闡述資料庫技術的發展歷史和趨勢

㈠ 資料庫的發展趨勢和發展前景

數據挖掘、海量存儲、數據倉庫、智能商務運算、高性能並發管理與控制

主流產品的發展現狀

資料庫管理系統經歷了30多年的發展演變，已經取得了輝煌的成就，發展成了一門內容豐富的學科，形成了總量達數百億美元的一個軟體產業。根據Gartner Dataquest公司的調查，2000年國際資料庫市場銷售總額達88億美元，比1999年增長10%。根據CCID的報告，2000年的中國資料庫管理系統市場銷售總額達24.8億元，比1999年增長了41.7%，占軟體市場總銷售額的10.8%。可見，資料庫已經發展成為一個規模巨大、增長迅速的市場。

目前，市場上具有代表性的資料庫產品包括Oracle公司的Oracle、IBM公司的DB2以及微軟的SQL Server等。在一定意義上，這些產品的特徵反映了當前資料庫產業界的最高水平和發展趨勢。因此，分析這些主流產品的發展現狀，是我們了解資料庫技術發展的一個重要方面。

關系資料庫技術仍然是主流

關系資料庫技術出現在20世紀70年代、經過80年代的發展到90年代已經比較成熟，在90年代初期曾一度受到面向對象資料庫的巨大挑戰，但是市場最後還是選擇了關系資料庫。無論是Oracle公司的Oracle 9i、IBM公司的DB2、還是微軟的SQL Server等都是關系型資料庫。Gartner Dataquest的報告顯示關系資料庫管理系統(RDBMS)的市場份額最大， 2000年RDBMS的市場份額占整個資料庫市場的80%，這個比例比1999年增長了15%。這組數據充分說明RDBMS仍然是當今最為流行的資料庫軟體。當前，由於互聯網應用的興起，XML格式的數據的大量出現，學術界有一部分學者認為下一代資料庫將是支持XML模型的新型的資料庫。作者對此持否定態度，認為關系技術仍然是主流，無論是多媒體內容管理、XML數據支持、還是復雜對象支持等都將是在關系系統內核技術基礎上的擴展。

產品形成系列化

一方面，Web和數據倉庫等應用的興起，數據的絕對量在以驚人的速度迅速膨脹；另一方面，移動和嵌入式應用快速增長。針對市場的不同需求，資料庫正在朝系列化方向發展。例如IBM公司的DB2通用資料庫產品包括了從高端的企業級並行資料庫伺服器，到移動端產品DB2 Everywhere的一整套系列。從支持平台看，今天的DB2已經不再是大型機上的專有產品，它支持目前主流的各種平台，包括Linux和Windows NT。此外，它還有各種中間件產品，如DB2 Connect、DB2 Datajointer、DB2 Replication等，構成了一個龐大的資料庫家族。

支持各種互聯網應用

資料庫管理系統是網路經濟的重要基礎設施之一。支持Internet（甚至於Mobile Internet）資料庫應用已經成為資料庫系統的重要方面。例如，Oracle公司從8版起全面支持互聯網應用，是互聯網資料庫的代表。微軟公司更是將SQL Server作為其整個.NET計劃中的一個重要的成分。對於互聯網應用，由於用戶數量是無法事先預測的，這就要求資料庫相比以前擁有能處理更大量的數據以及為更多的用戶提供服務的能力，也就是要擁有良好的可伸縮性及高可用性。此外，互聯網提供大量以XML格式數據為特徵的半結構化數據，支持這種類型的數據的存儲、共享、管理、檢索等也是各資料庫廠商的發展方向。

向智能化集成化方向擴展

資料庫技術的廣泛使用為企業和組織收集並積累了大量的數據。數據豐富知識貧乏的現實直接導致了聯機分析處理（OLAP）、數據倉庫（Data Warehousing）和數據挖掘(Data Mining)等技術的出現，促使資料庫向智能化方向發展。同時企業應用越來越復雜，會涉及到應用伺服器、Web伺服器、其它資料庫、舊系統中的應用以及第三方軟體等，資料庫產品與這些軟體是否具有良好集成性往往關繫到整個系統的性能。Oracle公司的Oracle 9i 產品包括了OLAP、數據挖掘、ETL工具等一套完整的BI（商業智能）支持平台，中間件產品與其核心資料庫具有緊密集成的特性，Oracle Application Server 增加的一項關鍵功能是高速緩存特性，該特性可以將數據從資料庫卸載到應用伺服器，加速 Web用戶對數據的訪問速度。IBM 公司也把BI套件作為其資料庫的一個重點來發展。微軟認為商務智能將是其下一代主要的利潤點。

資料庫技術的發展趨勢

數據、計算機硬體和資料庫應用，這三者推動著資料庫技術與系統的發展。資料庫要管理的數據的復雜度和數據量都在迅速增長；計算機硬體平台的發展仍然實踐著摩爾定律；資料庫應用迅速向深度、廣度擴展。尤其是互聯網的出現，極大地改變了資料庫的應用環境，向資料庫領域提出了前所未有的技術挑戰。這些因素的變化推動著資料庫技術的進步,出現了一批新的資料庫技術，如Web資料庫技術、並行資料庫技術、數據倉庫與聯機分析技術、數據挖掘與商務智能技術、內容管理技術、海量數據管理技術等。限於篇幅，本文不可能逐一去展開來闡述這些方面的變化，只是從這些變化中歸納出資料庫技術發展呈現出的突出特點。

