数据管理技术发展的三个阶段
数据管理技术的发展

printf("%5d",x[i]); printf("\n"); return 0; }
人工管理数据的特点: 数据不保存。 由程序管理数据。 数据有冗余,无法实现共享。
数据对应用程序不具有独立性。
对学生成绩进行排序的C程序:
#include <stdio.h> #define N 10 int main() {
int x[N]={73,65,92,83,72,64,82,63,58,94}; int i,j,k,t; for(i=0;i<N-1;i++) {
for(j=0;j<N-1-i;j++) if (x[j]>x[j+1]) { t=x[j]; x[j]=x[j+1]; x[j+1]=t; }
fscanf(fp,"%d",x+i); //从文件读数据 for(i=0;i<N-1;i++) {
for(j=0;j<N-1-i;j++) if (x[j]>x[j+1]) { t=x[j]; x[j]=x[j+1]; x[j+1]=t; }
} printf("The sorted numbers:\n"); for(i=0;i<N;i++)
数据库技术与应用
专题1 数据库基础知识
专题1
1.1 数据管理技术的发展 1.2 数据库系统 1.3 数据模型 1.4 关系数据库 1.5 数据库的设计
数据管理演进阶段

数据管理演进阶段1. 演进背景在当今信息化时代,数据被广泛应用于各个领域,数据管理的重要性也日益凸显。
数据管理的演进阶段指的是数据管理在发展过程中的各个阶段及其特点。
本文将介绍数据管理的演进阶段,并探讨每个阶段的关键特点。
2. 阶段一:手动管理阶段在数据管理的起初阶段,数据管理主要依赖于人工操作。
在这个阶段,数据的收集、处理和存储等过程都是通过手动操作完成的。
这种手动管理阶段存在着以下几个特点:•低效性:数据管理依赖于人工操作,效率低下,容易产生错误。
•数据孤立:不同部门或个人负责的数据管理相对独立,数据难以共享和整合。
•容量受限:数据存储基于实体介质,容量有限,并且容易丢失或损坏。
•安全风险:手动管理容易出现数据泄露和数据安全风险。
3. 阶段二:数据库管理系统阶段随着计算机技术的快速发展,数据库管理系统(Database Management System,简称DBMS)逐渐走入人们的视野,并在数据管理中扮演重要角色。
数据库管理系统阶段是数据管理的一个重要里程碑,具有以下特点:•数据集中化:通过数据库管理系统,实现数据的集中存储和管理,方便数据共享和查询。
•数据一致性:数据库管理系统通过事务管理和数据完整性约束,保证数据的一致性和准确性。
•高效性:数据库管理系统提供了高效的数据访问和操作方式,大大提升了数据管理的效率。
然而,数据库管理系统阶段也存在一些问题,例如:•复杂性:数据库管理系统的学习和部署需要一定的技术和经验。
•安全性:数据库管理系统需要进行权限管理和数据备份,以保证数据的安全性。
•可扩展性:当数据量增大或业务需求变化时,数据库管理系统可能出现扩展性问题。
4. 阶段三:数据仓库阶段随着大数据时代的到来,数据管理面临着规模、速度和多样性的挑战。
在这一背景下,数据仓库概念应运而生。
数据仓库是一个面向主题的、集成的、反映历史变化的数据集合,具有以下特点:•集成的数据:数据仓库集成多个数据源,包括数据库、文件等,形成一个统一的数据集合。
数据管理的发展过程

数据管理的发展过程一、数据管理的起步:从“纸上谈兵”到“数据大潮”说起数据管理,咱们得先从过去的那个时代说起,大家可以想象一下,那个时候人们可是用纸和笔在打交道的。
没错,就是那种满桌子的文件和一堆堆的档案袋,简直就像个“纸老虎”。
而且那个时候,管理数据这事儿也没啥“高科技”,都得靠人力手动去翻找,想找一份资料,几乎是拼了命的“活路”。
有时候查找个文件,真是得“见鬼”了,谁都没耐心跟着一堆纸张跑来跑去,最后累得不行还啥也找不着。
这不,企业管理就是这么个状况,很多时候就是“事倍功半”。
可别说,那时的员工工作强度可不是一般的大——一不小心就丢了个文件,老板能从你眼中看到火山爆发的速度。
然而,慢慢地,事情开始有了变化,大家都意识到纸质文件这么搞下去简直是低效到极点。
于是,“电子化管理”这玩意儿就慢慢开始崭露头角了。
最开始,大家可能觉得,用个电子表格啥的能不能好使?不过试了一试,发现这玩意儿简直是“神来之笔”,一键搜索文件就能找出来,省时省力,连时间都能省下来喘口气。
