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基本简介编辑本段回目录
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数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。在经济管理的日常工作中，常常需要把某些相关的数据放进这样“仓库”，并根据管理的需要进行相应的处理。例如，企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中，这张表就可以看成是一个数据库。有了这个"数据仓库"就可以根据需要随时查询某职工的基本情况，也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行，那的人事管理就可以达到极高的水平。此外，在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种“数据库”，使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理。
J.Martin给数据库下了一个比较完整的定义：数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据是结构化的，无有害的或不必要的冗余，并为多种应用服务；数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行。当某个系统中存在结构上完全分开的若干个数据库时，则该系统包含一个“数据库集合”。
基本结构编辑本段回目录
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(1)物理数据层。
它是数据库的最内层，是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据，是用户加工的对象，由内部模式描述的指令操作处理的位串、字符和字组成。
(2)概念数据层。
它是数据库的中间一层，是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系，是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系，而不是它们的物理情况，是数据库管理员概念下的数据库。
(3)逻辑数据层。
它是用户所看到和使用的数据库，表示了一个或一些特定用户使用的数据集合，即逻辑记录的集合。数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。
主要特点编辑本段回目录
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数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。
(2)减少数据的冗余度。
同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。
(3)数据的独立性。
数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立，也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。
(4)数据实现集中控制。
文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。
(5)数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性。
主要包括：①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；②完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；③并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用；④故障的发现和恢复：由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。
结构种类编辑本段回目录
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1、数据结构模型
(1)数据结构
所谓数据结构是指数据的组织形式或数据之间的联系。如果用D表示数据，用R表示数据对象之间存在的关系集合，则将DS＝(D，R)称为数据结构。例如，设有一个电话号码簿，它记录了n个人的名字和相应的电话号码。为了方便地查找某人的电话号码，将人名和号码按字典顺序排列，并在名字的后面跟随着对应的电话号码。这样，若要查找某人的电话号码(假定他的名字的第一个字母是Y)，那么只须查找以Y开头的那些名字就可以了。该例中，数据的集合D就是人名和电话号码，它们之间的联系R就是按字典顺序的排列，其相应的数据结构就是DS＝(D，R)，即一个数组。
