信息技术 第一册（五年制高职）教案 1.2数据库存储技术.docx

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数据库存储技术

数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据，是计算机技术中发展最快、应用最广的技术之一。在信息技术高速发展的今天，数据库技术的应用已经深入到了各个领域。

数据库的定义?

数据库（Database，DB）是存储在计算机内、有组织、可共享的数据和数据对象（如表、视图、存储过程和触发器等）的集合。这种集合按一定的数据模型（或结构）组织、描述并长期存储，同时能够以安全可靠的方法进行数据的检索和存储。

数据库有以下几个主要的特点：

（1）数据结构化?

数据的结构化是数据库区别于文件系统的根本特征。在数据库系统中的数据和文件系统中的数据不同。在文件系统中，文件数据之间不存在联系，而且只能从属于特定的应用，数据库中的数据是面向全组织的、复杂的数据结构，数据具有完整的数据结构，同时同一个数据库中的多个数据文件之间可以相互联系。

（2）数据共享?

数据共享是数据库技术的基本特征。数据库中的数据可以供多个用户或多个应用程序共享，数据共享大大减少了数据的冗余度和不一致性，大大提高了数据的利用率和工作效率。?

（3）数据独立性?

数据独立性主要包括数据的物理独立性和逻辑独立性。数据的物理独立性是指用户的应用程序与数据库的数据是相互独立的，不存储在同一个地方，数据的逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。不会因一方的变化而发生改变，大大地降低了应用程序开发和数据库维护的工作量。

数据库技术的发展历史?

时至今日，数据库技术已经形成了比较完善的理论体系和实用技术，它研究和解决了计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题，在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据。

随着使用计算机进行数据管理的技术的不断发展，数据库技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段。

（1）人工管理阶段（20世纪50年代中期以前）?

在人工管理阶段，计算机主要应用与科学计算，对于数据保存的需求尚不迫切，数据的管理是靠人工进行的，计算机外部设备只有磁带机、卡片机和纸带穿孔机，没有直接存取的磁盘设备，也没有操作系统，只有汇编语言，数据处理采取批处理的方式，数据存在大量重复存储的现象。?

人工管理数据的特点是数据不保存，没有专门的软件系统对数据进行管理，数据不共享也不独立。

（2）文件系统阶段（20世纪50年代后期到60年代中期）?

在文件系统阶段，计算机不仅用于科学计算，同时也开始用以信息处理，硬件方面有了很大改进，出现了磁盘、磁鼓等直接存储设备。软件方面出现了高级语言和操作系统，且操作系统中出现了专门的数据管理软件。

这个阶段的特点是数据以文件形式可长期保存下来，由专门的文件系统管理数据，文件形式多样化，程序与数据间有一定独立性。但是，文件系统的主要缺陷是数据文件之前缺乏有机的联系，数据与程序之间缺乏独立性，不能有效地共享相同的数据，从而造成数据的冗余度大和不一致性，给数据的修改和维护带来了困难。

（3）数据库系统阶段（20世纪60年代后期至今）

随着计算机技术的迅速发展和广泛应用，磁盘技术取得重要进展，数据管理中数据量急剧增长，对数据共享和数据管理提出了更高的需求，文件系统已经不能满足应用的需求，导致了数据库技术的产生。

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，先后经历了三个演变：??

①第一代数据库系统——层次和网状数据库系统

层次数据库是数据库系统的先驱，而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基。它们是数据库技术中研究得最早的两种数据库系统。层次模型对应于有根定向有序树，而网状模型对应的是有向图。所以，这两种数据模型可以统称为格式化数据模型。这两种数据库系统具有下列共同特点：支持三级模式的体系结构；用存取路径来表示数据之间的联系；独立的数据定义语言；?导航的数据操纵语言。

②第二代数据库系统——关系数据库系统

1970年美国IBM公司San?Jose研究室的研究员E.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型。经过大量的高层次的研究和开发取得了一系列的成果，主要是：奠定了关系模型的理论基础，研究了关系数据库语言，有关系代数、关系演算、SQL语言及QBE等，同时研制了大量的RDBMS的原型，攻克了系统实现中查询优化、并发控制、故障恢复等一系列关键技术。

关系数据库是以关系模型为基础。关系模型有数据结构、关系操作以及数据完整性三部分组成，主要特点有关系模型的概念单一；以关系代数为基础；数据独立性强，数据的物理存储和存取路径对用户隐蔽；关系数据库语言是非过程化的，大大降低了用户编程的难度。?

③新一代数据库技术——数据库大家族

从20世纪80年代以来，数据库技术在商业领域的取大成功，刺激了其他领域对数据库技术需求的迅速增长。随着用户