可以簡單理解為固定格式的數據* * *,
專門為解決某種數據存儲和計算問題而存在,
就像公司使用的各種報表和文件壹樣,
只是軟件會幫妳在電腦上保存和管理這些文檔和報告。
幫妳計算,求和等等生成妳想要的各種數據報表。
利用數據庫軟件和計算機的高速運行特性,
可以大大提高工作效率和正確性。
降低工作時間成本和人力成本。
妳可以不用它們,但是妳必須手工處理數據。
不管數據量多少都壹樣。
2.數據庫概述和歷史數據模型是數據庫系統的核心和基礎。因此,數據庫技術發展階段的劃分應以數據模型的發展和演變為主要依據和標誌。總的來說,數據庫技術從開始到現在經歷了三個發展階段:第壹代是網絡和層次數據庫系統,第二代是關系數據庫系統,第三代是以面向對象數據模型為特征的數據庫系統。
第壹代包括mesh和層次數據庫系統,因為它們的數據模型分別是層次和mesh模型,但本質上層次模型只是mesh模型的壹個特例。兩者都是格式化數據模型,都是在60年代後期研究開發的。兩者在架構、數據庫語言、數據存儲管理等方面都有相同的特點,應該分壹代。
第二代數據庫系統支持關系數據模型。關系模型不僅具有簡單明了的優點,而且以關系代數為語言模型,以關系數據理論為理論基礎。因此,關系數據庫具有形式基礎好、數據獨立性強、數據庫語言非過程化等特點,是數據庫技術發展到第二代的顯著標誌。關系數據模型雖然描述了現實世界數據的結構和壹些重要的相互關系,但仍然不足以把握和表達數據對象豐富而重要的語義,因此屬於語法模型。
第三代數據庫系統的特點是數據模型更加豐富,數據管理功能更加強大,能夠支持傳統數據庫無法支持的新的應用需求。
(壹)特點
數據庫管理系統將有壹定結構的數據放入壹個* * *,它主要有以下特點:
1.數據結構化數據庫中的數據並不是雜亂無章、互不相關的,它們具有壹定的組織結構,屬於同壹個* * *的數據具有相似的特征。
2.數據的* * *享受在壹個單位的各個部門之間存在著大量的重復信息。使用數據庫的目的是統壹管理這些信息,減少冗余,使所有部門享受相同的數據。
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件之間的獨立性。數據及其結構應該是獨立的,不應該改變應用程序。
4.數據完整性數據完整性是指確保數據庫中數據的正確性。造成數據不正確的原因有很多,數據庫管理系統通過檢查數據的性質來管理。
5.數據的靈活性數據庫管理系統並不是簡單的數據堆砌,而是在記錄數據信息的基礎上,具有輸入、輸出、查詢、編輯、修改等多種管理功能。
6.數據的安全性根據用戶的職責,不同級別的人對數據庫有不同的權限,數據庫管理系統要保證數據的安全性。
(2)功能
壹個好的數據庫管理系統應該有很多功能,其中以下三個是最基本的:
1.數據定義數據庫管理系統提供定義數據類型和數據存儲形式的功能。每個記錄的每個字段中的信息是壹段數據。由於記錄的信息不同,其數據類型也應該不同。通過定義數據類型,可以在壹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該確保文本類型的數據不能存儲在定義為數字的字段中。
2.數據操作數據庫管理系統提供了多種處理數據的方式。例如,在壹個表中查找信息或在幾個相關的表或文件中進行復雜的搜索;使用相應的命令更新壹個字段或多個記錄的內容;用壹個命令對數據進行統計,甚至用數據庫管理系統工具編程實現更復雜的功能。
3.數據控制數據庫管理系統對數據提供了壹定的保護措施,以確保在多個用戶共享數據時,只有授權用戶才能查看或修改數據。
3.數據庫管理的歷史及相應特征數據庫管理系統是壹種操作和管理數據庫的大型軟件,用於建立、使用和維護數據庫,簡稱dbms。
它以統壹的方式管理和控制數據庫,以確保數據庫的安全性和完整性。用戶通過dbms訪問數據庫中的數據,數據庫管理員也通過dbms維護數據庫。
它提供了多種功能,使多個應用程序和用戶能夠在同壹時間或不同時間以不同方式建立、修改和查詢數據庫。它使用戶能夠方便地定義和操作數據,維護數據的安全性和完整性,並在多用戶下進行並發控制和數據庫恢復。
按照功能,數據庫管理系統大致可以分為六個部分:(1)模式翻譯:提供數據定義語言(ddl)。用它編寫的數據庫模式被翻譯成內部表示。
數據庫的邏輯結構、完整性約束和物理存儲結構存儲在內部數據字典中。各種數據操作(如搜索、修改、插入和刪除等。)和數據庫維護管理都是基於數據庫模式的。