(2)数据结构种类
数据结构又分为数据的逻辑结构和数据的物理结构。数据的逻辑结构是从逻辑的角度(即数据间的联系和组织方式)来观察数据，分析数据，与数据的存储位置无关。数据的物理结构是指数据在计算机中存放的结构，即数据的逻辑结构在计算机中的实现形式，所以物理结构也被称为存储结构。这里只研究数据的逻辑结构，并将反映和实现数据联系的方法称为数据模型。比较流行的数据模型有三种，即按图论理论建立的层次结构模型和网状结构模型以及按关系理论建立的关系结构模型。
2、层次、网状和关系数据库系统
(1)层次结构模型
层次结构模型实质上是一种有根结点的定向有序树(在数学中"树"被定义为一个无回的连通图)。例如图20.6.4是一个高等学校的组织结构图。这个组织结构图像一棵树，校部就是树根(称为根结点)，各系、专业、教师、学生等为枝点(称为结点)，树根与枝点之间的联系称为边，树根与边之比为1:N，即树根只有一个，树枝有N个。按照层次模型建立的数据库系统称为层次模型数据库系统。IMS(InformationManage-mentSystem)是其典型代表。
(2)网状结构模型
按照网状数据结构建立的数据库系统称为网状数据库系统，其典型代表是DBTG(Data Base Task Group)。用数学方法可将网状数据结构转化为层次数据结构。
(3)关系结构模型
关系式数据结构把一些复杂的数据结构归结为简单的二元关系(即二维表格形式)。例如某单位的职工关系就是一个二元关系。由关系数据结构组成的数据库系统被称为关系数据库系统。
在关系数据库中，对数据的操作几乎全部建立在一个或多个关系表格上，通过对这些关系表格的分类、合并、连接或选取等运算来实现数据的管理。dBASEII就是这类数据库管理系统的典型代表。对于一个实际的应用问题(如人事管理问题)，有时需要多个关系才能实现。用dBASEII建立起来的一个关系称为一个数据库(或称数据库文件)，而把对应多个关系建立起来的多个数据库称为数据库系统。dBASEII的另一个重要功能是通过建立命令文件来实现对数据库的使用和管理，对于一个数据库系统相应的命令序列文件，称为该数据库的应用系统。因此，可以概括地说，一个关系称为一个数据库，若干个数据库可以构成一个数据库系统。数据库系统可以派生出各种不同类型的辅助文件和建立它的应用系统。
发展简史编辑本段回目录
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数据库的历史可以追溯前五十年的数据管理非常简单。通过大量的分类、比较和表格绘制的机器运行数百万穿孔卡片来进行数据的处理，其运行结果在纸上打印出来或者制成新的穿孔卡片。而数据管理就是对所有这些穿孔卡片进行物理的储存和处理。然而，1951年雷明顿兰德公司（RemingtonRandInc.）的一种叫做UnivacI的计算机推出了一种一秒钟可以输入数百条记录的磁带驱动器，从而引发了数据管理的革命。1956年IBM生产出第一个磁盘驱动器——theModel305RAMAC。此驱动器有50个盘片，每个盘片直径是2英尺，可以储存5MB的数据。使用磁盘最大的好处是可以随机地存取数据，而穿孔卡片和磁带只能顺序存取数据。
1951：Univac系统使用磁带和穿孔卡片作为数据存储。数据库系统的萌芽出现于60年代。当时计算机开始广泛地应用于数据管理，对数据的共享提出了越来越高的要求。传统的文件系统已经不能满足人们的需要。能够统一管理和共享数据的数据库管理系统（DBMS）应运而生。数据模型是数据库系统的核心和基础，各种DBMS软件都是基于某种数据模型的。所以通常也按照数据模型的特点将传统数据库系统分成网状数据库、层次数据库和关系数据库三类。
最早出现的是网状DBMS，是美国通用电气公司Bachman等人在1961年开发成功的IDS（IntegratedDataStore）。1961年通用电气公司（GeneralElectricCo.）的CharlesBachman成功地开发出世界上第一个网状DBMS也是第一个数据库管理系统——集成数据存储（IntegratedDataStoreIDS），奠定了网状数据库的基础，并在当时得到了广泛的发行和应用。IDS具有数据模式和日志的特征。但它只能在GE主机上运行，并且数据库只有一个文件，数据库所有的表必须通过手工编码来生成。之后，通用电气公司一个客户——BFGoodrichChemical公司最终不得不重写了整个系统。并将重写后的系统命名为集成数据管理系统（IDMS）。
网状数据库模型对于层次和非层次结构的事物都能比较自然的模拟，在关系数据库出现之前网状DBMS要比层次DBMS用得普遍。在数据库发展史上，网状数据库占有重要地位。
