《數(shù)據(jù)庫發(fā)展簡史》ppt課件

1、第一章 數(shù)據(jù)庫發(fā)展史,授課教師：黃旭慧 13970979836hxh@ncu.edu.cn,第一章 數(shù)據(jù)庫發(fā)展史教學內(nèi)容： ? 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展； ? 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展； ? 數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展。,教學重點： 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展；,教學目的： 使同學們對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的概貌有一個 初步的了解,提高同學們對學習數(shù)據(jù)庫

2、 技術(shù)的興趣。,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點,四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫階段的標志,五、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)管理：,最初是指在計算機上加工商業(yè)、企業(yè)的信息 和數(shù)據(jù)；現(xiàn)在常用來泛指非科技工程方面的 所有計算、管理和操縱任何形式的數(shù)據(jù)資料。,指對數(shù)據(jù)進行收集、分類、組織、編碼、 存儲、檢索、維護和傳播等工

3、作。,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段,數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段,1人工管理階段 2文件系統(tǒng)階段(倒排文件系統(tǒng)) 3數(shù)據(jù)庫管理,◆ 人工管理階段,◆ 人工管理階段----數(shù)據(jù)管理的特點,①、數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)相同，數(shù)據(jù)的組織方式 必須由程序員自行設(shè)計與安排;,邏輯結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)在用戶面前所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。 物理結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)在物理存儲設(shè)備上的結(jié)構(gòu)。

4、 （存儲結(jié)構(gòu)改變就要修改程序）,②、數(shù)據(jù)不保存在機器中;③、沒有專用的軟件對數(shù)據(jù)進行管理;④、只有程序的概念而沒有文件的概念、數(shù)據(jù)面向應用 也就是一組數(shù)據(jù)只能對應一個程序。,,◆文件系統(tǒng)階段,◆ 文件系統(tǒng)階段---數(shù)據(jù)管理的特點,① 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)有一定的區(qū)別，有文件 系統(tǒng)的存取方法來實現(xiàn)兩者間的轉(zhuǎn)換；,② 數(shù)據(jù)可長期保存在外存

5、的磁盤上；③ 文件組織已呈現(xiàn)多樣化,有索引文件,鏈接文件和散 列文件等；④ 數(shù)據(jù)不再屬于某個特定的程序，可以重復使用；⑤ 對數(shù)據(jù)的訪問以記錄為單位,數(shù)據(jù)仍是面向應用的。,◆文件系統(tǒng)階段,文件系統(tǒng)的三個缺陷： 數(shù)據(jù)冗余性、 數(shù)據(jù)不一致性、 數(shù)據(jù)聯(lián)系弱。,,,,,,,,,職工工資文件,,職工檔案文件,,職

6、工保健文件,,文件系統(tǒng) -> 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,,,,,,,職工工資文件,,職工檔案文件,,職工保健文件,,,,,,,,,職工工資文件,,職工檔案文件,,職工保健文件,,,,文件系統(tǒng)中的文件,數(shù)據(jù)庫中的文件,◆ 倒排文件系統(tǒng)階段 為了提高系統(tǒng)性能，對索引文件進行推廣，即： 對每個字段都提供單獨的索引。,優(yōu)點：使用戶不僅能用關(guān)鍵碼，而且也能按字段的任何組合 容易地檢索記錄。很適合于信息檢索系統(tǒng)

7、。,缺點：索引可能比數(shù)據(jù)占有更多的存儲空間； 數(shù)據(jù)的更新比較復雜和困難。,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點,四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫階段的標志,五、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,二、數(shù)據(jù)庫階段的標志,1.1968年，IBM的基于層次模型的IMS系統(tǒng)。2.1969年，美CODASYL頒布的DBTG報告，提出了網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。3.1970年，IBM的E.F.Codd發(fā)表了論文，提出了關(guān)

8、系模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論。,20世紀60年代的三件大事：,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點,四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫階段的標志,五、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點 1. 數(shù)據(jù)管理的特點： ① 面向全組織的復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化;,② 有較高的數(shù)據(jù)獨立性;,用戶1 用戶2

9、 用戶n 外模式 局部邏輯結(jié)構(gòu)  …

10、映像功能 （邏輯獨立性） 模式 全局邏輯結(jié)構(gòu) 

11、 內(nèi)模式 映像功能 （物理獨立性） 

12、 數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu),,,,,,,,,,,,,,,2. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的術(shù)語,數(shù)據(jù)庫(DB)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫技術(shù) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）,,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS是位于用戶與操作系統(tǒng)（OS）

13、之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。 DBMS總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以分為： 層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型和面向?qū)ο笮偷取?數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS：,,數(shù)據(jù)庫技術(shù)是研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、存儲、設(shè)計、管理和使用的一門軟件學科。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System，簡記為DBS）DBS是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、方便多用戶訪問的計算機硬件、軟件和

14、數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即它是采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機系統(tǒng)。,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點,四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫階段的標志,五、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,? 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù) ? 各種新型的數(shù)據(jù)庫技術(shù),四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù),,分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點： 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)物理上分布在各個場地，但邏輯上

15、是一個 整體。 每個場地既可以執(zhí)行局部應用（訪問本地DB），也可以 執(zhí)行全局應用（訪問異地DB）。 各地的計算機由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)相連接。本地計算機單獨 不能勝任的處理任務，可以通過通信網(wǎng)絡(luò)取得其它DB和 計算機的支持。,分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：,,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點：? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型能完整地描述現(xiàn)實世界的數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)，能表達數(shù)據(jù)間嵌套、遞歸的聯(lián)系。? 具有面向?qū)ο蠹夹g(shù)的封裝性（把數(shù)

16、據(jù)與操作定 義在義在一起）和繼承性（繼承數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作） 的特點，提高了軟件的可重用性。,各種新型的數(shù)據(jù)庫技術(shù)： 演繹數(shù)據(jù)庫，主動數(shù)據(jù)庫，基于邏輯的數(shù)據(jù)庫，時態(tài)數(shù)據(jù)庫，模糊數(shù)據(jù)庫，模糊演繹數(shù)據(jù)庫，并行數(shù)據(jù)庫，多媒體數(shù)據(jù)庫，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫，工作流數(shù)據(jù)庫，工程數(shù)據(jù)庫，地理數(shù)據(jù)庫等。,簡介提綱,一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點,四、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫階段的標志,五、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

17、,五、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展: 1、集中式DB體系結(jié)構(gòu) 即：主從式（主機／終端式）,∫∫,用戶,,,,,存取請求,處理結(jié)果,通信線路,2. C／S結(jié)構(gòu)的演變： 兩層C/S結(jié)構(gòu)：,表示層：負責顯示 功能層：實現(xiàn)應用邏輯 數(shù)據(jù)層：負責數(shù)據(jù)管理,客戶機,DB,,應用 服務器,DB 服務器,,,,,客戶機,,,DB,,第一層,第二層,服務器,,,,兩層C/S結(jié)構(gòu)：,客戶機1,客戶機4,客戶機2,客戶機3,

18、服務器,,三層C/S結(jié)構(gòu)：,客戶機1,客戶機4,客戶機1,客戶機3,應用服務器,數(shù)據(jù)庫服務器,Web上的數(shù)據(jù)庫應用是典型的: 三層C/S結(jié)構(gòu) 即： B/S結(jié)構(gòu),DB,WWW 服務器,DB服務器,WWW 瀏覽器,中間件,三層B/S結(jié)構(gòu)：,,,Internet,精 讀: 教材 P.2 ? P.10習 題： P.10 1.3 ? 1.7,精讀和習題要求,謝 謝,