第1章 数据库基础知识
1.1 数据库系统概述
人类的社会活动离不开数据处理,所谓数据处理包括对数据的收集、存储、加工、分类、排序、检索、传播等一系列工作。处理数据的目的是为了管理好数据,使之成为对决策有用的信息。数据库技术就是针对数据管理的计算机学科的一个重要分支,并随着计算机技术的发展而逐渐发展和完善起来。
1.1.1 数据管理技术的发展
数据管理技术与计算机硬件、软件及计算机应用的发展有着密切的联系,主要经历了人工管理、文件管理和数据库管理三个阶段。
1.人工管理阶段
20世纪50年代中期以前,计算机主要用于科学计算。当时计算机的外存只有纸带、卡片、磁带,没有磁盘等直接存取的存储设备,并且缺少必要的操作系统及数据管理软件的支持。所以,这一阶段数据管理的特点如下。
①数据不具有独立性,数据与程序不可分割,当数据结构发生变化后,对应的程序也必须做相应的修改。
②数据不能长期保存,只是在需要计算某一题目时将数据输入,处理完成后就释放。
③没有专门的数据管理软件,数据的存储结构、存取方式、输入/输出方式均由程序员设计完成。
人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系可用图1.1表示。
2.文件系统阶段
20世纪50年代后期至60年代后期,计算机不仅用于科学计算,而且还大量用于信息管理。这时,硬件上已有了硬盘、磁鼓等直接存取设备。软件方面,操作系统中已经有了专门的文件系统来管理外存中的数据文件。这一阶段数据管理的特点如下。
①程序和数据分开存储,数据可以以文件的形式独立地存放在外存中。
②出现了专门的软件(文件系统)对数据文件进行存取、修改、插入和删除等操作管理,程序员不必关心数据在存储器上存储的物理细节以及与外存交换的过程。
③文件系统仍然存在着这样一些问题:数据没有完全独立,文件系统中的文件还是为某一应用程序服务的;由于数据文件相互独立,数据文件之间缺乏联系,造成了数据冗余度大:由于相同数据的重复存储,数据不能集中管理,给数据的修改、维护带来了困难,容易造成数据的不一致性。
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