层次型DBMS是紧随网络型数据库而出现的。最著名最典型的层次数据库系统是IBM公司在1968年开发的IMS（InformationManagementSystem），一种适合其主机的层次数据库。这是IBM公司研制的最早的大型数据库系统程序产品。从60年代末产生起，如今已经发展到IMSV6，提供群集、N路数据共享、消息队列共享等先进特性的支持。这个具有30年历史的数据库产品在如今的WWW应用连接、商务智能应用中扮演着新的角色。
1973年Cullinane公司（也就是后来的Cullinet软件公司），开始出售Goodrich公司的IDMS改进版本，并且逐渐成为当时世界上最大的软件公司。
关系数据库编辑本段回目录
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1970年，IBM的研究员E.F.Codd博士在刊物《CommunicationoftheACM》上发表了一篇名为“ARelationalModelofDataforLargeSharedDataBanks”的论文，提出了关系模型的概念，奠定了关系模型的理论基础。尽管之前在1968年Childs已经提出了面向集合的模型，然而这篇论文被普遍认为是数据库系统历史上具有划时代意义的里程碑。Codd的心愿是为数据库建立一个优美的数据模型。后来Codd又陆续发表多篇文章，论述了范式理论和衡量关系系统的12条标准，用数学理论奠定了关系数据库的基础。关系模型有严格的数学基础，抽象级别比较高，而且简单清晰，便于理解和使用。但是当时也有人认为关系模型是理想化的数据模型，用来实现DBMS是不现实的，尤其担心关系数据库的性能难以接受，更有人视其为当时正在进行中的网状数据库规范化工作的严重威胁。为了促进对问题的理解，1974年ACM牵头组织了一次研讨会，会上开展了一场分别以Codd和Bachman为首的支持和反对关系数据库两派之间的辩论。这次著名的辩论推动了关系数据库的发展，使其最终成为现代数据库产品的主流。
1969：EdgarF。“Ted”Codd发明了关系数据库。1970年关系模型建立之后，IBM公司在SanJose实验室增加了更多的研究人员研究这个项目，这个项目就是著名的SystemR。其目标是论证一个全功能关系DBMS的可行性。该项目结束于1979年，完成了第一个实现SQL的DBMS。然而IBM对IMS的承诺阻止了SystemR的投产，一直到1980年SystemR才作为一个产品正式推向市场。IBM产品化步伐缓慢的三个原因：IBM重视信誉，重视质量，尽量减少故障；IBM是个大公司，官僚体系庞大；IBM内部已经有层次数据库产品，相关人员不积极，甚至反对。
1973年加州大学伯克利分校的MichaelStonebraker和EugeneWong利用SystemR已发布的信息开始开发自己的关系数据库系统Ingres。他们开发的Ingres项目最后由Oracle公司、Ingres公司以及硅谷的其他厂商所商品化。后来，SystemR和Ingres系统双双获得ACM的1988年“软件系统奖”。
1976年霍尼韦尔公司(Honeywell)开发了第一个商用关系数据库系统——MulticsRelationalDataStore。关系型数据库系统以关系代数为坚实的理论基础，经过几十年的发展和实际应用，技术越来越成熟和完善。其代表产品有Oracle、IBM公司的DB2、微软公司的MSSQLServer以及Informix、ADABASD。
查询语言编辑本段回目录
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1986年，ANSI把SQL作为关系数据库语言的美国标准，同年公布了标准SQL文本。SQL标准有3个版本。基本SQL定义是ANSIX3135-89，“DatabaseLanguage-SQLwithIntegrityEnhancement”[ANS89]，一般叫做SQL-89。SQL-89定义了模式定义、数据操作和事务处理。
SQL-89和随后的ANSIX3168-1989，“DatabaseLanguage-EmbeddedSQL”构成了第一代SQL标准。ANSIX3135-1992[ANS92]描述了一种增强功能的SQL，现在叫做SQL-92标准。SQL-92包括模式操作，动态创建和SQL语句动态执行、网络环境支持等增强特性。在完成SQL-92标准后，ANSI和ISO即开始合作开发SQL3标准。SQL3的主要特点在于抽象数据类型的支持，为新一代对象关系数据库提供了标准。
