1.2 数据库技术的产生、发展

数据库技术的发展，已经成为先进信息技术的重要组成部分，是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。根据数据管理手段，数据库技术的发展，可以划分为三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。

1. 人工管理阶段

20世纪40年代至50年代中期，计算机外部设备只有磁带机、卡片机和纸带穿孔机，而没有直接存取的磁盘设备，也没有操作系统，只有汇编语言，计算机主要用于主要科学计算，数据处理采取批处理的方式，被称为人工管理数据阶段。

这个阶段的特点是数据不保存，数据面向某一应用程序，数据无共享、冗余度极大，数据不独立，完全依赖于程序，数据无结构，应用程序自己控制数据。

2. 文件系统阶段

从20世纪50年代中期到69年代中期，计算机不仅用于科学计算，同时也开始用以信息处理，硬件方面有了很大改进，出现了磁盘、磁鼓等直接存储设备。软件方面出现了高级语言和操作系统，且操作系统中出现了专门的数据管理软件。

这个阶段的数据是以文件形式长期保存的。由文件系统管理数据，文件形式多样化，程序与数据间有一定独立性。由专门的软件即文件系统进行数据管理，程序和数据间由软件提供的存取方法进行转换，数据存储发生变化不一定影响程序的运行。这个阶段仍存在明显缺陷，数据冗余度大，数据一致性差。

3. 数据库系统阶段

进入20世纪60年代，计算机软件、硬件技术得到了飞速发展。1969年IBM公司研发的层次性信息管理系统（IMS系统）、美国数据系统语言协会发布的数据库任务组关于网状数据库的报告以及1970年IBM公司的研究员E.F.Codd在发表的论文“大型共享数据库数据的关系模型”中提出的“关系模型”是数据库技术发展史上具有里程碑意义的重大事件，这些研究成果大大促进了数据库管理技术的发展和应用。

这个阶段的数据高度结构化。使用规范的数据模型表示数据结构，数据不再针对某一项应用，而是面对系统整体，应用程序可通过DBMS访问数据库中所有数据。较小的数据冗余，共享性高，数据与应用程序相互独立，通过DBMS进行数据安全性和完整性控制。数据库管理系统DBMS可以有效地防止数据库中的数据被非法使用或修改。对于完整性控制，DBMS提供了数据完整性定义方法和进行数据完整性检验的功能。

数据管理三个阶段的比较如表1-1所示。

表1-1　数据管理的三个阶段的比较