渐渐地,数据的管理开始脱离了纸质的束缚,信息的传递也不再局限于一张张的纸和一堆堆的文件夹。
二、数据管理的爆发:从“数字化”到“智能化”时代可没停下脚步。
到了21世纪,数字化就像是冲破天际的流星一样,飞速地席卷了各个行业。
你看啊,数据的量一天天增多,越来越复杂。
那个时候,谁还敢说自己能靠传统的手工操作跟得上这速度呢?更别提那些成千上万的客户资料、交易记录,数据量简直大得令人发指。
于是,数据库管理系统应运而生,数据管理员不再是手拿文件夹,面面俱到,而是要懂得如何利用计算机存储、查询、处理这些信息。
再后来,随着云计算、人工智能等技术的涌现,数据管理的方式发生了翻天覆地的变化。
原先的简单数据存储和查询早已不够用了,企业需要的,不仅是“管理”数据,更是要“利用”数据,甚至要通过数据进行决策。
这些数据常常是巨量且实时变化的,像大数据这种东西,瞬间就能让你从单纯的“数字化”跨越到“智能化”。
数据管理技术发展的三个阶段

数据管理技术发展的三个阶段随着计算机技术的发展,特别是在计算机软件.硬件与网络技术发展的前提下,人们的数据处理要求不断提高,在此情况下,数据管理技术也不断改进。
数据库技术是计算机科学技术中发展最快的领域之一,也是应用最广的技术之一,它成为计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。
数据管理的水平是和计算机硬件、软件的发展相适应的。
随着计算机技术的发展人们的数据管理技术经历了三个阶段的发展:人工管理阶段;文件系统阶段;数据库系统阶段。
1. 人工管理阶段:20世纪50年代中期以前,计算机主要用于科学计算。
硬件方面,计算机的外存只有磁带、卡片、纸带,没有磁盘等直接存取的存储设备,存储量非常小;软件方面,没有操作系统,没有高级语言,数据处理的方式是批处理,也即机器一次处理一批数据,直到运算完成为止,然后才能进行另外一批数据的处理,中间不能被打断,原因是此时的外存如磁带、卡片等只能顺序输入。
人工管理阶段的数据具有以下的几个特点。
(1)数据不保存。
由于当时计算机主要用于科学计算,数据保存上并不做特别要求,只是在计算某一个课题时将数据输入,用完就退出,对数据不作保存,有时对系统软件也是这样。
(2)数据不具有独立。
数据是作为输入程序的组成部分,即程序和数据是一个不可分隔的整体,数据和程序同时提供给计算机运算使用。
对数据进行管理,就像现在的操作系统可以以目录、文件的形式管理数据。
程序员不仅要知道数据的逻辑结构,也要规定数据的物理结构,程序员对存储结构,存取方法及输入输出的格式有绝对的控制权,要修改数据必须修改程序。
要对100组数据进行同样的运算,就要给计算机输入100个独立的程序,因为数据无法独立存在。
(3)数据不共享。
数据是面向应用的,一组数据对应一个程序。
不同应用的数据之间是相互独立、彼此无关的,即使两个不同应用涉及到相同的数据,也必须各自定义,无法相互利用,互相参照。
数据不但高度冗余,而且不能共享。
(4)由应用程序管理数据:数据没有专门的软件进行管理,需要应用程序自己进行管理,应用程序中要规定数据的逻辑结构和设计物理结构(包括存储结构、存取方法、输入\输出方式等)。
数据管理技术发展的三个阶段

数据管理技术发展的三个阶段第一阶段:文件系统阶段在计算机技术刚刚发展起来的时候,数据的存储和管理采用的是文件系统。
文件系统是一种基于文件的数据管理方法,用户可以使用文件系统来创建、读取、修改和删除文件。
文件系统将数据组织为独立的文件,用户通过对文件进行操作来实现对数据的处理。
然而,文件系统存在一些问题,例如数据的冗余性、数据的一致性难以保证、数据的安全性问题等。
当数据量较小的时候,文件系统的管理还能够胜任工作,但随着数据规模的扩大,文件系统的局限性逐渐暴露出来。
第二阶段:数据库管理系统阶段为了解决文件系统的问题,数据库管理系统(Database Management System,DBMS)应运而生。
数据库是数据的集合,数据库管理系统提供对数据库的存储、管理和处理。
数据库管理系统将数据组织为表格形式,用户通过对表格进行操作来实现对数据的处理。
数据库管理系统具有数据的一致性和完整性,可以通过事务机制来保证数据的安全性。
此外,数据库管理系统还提供了更高级的数据查询和处理功能,例如索引、视图、触发器等。
