数据库管理系统的介绍外文翻译

附录A 译文

数据库管理系统的介绍

数据库（database,有时拼作data base）又称为电子数据库，是专门组织起来的一组数据或信息，其目的是为了便于计算机快速查询及检索。数据库的结构是专门设计的，在各种数据处理操作命令的支持下，可以简化数据的存储，检索，修改和删除。数据库可以存储在磁盘，磁带，光盘或其他辅助存储设备上。

数据库由一个或一套文件组成，其中的信息可以分解为记录，每一记录又包含一个或多个字段（或称为域）。字段是数据存取的基本单位。数据库用于描述实体，其中的一个字段通常表示与实体的某一属性相关的信息。通过关键字以及各种分类（排序）命令，用户可以对多条记录的字段进行查询，重新整理，分组或选择，以实体对某一类数据的检索，也可以生成报表。

所有数据库（最简单的除外）中都有复杂的数据关系及其链接。处理与创建，访问以及维护数据库记录有关的复杂任务的系统软件包叫做数据库管理系统（DBMS）。DBMS软件包中的程序在数据库与其用户间建立接口。（这些用户可以是应用程序员，管理员及其他需要信息的人员和各种操作系统程序）。

DBMS可组织，处理和表示从数据库中选出的数据元。该功能使决策者能搜索，探查和查询数据库的内容，从而对在正规报告中没有的，不再出现的且无法预料的问题做出回答。这些问题最初可能是模糊的并且（或者）是定义不恰当的，但是人们可以浏览数据库直到获得所需的信息。简言之，DBMS将“管理”存储的数据项，并从公共数据库中汇集所需的数据项以回答非程序员的询问。

DBMS由3个主要部分组成：（1）存储子系统，用来存储和检索文件中的数据；（2）建模和操作子系统，提供组织数据以及添加，删除，维护，更新数据的方法；（3）用户和DBMS之间的接口。在提高数据库管理系统的价值和有效性方面正在展现以下一些重要发展趋势；

1.管理人员需要最新的信息以做出有效的决策。

2.客户需要越来越复杂的信息服务以及更多的有关其订单，发票和账号的当前信息。

3.用户发现他们可以使用传统的程序设计语言，在很短的一段时间内用数据库系统开发客户应用程序。

4.商业公司发现了信息的战略价值，他们利用数据库系统领先于竞争对手。数据库中数据的性质

1.数据整体性：数据库是一个单位或是一个应用领域的通用数据库处理系统，他存储的是属于企业和事业部门、团体和个人的有关数据的集合。数据库中的数据是从全局观点出发建立的，他按一定的数据模型进行组织、描述和存储。其结构基于数据间的自然联系，从而可提供一切必要的存取路径，且数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化特征。

2.数据共享性：数据库中的数据是为众多用户所共享其信息而建立的，已经摆脱了具体程序的限制和制约。不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据；多个用户可以同时共享数据库中的数据资源，即不同的用户可以同时存取数据库中的同一个数据。数据共享性不仅满足了各用户对信息内容的要求，同时也满足了各用户之间信息通信的要求。

数据管理的诞生

数据库的历史可以追溯到五十年前，那时的数据管理非常简单。通过大量的分类、比较和表格绘制的机器运行数百万穿孔卡片来进行数据的处理，其运行结果在纸上打印出来或者制成新的穿孔卡片。而数据管理就是对所有这些穿孔卡片进行物理的储存和处理。然而，1 9 5 1 年雷明顿兰德公司（Remington Rand Inc.）的一种叫做Univac I 的计算机推出了一种一秒钟可以输入数百条记录的磁带驱动器，从而引发了数据管理的革命。1956 年IBM生产出第一个磁盘驱动器—— the Model 305 RAMAC。此驱动器有50 个盘片，每个盘片直径是2 英尺，可以储存5MB的数据。使用磁盘最大的好处是可以随机地存取数据，而穿孔卡片和磁带只能顺序存取数据。

1951:Univac系统使用磁带和穿孔卡片作为数据存储

数据库系统的萌芽出现于60 年代。当时计算机开始广泛地应用于数据管理，对数据的共享提出了越来越高的要求。传统的文件系统已经不能满足人们的需要。能够统一管理和共享数据的数据库管理系统（DBMS）应运而生。数据模型是数据库系统的核心和基础，各种DBMS 软件都是基于某种数据模型的。所以通常也按照数据模型的特点将传统数据库系统分成网状数据库、层次数据库和关系数据库三类。