「四高」 即DBMS具有高可靠性、高性能、高可伸縮性和高安全性。資料庫是企業信息系統的核心和基礎，其可靠性和性能是企業領導人非常關心的問題。因為，一旦宕機會給企業造成巨大的經濟損失，甚至會引起法律的糾紛。最典型的例子就是證券交易系統，如果在一個行情來臨的時候，由於交易量的猛增，造成資料庫系統的處理能力不足，導致資料庫系統崩潰，將會給證券公司和股民造成巨大的損失。在我國計算機應用的早期，由於計算機系統還不是企業運營必要的成分，人們對資料庫的重要性認識不足，而且為了經費上的節約常常採用一些低層次的數據管理軟體，如dBASE等，或者盜版的軟體。但是，隨著信息化進程的深化，計算機系統越來越成為企業運營的不可缺少的部分，這時，資料庫系統的穩定和高效是必要的條件。在互聯網環境下還要考慮支持幾千或上萬個用戶同時存取和7x24小時不間斷運行的要求，提供聯機數據備份、容錯、容災以及信息安全措施等。

事實上，資料庫系統的穩定和高效也是技術上長久不衰的追求。此外，從企業信息系統發展的角度上看，一個系統的可擴展能力也是非常重要的。由於業務的擴大，原來的系統規模和能力已經不再適應新的要求的時候，不是重新更換更高檔次的機器，而是在原有的基礎上增加新的設備，如處理器、存儲器等，從而達到分散負載的目的。數據的安全性是另一個重要的課題，普通的基於授權的機制已經不能滿足許多應用的要求，新的基於角色的授權機制以及一些安全功能要素，如存儲隱通道分析、標記、加密、推理控制等，在一些應用中成為切切實實的需要。

「互聯」 指資料庫系統要支持互聯網環境下的應用, 要支持信息系統間「互聯互訪」，要實現不同資料庫間的數據交換和共享，要處理以XML類型的數據為代表的網上數據，甚至要考慮無線通訊發展帶來的革命性的變化。與傳統的資料庫相比，互聯網環境下的資料庫系統要具備處理更大量的數據以及為更多的用戶提供服務的能力，要提供對長事務的有效支持，要提供對XML類型數據的快速存取的有效支持。

「協同」 面向行業應用領域要求，在DBMS核心基礎上，開發豐富的資料庫套件及應用構件，通過與製造業信息化、電子政務等領域應用套件捆綁，形成以DBMS為核心的面向行業的應用軟體產品家族。滿足應用需求，協同發展資料庫套件與應用構件，已成為當今資料庫技術與產品發展的新趨勢。規劃中的Oracle 11i的主要擴展方面據稱主要也是各種面向應用套件的支持。

㈡ 資料庫技術的應用與發展

資料庫技術是現代信息科學與技術的重要組成部分，是計算機數據處理與信息管理系統的核心。資料庫技術研究和解決了計算機信息處理過程中大量數據有效地組織和存儲的問題，在資料庫系統中減少數據存儲冗餘、實現數據共享、保障數據安全以及高效地檢索數據和處理數據。

隨著計算機技術與網路通信技術的發展，資料庫技術已成為信息社會中對大量數據進行組織與管理的重要技術手段及軟體技術，是網路信息化管理系統的基礎。本章主要介紹資料庫技術的應用與發展、關系模型的基本概念、關系資料庫的設計理論及資料庫設計方法等內容，是學習和掌握現代資料庫技術的基礎。

1.1 資料庫技術的發展與應用
從20世紀60年代末期開始到現在，資料庫技術已經發展了30多年。在這30多年的歷程中，人們在資料庫技術的理論研究和系統開發上都取得了輝煌的成就，而且已經開始對新一代資料庫系統的深入研究。資料庫系統已經成為現代計算機系統的重要組成部分。

1.1.1 資料庫技術與信息技術
信息技術(Information Technology，IT)是當今使用頻率最高的名詞之一，它隨著計算機技術在工業、農業以及日常生活中的廣泛應用，已經被越來越多的個人和企業作為自己趕超世界潮流的標志之一。而資料庫技術則是信息技術中一個重要的支撐。沒有資料庫技術，人們在浩瀚的信息世界中將顯得手足無措。

資料庫技術是計算機科學技術的一個重要分支。從20世紀50年代中期開始，計算機應用從科學研究部門擴展到企業管理及政府行政部門，人們對數據處理的要求也越來越高。1968年，世界上誕生了第一個商品化的信息管理系統IMS(Information Management System)，從此，資料庫技術得到了迅猛發展。在互聯網日益被人們接受的今天，Internet又使資料庫技術、知識、技能的重要性得到了充分的放大。現在資料庫已經成為信息管理、辦公自動化、計算機輔助設計等應用的主要軟體工具之一，幫助人們處理各種各樣的信息數據。

1.1.2 資料庫技術的應用及特點
資料庫最初是在大公司或大機構中用作大規模事務處理的基礎。後來隨著個人計算機的普及，資料庫技術被移植到PC機(Personal Computer，個人計算機)上，供單用戶個人資料庫應用。接著，由於PC機在工作組內連成網，資料庫技術就移植到工作組級。現在，資料庫正在Internet和內聯網中廣泛使用。

20世紀60年代中期，資料庫技術是用來解決文件處理系統問題的。當時的資料庫處理技術還很脆弱，常常發生應用不能提交的情況。20世紀70年代關系模型的誕生為資料庫專家提供了構造和處理資料庫的標准方法，推動了關系資料庫的發展和應用。1979年，Ashton-Tate公司引入了微機產品dBase Ⅱ，並稱之為關系資料庫管理系統，從此資料庫技術移植到了個人計算機上。20世紀80年代中期到後期，終端用戶開始使用區域網技術將獨立的計算機連接成網路，終端之間共享資料庫，形成了一種新型的多用戶數據處理，稱為客戶機/伺服器資料庫結構。現在，資料庫技術正在被用來同Internet技術相結合，以便在機構內聯網、部門區域網甚至WWW上發布資料庫數據。