(2)應用程序的編譯:將包含數據庫訪問語句的應用程序編譯成可以在dbms支持下運行的目標程序。(3)交互查詢:提供壹種簡單易用的交互查詢語言,比如sql。
dbms負責執行查詢命令並在屏幕上顯示查詢結果。(4)數據的組織和訪問:提供數據在外圍存儲設備上的物理組織和訪問方法。
⑸事務操作管理:提供事務操作管理和操作日誌、事務操作的安全監控和數據完整性檢查、事務並發控制和系統恢復。(6)數據庫維護:為數據庫管理員提供軟件支持,包括數據安全控制、完整性保障、數據庫備份、數據庫重組、性能監控等維護工具。
基於關系模型的數據庫管理系統日臻完善,並作為商業軟件廣泛應用於各行各業。它在家庭服務器結構的分布式多用戶環境中的應用,進壹步拓展了數據庫系統的應用。
隨著新的數據模型和數據管理技術的發展,可以預期dbms軟件的性能將會更新和提高,應用領域將會進壹步拓寬。它提供了以下函數:(1)數據定義函數。
DBMS提供相應的數據語言來定義(DDL)數據庫結構,數據庫結構是描述數據庫的框架,存儲在數據字典中。(2)數據訪問功能。
DBMS提供了數據操作語言(DML ),實現了數據庫數據的基本訪問操作:檢索、插入、修改和刪除。(3)數據庫操作管理功能。
DBMS提供數據控制功能,即數據的安全性、完整性和並發性控制,有效地控制和管理數據庫操作,保證數據的正確性和有效性。(4)數據庫的建立和維護功能。
包括數據庫初始數據的加載、數據庫的轉儲、恢復和重組、系統性能的監控和分析。(5)數據庫的傳輸。
DBMS提供處理數據的傳輸,並實現用戶程序與DBMS之間的通信,通常與操作系統協同工作。知名數據庫管理系統MS SQL Sybase DB2 Oracle MySQL Access VF常見的數據庫管理系統目前有很多數據庫產品,如Oracle、Sybase、Informix、Microsoft SQL Server、Microsoft Access、Visual FoxPro等產品,各有各的獨特功能,在數據庫市場上占有壹席之地。
下面簡單介紹幾種常用的數據庫管理系統。Oracle Oracle是最早商業化的關系數據庫管理系統,也是應用廣泛、功能強大的數據庫管理系統。
Oracle作為壹個通用數據庫管理系統,不僅具有完整的數據管理功能,而且是壹個分布式數據庫系統,支持各種分布式功能,尤其是跨應用程序的功能。作為應用開發環境,Oracle提供了壹套界面友好、功能齊全的數據庫開發工具。
Oracle使用PL/SQL語言進行各種操作,具有開放性、可移植性和可擴展性的功能。特別是在Oracle 8i中,支持面向對象的功能,比如支持類、方法、屬性,使得Oracle產品成為壹個對象/關系數據庫管理系統。
微軟SQL Server微軟SQL Server是壹個典型的關系數據庫管理系統,可以運行在多種操作系統上。它使用Transact-SQL語言來完成數據操作。因為微軟SQL Server是壹個開放的系統,其他系統可以完美的與之交互。
目前最新版本的產品是微軟SQL Server 2000,具有可靠性、可擴展性、可用性和可管理性的特點,為用戶提供了完整的數據庫解決方案。Microsoft Office作為Microsoft Office的組件之壹,Microsoft Access是Windows環境下非常流行的桌面數據庫管理系統。
使用Microsoft Access不需要編寫任何代碼,但可以通過直觀的可視化操作完成大部分數據管理任務。在Microsoft Access數據庫中,有許多組成數據庫的基本元素。
這些元素是存儲信息的表格,顯示人機交互界面的表格,有效檢索數據的查詢,信息輸出載體的報告,提高應用效率的宏,強大的模塊化工具。它不僅可以通過ODBC與其他數據庫連接實現數據交換和共享,還可以與Word、Excel等辦公軟件交換和共享數據,通過對象鏈接和嵌入技術將聲音、圖像等多媒體數據嵌入和鏈接到數據庫中。
數據庫管理系統的選擇原則在選擇數據庫管理系統時,要考慮以下幾個方面:(1)構建壹個數據庫的難度。需要分析數據庫管理系統是否有範式要求,即是否需要按照系統規定的數據模型對現實世界進行分析,建立相應的模型;數據庫管理報表是否符合國際標準。
4.數據庫發展簡史使用計算機後,隨著數據處理能力的提高,出現了數據管理技術。
數據管理技術的發展與計算機硬件(主要是外存)、系統軟件和計算機應用範圍密切相關。數據管理技術的發展經歷了四個階段:手工管理階段、文件系統階段、數據庫階段和高級數據庫技術階段。