数据库管理系统的出现大大简化了数据的管理和操作,提高了数据的效率和安全性。
第三阶段:大数据管理系统阶段随着互联网的快速发展和智能设备的广泛应用,数据的规模呈现爆炸式增长。
传统的数据库管理系统难以处理这样大规模的数据,于是大数据管理系统(Big Data Management System)应运而生。
大数据管理系统是一种针对大数据存储、管理和分析的技术解决方案。
它具有高扩展性、高可用性和高性能的特点,可以在集群中进行数据的分布式存储和处理。
与传统的数据库管理系统相比,大数据管理系统的主要特点是能够处理海量数据、实时查询和分析数据、实现数据的智能化挖掘等。
目前,Hadoop和Spark等开源的大数据管理系统成为了行业的标准,得到了广泛的应用。
总结起来,数据管理技术的发展经历了文件系统阶段、数据库管理系统阶段和大数据管理系统阶段。
计算机数据管理技术的发展包括三个阶段

1.计算机数据管理技术的发展包括三个阶段:人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段2.E-R图是E-R模型的图形表示法,它是表示概念数据模型的有力工具,包括三个基本概念,即实体、联系、属性。
关系模型中实体之间联系有三种关系:一对一关系,一对多关系,多对多关系3.数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述、存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可以供各种用户共享4.目前主流的数据库管理系统(DBMS)软件包括VISUAL FOXPRO、Acess、SQLServer、DB2、Oracle。
其中VFP和Acess是小型的DBMS5.在VFP系统中,常量表示为“T”[T]和.T.6.给变量命名的话,只能包括数字、下划线和字母、汉字,不能用数字开头7.日期型数据(D)、逻辑性数据(L)、备注型数据(M)和通用型(G)数据在内存中分别占用1B 1B 4B 4B8.在VFP中,使用public和private命令可以指定内存变量的作用域9.取整函数INT(-3.14)的返回值为-3,长度函数LEN(ALLTRIM(VISUALFOXPRO6.0))为15;长度函数LEN(STR(0987654321))为1010.返回值为字符型的函数有CHR()DTOC()STR() SUBSTR()等;返回值为数值型的函数有DOW()AT()VAL() ASC()等11.函数LEN(DOTC(DATE(),1)的返回值为812.在VFP系统中,用户最多的可以同时打开32767张表,每张表最多有255个字段13.命令SELECT0表示选择最近未被使用的最小工作区作为当前工作的区;而函数SELECT(0)返回当前的工作区号14.VFP中可以使用的BROWSE命令浏览当前工作去表中的记录15.可以使用ZAP命令彻底删除当前工作区中打开的表的所有记录16.在创建索引过程中,备注型字段不能作为索引表达式字段17.数据库中包含了表、视图、连接、和存储过程的四种内容18.VFP中的自由表,只能创建候选索引、普通索引和唯一索引,不可以创建主索引19.与自由表相比,数据库表可以创建所有类型的索引,数据库表可以设置一些扩展的属性。
第1讲 数据管理技术的发展
A)m:n B)1:m C)m:k D)1:1
• (1)对于现实世界中事物的特征,在实体-联 系模型中使用 A)属性描述 B)关键字描述C)二维表格描述 D)实体描述 (2)把实体-联系模型转换为关系模型时,实 体之间多对多联系在关系模型中是通过 A)建立新的属性来实现 B)建立新的关键字 来实现 C)建立新的关系来实现 D)建立新的实体来 实现 (3)专门的关系运算不包括下列中的 A)联接运算 B)选择运算 C)投影运算 D) 交运算 (4)对关系S和关系R进行集合运算运算称为, 结果中既包含S中元组也包含R中元组,这种集 合
按关系数据模型组织的数据库是关系数据库。
① 关系:一个关系就是一张二维表,在vf中存储为一个 文件,扩展名是DBF;例如:读者.DBF
②关系模式:是对关系的描述,一个关系模式对应于一 个关系的结构。其格式为:关系名(属性名1,属性名 2,…) 例如: 读者(读者编号,姓名,性别,出生日期, … )