1.1.3 資料庫技術發展歷史
數據模型是資料庫技術的核心和基礎，因此，對資料庫系統發展階段的劃分應該以數據模型的發展演變作為主要依據和標志。按照數據模型的發展演變過程，資料庫技術從開始到現在短短的30年中，主要經歷了三個發展階段：第一代是網狀和層次資料庫系統，第二代是關系資料庫系統，第三代是以面向對象數據模型為主要特徵的資料庫系統。資料庫技術與網路通信技術、人工智慧技術、面向對象程序設計技術、並行計算技術等相互滲透、有機結合，成為當代資料庫技術發展的重要特徵。

1. 第一代資料庫系統
第一代資料庫系統是20世紀70年代研製的層次和網狀資料庫系統。層次資料庫系統的典型代表是1969年IBM公司研製出的層次模型的資料庫管理系統IMS。20世紀60年代末70年代初，美國資料庫系統語言協會CODASYL(Conference on Data System Language)下屬的資料庫任務組DBTG(Data Base Task Group)提出了若干報告，被稱為DBTG報告。DBTG報告確定並建立了網狀資料庫系統的許多概念、方法和技術，是網狀資料庫的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下資料庫系統的實現技術不斷成熟，開發了許多商品化的資料庫系統，它們都是基於層次模型和網狀模型的。

可以說，層次資料庫是資料庫系統的先驅，而網狀資料庫則是資料庫概念、方法、技術的奠基者。

2. 第二代資料庫系統
第二代資料庫系統是關系資料庫系統。1970年IBM公司的San Jose研究試驗室的研究員Edgar F. Codd發表了題為《大型共享資料庫數據的關系模型》的論文，提出了關系數據模型，開創了關系資料庫方法和關系資料庫理論，為關系資料庫技術奠定了理論基礎。Edgar F. Codd於1981年被授予ACM圖靈獎，以表彰他在關系資料庫研究方面的傑出貢獻。

20世紀70年代是關系資料庫理論研究和原型開發的時代，其中以IBM公司的San Jose研究試驗室開發的System R和Berkeley大學研製的Ingres為典型代表。大量的理論成果和實踐經驗終於使關系資料庫從實驗室走向了社會，因此，人們把20世紀70年代稱為資料庫時代。20世紀80年代幾乎所有新開發的系統均是關系型的，其中涌現出了許多性能優良的商品化關系資料庫管理系統，如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase等。這些商用資料庫系統的應用使資料庫技術日益廣泛地應用到企業管理、情報檢索、輔助決策等方面，成為實現和優化信息系統的基本技術。

3. 第三代資料庫系統
從20世紀80年代以來，資料庫技術在商業上的巨大成功刺激了其他領域對資料庫技術需求的迅速增長。這些新的領域為資料庫應用開辟了新的天地，並在應用中提出了一些新的數據管理的需求，推動了資料庫技術的研究與發展。

1990年高級DBMS功能委員會發表了《第三代資料庫系統宣言》，提出了第三代資料庫管理系統應具有的三個基本特徵：

l 應支持數據管理、對象管理和知識管理。

l 必須保持或繼承第二代資料庫系統的技術。

l 必須對其他系統開放。

面向對象數據模型是第三代資料庫系統的主要特徵之一；資料庫技術與多學科技術的有機結合也是第三代資料庫技術的一個重要特徵。分布式資料庫、並行資料庫、工程資料庫、演繹資料庫、知識庫、多媒體庫、模糊資料庫等都是這方面的實例。

1.1.4 資料庫系統訪問技術
目前訪問資料庫伺服器的主流標准介面主要有ODBC、OLE DB和ADO。下面分別對這三種介面進行概要介紹。

1. 開放資料庫連接(ODBC)
開放資料庫連接(Open Database Connectivity，ODBC)是由Microsoft公司定義的一種資料庫訪問標准。使用ODBC應用程序不僅可以訪問存儲在本地計算機的桌面型資料庫中的數據，而且可以訪問異構平台上的資料庫，例如可以訪問SQL Server、Oracle、Informix或DB2構建的資料庫等。

ODBC是一種重要的訪問資料庫的應用程序編程介面(Application Programming Interface，API)，基於標準的SQL語句，它的核心就是SQL語句，因此，為了通過ODBC訪問資料庫伺服器，資料庫伺服器必須支持SQL語句。

ODBC通過一組標準的函數(ODBC API)調用來實現資料庫的訪問，但是程序員不必理解這些ODBC，API就可以輕松開發基於ODBC的客戶機/伺服器應用程序。這是因為在很多流行的程序開發語言中，如Visual Basic、PowerBuilder、Visual C++等，都提供了封裝ODBC各種標准函數的代碼層，開發人員可以直接使用這些標准函數。

ODBC獲得了巨大成功並大大簡化了一些資料庫開發工作。但是它也存在嚴重的不足，因此Microsoft公司又開發了OLE DB。

2. OLE DB
OLE DB是Microsoft公司提供的關於資料庫系統級程序的介面(System-Level Programming Interface)，是Microsoft公司資料庫訪問的基礎。OLE DB實際上是Microsoft公司OLE對象標準的一個實現。OLE DB對象本身是COM(組件對象模型)對象並支持這種對象的所有必需的介面。

一般說來，OLE DB提供了兩種訪問資料庫的方法：一種是通過ODBC驅動器訪問支持SQL語言的資料庫伺服器；另一種是直接通過原始的OLE DB提供程序。因為ODBC只適用於支持SQL語言的資料庫，因此ODBC的使用范圍過於狹窄，目前Microsoft公司正在逐步用OLE DB來取代ODBC。

