本文目的在于使读者对数据库系统(或叫数据库软件)的基本知识能有一个较为全面的了解，为今后的学习和工作打下基础。

1.什么是数据库

    随着科学技术的发展，人类对信息的依赖程度也在不断地增加。数据作为表达信息的一种量化符号，正在成为人们处理信息时重要的操作对象。所谓数据处理就是对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列工作全部过程的概述。数据处理的目的就是使我们能够从浩瀚的信息数据海洋中，提取出有用的数据信息，作为我们工作、生活等各方面的决策依据。数据管理则是指对数据的组织、编码、分类、存储、检索和维护，它是数据处理的一个重要内容中心。数据处理工作由来以久，早在1880年美国进行人口普查统计时，就已采用穿孔卡片来存储人口普查数据，并采用机械设备来完成对这些普查数据所进行的处理工作。数据管理的发展可以分为三个阶段，人工管理阶段、文件管理阶段和数据库管理阶段。

2.1人工管理阶段

    这一阶段发生于六十年代以前，当时计算机硬件和软件发展才刚起步，数据管理中全部工作，都必须由程序员设计程序来完成。而且由于当时的程序和硬件设备绑定的很死，因此当硬件设备更换或升级时原有的程序都要重写。我印象最深的一件事情就是我当年在dos上花了几年的时间写了一个应用程序并且保存了大量的数据，结果windows3.0出来后不但程序完全用不了，连数据都完全没用了，因为数据格式发生了变化！那种失落感让我现在都难忘记。

2.2文件管理阶段

    这一阶段发生于六十年代，由于当时计算机硬件的发展，以及系统软件尤其是文件系统的出现和发展，人们开始利用文件系统来帮助完成数据管理工作，说得通俗点就是现在我们电脑目录中各种文件的雏形，数据以文件的形式进行保存，方便修改删除等操作；使用这种管理方式，不仅减轻进行数据管理的应用程序工作量，更重要地是，当数据的物理组织或存储设备发生变化时，数据的逻辑组织可以不受任何影响，因此，当系统从windows3.0升级到windows98时，虽然我的应用程序没法使用了，但是录入的数据还是可以继续使用。

    但是由于各个应用程序所输出的数据格式不统一，因此数据无法通用。例如人事部门、教务部门和医务部门都有学生的数据信息，而且许多数据是相同的，如姓名、年龄、性别等，由于各部门应用程序不同，所产生的数据也不同。这样不仅造成了大量的相同数据重复存储，而且在修改时，常常需要同时修改三个文件中的数据项，除此之外，采用文件系统来帮助进行数据管理工作，在数据的安全和保密等方面，也难以采取有效的措施加以控制。

2.3数据库管理阶段

    从六十年代后期开始，人们逐步发展了以数据的统一管理和数据共享为主要特征的数据库系统。即在数据在统一控制之下，为尽可能多的应用和用户服务，数据库中的数据组织结构与数据库的应用程序相互间有较大的相对独立性等。与以往前数据管理方法和技术相比，利用数据库系统来进行数据管理工作具有以下三个显著特点：

    （1）从整体角度组织数据

    数据库系统与文件系统的最大差别就在于前者在描述数据时，不仅仅是对数据本身进行描述，而且对数据之间的相互联系也进行了描述。如前面提到的人事部门、教务部门和医务部门对学生数据的管理工作，在利用数据库系统来进行管理时，若从整体考虑，其数据的组织结构如图1.1所示。

图1.1 学生信息数据组织结构

    （2）数据可为多个应用服务

    正因为数据库中的数据是从整体角度进行组织的，因此，数据库中所存储的数据往往就不仅局限于只为一二个应用提供服务，而是在更大范围内为仅可能多的应用提供服务，如图1.1所示的一个数据库中所存储的数据，就至少可以为三个部门的应用提供服务。而实际上如图1.1所示的数据组织结构仅仅只是一个学校数据管理数据库中的一小部分。与此同时由于数据库系统是以多级（层）组织模式对数据进行组织的，各级（层）模式之间的映射是由数据库系统自己完成的，这就使得数据与程序之间可以具有较高的物理和逻辑相对独立性。正是这一点，给数据库中的数据为多个应用提供服务奠定了基础。事实上数据库的规模越大，所能够提供的应用服务就可以越多，也就越能体现出数据库在数据管理中的优势。当然这只是相对而言，随着数据库中数据规模的扩大，数据库应用系统的制作和维护的工作也在迅速增加。

    （3）有一个数据库系统的管理软件

    任何数据库系统都包含一个管理软件，即数据库系统的管理软件，通常又称为数据库管理系统，它负责统一管理数据库系统中所有数据资源，是数据库系统与用户应用之间的接口，通过它，用户可以不必要了解过多的计算机硬件、软件和数据库本身许多专业知识，更不用去了解数据库系统是如何完成数据管理工作的具体细节，如文件如何打开、关闭、读、写等等，就可以通过编写一些较为简单数据库应用程序，很方便地完成在较高级别逻辑组织基础上的数据管理工作。除此之外，数据库管理系统还负责完成在对数据库进行并发访问时，保证数据一致性的并发控制工作；保证数据安全性的访问控制工作；以及在数据库系统出现故障时，提供保证数据一致性和完整性的恢复机制等诸多数据库系统本身的各种管理控制工作。因此这里也可以看出，数据库管理系统功能的强弱及其各项性能指标的好坏，是衡量数据库系统质量的一个极其重要的因素。

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