数据管理技术的发展主要经历了哪几个阶段

一、人工管理阶段

在计算机出现之前，人们运用常规的手段从事记录、存储和对数据加工，也就是利用纸张来记录和利用计算工具（算盘、计算尺）来进行计算，并主要使用人的大脑来管理和利用这些数据。

到了20世纪50年代中期，计算机主要用于科学计算。当时没有磁盘等直接存取设备，只有纸带、卡片、磁带等外存，也没有 *** 作系统和管理数据的专门软件。数据处理的方式是批处理。

该阶段管理数据的特点是：

1、数据不保存。因为当时计算机主要用于科学计算，对于数据保存的需求尚不迫切。

2、系统没有专用的软件对数据进行管理，每个应用程序都要包括数据的存储结构、存取方法和输入方法等。程序员编写应用程序是，还要安排数据的物理存储，因此程序员负担很重。

3、数据不共享。数据是面向程序的，一组数据只能对应一个程序。

4、数据不具有独立性。程序依赖于数据，如果数据的类型、格式或输入/输出方式等逻辑结构或物理结构发生变化，则必须对应用程序做出相应的修改。

二、文件系统阶段

20世纪50年代后期到60年代中期，随着计算机硬件和软件的发展，磁盘、磁鼓等直接存取设备开始普及，这一时期的数据处理系统是把计算机中的数据组织成相互独立的被命名的数据文件，并可按文件的名字来进行访问，对文件中的记录进行存取的数据管理技术。

数据可以长期保存在计算机外存上，可以对数据进行反复处理，并支持文件的查询、修改、插入和删除等 *** 作，这就是文件系统。

文件系统实现了记录内的结构化，但从文件的整体来看却是无结构的。其数据面向特定的应用程序，因此数据共享性、独立性差，且冗余度大，管理和维护的代价也很大。

三、数据库系统阶段

20世纪60年代后期以来  ，计算机性能得到进一步提高，更重要的是出现了大容量磁盘，存储容量大大增加且价格下降。

在此基础上，才有可能克服文件系统管理数据时的不足，而满足和解决实际应用中多个用户、多个应用程序共享数据的要求，从而使数据能为尽可能多的应用程序服务，这就出现了数据库这样的数据管理技术。

数据库的特点是数据不再只针对某一个特定的应用，而是面向全组织，具有整体的结构性，共享性高，冗余度减小，具有一定的程序与数据之间的独立性，并且对数据进行统一的控制。

扩展资料：

阶段特点比较：

从人工管理到文件系统，是计算机开始应用于数据的实质进步，那么从文件系统到数据库系统，标志着数据管理技术质的飞跃。

20世纪80年代后不仅在大、中型计算机上实现并应用了数据管理的数据库技术，如Oracle、Sybase、Informix等，在微型计算机上也可使用数据库管理软件，如常见的Access、FoxPro等软件，使数据库技术得到广泛应用和普及。

参考资料来源：百度百科-数据管理技术

一、数据库技术的历史和发展

数据库技术是本世纪60年代开始兴起的一门信息管理自动化的新兴学科，是计算机科学中的

一个重要分支。随着计算机应用的不断发展，在计算机应用领域中，数据处理越来越占主导

地位，数据库技术的应用也越来越广泛。

数据库是数据管理的产物。数据管理是数据库的核心任务，内容包括对数据的分类、组织、

编码、储存、检索和维护。随着计算机硬件和软件的发展，数据库技术也不断地发展。从数据

管理的角度看，数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。 A人工管理阶段 人工管理阶段是指计算机诞生的初期(即20世纪50年代后期之前)，这个时期的计算机主要用

于科学计算。从硬件看，没有磁盘等直接存取的存储设备；从软件看，没有 *** 作系统和管理

数据的软件，数据处理方式是批处理。 这个时期数据管理的特点是：

1 数据不保存

该时期的计算机主要应用于科学计算，一般不需要将数据长期保存，只是在计算某一课题

时将数据输入，用完后不保存原始数据，也不保存计算结果。

2 没有对数据进行管理的软件系统

程序员不仅要规定数据的逻辑结构，而且还要在程序中设计物理结构，包括存储结构、存

取方法、输入输出方式等。因此程序中存取数据的子程序随着存储的改变而改变，数据与

程序不具有一致性。

3 没有文件的概念

数据的组织方式必须由程序员自行设计。

4 一组数据对应于一个程序，数据是面向应用的

即使两个程序用到相同的数据，也必须各自定义、各自组织，数据无法共享、无法相互利

用和互相参照，从而导致程序和程序之间有大量重复的数据。 B文件系统阶段 文件系统阶段是指计算机不仅用于科学计算，而且还大量用于管理数据的阶段(从50年代后

期到60年代中期)。在硬件方面，外存储器有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在软件

方面， *** 作系统中已经有了专门用于管理数据的软件，称为文件系统。 这个时期数据管理的特点是： 1 数据需要长期保存在外存上供反复使用 由于计算机大量用于数据处理，经常对文件进行查询、修改、插入和删除等 *** 作，所以数