因為OLE DB是一個面向對象的介面，特別適合於面向對象語言。然而，許多資料庫應用開發者使用VBScript和JScript等腳本語言開發程序，所以Microsoft公司在OLE DB對象的基礎上定義了ADO。

3. 動態數據對象(ADO)
動態數據對象(Active Data Objects，ADO)是一種簡單的對象模型，可以被開發者用來處理任何OLE DB數據，可以由腳本語言或高級語言調用。ADO對資料庫提供了應用程序水平級的介面(Application-Level Programming Interface)，幾乎使用任何語言的程序員都能夠通過使用ADO來使用OLE DB的功能。Microsoft公司聲稱，ADO將替換其他的數據訪問方式，所以ADO對於任何使用Microsoft公司產品的資料庫應用是至關重要的。

1.1.5 網路資料庫系統編程技術
在當今網路盛行的年代，資料庫與Web技術的結合正在深刻改變著網路應用。有了資料庫的支持，擴展網頁功能、設計互動式頁面、構造功能強大的後台管理系統、更新網站和維護網站都將變得輕而易舉。隨著網路應用的深入，Web資料庫技術將日益顯示出其重要地位。在這里簡單介紹一下Web資料庫開發的相關技術。

1. 通用網關介面(CGI)編程
通用網關介面(Common Gateway Interface，CGI)是一種通信標准，它的任務是接受客戶端的請求，經過辨認和處理，生成HTML文檔並重新傳回到客戶端。這種交流過程的編程就叫做CGI編程。CGI可以運行在多種平台上，具有強大的功能，可以使用多種語言編程，如Visual Basic、Visual C++、Tcl、Perl、AppletScript等，比較常見的是用Perl語言編寫的CGI程序。但是CGI也有其致命的弱點，即速度慢和安全性差等。

2. 動態伺服器頁面(ASP)
動態伺服器頁面(Active Server Pages，ASP)是Microsoft公司推出的一種用以取代CGI的技術，是一種真正簡便易學、功能強大的伺服器編程技術。ASP實際上是Microsoft公司開發的一套伺服器端腳本運行環境，通過ASP可以建立動態的、交互的、高效的Web伺服器應用程序。用ASP編寫的程序都在伺服器端執行，程序執行完畢後，再將執行的結果返回給客戶端瀏覽器，這樣不僅減輕了客戶端瀏覽器的負擔，大大提高了交互速度，而且避免了ASP程序源代碼的外泄，提高了程序的安全性。

3. Java 伺服器頁面(JSP)
Java伺服器頁面(Java Server Pages，JSP)是Sun公司發布的Web應用程序開發技術，一經推出，就受到了人們的廣泛關注。JSP技術為創建高度動態的Web應用程序提供了一個獨特的開發環境，它能夠適用於市場上大多數的伺服器產品。

JSP使用Java語言編寫伺服器端程序，當客戶端向伺服器發出請求時，JSP源程序被編譯成Servlet並由Java虛擬機執行。這種編譯操作僅在對JSP頁面的第一次請求時發生。因此，JSP程序能夠提供更快的交互速度，其安全性和跨平台性也很優秀。

㈢ 資料庫技術的產生、發展的三個階段各有什麼特點

1、20世紀60年代中期，資料庫技術是用來解決文件處理系統問題的。當時的資料庫處理技術還很脆弱，常常發生應用不能提交的情況。

2、20世紀70年代關系模型的誕生為資料庫專家提供了構造和處理資料庫的標准方法，推動了關系資料庫的發展和應用。1979年，Ashton-Tate公司引入了微機產品dBase Ⅱ，並稱之為關系資料庫管理系統，從此資料庫技術移植到了個人計算機上。

3、20世紀80年代中期到後期，終端用戶開始使用區域網技術將獨立的計算機連接成網路，終端之間共享資料庫，形成了一種新型的多用戶數據處理，稱為客戶機/伺服器資料庫結構。

資料庫技術正在被用來同Internet技術相結合，以便在機構內聯網、部門區域網甚至WWW上發布資料庫數據。

(3)闡述資料庫技術的發展歷史和趨勢擴展閱讀

在資料庫的發展歷史上，資料庫先後經歷了層次資料庫、網狀資料庫和關系資料庫等各個階段的發展，資料庫技術在各個方面的快速的發展。

特別是關系型資料庫已經成為目前資料庫產品中最重要的一員，80年代以來， 幾乎所有的資料庫廠商新出的資料庫產品都支持關系型資料庫，即使一些非關系資料庫產品也幾乎都有支持關系資料庫的介面。這主要是傳統的關系型資料庫可以比較好的解決管理和存儲關系型數據的問題。

隨著雲計算的發展和大數據時代的到來，關系型資料庫越來越無法滿足需要，這主要是由於越來越多的半關系型和非關系型數據需要用資料庫進行存儲管理，以此同時，分布式技術等新技術的出現也對資料庫的技術提出了新的要求，於是越來越多的非關系型資料庫就開始出現。

這類資料庫與傳統的關系型資料庫在設計和數據結構有了很大的不同， 它們更強調資料庫數據的高並發讀寫和存儲大數據，這類資料庫被稱為NoSQL（Not only SQL）資料庫。 而傳統的關系型資料庫在一些傳統領域依然保持了強大的生命力。

