内部资料 注意保密南昌大学南昌大学第一章 数据库发展史授课教师：黄旭慧授课教师：黄旭慧 教学内容：教学内容：数据管理技术的发展；数据管理技术的发展；数据库技术的产生和发展；数据库技术的产生和发展；数据库应用系统体系结构的发展数据库应用系统体系结构的发展教学重点：教学重点：数据库技术的产生和发展；数据库技术的产生和发展；教学目的：教学目的：使同学们对数据库技术的概貌有一个使同学们对数据库技术的概貌有一个 初步的了解初步的了解,提高同学们对学习数据库提高同学们对学习数据库 技术的兴趣技术的兴趣简介提纲 一、数据管理技术的发展一、数据管理技术的发展三、数据库系统阶段的特点三、数据库系统阶段的特点四、高级数据库技术四、高级数据库技术二、数据库阶段的标志二、数据库阶段的标志五、数据库应用系统体系结构的发展五、数据库应用系统体系结构的发展数据处理：数据处理：数据管理数据管理：最初是指在计算机上加工商业、企业的信息最初是指在计算机上加工商业、企业的信息 和数据；现在常用来泛指非科技工程方面的和数据；现在常用来泛指非科技工程方面的 所有计算、管理和操纵任何形式的数据资料所有计算、管理和操纵任何形式的数据资料。
指对数据进行收集、分类、组织、编码、指对数据进行收集、分类、组织、编码、存储、检索、维护和传播等工作存储、检索、维护和传播等工作1人工管理阶段人工管理阶段 2文件系统阶段文件系统阶段(倒排文件系统倒排文件系统)3数据库管理数据库管理 -数据管理的特点数据管理的特点、数据的逻辑结构和物理结构相同，数据的组织方式、数据的逻辑结构和物理结构相同，数据的组织方式 必须由程序员自行设计与安排必须由程序员自行设计与安排;逻辑结构：数据在用户面前所呈现的结构逻辑结构：数据在用户面前所呈现的结构物理结构：数据在物理存储设备上的结构物理结构：数据在物理存储设备上的结构存储结构改变就要修改程序）（存储结构改变就要修改程序）、数据不保存在机器中、数据不保存在机器中;、没有专用的软件对数据进行管理、没有专用的软件对数据进行管理;、只有程序的概念而没有文件的概念、数据面向应用、只有程序的概念而没有文件的概念、数据面向应用 也就是一组数据只能对应一个程序也就是一组数据只能对应一个程序数据的逻辑结构和物理结构有一定的区别，有文件数据的逻辑结构和物理结构有一定的区别，有文件 系统的存取方法来实现两者间的转换；系统的存取方法来实现两者间的转换；数据可长期保存在外存的磁盘上；数据可长期保存在外存的磁盘上；文件组织已呈现多样化文件组织已呈现多样化,有索引文件有索引文件,链接文件和散链接文件和散 列文件等；列文件等；数据不再属于某个特定的程序，可以重复使用；数据不再属于某个特定的程序，可以重复使用；对数据的访问以记录为单位对数据的访问以记录为单位,数据仍是面向应用的。
数据仍是面向应用的文件系统的三个缺陷：文件系统的三个缺陷：数据冗余性、数据冗余性、数据不一致性、数据不一致性、数据联系弱数据联系弱职工工资文件职工工资文件职工档案文件职工档案文件职工保健文件职工保健文件文件系统文件系统-数据库系统数据库系统职工工资文件职工工资文件职工档案文件职工档案文件职工保健文件职工保健文件职工工资文件职工工资文件职工档案文件职工档案文件职工保健文件职工保健文件文件系统中的文件文件系统中的文件数据库中的文件数据库中的文件 为了提高系统性能，对索引文件进行推广，即：为了提高系统性能，对索引文件进行推广，即：对每个字段都提供单独的索引对每个字段都提供单独的索引优点：优点：使用户不仅能用关键码，而且也能按字段的任何组合使用户不仅能用关键码，而且也能按字段的任何组合 容易地检索记录很适合于信息检索系统容易地检索记录很适合于信息检索系统缺点：缺点：索引可能比数据占有更多的存储空间；索引可能比数据占有更多的存储空间；数据的更新比较复杂和困难数据的更新比较复杂和困难简介提纲 一、数据管理技术的发展一、数据管理技术的发展三、数据库系统阶段的特点三、数据库系统阶段的特点四、高级数据库技术四、高级数据库技术二、数据库阶段的标志二、数据库阶段的标志五、数据库应用系统体系结构的发展五、数据库应用系统体系结构的发展 1.1968年，年，IBM的基于层次模型的的基于层次模型的IMS系统。