1969：EdgarF.Codd发明了关系数据库。1976年IBME.F.Codd发表了一篇里程碑的论文“R系统:数据库关系理论”，介绍了关系数据库理论和查询语言SQL。Oracle的创始人Ellison非常仔细地阅读了这篇文章，被其内容震惊，这是第一次有人用全面一致的方案管理数据信息。作者E.F.Codd十年前就发表了关系数据库理论，并在IBM研究机构开发原型，这个项目就是R系统，存取数据表的语言就是SQL。Ellison看完后，敏锐意识到在这个研究基础上可以开发商用软件系统。而当时大多数人认为关系数据库不会有商业价值。Ellison认为这是他们的机会:他们决定开发通用商用数据库系统Oracle，这个名字来源于他们曾给中央情报局做过的项目名。开发Oracle1.0。但这只不过是个玩具，除了完成简单关系查询不能做任何事情，他们花相当长的时间才使Oracle变得可用，维持公司运转主要靠承接一些数据库管理项目和做顾问咨询工作。而IBM却没有计划开发，为什么蓝色巨人放弃了这个价值上百亿的产品，原因有很多：IBM的研究人员大多是学术出身，他们最感兴趣的是理论，而非推向市场的产品，从学术上看，研究成果应公开，发表论文和演讲能使他们成名。还有一个很主要的原因就是IBM当时有一个销售得还不错的层次数据库产品IMS。直到1985年IBM才发布了关系数据库DB2，Ellision那时已经成了千万富翁。Ellison曾将IBM选择Microsoft的MS-DOS作为IBM-PC机的操作系统比为：“世界企业经营历史上最严重的错误，价值超过了上千亿美元。”IBM发表R系统论文，而且没有很快推出关系数据库产品的错误可能仅仅次之。Oracle的市值在1996年就达到了280亿美元。
SQL标准有3个版本。基本SQL定义是ANSIX3135-89，“DatabaseLanguage——SQLwithIntegrityEnhancement”[ANS89]，一般叫做SQL-89。SQL-89定义了模式定义、数据操作和事务处理。SQL-89和随后的ANSIX3168-1989，“DatabaseLanguage——EmbeddedSQL”构成了第一代SQL标准。ANSIX3135-1992[ANS92]描述了一种增强功能的SQL，现在叫做SQL-92标准。SQL-92包括模式操作，动态创建和SQL语句动态执行、网络环境支持等增强特性。在完成SQL-92标准后，ANSI和ISO即开始合作开发SQL3标准。SQL3的主要特点在于抽象数据类型的支持，为新一代对象关系数据库提供了标准。
面向对象编辑本段回目录
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面向对象的关系型数据库系统产品的市场发展的情况并不理想。理论上的完美性并没有带来市场的热烈反应。其不成功的主要原因在于，这种数据库产品的主要设计思想是企图用新型数据库系统来取代现有的数据库系统。这对许多已经运用数据库系统多年并积累了大量工作数据的客户，尤其是大客户来说，是无法承受新旧数据间的转换而带来的巨大工作量及巨额开支的。另外，面向对象的关系型数据库系统使查询语言变得极其复杂，从而使得无论是数据库的开发商家还是应用客户都视其复杂的应用技术为畏途。
数据管理编辑本段回目录
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1985年，第一个商务智能系统(businessintelligence)由Metaphor计算机系统有限公司为Procter&Gamble公司开发出来，主要是用来连接销售信息和零售的扫描仪数据。同年，Pilot软件公司开始出售第一个商用客户/服务器执行信息系统——CommandCenter。同样在这年，加州大学伯克利分校Ingres项目演变成Postgres，其目标是开发出一个面向对象的数据库。此后一年，Graphael公司开发了第一个商用的对象数据库系统—Gbase。
1988年，IBM公司的研究者BarryDevlin和PaulMurphy发明了一个新的术语—信息仓库，之后，IT的厂商开始构建实验性的数据仓库。1991年，W.H."Bill"Inmon出版了一本“如何构建数据仓库”的书，使得数据仓库真正开始应用。
1991：W.H.“Bill”Inmon发表了“构建数据仓库”。二十世纪九十年代，随着基于PC的客户/服务器计算模式和企业软件包的广泛采用，数据管理的变革基本完成。数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。Internet的异军突起以及XML语言的出现，给数据库系统的发展开辟了一片新的天地。
发展历程编辑本段回目录
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每隔几年，国际上一些资深的数据库专家就会聚集一堂，探讨数据库研究现状，存在的问题和未来需要关注的新技术焦点。过去已有的几个类似报告包括：1989年FutureDirectionsinDBMSResearch-TheLagunaBeachParticipants，1990年DatabaseSystems:AchievementsandOpportunities，1995年的Database1991：W.H.Inmon发表了《构建数据仓库》。
1951：Univac系统使用磁带和穿孔卡片作为数据存储。
1956：IBM公司在其Model305RAMAC中第一次引入了磁盘驱动器
1961：通用电气(GE)公司的CharlesBachman开发了第一个数据库管理系统——IDS
1969：E.F.Codd发明了关系数据库。