据需要长期保留，以便于反复 *** 作。 2 程序之间有了一定的独立性 *** 作系统提供了文件管理功能和访问文件的存取方法，程序和数据之间有了数据存取的接

口，程序可以通过文件名和数据打交道，不必再寻找数据的物理存放位置，至此，数据有

了物理结构和逻辑结构的区别，但此时程序和数据之间的独立性尚还不充分。 3 文件的形式已经多样化 由于已经有了直接存取的存储设备，文件也就不再局限于顺序文件，还有了索引文件、链

表文件等，因而，对文件的访问可以是顺序访问，也可以是直接访问。 4 数据的存取基本上以记录为单位 C数据库系统阶段 数据库系统阶段是从60年代后期开始的。在这一阶段中，数据库中的数据不再是面向某个应

用或某个程序，而是面向整个企业(组织)或整个应用的。 数据库系统阶段的特点是： 1 采用复杂的结构化的数据模型 数据库系统不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系。这种联系是通过存取路径来

实现的。 2 较高的数据独立性 数据和程序彼此独立，数据存储结构的变化尽量不影响用户程序的使用。 3 最低的冗余度 数据库系统中的重复数据被减少到最低程度，这样，在有限的存储空间内可以存放更多的

数据并减少存取时间。 4 数据控制功能 数据库系统具有数据的安全性，以防止数据的丢失和被非法使用；具有数据的完整性，以

保护数据的正确、有效和相容；具有数据的并发控制，避免并发程序之间的相互干扰；具

有数据的恢复功能，在数据库被破坏或数据不可靠时，系统有能力把数据库恢复到最近某

个时刻的正确状态。二、三代数据库系统的发展 数据模型是数据库系统的核心。按照数据模型发展的主线，数据库技术的形成过程和发展可从

以下三个方面反映： A 第一代数据库系统 层次和网状数据库管理系统 层次和网状数据库的代表产品是IBM公司在1969年研制出的层次模型数据库管理系统。层次

数据库是数据库系统的先驱，而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基。 B 第二代数据库系统 关系数据库管理系统(RDBMS) 1970年，IBM公司的研究员EFCodd在题为《大型共享数据库数据的关系模型》的论文中提

出了数据库的关系模型，为关系数据库技术奠定了理论基础。到了80年代，几乎所有新开发

的数据库系统都是关系型的。 真正使得关系数据库技术实用化的关键人物是James Gray。Gray在解决如何保障数据的完整

性、安全性、并发性以及数据库的故障恢复能力等重大技术问题方面发挥了关键作用。 关系数据库系统的出现，促进了数据库的小型化和普及化，使得在微型机上配置数据库系统成

为可能。 C 新一代数据库技术的研究和发展 目前已从多方面发展了现行的数据库系统技术。我们可以从数据模型、新技术内容、应用领

域三个方面概括新一代数据库系统的发展。 (1) 面向对象的方法和技术对数据库发展的影响最为深远 80年代，面向对象的方法和技术的出现，对计算机各个领域，包括程序设计语言、软件工程、

信息系统设计以及计算机硬件设备等都产生了深远的影响，也给面临新挑战的数据库技术带

来了新的机遇和希望。数据库研究人员借鉴和吸收了面向对象的方法和技术，提出了面向对

象的数据库模型(简称对象模型)。当前有许多研究是建立在数据库已有的成果和技术上的，

针对不同的应用，对传统的DBMS，主要是RDBMS进行不同层次上的扩充，例如建立对象关

系(OR)模型和建立对象关系数据库(ORDB)。 (2) 数据库技术与多学科技术的有机结合 数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库发展的重要特征。计算机领域中其他新兴