系统2.1969年，美年，美CODASYL颁布的颁布的DBTG报告，报告，提出了网状模型数据库系统提出了网状模型数据库系统3.1970年，年，IBM的发表了论文，提出了关系模的发表了论文，提出了关系模型，奠定了关系数据库理论型，奠定了关系数据库理论2020世纪世纪6060年代的三件大事：年代的三件大事：简介提纲 一、数据管理技术的发展一、数据管理技术的发展三、数据库系统阶段的特点三、数据库系统阶段的特点四、高级数据库技术四、高级数据库技术二、数据库阶段的标志二、数据库阶段的标志五、数据库应用系统体系结构的发展五、数据库应用系统体系结构的发展 1.1.数据管理的特点：数据管理的特点：面向全组织的复杂的数据结构，实现了数据的结构化面向全组织的复杂的数据结构，实现了数据的结构化;有较高的数据独立性有较高的数据独立性;系统提供了四个方面的控制功能：数据库恢复、数据库系统提供了四个方面的控制功能：数据库恢复、数据库 的并发控制、数据完整性、数据安全性的并发控制、数据完整性、数据安全性;对数据的操作可以以数据项为单位对数据的操作可以以数据项为单位,增加了系统的灵活性增加了系统的灵活性;用户可以使用程序方式也可以使用交互方式操作数据库。
用户可以使用程序方式也可以使用交互方式操作数据库用户用户1 1 用户用户2 2 用户用户n n 外模式外模式 局部逻辑结构局部逻辑结构 映像功能映像功能 （逻辑独立性逻辑独立性）模式模式 全局逻辑结构全局逻辑结构 内模式内模式 映像功能映像功能 （物理独立性物理独立性）数据库的物理结构数据库的物理结构 2.数据库技术的术语数据库技术的术语u 数据库数据库(DB)(DB)u 数据库管理系统（数据库管理系统（DBMSDBMS）u 数据库技术数据库技术 u 数据库系统（数据库系统（DBSDBS）数据库管理系统数据库管理系统DBMSDBMS是位于是位于用户与操作系统（用户与操作系统（OSOS）之间的一层数据管理软件，它为用户或应用程序提供访之间的一层数据管理软件，它为用户或应用程序提供访问问DBDB的方法，包括的方法，包括DBDB的建立、查询、更新及各种数据控的建立、查询、更新及各种数据控制DBMSDBMS总是基于某种数据模型，总是基于某种数据模型，可以分为：可以分为：层次型、网状型、关系型和面向对象型等层次型、网状型、关系型和面向对象型等数据库管理系统数据库管理系统DBMSDBMS：DBMSOS用户应用程序应用程序应用程序应用程序应用程序应用程序数据库数据库管理系统管理系统(DBMS)数据库数据库管理员管理员（DBADBA）数数据据库库DB 数据库技术数据库技术是研究数据库的结构、存储、设计、是研究数据库的结构、存储、设计、管理和使用的一门软件学科。
管理和使用的一门软件学科数据库系统数据库系统（Database SystemDatabase System，简记为，简记为DBSDBS）DBSDBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据、是实现有组织地、动态地存储大量关联数据、方便多用户访问的计算机硬件、软件和数据资源组方便多用户访问的计算机硬件、软件和数据资源组成的系统，即它是采用数据库技术的计算机系统成的系统，即它是采用数据库技术的计算机系统简介提纲 一、数据管理技术的发展一、数据管理技术的发展三、数据库系统阶段的特点三、数据库系统阶段的特点四、高级数据库技术四、高级数据库技术二、数据库阶段的标志二、数据库阶段的标志五、数据库应用系统体系结构的发展五、数据库应用系统体系结构的发展 