最早出现的是网状 DBMS，是美国通用电气公司Bachman等人在1961年开发成功的IDS（Integrated DataStore）。1961年通用电气公司（General ElectricCo.）的Charles Bachman 成功地开发出世界上第一个网状DBMS 也是第一个数据库管理系统——集成数据存储（Integrated DataStore IDS），奠定了网状数据库的基础，并在当时得到了广泛的发行和应用。IDS 具有数据模式和日志的特征。但它只能在GE主机上运行，并且数据库只有一个文件，数据库所有的表必须通过手工编码来生成。之后，通用电气公司一个客户——BF Goodrich Chemical 公司最终不得不重写了整个系统。并将重写后的系统命名为集成数据管理系统（IDMS）。

网状数据库模型对于层次和非层次结构的事物都能比较自然的模拟，在关系数据库出现之前网状DBMS要比层次DBMS用得普遍。在数据库发展史上，网状数据库占有重要地位。

层次型DBMS是紧随网络型数据库而出现的。最著名最典型的层次数据库系统是IBM 公司在1968 年开发的IMS （Information Management System），一种适合其主机的层次数据库。这是IBM公司研制的最早的大型数据库系统程序产品。从60 年代末产生起，如今已经发展到IMSV6，提供群集、N路数据共享、消息队列共享等先进特性的支持。这个具有 3 0 年历史的数据库产品在如今的WWW应用连接、商务智能应用中扮演着新的角色。

1973 年Cullinane 公司（也就是后来的Cullinet软件公司），开始出售Goodrich 公司的IDMS 改进版本，并且逐渐成为当时世界上最大的软件

公司。

关系数据库的由来

网状数据库和层次数据库已经很好地解决了数据的集中和共享问题，但是在数据独立性和抽象级别上仍有很大欠缺。用户在对这两种数据库进行存取时，仍然需要明确数据的存储结构，指出存取路径。而后来出现的关系数据库较好地解决了这些问题。

1970年，IBM的研究员E.F.Codd博士在刊物《Communication of the ACM》上发表了一篇名为“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”的论文，提出了关系模型的概念，奠定了关系模型的理论基础。尽管之前在1968年Childs已经提出了面向集合的模型，然而这篇论文被普遍认为是数据库系统历史上具有划时代意义的里程碑。Codd的心愿是为数据库建立一个优美的数据模型。后来Codd又陆续发表多篇文章，论述了范式理论和衡量关系系统的12条标准，用数学理论奠定了关系数据库的基础。关系模型有严格的数学基础，抽象级别比较高，而且简单清晰，便于理解和使用。但是当时也有人认为关系模型是理想化的数据模型，用来实现 DBMS是不现实的，尤其担心关系数据库的性能难以接受，更有人视其为当时正在进行中的网状数据库规范化工作的严重威胁。为了促进对问题的理解，1974 年ACM牵头组织了一次研讨会，会上开展了一场分别以Codd 和Bachman为首的支持和反对关系数据库两派之间的辩论。这次著名的辩论推动了关系数据库的发展，使其最终成为现代数据库产品的主流。1969： Edgar F。“Ted”Codd发明了关系数据库

1970年关系模型建立之后，IBM公司在San Jose实验室增加了更多的研究人员研究这个项目，这个项目就是著名的System R。其目标是论证一个全功能关系DBMS的可行性。该项目结束于1979年，完成了第一个实现SQL的 DBMS。然而IBM对IMS的承诺阻止了System R的投产，一直到1980年System R才作为一个产品正式推向市场。IBM产品化步伐缓慢的三个原因：IBM重视信誉，重视质量，尽量减少故障；IBM是个大公司，官僚体系庞大；IBM内部已经有层次数据库产品，相关人员不积极，甚至反对。

然而同时，1973年加州大学伯克利分校的Michael Stonebraker和Eugene Wong利用System R已发布的信息开始开发自己的关系数据库系统Ingres。他们开发的Ingres项目最后由Oracle公司、Ingres公司以及硅谷的其他厂商所商品化。后来，System R和Ingres系统双双获得ACM的1988年“软件系统奖”。