③元组:在二维表中的水平方向的行; ④属性:在二维表中的垂直方向的列; ⑤域:属性的取值范围,同列具有相同的域; ⑥关键字:属性或属性的组合,能唯一标志一个元组
6、数据库系统:数据库系统(Database System,简 记为DBS)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 组成的系统,即它是采用数据库技术的计算机系统。
7、数据库应用系统:(DBAS)由系统开发人员利用数 据库系统资源开发出来的,面向某一类实际应用的应 用软件系统。
完整性控制
• 1、实体完整性控制 • 2、域完整性控制 • 3、参照完整性控制
(1)数据库(DB)、数据库系统 (DBS)、数据库管理系统(DBMS)三 者之间的关系是
数据管理技术发展的三个阶段
数据管理技术发展的三个阶段newmaker数据管理技术的发展可以大归为三个阶段:人工管理、文件系统和数据库管理系统。
一、人工管理这一阶段(20世纪50年代中期以前),计算机主要用于科学计算。
外部存储器只有磁带、卡片和纸带等还没有磁盘等直接存取存储设备。
软件只有汇编语言,尚无数据管理方面的软件。
数据处理方式基本是批处理。
这个阶段有如下几个特点:计算机系统不提供对用户数据的管理功能。
用户编制程序时,必须全面考虑好相关的数据,包括数据的定义、存储结构以及存取方法等。
程序和数据是一个不可分割的整体。
数据脱离了程序就无任何存在的价值,数据无独立性。
数据不能共享。
不同的程序均有各自的数据,这些数据对不同的程序通常是不相同的,不可共享;即使不同的程序使用了相同的一组数据,这些数据也不能共享,程序中仍然需要各自加人这组数据,谁也不能省略。
基于这种数据的不可共享性,必然导致程序与程序之间存在大量的重复数据,浪费了存储空间。
不单独保存数据。
基于数据与程序是一个整体,数据只为本程序所使用,数据只有与相应的程序一起保存才有价值,否则就毫无用处。
所以,所有程序的数据均不单独保存。
二、文件系统在这一阶段(20世纪50年代后期至60年代中期)计算机不仅用于科学计算,还利用在信息管理方面。
随着数据量的增加,数据的存储、检索和维护问题成为紧迫的需要,数据结构和数据管理技术迅速发展起来。
此时,外部存储器已有磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。
软件领域出现了操作系统和高级软件。
操作系统中的文件系统是专门管理外存的数据管理软件,文件是操作系统管理的重要资源之一。
数据处理方式有批处理,也有联机实时处理。
这个阶段有如下几个特点:数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器的磁盘上。
由于计算机的应用转向信息管理,因此对文件要进行大量的查询、修改和插人等操作。
数据的逻辑结构与物理结构有了区别,但比较简单。
程序与数据之间具有“设备独立性”,即程序只需用文件名就可与数据打交道,不必关心数据的物理位置。
国家二级(C++)机试-试卷1-3
国家二级(C++)机试-试卷1-3(总分:86.00,做题时间:90分钟)一、选择题(总题数:40,分数:80.00)1.在数据管理技术发展的三个阶段中,数据共享最好的是( )。
(分数:2.00)A.人工管理阶段B.文件系统阶段C.数据库系统阶段√D.三个阶段相同解析:解析:数据管理发展至今已经历了三个阶段:人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
其中最后一个阶段结构简单,使用方便逻辑性强物理性少,在各方面的表现都最好,一直占据数据库领域的主导地位,所以选择C)。
2.下列关于类定义的说法中,正确的是( )。
(分数:2.00)A.类定义中包括数据成员和函数成员的声明√B.类成员的缺省访问权限是保护的C.数据成员必须被声明为私有的D.成员函数只能在类体外进行定义解析:解析:类的成员的缺省访问权限是私有的,数据成员可以是私有,可以是公用的,也可以是受保护的。
类的成员函数可以在类内定义。
3.C++中的模板包括( )。
(分数:2.00)A.对象模板和函数模板B.对象模板和类模板C.函数模板和类模板√D.变量模板和对象模板解析:解析:本题考查函数模板和类模板,所以答案为C。