技术的发展对数据库技术产生了重大影响。传统的数据库技术和其他计算机技术的结合、互

相渗透，使数据库中新的技术内容层出不穷。数据库的许多概念、技术内容、应用领域，甚

至某些原理都有了重大的发展和变化。建立和实现了一系列新型的数据库，如分布式数据库、

并行数据库、演绎数据库、知识库、多媒体库、移动数据库等，它们共同构成了数据库大家

族。 (3) 面向专门应用领域的数据库技术的研究 为了适应数据库应用多元化的要求，在传统数据库基础上，结合各个专门应用领域的特点，

研究适合该应用领域的数据库技术，如工程数据库、统计数据库、科学数据库、空间数据库、

地理数据库、Web数据库等，这是当前数据库技术发展的又一重要特征。 同时，数据库系统结构也由主机/终端的集中式结构发展到网络环境的分布式结构，随后又发

展成两层、三层或多层客户/服务器结构以及Internet环境下的浏览器/服务器和移动环境下的

动态结构。多种数据库结构满足了不同应用的需求，适应了不同的应用环境。

数据库技术及其应用系统经历了从层次数据库 网状数据库到关系数据库以及面向对象数据库的发展 在传统的商业和事务处理领域内逐步成熟 取代了原有的基于文件系统的数据处理方式 成为计算机信息系统中的重要基础和支柱 但随着Internet的飞速发展 Web的出现改变了人们习惯的处理方式 也给数据库技术提出了必须面对的重要问题 即如何有效地存储和管理Web上的数据(文档) 使其既能被高效地 *** 作和维护 又能在Internet平台上方便地表示和交换

XML技术自出现以来发展非常迅速 在许多领域内得到广泛的支持而有着广阔的应用前景 例如电子数据交换 电子商务等更是将XML作为一种基础性 支柱性的技术来看待

数据库简史

数据库系统是随着计算机技术的不断发展 在特定的历史时期 特定的需求环境下出现的 在 年的第一台计算机到 世纪 年代这漫长的 年里 计算机 *** 作系统主要局限于文件的 *** 作 对数据的管理也主要是通过文件系统来实现 进行计算所需要的各种数据存放在各自的文件里 使用这些数据时将文件打开 读取文件中的数据到内存中 当计算完毕后 将计算结果仍旧写入到文件中去 它的不足主要集中在无法对数据进行有效的统一管理 针对文件系统的重要缺点 人们逐步发展了以统一管理数据和共享数据为主要特征的系统 即数据库系统 年 美国通用电气公司开发成功了世界上的第一个数据库系统IDS(IntegratedDataStore) IDS奠定了网状数据库的基础 并得到了广泛的发行和应用 成为数据库系统发展史上的一座丰碑 年 美国国际商用机器公司(IBM)也推出世界上第一个层次数据库系统IMS(InformationManagement System) 同样在数据库系统发展史上占有重要的地位

年代初 E F Codd在总结前面的层次 网状数据库优缺点的基础上 提出了关系数据模型的概念及关系代数和关系演算 在 年代 关系数据库系统无论从理论上还是实践上都取得了丰硕的成果 在理论上确立了完整的关系模型理论 数据依赖理论和关系数据库的设计理论 在实践上 世界上出现了很多著名的关系数据库系统 比较著名的如SystemR INGRES Oracle等

与文件系统相比 数据库系统有几个方面的特点 向用户提供高级的接口 向用户提供非过程化的数据库语言(即SQL语言) 查询的处理和优化 并发控制 数据的完整性约束

进入 年代之后 计算机硬件技术的飞速提高促使计算机应用不断深入 产生了许多新的应用领域 例如计算机辅助设计 计算机辅助制造 计算机辅助教学 办公自动化 智能信息处理 决策支持等 这些新的领域对数据库系统提出了新的要求 但由于应用的多元化 不能设计出一个统一的数据模型来表示这些新型的数据及其相互关系 因而出现了百家争鸣的局面 产生了演绎数据库 面向对象数据库 分布式数据库 工程数据库 时态数据库 模糊数据库等新型数据库的研究和应用

XML简介

XML推荐标准 版发布于 年 月 之后迅速在全球掀起了XML应用的浪潮 XML是一种描述型的标记语言 与HTML同为SGML(标准通用标记语言 ISO 国际标准)的一种应用 由于XML在可扩展性 可移植性和结构性等方面的突出优点 它的应用范围突破了HTML所达到的范围