1976年霍尼韦尔公司(Honeywell)开发了第一个商用关系数据库系统——Multics Relational Data Store。关系型数据库系统以关系代数为坚实的理论基础，经过几十年的发展和实际应用，技术越来越成熟和完善。其代表产品有Oracle、IBM公司的 DB2、微软公司的MS SQL Server以及Informix、ADABASD等等。

结构化查询语言(SQL)

1974 年，IBM的Ray Boyce和Don Chamberlin将Codd关系数据库的12条准则的数学定义以简单的关键字语法表现出来，里程碑式地提出了SQL(Structured Query Language)语言。SQL语言的功能包括查询、操纵、定义和控制，是一个综合的、通用的关系数据库语言，同时又是一种高度非过程化的语言，只要求用户指出做什么而不需要指出怎么做。SQL集成实现了数据库生命周期中的全部操作。SQL提供了与关系数据库进行交互的方法，它可以与标准的编程语言一起工作。自产生之日起，SQL语言便成了检验关系数据库的试金石，而SQL语言标准的每一次变更都指导着关系数据库产品的发展方向。然而，直到二十世纪七十年代中期，关系理论才通过SQL在商业数据库Oracle和DB2中使用。

1986年，ANSI把SQL作为关系数据库语言的美国标准，同年公布了标准SQL文本。目前SQL标准有3个版本。基本SQL定义是ANSIX3135-89，“Database Language - SQL with Integrity Enhancement”[ANS89]，一般叫做SQL-89。SQL-89定义了模式定义、数据操作和事务处理。SQL- 89和随后的ANSIX3168-1989，“Database Language-Embed ded SQL”构成了第一代SQL标准。ANSIX3135-1992[ANS92]描述了一种增强功能的SQL，现在叫做SQL-92标准。SQL-92包括模式操作，动态创建和SQL语句动态执行、

网络环境支持等增强特性。在完成SQL-92标准后，ANSI和ISO即开始合作开发SQL3标准。SQL3的主要特点在于抽象数据类型的支持，为新一代对象关系数据库提供了标准。

数据库巨人的诞生——甲骨文公司（Oracle）

1976 年IBM E.F.Codd发表了一篇里程碑的论文“R系统:数据库关系理论”，介绍了关系数据库理论和查询语言SQL。Oracle的创始人Ellison 非常仔细地阅读了这篇文章，被其内容震惊，这是第一次有人用全面一致的方案管理数据信息。作者E.F.Codd十年前就发表了关系数据库理论，并在IBM 研究机构开发原型，这个项目就是R系统，存取数据表的语言就是SQL。Ellison看完后，敏锐意识到在这个研究基础上可以开发商用软件系统。而当时大多数人认为关系数据库不会有商业价值。Ellison认为这是他们的机会:他们决定开发通用商用数据库系统Oracle，这个名字来源于他们曾给中央情报局做过的项目名。几个月后，他们就开发了Oracle 1.0 。但这只不过是个玩具，除了完成简单关系查询不能做任何事情，他们花相当长的时间才使Oracle变得可用，维持公司运转主要靠承接一些数据库管理项目和做顾问咨询工作。而IBM却没有计划开发，为什么蓝色巨人放弃了这个价值上百亿的产品，原因有很多：IBM的研究人员大多是学术出身，他们最感兴趣的是理论，而非推向市场的产品，从学术上看，研究成果应公开，发表论文和演讲能使他们成名，为什么不呢？还有一个很主要的原因就是IBM 当时有一个销售得还不错的层次数据库产品IMS。直到1985年I B M 才发布了关系数据库D B 2 ,Ellision那时已经成了千万富翁。Ellison 曾将IBM 选择Microsoft 的MS-DOS作为IBM-PC机的操作系统比为：“世界企业经营历史上最严重的错误，价值超过了上千亿美元。”IBM 发表R 系统论文，而且没有很快推出关系数据库产品的错误可能仅仅次之。Oracle 的市值在1996年就达到了280亿美元。

