數(shù)據(jù)庫發(fā)展史.dec

一、搖籃和萌芽階段：首先使用"DataBase"一詞的是美國系統(tǒng)發(fā)展公司在為美國海軍基地在60年代研制數(shù)據(jù)中引用。1963年，C·W·Bachman設(shè)計開發(fā)的IDS(IntegrateDataStore)系統(tǒng)開始投入運(yùn)行，它可以為多個COBOL程序共享數(shù)據(jù)庫。1968年，網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)TOTAL等開始出現(xiàn);1969年，IBM公司McGee等人開發(fā)的層次式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的IMS系統(tǒng)發(fā)表，它可以讓多個程序共享數(shù)據(jù)庫。1969年10月，CODASYL數(shù)據(jù)庫研制者提出了網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)規(guī)范報告DBTG，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開始走向規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。正因?yàn)槿绱?，許多專家認(rèn)為數(shù)據(jù)庫技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代末。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生來源于社會的實(shí)際需要，而數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必須有理論作為指導(dǎo)，系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用又不斷地促進(jìn)數(shù)據(jù)庫理論的發(fā)展和完善。二、發(fā)展階段：20世紀(jì)80年代大量商品化的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)問世并被廣泛的推廣使用，既有適應(yīng)大型計算機(jī)系統(tǒng)的，也有適用與中、小型和微型計算機(jī)系統(tǒng)的。這一時期分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也走向使用。1970年，IBM公司SanJose研究所的E·F·Code發(fā)表了題為"大型共享數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)關(guān)系模型"論文，開創(chuàng)了數(shù)據(jù)庫的關(guān)系方法和關(guān)系規(guī)范化的理論研究。關(guān)系方法由于其理論上的完美和結(jié)構(gòu)上的簡單，對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展起了至關(guān)重要的作用，成功地奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)理論的基石。1971年，美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)會在正式發(fā)表的DBTG報告中，提出了三級抽象模式，即對應(yīng)用程序所需的那部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述的外模式，對整個客體系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述的概念模式，對數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)描述的內(nèi)模式，解決了數(shù)據(jù)獨(dú)立性的問題。1974年，IBM公司SanJose研究所研制成功了關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SystemR，并且投放到軟件市場。1976年，美籍華人陳平山提出了數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的實(shí)際(體)聯(lián)系方法。1978年，新奧爾良發(fā)表了DBDWD報告，他把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計過程劃分為四個階段:需求分析、信息分析與定義、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計。1980年，J·D·Ulman所著的《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》一書正式出版。1981年E·F·Code獲得了計算機(jī)科學(xué)的最高獎ACM圖林獎。1984年，DavidMarer所著的《關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論》一書，標(biāo)志著數(shù)據(jù)庫在理論上的成熟。三、成熟階段：數(shù)據(jù)庫理論和應(yīng)用進(jìn)入成熟發(fā)展時期易觀國際發(fā)布《IT產(chǎn)品和服務(wù)-2007年中國數(shù)據(jù)庫軟件市場數(shù)據(jù)監(jiān)測》，考察了中國數(shù)據(jù)庫管理軟件市場。數(shù)據(jù)顯示，中國商業(yè)數(shù)據(jù)庫市場2007年度整體規(guī)模達(dá)到21.72億人民幣，比去年同期增長15%。從廠商競爭格局來看，國際軟件巨頭占據(jù)市場的絕大多數(shù)份額。Oracle、IBM、Microsoft和Sybase牢牢占據(jù)國內(nèi)數(shù)據(jù)庫軟件市場前四位，擁有93.8%的市場份額。國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的市場份額在本季度繼續(xù)提升，正在抓住國家提倡自主創(chuàng)新的機(jī)遇，以“有自主知識產(chǎn)權(quán)”的產(chǎn)品為契機(jī)，滿足部委和地方政府的信息整合平臺需求。預(yù)計中國商業(yè)數(shù)據(jù)庫市場在2009年達(dá)到31億元的市場規(guī)模，同時，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫在中國政府鼓勵自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)下，會占據(jù)更大的市場份額。另外，包括Mysql等開源數(shù)據(jù)庫也占據(jù)了大量的政府及中小企事業(yè)用戶，同時，盜版數(shù)據(jù)庫更是占據(jù)了中國數(shù)據(jù)庫市場的較大份額，其數(shù)值不亞于整個商業(yè)數(shù)據(jù)庫的市場份額。