一篇XML文档由标记和内容组成 XML中有六种标记 元素(elements) 属性(attributes) 实体引用(entityreferences) 注释(ments) 处理指令(processinginstructions)和CDATA段(CDATAsections) XML与HTML最显著的不同是XML文档中引入了 文档类型声明 (Document Type Declarations) DTD使文档可以与分析器交流关于它的内容的元信息 DTD的出现 赋予了XML文档可扩展性 结构性和可验证性 使XML具备了类似于数据库的一些性质 可以利用XML来组织和管理信息 又可以与HTML一样在浏览器中方便地表示 在Internet上高效地传递和交换 考虑到与HTML的兼容 DTD并不是XML文档必需的成份 具有DTD的XML文档称作 Valid 否则就是 Well formed

目前 处理XML文档的方式主要有SAX与DOM两种 SAX(SimpleAPIforXML)是一种基于流的 以事件处理方式工作的接口 SAX 在 年 月发布 增强了许多功能 包括对名字空间的支持 DOM(Document Object Model)则是在对XML文档进行分析后 在内存中建立起一个完整的树结构 然后在此基础上进行各种 *** 作 简单地比较来看 SAX对系统资源要求低 速度快 但对文档的 *** 作是只读的 DOM的处理能力强大 但要求大量的系统资源 尤其是对于大的文档 而后还出现了Xpath和Xpointer用以完成XML的搜索和转换 XSL XSLT和SOAP用以完成XML的远程对象访问 XML Query Languages的出现使XML查询语言可用于任何XML文档

XML与数据库

XML文件是数据的集合 它是自描述的 可交换的 能够以树型或图形结构描述数据 XML提供了许多数据库所具备的工具 存储(XML文档) 模式(DTD XMLschema RE AXNG等) 查询语言(XQuery XPath XQL XML QL QUILT等) 编程接口(SAX DOM JDOM)等 但XML并不能完全替代数据库技术 XML缺少作为实用的数据库所应具备的特性 高效的存储 索引和数据修改机制 严格的数据安全控制 完整的事务和数据一致性控制 多用户访问机制 触发器 完善的并发控制等 因此 尽管在数据量小 用户少和性能要求不太高的环境下 可以将XML文档用作数据库 但却不适用于用户量大 数据集成度高以及性能要求高的作业环境

随着Web技术的不断发展 信息共享和数据交换的范围不断扩大 传统的关系数据库也面临着挑战 数据库技术的应用是建立在数据库管理系统基础上的 各数据库管理系统之间的异构性及其所依赖 *** 作系统的异构性 严重限制了信息共享和数据交换范围 数据库技术的语义描述能力差 大多通过技术文档表示 很难实现数据语义的持久性和传递性 而数据交换和信息共享都是基于语义进行的 在异构应用数据交换时 不利于计算机基于语义自动进行正确数据的检索与应用 数据库属于高端应用 需要昂贵的价格和运行环境 而随着网络和Internet的发展 数据交换的能力已成为新的应用系统的一个重要的要求 XML的好处是数据的可交换性(portable) 同时在数据应用方面还具有如下优点 ( )XML文件为纯文本文件 不受 *** 作系统 软件平台的限制 ( )XML具有基于Schema自描述语义的功能 容易描述数据的语义 这种描述能为计算机理解和自动处理 ( )XML不仅可以描述结构化数据 还可有效描述半结构化 甚至非结构化数据

XML文件的存储

XML文件的存储方式有三大类 ( )将文件存储于文件系统(StoringDocumentsinthe File System) ( )将文件存储于BLOB(Storing Documents in BLOBs) 利用数据库的事务管理 安全 多用户访问等优点 此外许多关系数据库提供的检索工具可以进行全文检索 近似检索 同义词检索和模糊检索 其中某些工具将会支持XML 这样就可消除将XML文件作为纯文本检索所带来的问题 ( )将文件存储于原生XML数据库(Native XML Databases NXD) NXD是专用于存储XML文件的数据库 支持事务管理 安全 多用户访问 编程API和查询语言等 与其它数据库的唯一区别在于其内部模型是基于XML的 其中 最重要的存储方式当属原生XML数据库

原生XML数据库

原生XML数据库(NativeXMLDatabases)为XML文档定义了一个(逻辑)模型 并根据该模型存取文件 这个模型至少应包括元素 属性 PCDATA和文件顺序 其例子有XPath数据模型 XMLIn foset以及DOM所用的模型和SAX 的事件 它以XML文件作为其基本存储单位 对底层的物理存储模型没有特殊要求 例如 它可以建在关系型 层次型或面向对象的数据库之上 或者使用专用的存储格式 比如索引或压缩文件

