數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

發(fā)表日期：2016-04-13 文章編輯：重慶網(wǎng)站建設(shè)小編瀏覽次數(shù)：22 標(biāo)簽：

　　數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是通過(guò)研究數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、設(shè)計(jì)、管理以及應(yīng)用的基本理論和實(shí)現(xiàn)方法，并利用這些理論來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和理解的技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)研究和管理的對(duì)象是數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)所涉及的具體內(nèi)容主要包括：通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一組織和管理，按照指定的結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù);利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、修改、刪除、處理、分析、理解、報(bào)表和打印等多種功能的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用系統(tǒng);并利用應(yīng)用管理系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的處理、分析和理解。

　　一、數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展歷史

　　第一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是20世紀(jì)70年代研制的層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的典型代表是1969年IBM公司研制出的層次模型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)IMS。20世紀(jì)60年代末70年代初，美國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)語(yǔ)言協(xié)會(huì)CODASYL(Conference on Data System Language)下屬的數(shù)據(jù)庫(kù)任務(wù)組DBTG(Data Base Task Group)提出了若干報(bào)告，被稱(chēng)為DBTG報(bào)告。DBTG報(bào)告確定并建立了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的許多概念、方法和技術(shù)，是網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)不斷成熟，開(kāi)發(fā)了許多商品化的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它們都是基于層次模型和網(wǎng)狀模型的。

　　可以說(shuō)，層次數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的先驅(qū)，而網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)則是數(shù)據(jù)庫(kù)概念、方法、技術(shù)的奠基者。

　　第二代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。20世紀(jì)70年代是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論研究和原型開(kāi)發(fā)的時(shí)代，其中以IBM公司的San Jose研究試驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的System R和Berkeley大學(xué)研制的Ingres為典型代表。大量的理論成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)終于使關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)從實(shí)驗(yàn)室走向了社會(huì)，因此，人們把20世紀(jì)70年代稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)代。20世紀(jì)80年代幾乎所有新開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)均是關(guān)系型的，其中涌現(xiàn)出了許多性能優(yōu)良的商品化關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase等。這些商用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用使數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)日益廣泛地應(yīng)用到企業(yè)管理、情報(bào)檢索、輔助決策等方面，成為實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化信息系統(tǒng)的基本技術(shù)。

　　第三代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)從20世紀(jì)80年代以來(lái)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在商業(yè)上的巨大成功刺激了其他領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)需求的迅速增長(zhǎng)。這些新的領(lǐng)域?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開(kāi)辟了新的天地，并在應(yīng)用中提出了一些新的數(shù)據(jù)管理的需求，推動(dòng)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究與發(fā)展。

　　1990年高級(jí)DBMS功能委員會(huì)發(fā)表了《第三代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)宣言》，提出了第三代數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)具有的三個(gè)基本特征：應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)管理、對(duì)象管理和知識(shí)管理。必須保持或繼承第二代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的技術(shù)。必須對(duì)其他系統(tǒng)開(kāi)放

　　二、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　針對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)現(xiàn)有的局限性，理論界如今主要有三種觀點(diǎn) :

　　(1)、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)將成為下一代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的主流。部分學(xué)者認(rèn)為現(xiàn)有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)法描述現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，而面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型由于吸收了已經(jīng)成熟的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法學(xué)的核心概念和基本思想，使得它符合人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的一般方法，更適合描述現(xiàn)實(shí)世界。甚至有人預(yù)言，數(shù)據(jù)庫(kù)的未來(lái)將是面向?qū)ο蟮臅r(shí)代。

　　(2)、面向?qū)ο蟮年P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)幾乎是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)系語(yǔ)言與常規(guī)語(yǔ)言一起幾乎可完成任意的數(shù)據(jù)庫(kù)操作，但其簡(jiǎn)潔的建模能力、有限的數(shù)據(jù)類(lèi)型、程序設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的制約等卻成為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)揮作用的瓶頸。面向?qū)ο蠓椒ㄆ鹪从诔绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，它本身就是以現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體對(duì)象為基本元素來(lái)描述復(fù)雜的客觀世界，但功能不如數(shù)據(jù)庫(kù)靈活。因此部分學(xué)者認(rèn)為將面向?qū)ο蟮慕Ｄ芰完P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的功能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而進(jìn)行研究是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。

　　(3)、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型，但由于沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模式和形式化理論，因此缺少?lài)?yán)格的數(shù)據(jù)邏輯基礎(chǔ)。而演繹數(shù)據(jù)庫(kù)雖有堅(jiān)強(qiáng)的數(shù)學(xué)邏輯基礎(chǔ)，但只能處理平面數(shù)據(jù)類(lèi)型。因此，部分學(xué)者將兩者結(jié)合，提出了一種新的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)——演繹面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)，并指出這一技術(shù)有可能成為下一代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的主流。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的新方向非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)是部分研究者針對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型過(guò)于簡(jiǎn)單，不便表達(dá)復(fù)雜的嵌套需要以及支持?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型有限等局限，從數(shù)據(jù)模型入手而提出的全面基于因特網(wǎng)應(yīng)用的新型數(shù)據(jù)庫(kù)理論。支持重復(fù)字段、子字段以及變長(zhǎng)字段并實(shí)現(xiàn)了對(duì)變長(zhǎng)數(shù)據(jù)和重復(fù)字段進(jìn)行處理和數(shù)據(jù)項(xiàng)的變長(zhǎng)存儲(chǔ)管理，在處理連續(xù)信息(包括全文信息)和非結(jié)構(gòu)信息 (重復(fù)數(shù)據(jù)和變長(zhǎng)數(shù)據(jù))中有著傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。但研究者認(rèn)為此種數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)并不會(huì)完全取代如今流行的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，而是它們的有益的補(bǔ)充。

　　面向?qū)ｉT(mén)應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。許多研究者從實(shí)踐的角度對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行研究，提出了適合應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)如工程數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、地理數(shù)據(jù)庫(kù)等。這類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)在原理上也沒(méi)有多大的變化，但是它們卻與一定的應(yīng)用相結(jié)合，從而加強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)有關(guān)應(yīng)用的支撐能力，尤其表如今數(shù)據(jù)模型、語(yǔ)言、查詢(xún)方面。部分研究者認(rèn)為，隨著研究工作的繼續(xù)深和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在實(shí)踐工作中的應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)將會(huì)更多朝著專(zhuān)門(mén)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。

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