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)成為先進(jìn)信息技術(shù)的重要組成部分，是現(xiàn)代計算機(jī)信息系統(tǒng)和計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。四、再發(fā)展階段：后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫嶄露頭角隨著信息技術(shù)的發(fā)展,在用關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型來處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型、復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系以及多種訪問方法上，仍存在著諸多的能力限制。雖然傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫能很好地適合于處理相對簡單的事務(wù)交易，但是卻不能勝任來自不同表格的數(shù)據(jù)的處理。更多的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)者認(rèn)識到了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的限制，并開始尋找適合的替代方案。但變革并不是很容易就可以實(shí)現(xiàn)的。在原有的兩維表數(shù)據(jù)模型架構(gòu)上，增加其它的功能并不能解決問題，有的開始嘗試網(wǎng)絡(luò)化的解決方案。因此，國外的一些專家們也指出：靠增加一些模塊到一個已經(jīng)很復(fù)雜的關(guān)系數(shù)據(jù)庫上去的途徑，并不能從根本上解決問題。一種更新的被譽(yù)為數(shù)據(jù)庫新分水嶺的后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(Post-RelationalDatabase，PRDBMS)逐漸出現(xiàn)并興起，成為取代傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的途徑之一。在脫穎而出的后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，采用了更現(xiàn)代化的多維模型，作為數(shù)據(jù)庫引擎。并且，這種以稀疏數(shù)組為基礎(chǔ)的獨(dú)特的多維數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，是從已成為國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫語言基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展的，是已積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的先進(jìn)而可靠的技術(shù)。如上所述，以事務(wù)型多維數(shù)據(jù)模型和集成的面向?qū)ο蠊δ転樘卣鞯暮箨P(guān)系型數(shù)據(jù)庫能夠提供事務(wù)處理應(yīng)用開發(fā)所需的高性能和伸縮性，支持應(yīng)用和數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，正成為事務(wù)交易處理的優(yōu)先選擇之一。五、總結(jié)1、數(shù)據(jù)庫的四個發(fā)展階段數(shù)據(jù)庫技術(shù)最初產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代中期，根據(jù)數(shù)據(jù)模型的發(fā)展，可以劃分為四個階段：第一代的網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);第二代的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);第三代的以面向?qū)ο竽Ｐ蜑橹饕卣鞯臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)。第一代數(shù)據(jù)庫的代表是1969年IBM公司研制的層次模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)IMS和70年代美國數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)語言協(xié)商CODASYL下屬數(shù)據(jù)庫任務(wù)組DBTG提議的網(wǎng)狀模型。層次數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型是有根的定向有序樹，網(wǎng)狀模型對應(yīng)的是有向圖。這兩種數(shù)據(jù)庫奠定了現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫發(fā)展的基礎(chǔ)。這兩種數(shù)據(jù)庫具有如下共同點(diǎn)：1.支持三級模式(外模式、模式、內(nèi)模式)。保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性和一定的邏輯獨(dú)立性;2.用存取路徑來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系;3.有獨(dú)立的數(shù)據(jù)定義語言;4.導(dǎo)航式的數(shù)據(jù)操縱語言。第二代數(shù)據(jù)庫的主要特征是支持關(guān)系數(shù)據(jù)模型(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作、數(shù)據(jù)完整性)。關(guān)系模型具有以下特點(diǎn)：1.關(guān)系模型的概念單一，實(shí)體和實(shí)體之間的連系用關(guān)系來表示;2.以關(guān)系數(shù)學(xué)為基礎(chǔ);3.數(shù)據(jù)的物理存儲和存取路徑對用戶不透明;4.關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言是非過程化的。第三代數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生于80年代，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各個行業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)庫技術(shù)提出了更多的需求，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已經(jīng)不能完全滿足需求，于是產(chǎn)生了第三代數(shù)據(jù)庫。主要有以下特征：1.支持?jǐn)?shù)據(jù)管理、對象管理和知識管理;2.保持和繼承了第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的技術(shù);3.