面向对象数据库

随着信息技术和市场的发展，人们发现关系型数据库系统虽然技术很成熟，但其局限性也是显而易见的：它能很好地处理所谓的“表格型数据”，却对技术界出现的越来越多的复杂类型的数据无能为力。九十年代以后，

技术界一直在研究和寻求新型数据库系统。但在什么是新型数据库系统的发展方向的问题上，产业界一度是相当困惑的。受当时技术风潮的影响，在相当一段时间内，人们把大量的精力花在研究“面向对象的数据库系统(object oriented database)”或简称“OO数据库系统”。值得一提的是，美国Stonebraker教授提出的面向对象的关系型数据库理论曾一度受到产业界的青睐。而Stonebraker本人也在当时被Informix花大价钱聘为技术总负责人。

然而，数年的发展表明，面向对象的关系型数据库系统产品的市场发展的情况并不理想。理论上的完美性并没有带来市场的热烈反应。其不成功的主要原因在于，这种数据库产品的主要设计思想是企图用新型数据库系统来取代现有的数据库系统。这对许多已经运用数据库系统多年并积累了大量工作数据的客户，尤其是大客户来说，是无法承受新旧数据间的转换而带来的巨大工作量及巨额开支的。另外，面向对象的关系型数据库系统使查询语言变得极其复杂，从而使得无论是数据库的开发商家还是应用客户都视其复杂的应用技术为畏途。

数据管理的变革

二十世纪六十年代后期出现了一种新型数据库软件：决定支持系统(DSS)，其目的是让管理者在决策过程中更有效地利用数据信息。于是在1970年，第一个联机分析处理工具——Express诞生了。其他决策支持系统紧随其后，许多是由公司的IT部门开发出来的。

1985年，第一个商务智能系统(business intelligence)由Metaphor 计算机系统有限公司为Procter & Gamble公司开发出来，主要是用来连接销售信息和零售的扫描仪数据。同年， Pilot 软件公司开始出售第一个商用客户/服务器执行信息系统——Command Center。同样在这年，加州大学伯克利分校Ingres项目演变成Postgres，其目标是开发出一个面向对象的数据库。此后一年， Graphael公司开发了第一个商用的对象数据库系统—Gbase。

1988年，IBM公司的研究者Barry Devlin和Paul Murphy发明了一个

新的术语—信息仓库，之后，IT的厂商开始构建实验性的数据仓库。1991年，W.H. "Bill" Inmon出版了一本“如何构建数据仓库”的书，使得数据仓库真正开始应用。

1991：W.H.“Bill” Inmon发表了”构建数据仓库”

二十世纪九十年代，随着基于PC的客户/服务器计算模式和企业软件包的广泛采用，数据管理的变革基本完成。数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。Internet的异军突起以及XML语言的出现，给数据库系统的发展开辟了一片新的天地。

数据库模型

数据库模型描述了在数据库中结构化和操纵数据的方法，模型的结构部分规定了数据如何被描述（例如树，表等）：模型的操纵部分规定了数据添加，删除，显示，维护，打印，查找，选择，排序和更新等操作。

分层模型

第一个数据库管理系统使用的是分层模型，也就是说，将数据记录排列成树形结构。一些记录时根目录，在其他所有记录都有独立的父记录。树形结构的设计反映了数据被使用的顺序，也就是首先访问处于树根位置的记录，接下来是跟下面的记录，等等。

分层模型的开发是因为分层关系在商业应用中普遍存在，众所周知，一个组织结构图表就描述了一种分层关系：高层管理人员在最高层，中层管理人员在较低的层次，负责具体事务的雇员在最底层。值得注意的是，在一个严格的分层结构体系中，在每个管理层下可能有多个雇员或多个层次的雇员，但每个雇员只有一个管理者。分层结构数据的典型特征是数据之间的一对多关系。

在分层方法中，当数据库建立时，每一关系即被明确地定义。在分层数据库中的每一记录只能包含一个关键字段，任意两个字段之间只能有一种关系。由于数据并不总是遵循这种严格的分层关系，所以这样可能会出现一些问题。

关系模型

在1970年，数据库研究取得了重大突破。E.F.Codd提出了一种截然不同的数据库管理方法，使用表作为数据结构,称之为关系模型.

