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数据库技术及应用(2):基本概念

数据库技术涉及到许多基本概念,主要包括:信息,数据,数据处理,数据库,数据库管理系统以及数据库系统等。

数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分,是计算机数据处理与信息管理系统的核心。数据库技术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。数据库技术的根本目标是要解决数据的共享问题。

数据管理技术是对数据进行分类,组织,编码,输入,存储,检索,维护和输出的技术。数据管理技术的发展大致经过了三个阶段:人工管理阶段;文件系统阶段;数据库系统阶段。

20世纪50年代以前,计算机主要用于数值计算。从当时的硬件看,外存只有纸带,卡片,磁带,没有直接存取设备;从软件看(实际上,当时还未形成软件的整体概念),没有操作系统以及管理数据的软件;从数据看,数据量小,数据无结构,由用户直接管理,且数据间缺乏逻辑组织,数据依赖于特定的应用程序,缺乏独立性。

上世纪50年代后期到60年代中期,出现了磁鼓,磁盘等数据存储设备。新的数据处理系统迅速发展起来。这种数据处理系统是把计算机中的数据组织成相互独立的数据文件,系统可以按照文件的名称对其进行访问,对文件中的记录进行存取,并可以实现对文件的修改,插入和删除,这就是文件系统。文件系统实现了记录内的结构化,即给出了记录内各种数据间的关系。但是,文件从整体来看却是无结构的。其数据面向特定的应用程序,因此数据共享性,独立性差,且冗余度大,管理和维护的代价也很大。

60年代后期,出现了数据库这样的数据管理技术。数据库的特点是数据不再只针对某一特定应用,而是面向全组织,具有整体的结构性,共享性高,冗余度小,具有一定的程序与数据间的独立性,并且实现了对数据进行统一的控制。

数据模型

数据模型是现实世界在数据库中的抽象,也是数据库系统的核心和基础。数据模型通常包括3个要素:

⑴数据结构。数据结构主要用于描述数据的静态特征,包括数据的结构和数据间的联系。

⑵数据操作。数据操作是指在数据库中能够进行的查询,修改,删除现有数据或增加新数据的各种数据访问方式,并且包括数据访问相关的规则。

⑶数据完整性约束。数据完整性约束由一组完整性规则组成。

常用的数据模型

数据库理论领域中最常见的数据模型主要有层次模型,网状模型和关系模型3种。

⑴层次模型(Hierarchical Model)。层次模型使用树形结构来表示数据以及数据之间的联系。

⑵网状模型(Network Model)。网状模型使用网状结构表示数据以及数据之间的联系。

⑶关系模型(Relational Model)。关系模型是一种理论最成熟,应用最广泛的数据模型。在关系模型中,数据存放在一种称为二维表的逻辑单元中,整个数据库又是由若干个相互关联的二维表组成的。

市场上有一些流行的,也比较成熟的软件产品能够很好地支持关系型数据模型,这些产品也因此称为关系型数据库管理系统(Relational DataBase Management System,RDBMS)。例如,微软公司的Microsoft Access和MS-SQL Server,Sybase公司的Sybase,甲骨文公司的Oracle以及IBM公司的DB2。其中,Microsoft Access是一个中小型数据库管理系统,适用于一般的中小企业;MS-SQL Server,Sybase和Oracle基本属于大中型的数据库管理系统;而DB2则属于大型的数据库管理系统,并且对计算机硬件有很高和专门的要求。

信息技术(Information Technology,IT)是当今使用频率最高的名词之一,它随着计算机技术在工业、农业以及日常生活中的广泛应用,已经被越来越多的个人和企业作为自己赶超世界潮流的标志之一。而数据库技术则是信息技术中一个重要的支撑。没有数据库技术,人们在浩瀚的信息世界中将显得手足无措。

数据库技术是计算机科学技术的一个重要分支。从20世纪50年代中期开始,计算机应用从科学研究部门扩展到企业管理及政府行政部门,人们对数据处理的要求也越来越高。1968年,世界上诞生了第一个商品化的信息管理系统IMS(Information Management System),从此,数据库技术得到了迅猛发展。在互联网日益被人们接受的今天,Internet又使数据库技术、知识、技能的重要性得到了充分的放大。如今数据库已经成为信息管理、办公自动化、计算机辅助设计等应用的主要软件工具之一,帮助人们处理各种各样的信息数据。( 未完待续 )

来源:网络

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