)占主導(dǎo)地位；而在數(shù)據(jù)庫(kù)方式下，數(shù)據(jù)開始占據(jù)了中心位置，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為信息系統(tǒng)首先關(guān)心的問題，而應(yīng)用程序則以既定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì):
隨著信息管理內(nèi)容的不斷擴(kuò)展，出現(xiàn)了豐富多樣的數(shù)據(jù)模型（層次模型，網(wǎng)狀模型，關(guān)系模型，面向?qū)ο竽Ｐ?，半結(jié)構(gòu)化模型等），新技術(shù)也層出不窮（數(shù)據(jù)流，Web數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)挖掘等）。每隔幾年，國(guó)際上一些資深的數(shù)據(jù)庫(kù)專家就會(huì)聚集一堂，探討數(shù)據(jù)庫(kù)研究現(xiàn)狀，存在的問題和未來需要關(guān)注的新技術(shù)焦點(diǎn)。過去已有的幾個(gè)類似報(bào)告包括：1989年Future Directions inDBMS Research-The Laguna BeachParticipants ；1990年DatabaseSystems : Achievements and Opportunities ；1991年W.H. Inmon 發(fā)表的《構(gòu)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)》；1995年Database。
常見數(shù)據(jù)庫(kù)廠商:
1. SQL Server
只能在windows上運(yùn)行，沒有絲毫的開放性，操作系統(tǒng)的系統(tǒng)的穩(wěn)定對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)是十分重要的。Windows9X系列產(chǎn)品是偏重于桌面應(yīng)用，NT server只適合中小型企業(yè)。而且windows平臺(tái)的可靠性，安全性和伸縮性是非常有限的。它不象unix那樣久經(jīng)考驗(yàn)，尤其是在處理大數(shù)據(jù)庫(kù)。
2. Oracle
能在所有主流平臺(tái)上運(yùn)行（包括 windows）。完全支持所有的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。采用完全開放策略?？梢允箍蛻暨x擇最適合的解決方案。對(duì)開發(fā)商全力支持。
3. Sybase ASE
能在所有主流平臺(tái)上運(yùn)行（包括 windows）。 但由于早期Sybase與OS集成度不高，因此VERSION11.9.2以下版本需要較多OS和DB級(jí)補(bǔ)丁。在多平臺(tái)的混合環(huán)境中，會(huì)有一定問題。
4. DB2
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