數據管理的誕生數據庫的歷史可以追溯到五十年前,那時的數據管理非常簡單。通過大量的機器進行分類、比較和制表,運行數百萬張穿孔卡處理數據,並將運行結果打印在紙上或制成新的穿孔卡。
數據管理是所有這些穿孔卡片的物理存儲和處理。然而,在1950年,雷明頓蘭德公司壹臺名為Univac I的計算機推出了壹種可以在壹秒鐘內輸入數百條記錄的磁帶機,從而引發了壹場數據管理的革命。
1956 IBM生產了第壹臺磁盤驅動器——305型RAMAC。這個驅動器有50個磁盤,每個磁盤的直徑為2英尺,可以存儲5MB的數據。
使用磁盤最大的優點是可以隨機存取數據,而穿孔卡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。
數據庫系統的萌芽出現在20世紀60年代。當時計算機開始廣泛應用於數據管理,對數據享受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求,能夠統壹管理和共享數據的數據庫管理系統(DBMS)應運而生。數據模型是數據庫系統的核心和基礎,各種DBMS軟件都基於某種數據模型。
因此,根據數據模型的特點,傳統的數據庫系統通常分為三類:網狀數據庫、層次數據庫和關系數據庫。最早的mesh DBMS是美國通用電氣公司的Bachman等人在1961年開發的IDS(集成數據存儲)。
1964年,美國通用電氣公司的查爾斯·巴克曼(Charles Bachman)成功開發了世界上第壹個mesh DBMS,即第壹個數據庫管理系統——集成數據存儲IDS,奠定了mesh數據庫的基礎,並在當時得到了廣泛的分布和應用。IDS具有數據模式和日誌的特性,但只能在GE主機上運行,數據庫只有壹個文件,數據庫中的所有表格都必須手工編碼生成。
後來,通用電氣公司的壹個客戶BF古德裏奇化學公司最終不得不重寫整個系統,並將重寫後的系統命名為綜合數據管理系統(IDMS)。網狀數據庫模型可以自然地模擬分層和非分層的事物。在關系數據庫出現之前,網狀DBMS比層次DBMS應用更廣泛。
在數據庫發展史上,網狀數據庫占有重要的地位。分層DBMS出現在網絡數據庫之後。最著名、最典型的層次數據庫系統是IBM於1968年開發的IMS(信息管理系統),這是壹種適合其主機的層次數據庫。
這是IBM開發的最早的大型數據庫系統程序產品。它產生於60年代末,現在已經發展到IMSV6,提供了對集群、N路數據共享、消息隊列共享等高級特性的支持。
這個有30年歷史的數據庫產品在今天的WWW應用連接和商業智能應用中扮演著新的角色。1973年,庫裏南公司(後來的庫利軟件公司)開始銷售古德裏奇公司的IDMS的改進版,逐漸成為當時世界上最大的軟件公司。
網狀數據庫和層次數據庫很好地解決了數據集中和共享的問題,但仍然很缺乏數據獨立性和抽象性。用戶在訪問這兩個數據庫時,仍然需要明確數據的存儲結構,指出訪問路徑。
後來出現的關系數據庫很好地解決了這些問題。1970年,IBM的研究人員E.F.Codd博士在《美國計算機學會通訊》雜誌上發表了題為《大型共享數據庫的數據關系模型》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。
雖然Childs早在1968就提出了* * *模型,但這篇論文被普遍認為是數據庫系統史上劃時代的裏程碑。Codd的願望是為數據庫建立壹個漂亮的數據模型。
後來Codd陸續發表了很多文章,討論度量關系系統的範式理論和12標準,用數學理論奠定了關系數據庫的基礎。關系模型具有嚴格的數學基礎,高度的抽象性,簡單明了,易於理解和使用。
但當時有人認為關系模型是壹種理想化的數據模型,用它來實現DBMS是不現實的,尤其擔心關系數據庫的性能難以接受,甚至有人將其視為對正在進行的mesh數據庫標準化的嚴重威脅。為了促進對問題的理解,1974 ACM牽頭組織了壹次研討會,會上進行了壹場支持和反對關系數據庫兩派的辯論,分別由Codd和Bachman牽頭。
這場著名的爭論促進了關系數據庫的發展,並最終使其成為現代數據庫產品的主流。1969埃德加·CODD發明了關系數據庫。
1970的關系模型建立後,IBM在聖何塞實驗室增加了更多的研究人員來研究這個項目,也就是著名的System R,它的目標是論證壹個功能齊全的關系型DBMS的可行性。
項目結束於1979,完成了第壹個實現SQL的DBMS。但IBM對IMS的承諾阻止了System R的投產,直到1980,System R才作為產品正式投入市場。
IBM產品化步伐緩慢的原因有三:IBM重視信譽,重視質量,盡量減少失敗;IBM是壹家。