對其它系統(tǒng)開放，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫語言標(biāo)準(zhǔn)，支持標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，有良好的可移植性、可連接性、可擴(kuò)展性和互操作性等。第三代數(shù)據(jù)庫支持多種數(shù)據(jù)模型(比如關(guān)系模型和面向?qū)ο蟮哪Ｐ?，并和諸多新技術(shù)相結(jié)合(比如分布處理技術(shù)、并行計算技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、模糊技術(shù))，廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域(商業(yè)管理、GIS、計劃統(tǒng)計等)，由此也衍生出多種新的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。分布式數(shù)據(jù)庫允許用戶開發(fā)的應(yīng)用程序把多個物理分開的、通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的數(shù)據(jù)庫當(dāng)作一個完整的數(shù)據(jù)庫看待。并行數(shù)據(jù)庫通過cluster技術(shù)把一個大的事務(wù)分散到cluster中的多個節(jié)點(diǎn)去執(zhí)行，提高了數(shù)據(jù)庫的吞吐和容錯性。多媒體數(shù)據(jù)庫提供了一系列用來存儲圖像、音頻和視頻對象類型，更好地對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、管理、查詢。模糊數(shù)據(jù)庫是存儲、組織、管理和操縱模糊數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫，可以用于模糊知識處理。第四代數(shù)據(jù)庫早在70年代后期，人們就已經(jīng)開始涉足了，但真正形成共識是進(jìn)入2000年以來，該階段的數(shù)據(jù)庫主要以后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫為代表，并有一些結(jié)合了近期比較火熱的大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)的大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫。后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)和優(yōu)勢：后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的主要特征是將多維處理和面向?qū)ο蠹夹g(shù)結(jié)合到關(guān)系數(shù)據(jù)庫上。這種數(shù)據(jù)庫使用強(qiáng)大而靈活的對象技術(shù)，將經(jīng)過處理的多維數(shù)據(jù)模型的速度和可調(diào)整性結(jié)合起來。由于它獨(dú)有的可兼容性，對于開發(fā)高性能的交換處理應(yīng)用程序來說，后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫非常理想。多維數(shù)據(jù)模型能使數(shù)據(jù)建模更加簡單，因?yàn)殚_發(fā)人員能夠方便地用它來描述出復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)世界結(jié)構(gòu)，而不必忽略現(xiàn)實(shí)世界的問題，或把問題強(qiáng)行表現(xiàn)成技術(shù)上能夠處理的形態(tài)，而且多維數(shù)據(jù)模型使執(zhí)行復(fù)雜處理的時間大大縮短。而在多維數(shù)據(jù)模型中，可以將這些數(shù)據(jù)看做是存在于一個“立方體”中，這個“立方體”有足夠多的“面”，以便對數(shù)據(jù)進(jìn)行完全分類，如款式、顏色、價格、庫存等等都能夠立刻互相映射，獲取數(shù)據(jù)極其迅速，而且由于清除了冗余的數(shù)據(jù)，多維數(shù)據(jù)庫非常簡單，不僅好用，而且更經(jīng)濟(jì)。面向?qū)ο蠹夹g(shù)使用豐富的數(shù)據(jù)類型來反映現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)關(guān)系，由于它本身具有的模塊化和強(qiáng)有力的內(nèi)部操作能力，能夠有效地提高開發(fā)者的生產(chǎn)率。面向?qū)ο蠹夹g(shù)的產(chǎn)生是由于人們認(rèn)識到，人類考慮問題時，想到的不是整數(shù)、字符串或其他計算機(jī)數(shù)據(jù)類型，而是一個個的對象。比如說汽車，人們每天駕駛、購買和談?wù)撍鼤r，并不需要深入了解內(nèi)燃機(jī)的物理過程。使用對象技術(shù)，計算機(jī)也可以只“談?wù)摗薄捌嚒保槐乩頃撛诘母鞣N細(xì)節(jié)。這樣，一種強(qiáng)大的新編程方法就產(chǎn)生了。對象是模塊化的，任何對象都可以內(nèi)部發(fā)生變化，而不影響外部的其他編碼。對象的這種模塊化能力大大簡化了應(yīng)用程序的升級和維護(hù)處理。此外，對象還是內(nèi)部可操作的。一個對象建立后，它就可以被其他的應(yīng)用程序理解、使用甚至更改，而不管這些應(yīng)用程序使用的是哪種程序設(shè)計語言。2、數(shù)據(jù)庫未來的發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)、計算機(jī)硬件和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，這三者推動著數(shù)據(jù)庫技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展。數(shù)據(jù)庫要管理的數(shù)據(jù)的復(fù)雜度和數(shù)據(jù)量都在迅速增長;計算機(jī)硬件平臺的發(fā)展仍然實(shí)踐著摩爾定律;數(shù)據(jù)庫應(yīng)用迅速向深度、廣度擴(kuò)展。尤其是互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，極大地改變了數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用環(huán)境，向數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域提出了前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)。