㈣ 資料庫技術的發展歷史

數據模型是資料庫技術的核心和基礎，因此，對資料庫系統發展階段的劃分應該以數據模型的發展演變作為主要依據和標志。按照數據模型的發展演變過程，資料庫技術從開始到如今短短的30年中，主要經歷了三個發展階段：第一代是網狀和層次資料庫系統，第二代是關系資料庫系統，第三代是以面向對象數據模型為主要特徵的資料庫系統。資料庫技術與網路通信技術、人工智慧技術、面向對象程序設計技術、並行計算技術等相互滲透、有機結合，成為當代資料庫技術發展的重要特徵。 第一代資料庫系統是20世紀70年代研製的層次和網狀資料庫系統。層次資料庫系統的典型代表是1969年IBM公司研製出的層次模型的資料庫管理系統IMS。20世紀60年代末70年代初，美國資料庫系統語言協會CODASYL(Conference on Data System Language）下屬的資料庫任務組DBTG(Data Base Task Group）提出了若干報告，被稱為DBTG報告。DBTG報告確定並建立了網狀資料庫系統的許多概念、方法和技術，是網狀資料庫的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下資料庫系統的實現技術不斷成熟，開發了許多商品化的資料庫系統，它們都是基於層次模型和網狀模型的。
可以說，層次資料庫是資料庫系統的先驅，而網狀資料庫則是資料庫概念、方法、技術的奠基者。 第二代資料庫系統是關系資料庫系統。1970年IBM公司的San Jose研究試驗室的研究員Edgar F. Codd發表了題為《大型共享資料庫數據的關系模型》的論文，提出了關系數據模型，開創了關系資料庫方法和關系資料庫理論，為關系資料庫技術奠定了理論基礎。Edgar F. Codd於1981年被授予ACM圖靈獎，以表彰他在關系資料庫研究方面的傑出貢獻。
20世紀70年代是關系資料庫理論研究和原型開發的時代，其中以IBM公司的San Jose研究試驗室開發的System R和Berkeley大學研製的Ingres為典型代表。大量的理論成果和實踐經驗終於使關系資料庫從實驗室走向了社會，因此，人們把20世紀70年代稱為資料庫時代。20世紀80年代幾乎所有新開發的系統均是關系型的，其中涌現出了許多性能優良的商品化關系資料庫管理系統，如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase等。這些商用資料庫系統的應用使資料庫技術日益廣泛地應用到企業管理、情報檢索、輔助決策等方面，成為實現和優化信息系統的基本技術。 從20世紀80年代以來，資料庫技術在商業上的巨大成功刺激了其他領域對資料庫技術需求的迅速增長。這些新的領域為資料庫應用開辟了新的天地，並在應用中提出了一些新的數據管理的需求，推動了資料庫技術的研究與發展。
1990年高級DBMS功能委員會發表了《第三代資料庫系統宣言》，提出了第三代資料庫管理系統應具有的三個基本特徵：
應支持數據管理、對象管理和知識管理。必須保持或繼承第二代資料庫系統的技術。必須對其他系統開放。

㈤ 資料庫技術經歷了哪三個發展階段

發展的三個階段:
1、 層次型和網狀型：
代表產品是1969年IBM公司研製的層次模型資料庫管理系統版IMS。
2、 關系型數據型權庫：
目前大部分資料庫採用的是關系型資料庫。1970年IBM公司的研究員E．F．Codd提出了關系模型。其代表產品為sysem R和Inges。
3、 第三代資料庫將為更加豐富的數據模型和更強大的數據管理功能為特徵，以提供傳統資料庫系統難以支持的新應用。它必須支持面向對象，具有開放性，能夠在多個平台上使用。
管理技術的3個階段
1 人工管理
2 文件管理
3 資料庫系統

㈥ 資料庫的概述和發展歷史

數據模型是資料庫系統的核心和基礎。因此，對資料庫技術發展階段的劃分應該以數據模型的發展演變作為主要依據和標志。總體說來，資料庫技術從開始到現在一共經歷了三個發展階段：第一代是網狀、層次資料庫系統，第二代是關系資料庫系統，第三代是以面向對象數據模型為主要特徵的資料庫系統。
第一代包括網狀和層次資料庫系統，是因為它們的數據模型雖然分別為層次和網狀模型，但實質上層次模型只是網狀模型的特例而已。這二者都是格式化數據模型，都是在60年代後期研究和開發的，不論是體系結構、資料庫語言，還是數據的存儲管理，都具有共同特徵，所以它們應該劃分為一代。
第二代資料庫系統支持關系數據模型。關系模型不僅具有簡單、清晰的優點，而且有關系代數作為語言模型，有關系數據理論作為理論基礎。因此關系資料庫具有形式基礎好、數據獨立性強、資料庫語言非過程化等特點，這些特點是資料庫技術發展到了第二代的顯著標志。雖然關系數據模型描述了現實世界數據的結構和一些重要的相互聯系，但是仍然不足以抓住和表達數據對象所具有的豐富而重要的語義，因而它屬於語法模型。
第三代資料庫系統的特徵是數據模型更加豐富，數據管理功能更為強大，能夠支持傳統資料庫難以支持的新的應用需求。

