数据管理技术的发展计算机数据处理发展的三个历史阶段.ppt

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1、计算机软件技术基础数据库系统（1）14.1概述数据库技术是一门用于数据处理的综合性软件技术。始于60年代末，经过30多年的发展，传统数据库技术已日臻完善，新的数据库技术不断提出。数据库技术已成为计算机科学研究领域的一个重要分支和信息产业的基础技术。1.数据管理技术的发展计算机数据处理发展的三个历史阶段：人工方法文件系统方法数据库方法人工方法（50年代中期以前）人工方法阶段数据处理全部工作由用户负责（包括对物理数据的处理）。问题：编程效率低、程序易出错、程序高度依赖于数据。2文件系统方法（50年代后期到60年代中期）文件系统方法阶段由操作系统的文件系统对数据进行管理，用户无需直接涉及物理

2、设备及数据的物理组织细节。优点：用户程序与数据的物理存储结构的分离数据可在文件级为多用户共享问题：数据共享性差程序与数据相互依存数据冗余大数据不一致当数据的规模极为庞大、数据间关系极为复杂时，文件系统方法的上述问题就变得尖锐起来了！3职员管理程序工资管理程序授课管理程序应用程序职工数据工资数据授课数据逻辑结构存取方法存取方法职员文件工资文件授课文件物理文件职工数据职工号姓名单位性别年龄工龄职称工资工资数据职工号单位姓名职称工龄工资房租水电教课数据职工号姓名单位职称课程名学时4数据库方法（60年代后至今）数据库方法是通过一个称之为数据库管理系统（DatabaseManagementSys

3、tem，简称DBMS）的软件系统来管理数据。其目的是为了克服文件系统的弊病，实现对数据的集中统一管理，实现程序与数据的相互分离，支持数据间联系的表述与使用，有效地控制数据冗余和提供数据共享性。数据库方法与文件系统方法的区别在于:文件系统是面向应用的，数据库方法是面向系统的；文件系统中的数据文件通常与特定应用相互对应，而数据库方法综合整个应用的要求，用全局的观点集成各种应用的数据，构成全局数据结构文件。5DB职员管理程序工资管理程序授课管理程序应用系统局部数据结构一局部数据结构二局部数据结构三局部结构全局数据结构全局结构工号姓名单位性别年龄工龄职称工资房租水电课号学时全局数据结构一全局数

4、据结构二职工号单位姓名性别年龄职称职工号工龄工资房租水电职工号课程名学时6数据库方法的特点1.对数据实施集中统一管理数据库系统通过DBMS实现对所有数据的集中统一管理，即对数据的结构、数据的特征（名、类型、长度）、数据的操作、数据的一致性、数据的安全保密性等均按统一标准进行控制和管理。也正因为实施这种集中统一管理，才能实现下述的各优点。2.数据独立性高数据与使用数据的程序分离的特征称为数据独立性。其目的是使得数据或应用程序的修改不导致对方的修改。数据独立性分为两种：逻辑数据独立性——数据库的全局逻辑结构发生改变时，用户应用程序不必改变，或反之。物理数据独立性——数据库的物理结构（存储设

5、备、存储结构、存取方法）发生改变时，应用程序无需改变。7数据库方法的特点（续）3.数据共享数据共享指数据库中的同一数据可为多个用户共同使用。4.控制冗余冗余由同一数据的重复存储产生。数据库方法中的同一数据可重复出现在不同局部数据结构中，但物理上只存储一次。数据库中并非完全消除冗余，有时为了数据的存取效率，同一数据可保留多个副本。5.数据完整性数据完整性是指数据的正确性、真实性和客观性。例如，一个25岁的职员有35年工龄，一个人的身高为5米，都是数据完整性被破坏的情况。8数据库方法的特点（续）6.数据一致性数据一致性是指数据库中表示同一对象的数据无论何时何处都是一致的。例如，同一职员的年

6、龄在数据库中存在多个不同的值就是数据不一致的情况。数据不一致性通常是由数据冗余或并发控制不当造成的。另外，系统故障或运行错误也可导致数据的不一致性。7.数据安全性数据安全性即数据保密问题，以防止对数据的非授权访问。DBMS可在全局数据结构、局部数据结构、记录甚至数据项级提供安全性检查与控制。常见的安全控制方法有身份鉴别、存取控制、数据加密、审计等。92.数据库系统的组成一个典型的数据库系统（Databasesystem，DBS）的组成:数据库软件硬件用户数据库数据库是满足一个或多个用户应用需求的按一定结构存储的相互关联的数据的集合。它对应着存储介质上的一组文件。数据库中的数据不是各个应

7、用数据的简单相加，而是统筹考虑各相关应用的信息需求，除去不必要的冗余，协调各应用间的不一致，实现数据的最大程度的共享。10软件1)数据库管理系统（DBMS）数据库管理系统是数据库系统的核心软件，是支持用户定义、存取及维护数据库中数据的管理软件系统。DBMS提供应用程序与数据库的接口，负责逻辑结构与物理结构间的转换，实现数据库的安全性、完整性管理及并发操作控制。2)操作系统操作系统是DBMS的支撑软件，DBMS往往通过其文件管理功能实现数据的存储