关系数据库是使用最广的数据结构,数据被组织成关系表,每个表由称作记录的行和称作字段的列组成。每个记录包含了专用项目的字段值。例如，在一个包含雇员信息的表中，一个记录包含了像一个人姓名和地址这样的字段的值。

结构化查询语言（SQL）是一种在关系型数据库中用于处理数据的查询语言。它是非过程化语言或者说是描述性的，用户只须指定一种类似于英语的描述，用来确定操作，记录或描述记录组合。查询优化器将这种描述翻译为过程执行数据库操作。

网状模型

网状模型在数据之间通过链接表结构创建关系，子记录可以链接到多个父记录。这种将记录和链接捆绑到一起的方法叫做指针，他是指向一个记录存储位置的存储地址。使用网状方法，一个子记录可以链接到一个关键记录，同时，它本身也可以作为一个关键记录。链接到其他一系列子记录。在早期，网状模型比其他模型更有性能优势；但是在今天，这种优势的特点只有在自动柜员机网络，航空预定系统等大容量和高速处理过程中才是最重要的。

分层和网状数据库都是专用程序，如果开发一个新的应用程序，那么在不同的应用程序中保持数据库的一致性是非常困难的。例如开发一个退休金程序，需要访问雇员数据，这一数据同时也被工资单程序访问。虽然数据是相同的，但是也必须建立新的数据库。

对象模型

最新的数据库管理方法是使用对象模型，记录由被称作对象的实体来描述，可以在对象中存储数据，同时提供方法或程序执行特定的任务。

对象模型使用的查询语言与开发数据库程序所使用的面向对象的程序设计语言是相同的，因为没有像SQL这样简单统一的查询语言，所以会产生一些问题。

对象模型相对较新，仅有少数几个面向对象的数据库实例。它引起了人们的关注，因为选择面向对象程序设计语言的开发人员希望有一个基于在对象模型基础上的数据库。

分布式数据库

类似的，分布式数据库指的是数据库的各个部分分别存储在物理上相互分开的计算机上。分布式数据库的一个目的是访问数据信息时不必考虑其他位置。注意，一旦用户和数据分开，通信和网络则开始扮演重要角色。

分布式数据库需要部分常驻于大型主机上的软件，这些软件在大型机和个人计算机之间建立桥梁，并解决数据格式不兼容的问题。在理想情况下，大型主机上的数据库看起来像是一个大的信息仓库，而大部分处理则在个人计算机上完成。

分布式数据库系统的一个缺点是它们常以主机中心模型为基础，在这种模型中，大型主机看起来好像是雇主，而终端和个人计算机看起来好像是奴隶。但是这种方法也有许多优点：由于数据库的集中控制，前面提到的数据完整性和安全性的问题就迎刃而解了。当今的个人计算机，部门级计算机和分布式处理都需要计算机之间以及应用程序之间在相等或对等的基础上相互通信，在数据库中客户机/服务器模型为分布式数据库提供了框架结构。

利用相互连接的计算机上运行的数据库应用程序的一种方法是将程序分解为相互独立的部分。客户端是一个最终用户或通过网络申请资源的计算机程序，服务器是一个运行着的计算机软件，存储着那些通过网络传输的申请。当申请的资源是数据库中的数据时，客户机/服务器模型则为分布式数据库提供了框架结构。

文件服务器指的是一个通过网络提供文件访问的软件，专门的文件服务器是一台被指定为文件服务器的计算机。这是非常有用的，例如，如果文件比较大而且需要快速访问，在这种情况下，一台微型计算机或大型主机将被用作文件服务器。分布式文件服务器将文件分散到不同的计算机上，而不是将它们集中存放到专门的文件服务器上。

后一种文件服务器的优点包括在其他计算机上存储和检索文件的能力，并可

以在每一台计算机上消除重复文件。然而，一个重要的缺点是每个读写请求需要在网络上传播，在刷新文件时可能出现问题。假设一个用户申请文件中的一个数据并修改它，同时另外一个用户也申请这个数据并修改它，解决这种问题的方法叫做数据锁定，即第一个申请使其他申请处于等待状态，直到完成第一个申请，其他用户可以读取这个数据，但不能修改。