(一) 特點
資料庫管理系統將具有一定結構的數據組成一個集合，它主要具有以下幾個特點：
1. 數據的結構化 資料庫中的數據並不是雜亂無章、毫不相乾的，它們具有一定的組織結構，屬於同一集合的數據具有相似的特徵。
2. 數據的共享性 在一個單位的各個部門之間，存在著大量的重復信息。使用資料庫的目的就是要統一管理這些信息，減少冗餘度，使各個部門共同享有相同的數據。
3. 數據的獨立性 數據的獨立性是指數據記錄和數據管理軟體之間的獨立。數據及其結構應具有獨立性，而不應該去改變應用程序。
4. 數據的完整性 數據的完整性是指保證資料庫中數據的正確性。可能造成數據不正確的原因很多，資料庫管理系統通過對數據性質進行檢查而管理它們。
5. 數據的靈活性 資料庫管理系統不是把數據簡單堆積，它在記錄數據信息的基礎上具有很多的管理功能，如輸入、輸出、查詢、編輯修改等。
6. 數據的安全性 根據用戶的職責，不同級別的人對資料庫具有不同的許可權，資料庫管理系統應該確保數據的安全性。
(二) 功能
一個好的資料庫管理系統應具有很多功能，其中最基本的有以下3種：
1. 數據定義 資料庫管理系統提供定義數據類型和數據存儲形式的功能。每個記錄的每個欄位中的信息為一個數據。因記錄的信息不同，其數據類型也應不同。通過定義數據類型，可以在一定程度上保證數據的完整性。最簡單的要求是，完整性規則應保證不能在定義為數字的欄位中存放文本類型的數據。
2. 數據操作 資料庫管理系統提供多種處理數據的方式。例如，在一張表中查找信息或者在幾個相關的表或文件中進行復雜的查找；使用相應的命令更新一個欄位或多個記錄的內容；用一個命令對數據進行統計，甚至可以使用資料庫管理系統工具進行編程，以實現更加復雜的功能。
3. 數據控制 資料庫管理系統對數據提供一定的保護措施，從而保證在多個用戶共享數據時，只有被授權的用戶才能查看或修改數據。

㈦ 資料庫技術的作用和發展歷史

一、搖籃和萌芽階段：首先使用"DataBase"一詞的是美國系統發展公司在為美國海軍基地在60年代研製數據中引用。

1963年，C·W·Bachman設計開發的IDS(Integrate Data Store)系統開始投入運行，它可以為多個COBOL程序共享資料庫。

1968年，網狀資料庫系統TOTAL等開始出現;

1969年，IBM公司Mc Gee等人開發的層次式資料庫系統的IMS系統發表，它可以讓多個程序共享資料庫。

1969年10月，CODASYL資料庫研製者提出了網路模型資料庫系統規范報告DBTG，使資料庫系統開始走向規范化和標准化。正因為如此，許多專家認為資料庫技術起源於20世紀60年代末。資料庫技術的產生來源於社會的實際需要，而數據技術的實現必須有理論作為指導，系統的開發和應用又不斷地促進資料庫理論的發展和完善。

二、發展階段：20世紀80年代大量商品化的關系資料庫系統問世並被廣泛的推廣使用，既有適應大型計算機系統的，也有適用與中、小型和微型計算機系統的。這一時期分布式資料庫系統也走向使用。

1970年，IBM公司San Jose研究所的E ·F ·Code發表了題為"大型共享資料庫的數據關系模型"論文，開創了資料庫的關系方法和關系規范化的理論研究。關系方法由於其理論上的完美和結構上的簡單，對資料庫技術的發展起了至關重要的作用，成功地奠定了關系數據理論的基石。

1971年，美國數據系統語言協會在正式發表的DBTG報告中，提出了三級抽象模式，即對應用程序所需的那部分數據結構描述的外模式，對整個客體系統數據結構描述的概念模式，對數據存儲結構描述的內模式，解決了數據獨立性的問題。