這些因素的變化推動著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的進(jìn)步,出現(xiàn)了一批新的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，如Web數(shù)據(jù)庫技術(shù)、并行數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫與聯(lián)機(jī)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與商務(wù)智能技術(shù)、內(nèi)容管理技術(shù)、海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)等。“四高”即DBMS具有高可靠性、高性能、高可伸縮性和高安全性。數(shù)據(jù)庫是企業(yè)信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，其可靠性和性能是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人非常關(guān)心的問題。因?yàn)椋坏╁礄C(jī)會給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)鸱傻募m紛。最典型的例子就是證券交易系統(tǒng)，如果在一個行情來臨的時候，由于交易量的猛增，造成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的處理能力不足，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)崩潰，將會給證券公司和股民造成巨大的損失。在我國計算機(jī)應(yīng)用的早期，由于計算機(jī)系統(tǒng)還不是企業(yè)運(yùn)營必要的成分，人們對數(shù)據(jù)庫的重要性認(rèn)識不足，而且為了經(jīng)費(fèi)上的節(jié)約常常采用一些低層次的數(shù)據(jù)管理軟件，如dBASE等，或者盜版的軟件。但是，隨著信息化進(jìn)程的深化，計算機(jī)系統(tǒng)越來越成為企業(yè)運(yùn)營不可缺少的部分，這時，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效是必要的條件。在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下還要考慮支持幾千或上萬個用戶同時存取和7x24小時不間斷運(yùn)行的要求，提供聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)備份、容錯、容災(zāi)以及信息安全措施等。事實(shí)上，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效也是技術(shù)上長久不衰的追求。此外，從企業(yè)信息系統(tǒng)發(fā)展的角度上看，一個系統(tǒng)的可擴(kuò)展能力也是非常重要的。由于業(yè)務(wù)的擴(kuò)大，原來的系統(tǒng)規(guī)模和能力已經(jīng)不再適應(yīng)新的要求的時候，不是重新更換更高檔次的機(jī)器，而是在原有的基礎(chǔ)上增加新的設(shè)備，如處理器、存儲器等，從而達(dá)到分散負(fù)載的目的。數(shù)據(jù)的安全性是另一個重要的課題，普通的基于授權(quán)的機(jī)制已經(jīng)不能滿足許多應(yīng)用的要求，新的基于角色的授權(quán)機(jī)制以及一些安全功能要素，如存儲隱通道分析、標(biāo)記、加密、推理控制等，在一些應(yīng)用中成為切切實(shí)實(shí)的需要。“互聯(lián)”指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要支持互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的應(yīng)用,要支持信息系統(tǒng)間“互聯(lián)互訪”，要實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)交換和共享，要處理以XML類型的數(shù)據(jù)為代表的網(wǎng)上數(shù)據(jù)，甚至要考慮無線通訊發(fā)展帶來的革命性的變化。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要具備處理更大量的數(shù)據(jù)以及為更多的用戶提供服務(wù)的能力，要提供對長事務(wù)的有效支持，要提供對XML類型數(shù)據(jù)的快速存取的有效支持?！皡f(xié)同”面向行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域要求，在DBMS核心基礎(chǔ)上，開發(fā)豐富的數(shù)據(jù)庫套件及應(yīng)用構(gòu)件，通過與制造業(yè)信息化、電子政務(wù)等領(lǐng)域應(yīng)用套件捆綁，形成以DBMS為核心的面向行業(yè)的應(yīng)用軟件產(chǎn)品家族。滿足應(yīng)用需求，協(xié)同發(fā)展數(shù)據(jù)庫套件與應(yīng)用構(gòu)件，已成為當(dāng)今數(shù)據(jù)庫技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展的新趨勢。規(guī)劃中的Oracle11i的主要擴(kuò)展方面據(jù)稱主要也是各種面向應(yīng)用套件的支持。3、CACHE——后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的代表后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫代表cache數(shù)據(jù)庫是符合“四高”要求的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)庫。cache面向?qū)ο蠖嗑S數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能更好地描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。也具有能節(jié)省硬盤存儲空間和能提供高速響應(yīng)的性能。采用Cache后的存儲空間可能節(jié)省2/3，而基于Cache的應(yīng)用程序，比原來基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序運(yùn)行有可能快20倍。開放性是Cache具有快速開發(fā)能力的關(guān)鍵。開發(fā)員能夠在熟悉的環(huán)境中工作，使用他們所熟悉的工具。習(xí)慣于關(guān)系型系統(tǒng)的開發(fā)員可以把數(shù)據(jù)模型設(shè)計為表，然后使用嵌入的SQL訪問它。cache包括了一個先進(jìn)而成熟的完全對象模型，包括封裝、多態(tài)、多重繼承、結(jié)果集和blob，并且能夠與對象建模工具如和rose軟件等接口。更重要的是，cache的三種數(shù)據(jù)訪問方式可直接與cache中的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。這樣就沒有額外層次的處理，提高了數(shù)據(jù)庫的性能。cache還獨(dú)一無二