第11章 数据库技术的发展.pdfVIP

数据库技术的发展

1.1数据库技术发展阶段

（1）第一代数据库系统

第一代数据库管理系统是指层次模型数据库系统和网络模型数据库系统。

层次模型数据库包括：IMS，System2000，TDMS等

网络模型数据库包括：CODASYL下属的DBTG

（2）第二代数据库系统

第二代数据库系统是指支持关系模型的关系数据库系统

数据库的关系模型是由IBM研究实验室的研究员E.F.Codd于1970年提出的。

（3）第三代数据库系统

第三代数据库系统是指把面向对象技术与数据库技术相结合的系统，又称新一代数据库系

统。第三代数据库系统的三条原则：支持更加丰富的对象结构和规则；包含第二代DBMS；

对其他子系统开放。

1.2数据库系统体系结构

1.21集中式数据库系统

集中式数据库系统是指运行在一台计算机上，不与其他计算机系统交互的数据库系统，

所有的DBMS功能，应用程序的执行和用户界面处理都在一个机器上进行。

一般人们把使用计算机的方式分为两类：单用户系统和多用户系统。一个典型的多用

户系统有更多的磁盘和更多的存储器，可以有多个CPU，并且有一个多用户操作系统。为

个人计算机这样的单用户系统设计的数据库系统一般不提供多用户数据库系统所提供的许

多特性。

1.22分布式数据库系统体系结构

（1）分布式数据库系统的概念

一个分布式数据库系统包含一个结点的集合，这些结点通过某种类型的网络连接在

一起。其中，每一个结点是一个独立的数据库系统结点，这些结点协调工作，使得任何一个

结点上的用户都可以对网络上的任何数据进行访问，就如同这些数据都存储在用户自己所在

的结点上一样。

分布式系统的所有问题是内部的，实现级别的问题，而不是外部的，用户级别的问

题。

（2）分布式数据库系统的特点

提供了不同透明度层次的分布式数据库管理

增加了可靠性和可用性

提高了性能：将数据存储在最靠近他且频繁使用的地方的方法来对数据库进行分片。

大型数据库分布在多个站点上，而使每个站点上都存在较小型的数据库，这对性能的提高有

很大帮助。

更容易扩充

分布式数据库的附加功能：数据追踪，分布式查询处理，分布式事物管理，复制数据

的管理，分布式数据库恢复，安全性，分布式目录管理等。

（3）分布式数据系统的一些实现技术问题

A.分布式数据库系统的数据管理技术

在分布式数据库中可将数据库分割成为称为片段的逻辑单位，片段可以被分配到不

同的站点上进行储存。数据复制等技术都将在分布式数据库设计的过程中使用。

B．分布式数据库中的查询处理

分布式DBMS查询优化算法在选择分布式查询执行策略时，将以减少传输的数据

量作为优化目标。

半连接就是将关系从一个站点传输到另一个站点之前减少该关系中元组的数量

C．分布式数据库中的并发控制和恢复

如处理数据项的多个副本，分布式提交及分布式死锁等

1.23客户机/服务器数据库管理系统

客户机/服务器体系结构一般由大量的个人计算机和工作站以及少量的中心主机型计算

机组成，通过局域网和其他类型的计算机网络相连接。在这种结构中，一个客户机是一个典

型的用户机，提供用户界面和本地处理。当一个客户机要求访问另外的本机不存在的功能时，

例如数据库访问，它就要连接到一个提供这种功能的服务器上。服务器可以向用户机提供服

务，例如文件访问，存档。

数据库连接标准一般有两个：ODBC和JDBC标准。

1.24面向Web应用的数据库系统体系结构

许多Web应用使用三层体系结构，这种体系结构在客户机和数据库服务器间增加了一

个中间层。

这个中间层根据应用的不同，有时称为应用服务器，有时称为Web服务器。

1.3面向对象的数据库系统

1.31面向对象的基本概念

（1）对象标识

数据库的一个目标是维持现实世界和数据库对象之间的直接对应关系，从而使对象

不会丢失其完整性和标识，可以很容易的被识别并对其操作。因此OO数据库为每一个对象

提供一个唯一的，有系统生成的对象标识符（OID）。OID的值对于外部用户来说是不可见

的，但是系统会在内部用这个值唯一