4.下列字符串中不能作为C++标识符使用的是(分数:2.00)A.INTB.testC._1481D.1temp √解析:解析:用来表示变量、符号常量、函数、数组类型等实体名字的有效字符序列称为标识符,标识符由字母、数字、和下划线3种字符组成,且第一个字符必须为字母或者下划线。
所以D选项错误。
5.在C++中,编译系统自动为一个类生成默认构造函数的条件是(分数:2.00)A.该类没有定义任何有参构造函数B.该类没有定义任何无参构造函数C.该类没有定义任何构造函数√D.该类没有定义任何成员函数解析:解析:本题考查默认构造函数,如果用户定义的类中没有显式的定义任何构造函数,编译器就会自动为该类型生成默认构造函数,所以C选项正确。
6.下列关于输入流类成员函数getline()的叙述中,错误的是(分数:2.00)A.该函数是用来读取键盘输入的字符串的√B.该函数读取的字符串长度是受限制的C.该函数读取字符串时,遇到终止符便停止D.该函数读取字符串时,可以包含空格解析:解析:本题考查字符输入的流成员函数getline,函数原型为:istream& getline ( istream &is , string &str , char delim ); 将输入流is中读到的字符存入str中,直到遇到终结符delim才结束。
数据管理的发展历程及其特点
❖ 并发控制,当多个用户同时存取、修改数据库中 的数据时,可能会发生相互干扰,使数据库中的 数据完整性受到破坏,而导致数据的不一致。数 据库并发控制防止了这种现象的发生,提高了数 据库的访问效率。
❖ 数据库的恢复,数据库中数据的正确性和可靠性 对于信息系统的正常运行至关重要,因此,在系 统发生故障时,数据库管理系统具有的数据恢复 功能可以将数据库从错误状态恢复到故障前的某 一正确状态。
❖ 文件形式多样化。因为有了直接存储设备,所以 可以建立索引文件、链接文件和直接存取文件等。 对文件的记录可顺序访问和随机访问。文件之间 是相互独立的,文件与文件之间的联系需要用程 序来实现。
❖ 数据的存取基本上以记录为单位。
但文件系统阶段数据管理存在如下缺陷:
数据冗余大,因为文件是为特定的用途设计的, 因此会造成数据在多个文件中被重复存储。
❖ 1968年,IBM公司研制成功数据库管理系统标志 着数据管理技术进入了数据库阶段。1970年, IBM公司的研究员EF.Codd连续发表论文,奠定 了关系数据库的基础。
在数据库管理与文件管理相比数据库技术有了很大的改进, 主要表现在以下方面:
• 数据库中的数据时结构化的。在文件系统中,数据时无 结构的,即不同文件中的记录之间没有联系,它只在数 据项之间有联系。数据库系统不仅考虑数据项之间的联 系,还要考虑记录之间的联系,这种联系时通过存储路 径来实现的。
在人工管理阶段,数据管理呈现如下特点:
• 数据不保存,一组数据对应一个应用程序,应用 程序与其处理的数据结合成一个整体,在进行计 算时,系统将应用程序和数据一起装入,程序运 行结束后,释放内存空间,程序和数据同时被撤 销。
• 没有软件对数据进行管理。应用程序设计者不仅 要考虑数据之间的逻辑关系,还要考虑存储结构、 存取方法以及输入方式等。如果存储结构发生变 化,读写数据的程序也要发生改变,数据没有独 立性。
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数据管理技术发展的三个阶段
随着计算机技术的发展,特别是在计算机软件.硬件与网络技术发展的前提下,人们的数据处理要求不断提高,在此情况下,数据管理技术也不断改进。
数据库技术是计算机科学技术中发展最快的领域之一,也是应用最广的技术之一,它成为计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。
数据管理的水平是和计算机硬件、软件的发展相适应的。
随着计算机技术的发展人们的数据管理技术经历了三个阶段的发展:人工管理阶段;文件系统阶段;数据库系统阶段。
1. 人工管理阶段:
20世纪50年代中期以前,计算机主要用于科学计算。
硬件方面,计算机的外存只有磁带、卡片、纸带,没有磁盘等直接存取的存储设备,存储量非常小;软件方面,没有操作系统,没有高级语言,数据处理的方式是批处理,也即机器一次处理一批数据,直到运算完成为止,然后才能进行另外一批数据的处理,中间不能被打断,原因是此时的外存如磁带、卡片等只能顺序输入。
人工管理阶段的数据具有以下的几个特点。
(1)数据不保存。
