【数据库原理】(1)数据库技术的发展

数据与信息

数据：数据并非只是数字，像文字、符号、图像、影音等都属于数据的范畴。但一般会用数字来表述客观事物的数量、质量、关系等，便于更加直观的看待问题。

语义：数据还需要结合关联的语义解释才能够清晰的描述事物，否则不能完全的表达其内容。例如：180定义为高度，一般会是一个人的身高，60定义为时间可能是一分钟六十秒或者一小时六十分钟。没有语义解释，数据也没有了意义，所以数据和其语义是不可分的。

数据处理：数据处理是指将数据转换成信息的过程，对数据的采集、存储、传播、检索、分类、计算等操作是基本环节,统称为数据处理。

信息： 数据只是信息的一种特定的符号表现形式，是计算机程序加工的"原料"的总称。一般是将数据通过数据处理后得到可以完整表述事物特征或变化等有使用价值的信息。

数据库技术的发展

数据管理是指如何对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护,它是数据处理的中心问题。而数据库技术正是应数据管理任务的需要而产生的。

随着计算机硬件和软件的发展,数据管理经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个发展阶段。

人工管理阶段

20世纪50年代中期之前，当时计算机硬件存储设备只有纸袋，卡片，磁带等，没有磁盘等直接存取的存储设备;软件方面没有操作系统,没有管理数据的软件;数据处理方式是批处理;计算机主要用于科学计算。

特点：

1. 数据无法长期保存。
2. 没有软件系统对负责的数据进行处理。
3. 数据不具有独立性。数据的结构与程序高度关联。
4. 数据无法共享。每一个数据集只能对应一个程序。

文件系统阶段

20 世纪 50 年代后期到 60 年代中期,进入到文件系统阶段。这时硬件已有磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备；软件方面，操作系统中已经有了专门的数据管理软件,一般称为文件系统;处理方式上不仅有文件批处理，而且能够进行联机实时处理。

特点：

1. 数据可以长期保持。数据与文件分开存储，对大量数据进行反复增删改查操作。
2. 由专门的软件（文件系统）进行数据管理。程序和数据直接通过文件系统提供的方法进行转换，有了一定的独立性。存储以记录为基本单位，并出现了多种文件组织，如顺序文件，索引文件和随机文件等。
3. 数据独立性低。只是实现了物理独立性，没有实现逻辑独立性。文件都是针对某一特定程序的，不易扩充。
4. 数据共享性差。一个文件对应一个程序，不同的程序必须建立各自的文件，数据冗余度大。

数据库系统阶段

20 世纪 60 年代后期以来,计算机用于管理的规模越来越庞大，应用越来越广泛，数据量急剧增长，同时,多种应用、多种语言互相覆盖地共享数据集合的要求越来越强烈,计算机管理进入到数据库系统阶段。此时硬件已有大容量磁盘,硬件价格下降,软件价格上升,为编制和维护系统软件及应用程序所需的成本相对增加;在处理方式上，联机实时处理的要求更多,并开始提出和考虑分布处理。在这种背景下,出现了数据库技术,由统一的专门软件系统一数据库管理系统来管理数据。
特点：

1. 数据结构化。不仅描述数据本身还描述数据之间的关系，展现整体数据的结构化。这是数据库的主要特征之一。存取数据的方式也更加灵活。
2. 数据独立性高。保证了在程序或数据修改后不会进行大量的关联性修改工作。
3. 数据的共享性好，冗余度低。数据不再是只是面向一个应用，而是整个系统。
4. 数据由数据管理系统统一管理和控制。不仅提供数据的存取管理功能，还能保障数据的安全性，完整性，进行并发控制和数据库恢复。