分布式数据库系统分布式数据库系统 面向对象数据库技术面向对象数据库技术 各种新型的数据库技术各种新型的数据库技术 分布式数据库系统的特点：分布式数据库系统的特点：数据库的数据物理上分布在各个场地，但逻辑上是一个数据库的数据物理上分布在各个场地，但逻辑上是一个 整体每个场地既可以执行局部应用（访问本地每个场地既可以执行局部应用（访问本地DBDB），也可以），也可以 执行全局应用（访问异地执行全局应用（访问异地DBDB）。
各地的计算机由数据通信网络相连接本地计算机单独各地的计算机由数据通信网络相连接本地计算机单独 不能胜任的处理任务，可以通过通信网络取得其它不能胜任的处理任务，可以通过通信网络取得其它DBDB和和 计算机的支持计算机的支持分布式数据库系统结构：分布式数据库系统结构：通信网通信网局部处理机局部处理机局部处理机局部处理机局部终端局部终端数据库数据库数据库数据库数据库数据库局部终端局部终端全局终端全局终端 面向对象数据库系统的特点：面向对象数据库系统的特点：面向对象数据模型能完整地描述现实世界的数面向对象数据模型能完整地描述现实世界的数 据结构，能表达数据间嵌套、递归的联系据结构，能表达数据间嵌套、递归的联系具有面向对象技术的封装性（把数据与操作定具有面向对象技术的封装性（把数据与操作定 义在义在一起）和继承性（继承数据结构和操作）义在义在一起）和继承性（继承数据结构和操作）的特点，提高了软件的可重用性的特点，提高了软件的可重用性各种新型的数据库技术：各种新型的数据库技术：演绎数据库，主动数据库，基于逻辑的数据库，时态演绎数据库，主动数据库，基于逻辑的数据库，时态数据库，模糊数据库，模糊演绎数据库，并行数据库，多数据库，模糊数据库，模糊演绎数据库，并行数据库，多媒体数据库，内存数据库，联邦数据库，工作流数据库，媒体数据库，内存数据库，联邦数据库，工作流数据库，工程数据库，地理数据库等。
工程数据库，地理数据库等简介提纲 一、数据管理技术的发展一、数据管理技术的发展三、数据库系统阶段的特点三、数据库系统阶段的特点四、高级数据库技术四、高级数据库技术二、数据库阶段的标志二、数据库阶段的标志五、数据库应用系统体系结构的发展五、数据库应用系统体系结构的发展 五、五、数据库应用系统体系结构的发展数据库应用系统体系结构的发展:1 1、集中式、集中式DBDB体系结构体系结构 即：主从式（主机终端式）即：主从式（主机终端式）用户终端终端主机主机DB 存取请求存取请求 处理结果处理结果通信线路通信线路 2.CS结构的演变：结构的演变：两层两层C/SC/S结构：结构：表示层：负责显示表示层：负责显示 功能层：实现应用逻辑功能层：实现应用逻辑 数据层：负责数据管理数据层：负责数据管理客户机客户机DB 应用应用 服务器服务器 DB 服务器服务器客户机客户机DB第一层第一层 第二层第二层 服务器服务器 三层三层C/SC/S结构结构:两层两层C/S结构：结构：客户机客户机1 1客户机客户机4 4客户机客户机2 2客户机客户机3 3服务器服务器 三层三层C/S结构：结构：客户机客户机1 1客户机客户机4 4客户机客户机1 1客户机客户机3 3应用服务器应用服务器数据库数据库服务器服务器Web上的数据库应用是典型的上的数据库应用是典型的:即：即：DB WWW 服务器服务器DB服务器服务器 WWW 浏览器浏览器中间件中间件 三层三层B/S结构：结构：InternetInternet 浏览器浏览器1 1浏览器浏览器3 3浏览器浏览器2 2应用服务器应用服务器数据库数据库服务器服务器精精 读读:教材教材 P.2 P.2 P.10 P.10习习 题：题：P.10 1.3 P.10 1.3 1.7 1.7内部资料 注意保密南昌大学南昌大学。