1974年，IBM公司San Jose研究所研製成功了關系資料庫管理系統System R，並且投放到軟體市場。

1976年，美籍華人陳平山提出了資料庫邏輯設計的實際（體）聯系方法。

1978年，新奧爾良發表了DBDWD報告，他把資料庫系統的設計過程劃分為四個階段:需求分析、信息分析與定義、邏輯設計和物理設計。

1980年，J·D·Ulman所著的《資料庫系統原理》一書正式出版。

1981年 E· F· Code獲得了計算機科學的最高獎ACM圖林獎。

1984年，David Marer所著的《關系資料庫理論》一書，標志著資料庫在理論上的成熟。

三、成熟階段：80年代至今，資料庫理論和應用進入成熟發展時期

㈧ 資料庫的發展簡史

使用計算機後，隨著數據處理量的增長，產生了數據管理技術。數據管理技術的發展與計算機硬體（主要是外部存儲器）系統軟體及計算機應用的范圍有著密切的聯系。數據管理技術的發展經歷了以下四個階段：人工管理階段、文件系統階段、資料庫階段和高級資料庫技術階段。
數據管理的誕生
資料庫的歷史可以追溯到五十年前，那時的數據管理非常簡單。通過大量的分類、比較和表格繪制的機器運行數百萬穿孔卡片來進行數據的處理，其運行結果在紙上列印出來或者製成新的穿孔卡片。而數據管理就是對所有這些穿孔卡片進行物理的儲存和處理。然而，1950 年雷明頓蘭德公司（Remington Rand Inc）的一種叫做Univac I 的計算機推出了一種一秒鍾可以輸入數百條記錄的磁帶驅動器，從而引發了數據管理的革命。1956 年IBM生產出第一個磁碟驅動器—— the Model 305 RAMAC。此驅動器有50 個碟片，每個碟片直徑是2 英尺，可以儲存5MB的數據。使用磁碟最大的好處是可以隨機存取數據，而穿孔卡片和磁帶只能順序存取數據。
1951： Univac系統使用磁帶和穿孔卡片作為數據存儲。
資料庫系統的萌芽出現於二十世紀60 年代。當時計算機開始廣泛地應用於數據管理，對數據的共享提出了越來越高的要求。傳統的文件系統已經不能滿足人們的需要，能夠統一管理和共享數據的資料庫管理系統（DBMS）應運而生。數據模型是資料庫系統的核心和基礎，各種DBMS軟體都是基於某種數據模型的。所以通常也按照數據模型的特點將傳統資料庫系統分成網狀資料庫、層次資料庫和關系資料庫三類。
最早出現的網狀DBMS，是美國通用電氣公司Bachman等人在1961年開發的IDS（Integrated Data Store）。1964年通用電氣公司（General ElectricCo.）的Charles Bachman 成功地開發出世界上第一個網狀DBMS也即第一個資料庫管理系統——集成數據存儲（Integrated Data Store IDS），奠定了網狀資料庫的基礎，並在當時得到了廣泛的發行和應用。IDS 具有數據模式和日誌的特徵，但它只能在GE主機上運行，並且資料庫只有一個文件，資料庫所有的表必須通過手工編碼生成。之後，通用電氣公司一個客戶——BF Goodrich Chemical 公司最終不得不重寫了整個系統，並將重寫後的系統命名為集成數據管理系統（IDMS）。
網狀資料庫模型對於層次和非層次結構的事物都能比較自然的模擬，在關系資料庫出現之前網狀DBMS要比層次DBMS用得普遍。在資料庫發展史上，網狀資料庫佔有重要地位。
層次型DBMS是緊隨網路型資料庫而出現的，最著名最典型的層次資料庫系統是IBM 公司在1968 年開發的IMS（Information Management System），一種適合其主機的層次資料庫。這是IBM公司研製的最早的大型資料庫系統程序產品。從60年代末產生起，如今已經發展到IMSV6，提供群集、N路數據共享、消息隊列共享等先進特性的支持。這個具有30年歷史的資料庫產品在如今的WWW應用連接、商務智能應用中扮演著新的角色。
1973年Cullinane公司（也就是後來的Cullinet軟體公司），開始出售Goodrich公司的IDMS改進版本，並且逐漸成為當時世界上最大的軟體公司。 網狀資料庫和層次資料庫已經很好地解決了數據的集中和共享問題，但是在數據獨立性和抽象級別上仍有很大欠缺。用戶在對這兩種資料庫進行存取時，仍然需要明確數據的存儲結構，指出存取路徑。而後來出現的關系資料庫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》上發表了一篇名為「A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks」的論文，提出了關系模型的概念，奠定了關系模型的理論基礎。盡管之前在1968年Childs已經提出了面向集合的模型，然而這篇論文被普遍認為是資料庫系統歷史上具有劃時代意義的里程碑。Codd的心願是為資料庫建立一個優美的數據模型。後來Codd又陸續發表多篇文章，論述了範式理論和衡量關系系統的12條標准，用數學理論奠定了關系資料庫的基礎。關系模型有嚴格的數學基礎，抽象級別比較高，而且簡單清晰，便於理解和使用。但是當時也有人認為關系模型是理想化的數據模型，用來實現DBMS是不現實的，尤其擔心關系資料庫的性能難以接受，更有人視其為當時正在進行中的網狀資料庫規范化工作的嚴重威脅。為了促進對問題的理解，1974年ACM牽頭組織了一次研討會，會上開展了一場分別以Codd和Bachman為首的支持和反對關系資料庫兩派之間的辯論。這次著名的辯論推動了關系資料庫的發展，使其最終成為現代資料庫產品的主流。
1969年Edgar F.「Ted」 Codd發明了關系資料庫。
1970年關系模型建立之後，IBM公司在San Jose實驗室增加了更多的研究人員研究這個項目，這個項目就是著名的System R。其目標是論證一個全功能關系DBMS的可行性。該項目結束於1979年，完成了第一個實現SQL的 DBMS。然而IBM對IMS的承諾阻止了System R的投產，一直到1980年System R才作為一個產品正式推向市場。IBM產品化步伐緩慢的三個原因：IBM重視信譽，重視質量，盡量減少故障；IBM是個大公司，官僚體系龐大，IBM內部已經有層次資料庫產品，相關人員不積極，甚至反對。
然而同時，1973年加州大學伯克利分校的Michael Stonebraker和Eugene Wong利用System R已發布的信息開始開發自己的關系資料庫系統Ingres。他們開發的Ingres項目最後由Oracle公司、Ingres公司以及矽谷的其他廠商所商品化。後來，System R和Ingres系統雙雙獲得ACM的1988年「軟體系統獎」。