由于当时计算机主要用于科学计算,数据保存上并不做特别要求,只是在计算某一个课题时将数据输入,用完就退出,对数据不作保存,有时对系统软件也是这样。
(2)数据不具有独立。
数据是作为输入程序的组成部分,即程序和数据是一个不可分隔的整体,数据和程序同时提供给计算机运算使用。
对数据进行管理,就像现在的操作系统可以以目录、文件的形式管理数据。
程序员不仅要知道数据的逻辑结构,也要规定数据的物理结构,程序员对存储结构,存取方法及输入输出的格式有绝对的控制权,要修改数据必须修改程序。
要对100组数据进行同样的运算,就要给计算机输入100个独立的程序,因为数据无法独立存在。
(3)数据不共享。
数据是面向应用的,一组数据对应一个程序。
不同应用的数据之间是相互独立、彼此无关的,即使两个不同应用涉及到相同的数据,也必须各自定义,无法相互利用,互相参照。
数据不但高度冗余,而且不能共享。
(4)由应用程序管理数据:数据没有专门的软件进行管理,需要应用程序自己进行管理,应用程序中要规定数据的逻辑结构和设计物理结构(包括存储结构、存取方法、输入\输出方式等)。
因此程序员负担很重。
综上所说,所以有人也称这一数据管理阶段为无管理阶段。
2. 文件系统阶段:
20世纪50年代后期到60年代中期,数据管理发展到文件系统阶段。
此时的计算机不仅用于科学计算,还大量用于管理。
外存储器有了磁盘等直接存取的存储设备。
在软件方面,操作系统中已有了专门的管理数据软件,称为文件系统。
从处理方式上讲,不仅有了文件批处理,而且能够联机实时处理,联机实时处理是指在需要的时候随时从存储设备中查询、修改或更新,因为操作系统的文件管理功能提供了这种可能。
这一时期的特点是:(1)数据长期保留。
数据可以长期保留在外存上反复处理,即可以经常有查询、修改和删除等操作。
所以计算机大量用于数据处理。
(2)数据的独立性。
由于有了操作系统,利用文件系统进行专门的数据管理,使得程序员可以集中精力在算法设计上,而不必过多地考虑细节。
比如要保存数据时,只需给出保
存指令,而不必所有的程序员都还要精心设计一套程序,控制计算机物理地实现保存数据。
在读取数据时,只要给出文件名,而不必知道文件的具体的存放地址。
文件的逻辑结构和物理存储结构由系统进行转换,程序与数据有了一定的独立性。
数据的改变不一定要引起程序的改变。
保存的文件中有100条记录,使用某一个查询程序。
当文件中有1000条记录时,仍然使用保留的这一个查询程序。
(3)可以实时处理。
由于有了直接存取设备,也有了索引文件、链接存取文件、直接存取文件等,所以既可以采用顺序批处理,也可以采用实时处理方式。
数据的存取以记录为基本单位。
3.数据库系统阶段
从20世纪60年代后期开始,数据管理进入数据库系统阶段。
这一时期用计算机管理的规模日益庞大,应用越来越广泛,数据量急剧增长,数据要求共享的呼声越来越强。
这种共享的含义是多种应用、多种语言互相覆盖地共享数据集合。
此时的计算机有了大容量磁盘,计算能力也非常强。
硬件价格下降,编制软件和维护软件的费用相对在增加。
联机实时处理的要求更多,并开始提出和考虑并行处理。
在这样的背景下,数据管理技术进入数据库系统阶段。
现实世界是复杂的,反映现实世界的各类数据之间必然存在错综复杂的联系。
为反映这种复杂的数据结构,让数据资源能为多种应用需要服务,并为多个用户所共享,同时为让用户能更方便地使用这些数据资源,在计算机科学中,逐渐形成了数据库技术这一独立分支。
计算机中的数据及数据的管理统一由数据库系统来完成。
数据库系统的目标是解决数据冗余问题,实现数据独立性,实现数据共享并解决由于数据共享而带来的数据完整性、安全性及并发控制等一系列问题。
为实现这一目标,数据库的运行必须有一个软件系统来控制,这个系统软件称为数据库管理系统(Database Management System,DBMS)。
数据库管理系统将程序员进一步解脱出来,就像当初操作系统将程序员从直接控制物理读写中解脱出来一样。
程序员此时不需要再考虑数据中的数据是不是因为改动而造成不一致,也不用担心由于应用功能的扩充,而导致程序重写,数据结构重新变动。
在这一阶段,数据管理具有下面的优点:
(1)数据结构化:数据结构化石数据库系统与文件系统的根本区别。
在文件系统中,相互独立的文件的记录内部是有结构的,传统文件的最简单形式是等长同格式的记录集合。
这样就可以节省许多储存空间.
