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数据库技术及应用
1.4.1.1 1.1.1 数据库系统概述
1.1.1 数据库系统概述

数据库系统是由数据库及其管理软件组成的系统,它不仅是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构,也是一个可实际运行的为存储、维护和应用系统提供数据的软件系统,同时还是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。

随着计算机技术的发展,计算机的主要功能已从科学计算转变为事务处理。据统计,目前全世界80%以上的计算机主要从事事务处理工作。在进行事务处理时,并不要求复杂的科学计算,主要是从大量有关数据中提取所需信息。因此,在进行事务处理时,需在计算机系统中存入大量数据。为了有效地使用存放在计算机系统中的大量有关数据,需采用一整套严密合理的存取数据、使用数据的方法。

数据是客观事物的反映和记录,是用以记载信息的物理符号。数据不等同于数字,数据包括两大类,即数值型数据和非数值型数据。在计算机中,所有能被计算机存储并处理的数字、字符、图形和声音等统称为数据。

数据处理是将数据转换为信息的过程。数据处理的内容主要包括数据的收集、整理、存储、加工、分类、维护、排序、检索和传输等。

数据管理是指对数据进行组织、存储、维护和使用等。随着计算机技术的发展,数据管理的方法也在发展,大体上可将其分为3个阶段,即人工管理阶段、文件管理阶段和数据库系统阶段。

(1)人工管理阶段大致出现在20世纪50年代中期之前。那时,计算机主要用于数值计算,没有操作系统及管理数据的软件,数据包含在程序中,用户必须考虑存储、使用数据的一切工作。因此,该阶段的数据管理是最低级的数据管理,处理方式涉及数据量小,数据无结构,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。

(2)文件管理阶段大致是从20世纪50年代后期开始,至20世纪60年代中期。由于磁鼓、磁盘等存储设备和操作系统的出现,数据管理进入了文件系统阶段。这种数据处理系统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。用户不必考虑数据在计算机系统中的实际存储方法(即物理结构),只需考虑数据间的关系(即逻辑结构)。文件系统中的文件属于个别程序所有,因此,文件管理阶段比人工管理阶段有了进步,实现了文件内数据的结构化。但是,仍然存在很多缺陷,如数据共享性、独立性差,冗余度大等。

(3)20世纪60年代后期,为满足海量数据管理、多用户及多应用程序共享数据的需求,出现了专门统一管理数据的软件系统——数据库管理系统(Database Management System,DBMS),从而使数据处理迈上了新的台阶,数据安全及维护也得到了很大的提高。