NXD最适于存储以文档为中心的文件 这是由于NXD保留了文件 顺序 处理指令 注释 CDA TA块以及实体引用等 而支持XML的数据库XED(XML enableddatabase)无法做到 XED是在原有数据库基础上扩展了XML支持模块 完成XML数据和数据库之间的格式转换和传输 从存储粒度上 可以把整个XML文档作为RDBMS表中一行 或把XML文档进行解析后 存储到相应的表格中 为了支持W C的一些XML *** 作标准 Xpath XED提供一些新的原语(如Oracle iR 增加了一些数据包来 *** 作XML数据等) 并优化了XML处理模块

NXD一般采用层次数据存储模型 保持XML文档的树形结构 省掉了XML文档和传统数据库的数据转换过程 NXD还适用于存储 天然格式 为XML的文件 NXD还可以存储半结构化数据 在某种特定情形下提高存取速度以及存储没有DTD的文件(良构的文件)

原生XML数据库的结构

原生XML数据库的结构可分为两大类 基于文本的和基于模型的

基于文本的NXD(Text BasedNativeXMLDatabases)将XML作为文本存储 它可以是文件系统中的文件 关系数据库中的BLOB或特定的文件格式 基于文本的NXD与层次结构的数据库很相似 当存取预先定义好层次的数据时 它比关系数据库更胜一筹 和层次结构的数据库一样 当以其它形式比如转置层次存取数据时 NXD也会遇到麻烦 这个问题的严重程度尚未可知 很多关系数据库都使用逻辑指针 使相同复杂度的查询以相同的速度完成

基于模型的NXD(Model BasedNativeXMLDatabases)是根据文件构造一个内部模型并存储这个模型 有些数据库将该模型存储于关系型和面向对象的数据库中 例如在关系型数据库中存储DOM时 就会有元素 属性 PCDATA 实体 实体引用等表格 其他数据库使用了专为这种模型优化了的存储格式 使用专用存储格式的基于模型的NXD如果以文件的存储顺序读取文件 其性能与基于文本的NXD相似

原生XML数据库的特性

原生XML数据库的特性(FeaturesofNativeXML Databases)有 ( )文件集(Document Collections) 支持集合(Collection)的概念 其作用相当于关系数据库中的表和文件系统中的文件夹 ( )查询语言(Query Languages) 最常用的有XPath(对多个文件的查询作了扩充)和XQL 以及专有的查询语言 ( )更新和删除(Updates and Deletes) NXD对文件的更新和删除方式从简单的替换或删除现有文件 到修改当前活动的DOM树 以及用于指定如何修改文件片断的语言 ( )事务 锁定和并发(Transactions Locking and Concurrency) 支持事务处理 锁定通常是对整个文档的 所以多用户并发性相对较低 问题的大小取决于应用程序以及 文件 的构成 ( )原生数据库提供应用程序接口API(Application Programming Interfaces APIs) ( )NXD的一个重要特性是它可以为XML文档提供 往返车票(round trip) 可以将XML文件存放在NXD中 而且再取回 同样的 文件 对于以文档为中心的应用程序来说非常重要 因为CDATA部分 实体用法 注释和处理指令是这些文档不可缺少的组成部分 特别是对于法律和医学文件 按规定这些文档必须要保持原样 ( )外部数据(Remote Data) 某些NXD可包含有外部数据 它来自存储在数据库中的文档 通常这些数据通过OD BC OLE DB或JDBC从关系数据中取出 模型可以是基于表格的或对象 关系型映射 ( )支持元素和属性的索引

结论

XML技术的出现 使数据处理从文件方式到数据库系统再到文件方式的循环 但新的文件方式已经与最初的文件系统有了本质的区别 格式化文档 XML和关系数据库在数据应用和数据管理方面各有优势

lishixinzhi/Article/program/net/201311/12776

数据库系统（Database System），是由数据库及其管理软件组成的系统。

数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理系统，也是一个为实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质 、处理对象和管理系统的集合体。 扩展资料

数据库系统的个体含义是指一个具体的数据库管理系统软件和用它建立起来的数据库；它的学科含义是指研究、开发、建立、维护和应用数据库系统所涉及的理论、方法、技术所构成的学科。在这一含义下，数据库系统是软件研究领域的一个重要分支，常称为数据库领域。

数据库系统是为适应数据处理的`需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。计算机的高速处理能力和大容量存储器提供了实现数据管理自动化的条件。（仅供参考）

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