数据的结构化是数据库主要特征之一。
这是数据库与文件系统的根本区别。
至于这种结构化是如何实现的,则与数据库系统采用的数据模型有关,后面会有较详细的描述。
(2)数据共享性高,冗余度小,易扩充。
数据库从整体的观点来看待和描述数据,数据不再是面向某一应用,而是面向整个系统。
这样就减小了数据的冗余,节约存储空间,缩短存取时间,避免数据之间的不相容和不一致。
对数据库的应用可以很灵活,面向不同的应用,存取相应的数据库的子集。
当应用需求改变或增加时,只要重新选择数据子集或者加上一部分数据,便可以满足更多更新的要求,也就是保证了系统的易扩充性。
(3)数据独立性高。
数据库提供数据的存储结构与逻辑结构之间的映像或转换功能,使得当数据的物理存储结构改变时,数据的逻辑结构可以不变,从而程序也不用改变。
这就是数据与程序的物理独立性。
也就是说,程序面向逻辑数据结构,不去考虑物理的数据存放形式。
数据库可以保证数据的物理改变不引起逻辑结构的改变。
数据库还提供了数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结构之间的映像或转换功能。
当总体的逻辑结构改变时,局部逻辑结构可以通过这种映像的转换保持不变,从而程序也不用改变。
这就是数据与程序的逻辑独立性。
举例来讲,在进行学生成绩管理时,姓名等数据来自于数据的学籍部分,成绩来自于数据的成绩部分,经过映像组成局部的学生
成绩,由数据库维持这种映像。
当总体的逻辑结构改变时,比如学籍和成绩数据的结构发生了变化,数据库为这种改变建立一种新的映像,就可以保证局部数据——学生数据的逻辑结构不变,程序是面向这个局部数据的,所以程序就无需改变。
(4)统一的数据管理和控制功能,包括数据的安全性控制、数据的完整性控制及并发控制、数据库恢复。
数据库是多用户共享的数据资源。
对数据库的使用经常是并发的。
为保证数据的安全可靠和正确有效,数据库管理系统必须提供一定的功能来保证。
数据库的安全性是指防治非法用户的非法使用数据库而提供的保护。
比如,不是学校的成员不允许使用学生管理系统,学生允许读取成绩但不允许修改成绩等。
数据的完整性是指数据的正确性和兼容性。
数据库管理系统必须保证数据库的数据满足规定的约束条件,常见的有对数据值的约束条件。
比如在建立上面的例子中的数据库时,数据库管理系统必须保证输入的成绩值大于0,否则,系统发出警告。
数据的并发控制是多用户共享数据库必须解决的问题。
要说明并发操作对数据的影响,必须首先明确,数据库是保存在外存中的数据资源,而用户对数据库的操作是先读入内存操作,修改数据时,是在内存在修改读入的数据复本,然后再将这个复本写回到储存的数据库中,实现物理的改变。
由于数据库的这些特点,它的出现使信息系统的研制从围绕加工数据的程序为中心转变到围绕共享的数据库来进行。
便于数据的集中管理,也提高了程序设计和维护的效率。
提高了数据的利用率和可靠性。
当今的大型信息管理系统均是以数据库为核心的。
数据库系统是计算机应用中的一个重要阵地。