數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展歷程回顧

數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展歷程回顧數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展歷程回顧數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展歷程回顧xxx公司數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展歷程回顧文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展歷程回顧地理科學(xué)學(xué)院地理信息科學(xué)專業(yè)2015級(jí)曾琳琳數(shù)據(jù)庫（Databases，簡(jiǎn)稱DB）是指長(zhǎng)期保存在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備上、并按照某種模型組織起來的、可以被各種用戶或應(yīng)用共享的數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Database

Management

Systems，簡(jiǎn)稱DBMS）是指提供各種數(shù)據(jù)管理服務(wù)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，這種服務(wù)包括數(shù)據(jù)對(duì)象定義、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份、數(shù)據(jù)訪問與更新、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析、數(shù)據(jù)安全保護(hù)、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理以及數(shù)據(jù)庫建立和維護(hù)等。

自從計(jì)算機(jī)問世以后，就有了處理數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)的需求，由此，計(jì)算機(jī)技術(shù)新的研究分支數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和多媒體技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫已是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的重要分支之一。目前，數(shù)據(jù)庫技術(shù)已相當(dāng)成熟，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，成為現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。數(shù)據(jù)庫技術(shù)從理論研究到原型開發(fā)與技術(shù)攻關(guān)，再到實(shí)際產(chǎn)品研制和應(yīng)用，形成了良性循環(huán)，成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的成功典范，也吸引了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界眾多的科技人員，使得數(shù)據(jù)庫研究日新月異，新技術(shù)、新系統(tǒng)層出不窮，科技隊(duì)伍也不斷壯大。數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代中期，到今天為止僅僅40多年的歷史，卻已經(jīng)歷了3代演變。從20世紀(jì)70年代流行的層次、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)到80年代的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，在很多領(lǐng)域都取得了巨大的成功；隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的限制和不足日益顯現(xiàn)出來，面向?qū)ο蠹夹g(shù)的出現(xiàn)，使得面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)領(lǐng)域研究和發(fā)展的新方向。數(shù)據(jù)庫技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、并行計(jì)算技術(shù)、多媒體技術(shù)等的相互融合，為數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用開拓了更廣闊的空間。40年前，第一代的數(shù)據(jù)庫第一次實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用邏輯的分離，采用層次結(jié)構(gòu)來描述數(shù)據(jù)，是層次型數(shù)據(jù)庫(IMS)。第二代數(shù)據(jù)庫奠基于上世紀(jì)70年代Codd博士提出的關(guān)系型理論以及SQL語言的發(fā)明。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)操作處理的標(biāo)準(zhǔn)化，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在其后的20多年的時(shí)間取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,得到了廣泛的應(yīng)用。技術(shù)的演進(jìn)主要集中在性能、擴(kuò)展性和安全性等方面的提升，其基本的理論框架和技術(shù)理念并沒有大的變化。

當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)開始廣泛地應(yīng)用于數(shù)據(jù)管理，對(duì)數(shù)據(jù)的共享提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需要。能夠統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，各種DBMS軟件都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。因此，對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展階段的劃分應(yīng)該以數(shù)據(jù)模型的發(fā)展演變作為主要依據(jù)和標(biāo)志。與之相反，在過去的20多年里，IT產(chǎn)業(yè)發(fā)生了重大的變化和一系列技術(shù)及理念的創(chuàng)新。數(shù)據(jù)庫所生存的外部土壤隨著Internet以及在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下IT系統(tǒng)互聯(lián)互通相互協(xié)作的趨勢(shì)，對(duì)信息管理技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，支持Internet（甚至于MobileInternet）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用已經(jīng)成為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的重要方面。此外，互聯(lián)網(wǎng)提供大量以XML格式數(shù)據(jù)為特征的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，支持這種類型的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、共享、管理、檢索等也是各數(shù)據(jù)庫廠商的發(fā)展方向。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的廣泛使用為企業(yè)和組織收集并積累了大量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)豐富知識(shí)貧乏的現(xiàn)實(shí)直接導(dǎo)致了聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫（DataWarehousing）和數(shù)據(jù)挖掘(DataMining)等技術(shù)的出現(xiàn)，促使數(shù)據(jù)庫向智能化方向發(fā)展。同時(shí)企業(yè)應(yīng)用越來越復(fù)雜，會(huì)涉及到應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器、其它數(shù)據(jù)庫、舊系統(tǒng)中的應(yīng)用以及第三方軟件等，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品與這些軟件是否具有良好集成性往往關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能。地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是隨著計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展而逐步形成和發(fā)展起來的。它是一種應(yīng)用于地理空間數(shù)據(jù)處理與信息分析領(lǐng)域的具有工程性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫，其所管理的對(duì)象主要是地理空間數(shù)據(jù)，舉杯對(duì)地理對(duì)象進(jìn)行模擬和推理的功能。隨著GIS技術(shù)的迅速發(fā)展和GIS產(chǎn)品的多樣性趨勢(shì)，GIS數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)化已成為一個(gè)必須解決的問題。GIS軟件層出不窮，導(dǎo)致空間數(shù)據(jù)格式多樣性。由于缺乏對(duì)空間對(duì)象統(tǒng)一的描述方法，不同格式用以描述空間數(shù)據(jù)的模型不盡相同，以至于數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換總會(huì)導(dǎo)致或多或少的信息損失。另外，通過交換格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過程較為復(fù)雜，如果數(shù)據(jù)需要不斷更新，為保證不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的一致性，需要頻繁地進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，從而造成認(rèn)為的效能損耗和時(shí)間浪費(fèi)。我們知道GIS技術(shù)是構(gòu)建“數(shù)字海洋”和“數(shù)字地球”的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此GIS數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享尤為重要。如何表示、管理及處理多級(jí)比例尺空間數(shù)據(jù)至今仍是GIS實(shí)際應(yīng)用中需要解決的一個(gè)瓶頸問題。目前的地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域本身還缺少有效的對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度處理的理論和方法，也缺少有效的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，目前先進(jìn)的國(guó)內(nèi)外實(shí)際運(yùn)行的地理信息系統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)庫大都采用數(shù)據(jù)冗余的存儲(chǔ)方式，這種方式投資巨大，且數(shù)據(jù)的維護(hù)費(fèi)用也很高。因此研究從基礎(chǔ)大比例尺數(shù)據(jù)到處所需小比例尺數(shù)據(jù)是GIS研究中的挑戰(zhàn)領(lǐng)域。各類技術(shù)的相互借鑒、融合和發(fā)展是未來數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。人類已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，通過更好地分析可利用的大規(guī)模數(shù)據(jù)，將使許多學(xué)科取得更快的進(jìn)步，使許多企業(yè)提高盈利能力并取得成功。然而，所面臨的挑戰(zhàn)不但包括關(guān)于擴(kuò)展性這樣明顯的問題，而且包括異構(gòu)性、數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化、錯(cuò)誤處理、數(shù)據(jù)隱私、及時(shí)性、數(shù)據(jù)溯源以及可視化等問題。這些技術(shù)挑戰(zhàn)同時(shí)橫跨多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，因此擠在一個(gè)領(lǐng)域范圍內(nèi)解決這些技術(shù)性挑