1976年霍尼韋爾公司(Honeywell)開發了第一個商用關系資料庫系統——Multics Relational Data Store。關系型資料庫系統以關系代數為堅實的理論基礎，經過幾十年的發展和實際應用，技術越來越成熟和完善。其代表產品有Oracle、IBM公司的 DB2、微軟公司的MS SQL Server以及Informix、ADABAS D等等。 1974年IBM的Ray Boyce和Don Chamberlin將Codd關系資料庫的12條准則的數學定義以簡單的關鍵字語法表現出來，里程碑式地提出了SQL(Structured Query Language)語言。SQL語言的功能包括查詢、操縱、定義和控制，是一個綜合的、通用的關系資料庫語言，同時又是一種高度非過程化的語言，只要求用戶指出做什麼而不需要指出怎麼做。SQL集成實現了資料庫生命周期中的全部操作。SQL提供了與關系資料庫進行交互的方法，它可以與標準的編程語言一起工作。自產生之日起，SQL語言便成了檢驗關系資料庫的試金石，而SQL語言標準的每一次變更都指導著關系資料庫產品的發展方向。然而，直到二十世紀七十年代中期，關系理論才通過SQL在商業資料庫Oracle和DB2中使用。
1986年，ANSI把SQL作為關系資料庫語言的美國標准，同年公布了標准SQL文本。SQL標准有3個版本。基本SQL定義是ANSⅨ3135-89，「Database Language - SQL with Integrity Enhancement」[ANS89]，一般叫做SQL-89。SQL-89定義了模式定義、數據操作和事務處理。SQL- 89和隨後的ANSⅨ3168-1989，「Database Language-Embedded SQL」構成了第一代SQL標准。ANSⅨ3135-1992[ANS92]描述了一種增強功能的SQL，叫做SQL-92標准。SQL-92包括模式操作，動態創建和SQL語句動態執行、網路環境支持等增強特性。在完成SQL-92標准後，ANSI和ISO即開始合作開發SQL3標准。SQL3的主要特點在於抽象數據類型的支持，為新一代對象關系資料庫提供了標准。
1976年IBM E.F.Codd發表了一篇里程碑的論文「R系統：資料庫關系理論」，介紹了關系資料庫理論和查詢語言SQL。Oracle的創始人Ellison非常仔細地閱讀了這篇文章，被其內容震驚，這是第一次有人用全面一致的方案管理數據信息。作者E.F.Codd 1966年就發表了關系資料庫理論，並在IBM研究機構開發原型，這個項目就是R系統，存取數據表的語言就是SQL。Ellison看完後，敏銳意識到在這個研究基礎上可以開發商用軟體系統。而當時大多數人認為關系資料庫不會有商業價值。Ellison認為這是他們的機會：他們決定開發通用商用資料庫系統Oracle，這個名字來源於他們曾給中央情報局做過的項目名。幾個月後，他們就開發了Oracle 1.0。但這只不過是個玩具，除了完成簡單關系查詢不能做任何事情，他們花相當長的時間才使Oracle變得可用，維持公司運轉主要靠承接一些資料庫管理項目和做顧問咨詢工作。而IBM卻沒有計劃開發，為什麼藍色巨人放棄了這個價值上百億的產品，原因有很多：IBM的研究人員大多是學術出身，他們最感興趣的是理論，而非推向市場的產品，從學術上看，研究成果應公開發表論文和演講能使他們成名，為什麼不呢？還有一個很主要的原因就是IBM當時有一個銷售得還不錯的層次資料庫產品IMS。直到1985年IBM才發布了關系資料庫DB2 ，Ellision那時已經成了千萬富翁。Ellison曾將IBM 選擇Microsoft 的MS-DOS作為IBM-PC機的操作系統比為：「世界企業經營歷史上最嚴重的錯誤，價值超過了上千億美元。」IBM發表R系統論文，而且沒有很快推出關系資料庫產品的錯誤可能僅僅次之。Oracle的市值在1996年就達到了280億美元。 隨著信息技術和市場的發展，人們發現關系型資料庫系統雖然技術很成熟，但其局限性也是顯而易見的：它能很好地處理所謂的「表格型數據」，卻對技術界出現的越來越多的復雜類型的數據無能為力。九十年代以後，技術界一直在研究和尋求新型資料庫系統。但在什麼是新型資料庫系統的發展方向的問題上，產業界一度是相當困惑的。受當時技術風潮的影響，在相當一段時間內，人們把大量的精力花在研究「面向對象的資料庫系統(object oriented database)」或簡稱「OO資料庫系統」。值得一提的是，美國Stonebraker教授提出的面向對象的關系型資料庫理論曾一度受到產業界的青睞。而Stonebraker本人也在當時被Informix花大價錢聘為技術總負責人。
然而，數年的發展表明，面向對象的關系型資料庫系統產品的市場發展的情況並不理想。理論上的完美性並沒有帶來市場的熱烈反應。其不成功的主要原因在於，這種資料庫產品的主要設計思想是企圖用新型資料庫系統來取代現有的資料庫系統。這對許多已經運用資料庫系統多年並積累了大量工作數據的客戶，尤其是大客戶來說，是無法承受新舊數據間的轉換而帶來的巨大工作量及巨額開支的。另外，面向對象的關系型資料庫系統使查詢語言變得極其復雜，從而使得無論是資料庫的開發商家還是應用客戶都視其復雜的應用技術為畏途。 二十世紀六十年代後期出現了一種新型資料庫軟體：決策支持系統(DSS)，其目的是讓管理者在決策過程中更有效地利用數據信息。於是在1970年，第一個聯機分析處理工具——Express誕生了。其他決策支持系統緊隨其後，許多是由公司的IT部門開發出來的。
1985年，第一個商務智能系統(business intelligence)由Metaphor計算機系統有限公司為Procter & Gamble公司開發出來，主要是用來連接銷售信息和零售的掃描儀數據。同年， Pilot軟體公司開始出售第一個商用客戶/伺服器執行信息系統——Command Center。同樣在這年，加州大學伯克利分校Ingres項目演變成Postgres，其目標是開發出一個面向對象的資料庫。此後一年， Graphael公司開發了第一個商用的對象資料庫系統—Gbase。
1988年，IBM公司的研究者Barry Devlin和Paul Murphy發明了一個新的術語—信息倉庫，之後，IT的廠商開始構建實驗性的數據倉庫。1991年，W.H. Bill Inmon出版了一本「如何構建數據倉庫」的書，使得數據倉庫真正開始應用。
1991： W.H.「Bill」 Inmon發表了」構建數據倉庫」
二十世紀九十年代，隨著基於PC的客戶/伺服器計算模式和企業軟體包的廣泛採用，數據管理的變革基本完成。數據管理不再僅僅是存儲和管理數據，而轉變成用戶所需要的各種數據管理的方式。Internet的異軍突起以及XML語言的出現，給資料庫系統的發展開辟了一片新的天地。

㈨ 資料庫技術的發展過程經歷了哪些階段

可以參考 PingCAP 的 介紹， 同事了解下 國內分布式資料庫排行榜一的 TiDB. 有更多問題，可以到 AskTUG 一起討論，多謝。