数据库服务器是一个通过网络为数据库申请提供服务的软件，例如，假设某个用户在他的个人计算机上输入了一个数据查询命令，如果应用程序按照客户机/服务器模型设计，那么个人计算机上的查询语言通过网络传送数据库服务器上，当发现数据时发出通知。

在工程界也有许多分布式数据库的例子，如SUN公司的网络文件系统（NFS）被应用到计算机辅助工程应用程序中，将数据分散到由SUN工作站组成的网络上的不同硬盘之间。

分布式数据库是革命性的进步，因为把数据存放在被使用位置上是很合乎常理的。例如一个大公司不同部门之间的计算机，应该将数据存储在本地，然而，当被授权的管理人员需要整理部门数据时，数据应该能够被访问。数据库信息系统软件将保护数据库的安全性和完整性，对用户而言，分布式数据库和非分布式数据库看起来没有什么差别。

附录A外文原文

A introduction to Database Management System

A database (sometimes spelled data base) is also called an electronic database , referring to any collection of data, or information, that is specially organized for rapid search and retrieval by a computer. Databases are structured to facilitate the storage, retrieval , modification, and deletion of data in conjunction with various data-processing operations .Databases can be stored on magnetic disk or tape, optical disk, or some other secondary storage device.

A database consists of a file or a set of files. The information in these files may be broken down into records, each of which consists of one or more fields. Fields are the basic units of data storage , and each field typically contains information pertaining to one aspect or attribute of the entity described by the database . Using keywords and various sorting commands, users can rapidly search , rearrange, group, and select the fields in many records to retrieve or create reports on particular aggregate of data.

Complex data relationships and linkages may be found in all but the simplest databases .The system software package that handles the difficult tasks associated with creating ,accessing, and maintaining database records is called a database management system(DBMS).The programs in a DBMS package establish an interface between the database itself and the users of the database.. (These users may be applications programmers, managers and others with information needs, and various OS programs.)

A DBMS can organize, process, and present selected data elements form the database. This capability enables decision makers to search, probe, and query database contents in order to extract answers to nonrecurring and unplanned questions that aren’t available in regular reports. These questions might initially be vague

and/or poorly defined ,but people can “browse” through the database until they have the needed information. In short, the DBMS will “manage” the stored data items and assemble the needed items from the common database in response to the queries of those who aren’t programmers.

A database management system (DBMS) is composed of three major parts:(1)a storage subsystem that stores and retrieves data in files;(2) a modeling and manipulation subsystem that provides the means with which to organize the data and to add , delete, maintain, and update the data;(3)and an interface between the DBMS and its users. Several major trends are emerging that enhance the value and usefulness of database management systems;

Managers: who require more up-to-data information to make effective decision Customers: who demand increasingly sophisticated information services and more current information about the status of their orders, invoices, and accounts.

Users: who find that they can develop custom applications with database systems in a fraction of the time it takes to use traditional programming languages.

Organizations : that discover information has a strategic value; they utilize their database systems to gain an edge over their competitors.

The Database Model

A data model describes a way to structure and manipulate the data in a database. The structural part of the model specifies how data should be represented(such as tree, tables, and so on ).The manipulative part of the model specifies the operation with which to add, delete, display, maintain, print, search, select, sort and update the data.

Hierarchical Model

The first database management systems used a hierarchical model-that is-they arranged records into a tree structure. Some records are root records and all others have unique parent records. The structure of the tree is designed to reflect the order in which the data will be used that is ,the record at the root of a tree will be accessed first, then records one level below the root ,and so on.

The hierarchical model was developed because hierarchical relationships are commonly found in business applications. As you have known, an organization char often describes a hierarchical relationship: top management is at the highest level, middle management at lower levels, and operational employees at the lowest levels. Note that within a strict hierarchy, each level of management may have many employees or levels of employees beneath it, but each employee has only one manager. Hierarchical data are characterized by this one-to-many relationship among data.

In the hierarchical approach, each relationship must be explicitly defined when the database is created. Each record in a hierarchical database can contain only one key field and only one relationship is allowed between any two fields. This can create a problem because data do not always conform to such a strict hierarchy.

Relational Model

A major breakthrough in database research occurred in 1970 when E. F. Codd proposed a fundamentally different approach to database management called relational model ,which uses a table as its data structure.