1973：由JohnJ.Cullinane领导Cullinane公司开发了IDMS——一个针对IBM主机的基于网络模型的数据库。
1976：Honeywell公司推出了MulticsRelationalDataStore——第一个商用关系数据库产品。
1979：Oracle公司引入了第一个商用SQL关系数据库管理系统。
1983：IBM推出了DB2数据库产品。
1985：为Procter&Gamble系统设计的第一个商务智能系统产生。
1991：W.H.“Bill”Inmon发表了”构建数据仓库”。
研究机构编辑本段回目录
ACMSIGMOD
数据库
国际计算机学会数据管理专业委员会(ACMSIGMOD)是国际数据库领域最高级别的国际会议。其主要致力于数据库以及信息技术的研究，开发和应用。SIGMOD每年召开一次，SIGMODRecord是其发行的数据库期刊。
VLDB
国际超大型数据库会议（InternationalConferenceonVeryLargeDataBases，VLDB）是一个专门从事超大规模数据库管理理论、方法和应用研究的专业性学术机构，它涉及的内容也很丰富，包括研究及应用的诸多方面，基本上能够较全面地反映当前数据库研究的前沿方向、工业界的最新技术以及各国的研发水平。1975年，以美籍华裔科学家肖开美教授（DaveHsiao）为首的一批数据库学者发起组织了第一届VLDB会议。此后每年召开一次，已成为是数据库领域中最主要、规模最大的国际学术会议。
ICDE
数据工程国际学术会议(ICDE)是由IEEE计算机数据工程技术学会（TCDE）主办的数据库领域的最高级别的国际性会议之一。会议产生出版季刊数据工程通报(英文DataEngineeringBulletin)。TCDE致力于研究数据在信息系统的设计、实现与管理中的作用，面向的主要问题包括数据库设计、数据处理、数据库存储与操纵语言、数据采集的策略与机制、数据库的安全性与完整性控制、数据库的工程应用以及分布式系统。
CCFDBS
中国计算机学会数据库专业委员会（CHINACOMPUTERFEDERATIONDATABASESOCIETY，简称CCFDBS）是中国计算机学会领导下的数据库学术组织，于1999年8月24日在兰州大学召开的第十六届中国数据库学术会议上正式成立。由数据库专业委员会主办的中国数据库学术会议（NDBC）始于1977年，至今已举办20届。NDBC这一传统的数据库盛会已成为国内数据库领域较为权威的会议。
人物代表编辑本段回目录
埃德加·考特（EdgarF.Codd）
数据库
计算机界公认的关系数据库之父。1970年他提出了关系模型的理论，1970年以后，E.F.Codd继续完善和发展关系理论；之后创办了一个研究所TheRelationalInstitute和一个公司Codd&Associations；1990年出版了专著TheRelationalModelforDatabaseManagement：Version2。E.F.Codd以其对关系数据库的卓越贡献获得了1983年ACM图灵奖。
C.J.戴特(C.J.Date)
C.J.Date是最早认识到Codd在关系模型方面所做的开创性贡献的学者之一，他是关系数据库技术领域中非常著名的独立撰稿人、学者和顾问，他使得关系模型的概念普及化。他参与了IBM公司的SQL/DS和DB2两大产品的技术规划和设计。30多年来，Date一直活跃在数据库领域中，其著作有《数据库系统导论》，《对象关系数据库基础：第三次宣言》（1998）等。
吉姆·格雷（JimGray）
JimGray使关系模型的技术实用化，他为RDBMS成熟并顺利进入市场起到了关键性的作用。他在事务处理方面取得了突出的贡献，使他成为该技术领域公认的权威，他也成为图灵奖诞生32年来第三位在数据库技术的发展中作出重大贡献而获此殊荣的学者。曾参与主持过IMS、SystemR、SQL/DS、DB2等项目的开发。他的研究成果反映在他发表的一系列论文和研究报告之中，最后结晶为一部厚厚的专著：TransactionProcessing:ConceptsandTechniques。
MichaelStonebraker
MichaelStonebraker是Ingres的创始人。他是加州大学伯克利分校的教授，著名的数据库学者，他在1992年提出对象关系数据库模型。Stonebraker教授领导了称为Postgres的后Ingres项目。这个项目的成果是非常巨大的，在现代数据库的许多方面都做出的大量的贡献。Stonebraker教授还做出了一件造福全人类的事情，那就是把Postgres放在了BSD版权的保护下。
JeffreyD.Ullman
JeffreyD.Ullman是国际知名的数据库专家。现为斯坦福大学的StanfordW.Ascherman计算机科学教授。1996年获得Sigmod贡献奖和1998年KarlV.Karstrom杰出教育家奖获得者。出版了多本数据库专著。
相关词条编辑本段回目录
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