数据管理技术的发展


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数据管理技术的发展

2020-8-13 点击量：

　　数据管理技术的发展数据管理作为计算机应用领域中最大的一类应用，随着应用需求和计算机软硬件的发展，主要经历了人工管理、文件管理和数据库管理三个发展阶段。
　　
　　1. 人工管理阶段
　　
　　20世纪50年代中期之前，计算机主要用于科学计算。数据存储设备主要是卡片、纸带和磁带。没有操作系统和数据管理软件，数据需要人工管理。数据不保存，随用随丢。应用程序和数据不可分割，数据完全依赖于应用程序，不具有独立性，因而数据无法共享。该阶段应用程序与数据之间的对应关系如图1-1所示。

　　图1-1　人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系
　　
　　2. 文件管理阶段
　　
　　20世纪50年代后期至60年代中期，计算机技术有了很大的发展，开始广泛应用于信息处理。数据存储设备主要是磁盘、磁鼓。磁盘是一种随机存取设备，允许用户直接访问数据，摆脱了磁带顺序访问的限制。该阶段出现了操作系统，并使用专门的管理软件，即文件系统（操作系统中的文件管理功能）来实施数据管理。数据可以长期保存在磁盘上，应用程序和数据有了一定的独立性，数据文件有了一定的共享性，但存在较大的数据冗余。该阶段应用程序与数据之间的对应关系如图1-2所示。

　　图1-2　文件管理阶段应用程序与数据之间的对应关系
　　
　　文件管理阶段的主要缺点体现在以下几个方面：
　　
　　1）数据冗余较大，相同的数据在多个文件中重复存储。
　　
　　2）程序和数据之间虽有一定的独立性，但是独立性较差，应用程序依赖于文件的结构。文件结构的每一次修改，都要修改相应的应用程序。
　　
　　3）不具备自动实现数据之间联系的功能，文件与文件之间相互独立，文件之间的联系必须通过应用程序来构造。
　　
　　4）数据冗余度高，容易造成数据的不一致。文件系统本身不具备维护数据一致性的功能，完全由用户负责维护。5）文件系统对于文件只提供了几个低级的文件操作命令，文件的查询、修改需要通过编写应用程序来实现，功能相同的操作很难共享。
　　
　　3. 数据库管理阶段
　　
　　20世纪60年代后期，随着应用需求、软硬件技术发展的日趋成熟，计算机用于信息处理的规模越来越大，对数据管理技术的要求也越来越高，原有的文件系统已经不能胜任数据管理的任务。与此同时，计算机网络系统和分布式系统的相继出现，急需一种新的、能在多用户环境下进行数据共享和处理的数据管理软件。在这个背景下，数据库管理系统（Database ManagementSystem, DBMS）应运而生。
　　
　　在数据库管理阶段，数据由DBMS统一管理和控制，包括数据的安全性控制、数据的完整性控制、并发控制以及数据库恢复等；实现整体数据的结构化，数据结构使用数据模型来描述，无需程序定义和解释。数据面向全系统，可以被多个用户或应用程序共享，提高了数据的共享性，减少了数据冗余，保证了数据的一致性和完备性。数据与应用程序相对独立，减少了应用程序开发和维护的成本。在数据库管理阶段，应用程序与数据之间的对应关系如图1-3所示。