The relational database is the most widely used database structure. Data is organized into related tables. Each table is made up of rows called and columns called fields. Each record contains fields of data about some specific item. For example, in a table containing information on employees, a record would contain fields of data such as a person’s last name ,first name ,and street address.

Structured query language(SQL)is a query language for manipulating data in a relational database .It is nonprocedural or declarative, in which the user need only specify an English-like description that specifies the operation and the described record or combination of records. A query optimizer translates the description into a procedure to perform the database manipulation.

Network Model

The network model creates relationships among data through a linked-list structure in which subordinate records can be linked to more than one parent record. This approach combines records with links, which are called pointers. The pointers are addresses that indicate the location of a record. With the network approach, a subordinate record can be linked to a key record and at the same time itself be a key record linked to other sets of subordinate records. The network mode historically has had a performance advantage over other database models. Today , such performance characteristics are only important in high-volume ,high-speed transaction processing such as automatic teller machine networks or airline reservation system.

Both hierarchical and network databases are application specific. If a new application is developed ,maintaining the consistency of databases in different applications can be very difficult. For example, suppose a new pension application is developed .The data are the same, but a new database must be created.

Object Model

The newest approach to database management uses an object model , in which records are represented by entities called objects that can both store data and provide methods or procedures to perform specific tasks.

The query language used for the object model is the same object-oriented programming language used to develop the database application .This can create problems because there is no simple , uniform query language such as SQL . The object model is relatively new, and only a few examples of object-oriented database exist. It has attracted attention because developers who choose an object-oriented

programming language want a database based on an object-oriented model.

Distributed Database

Similarly , a distributed database is one in which different parts of the database reside on physically separated computers . One goal of distributed databases is the access of information without regard to where the data might be stored. Keeping in mind that once the users and their data are separated ,the communication and networking concepts come into play .

Distributed databases require software that resides partially in the larger computer. This software bridges the gap between personal and large computers and resolves the problems of incompatible data formats. Ideally, it would make the mainframe databases appear to be large libraries of information, with most of the processing accomplished on the personal computer.

A drawback to some distributed systems is that they are often based on what is called a mainframe-entire model , in which the larger host computer is seen as the master and the terminal or personal computer is seen as a slave. There are some advantages to this approach . With databases under centralized control , many of the problems of data integrity that we mentioned earlier are solved . But today’s personal computers, departmental computers, and distributed processing require computers and their applications to communicate with each other on a more equal or peer-to-peer basis. In a database, the client/server model provides the framework for distributing databases.

One way to take advantage of many connected computers running database applications is to distribute the application into cooperating parts that are independent of one anther. A client is an end user or computer program that requests resources across a network. A server is a computer running software that fulfills those requests across a network . When the resources are data in a database ,the client/server model provides the framework for distributing database.

A file serve is software that provides access to files across a network. A

dedicated file server is a single computer dedicated to being a file server. This is useful ,for example ,if the files are large and require fast access .In such cases, a minicomputer or mainframe would be used as a file server. A distributed file server spreads the files around on individual computers instead of placing them on one dedicated computer.

Advantages of the latter server include the ability to store and retrieve files on other computers and the elimination of duplicate files on each computer. A major disadvantage , however, is that individual read/write requests are being moved across the network and problems can arise when updating files. Suppose a user requests a record from a file and changes it while another user requests the same record and changes it too. The solution to this problems called record locking, which means that the first request makes others requests wait until the first request is satisfied . Other users may be able to read the record, but they will not be able to change it .

A database server is software that services requests to a database across a network. For example, suppose a user types in a query for data on his or her personal computer . If the application is designed with the client/server model in mind ,the query language part on the personal computer simple sends the query across the network to the database server and requests to be notified when the data are found.

Examples of distributed database systems can be found in the engineering world. Sun’s Network Filing System(NFS),for example, is used in computer-aided engineering applications to distribute data among the hard disks in a network of Sun workstation.

Distributing databases is an evolutionary step because it is logical that data should exist at the location where they are being used . Departmental computers within a large corporation ,for example, should have data reside locally , yet those data should be accessible by authorized corporate management when they want to consolidate departmental data . DBMS software will protect the security and integrity

of the database , and the distributed database will appear to its users as no different from the non-distributed database .