文章內(nèi)容

數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的性質(zhì)和簡歷

發(fā)布時間: 2012/9/14 17:18:30

數(shù)據(jù)整體性

數(shù)據(jù)庫是一個單位或是一個應用領域的通用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，他存儲的是屬于企業(yè)和事業(yè)部門、團體和個人的有關數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是從全局觀點出發(fā)建立的，他按一定的數(shù)據(jù)模型進行組織、描述和存儲。其結(jié)構基于數(shù)據(jù)間的自然聯(lián)系，從而可提供一切必要的存取路徑，且數(shù)據(jù)不再針對某一應用，而是面向全組織，具有整體的結(jié)構化特征。

數(shù)據(jù)共享性

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是為眾多用戶所共享其信息而建立的，已經(jīng)擺脫了具體程序的限制和制約。不同的用戶可以按各自的用法使用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)；多個用戶可以同時共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資源，即不同的用戶可以同時存取數(shù)據(jù)庫中的同一個數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)共享性不僅滿足了各用戶對信息內(nèi)容的要求，同時也滿足了各用戶之間信息通信的要求。

發(fā)展簡史

數(shù)據(jù)管理的誕生

數(shù)據(jù)庫的歷史可以追溯到五十年前，那時的數(shù)據(jù)管理非常簡單。通過大量的分類、比較和表格繪制的機器運行數(shù)百萬穿孔卡片來進行數(shù)據(jù)的處理，其運行結(jié)果在紙上打印出來或者制成新的穿孔卡片。而數(shù)據(jù)管理就是對所有這些穿孔卡片進行物理的儲存和處理。然而，1 9 5 1 年雷明頓蘭德公司（Remington Rand Inc）的一種叫做Univac I 的計算機推出了一種一秒鐘可以輸入數(shù)百條記錄的磁帶驅(qū)動器，從而引發(fā)了數(shù)據(jù)管理的革命。1956 年IBM生產(chǎn)出第一個磁盤驅(qū)動器—— the Model 305 RAMAC。此驅(qū)動器有50 個盤片，每個盤片直徑是2 英尺，可以儲存5MB的數(shù)據(jù)。使用磁盤最大的好處是可以隨機地存取數(shù)據(jù)，而穿孔卡片和磁帶只能順序存取數(shù)據(jù)。

1951： Univac系統(tǒng)使用磁帶和穿孔卡片作為數(shù)據(jù)存儲。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的萌芽出現(xiàn)于60 年代。當時計算機開始廣泛地應用于數(shù)據(jù)管理，對數(shù)據(jù)的共享提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需要。能夠統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）應運而生。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎，各種DBMS 軟件都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。所以通常也按照數(shù)據(jù)模型的特點將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分成網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫、層次數(shù)據(jù)庫和關系數(shù)據(jù)庫三類。

最早出現(xiàn)的是網(wǎng)狀 DBMS，是美國通用電氣公司Bachman等人在1961年開發(fā)成功的IDS（Integrated DataStore）。1961年通用電氣公司（General ElectricCo.）的Charles Bachman 成功地開發(fā)出世界上第一個網(wǎng)狀DBMS也是第一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)—— 集成數(shù)據(jù)存儲（Integrated DataStore IDS），奠定了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫的基礎，并在當時得到了廣泛的發(fā)行和應用。IDS 具有數(shù)據(jù)模式和日志的特征。但它只能在GE主機上運行，并且數(shù)據(jù)庫只有一個文件，數(shù)據(jù)庫所有的表必須通過手工編碼來生成。之后，通用電氣公司一個客戶——BF Goodrich Chemical 公司最終不得不重寫了整個系統(tǒng)。并將重寫后的系統(tǒng)命名為集成數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（IDMS）。

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型對于層次和非層次結(jié)構的事物都能比較自然的模擬，在關系數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)之前網(wǎng)狀DBMS要比層次DBMS用得普遍。在數(shù)據(jù)庫發(fā)展史上，網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫占有重要地位。

層次型DBMS是緊隨網(wǎng)絡型數(shù)據(jù)庫而出現(xiàn)的，最著名最典型的層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是IBM 公司在1968 年開發(fā)的IMS。

（Information Management System），一種適合其主機的層次數(shù)據(jù)庫。這是IBM公司研制的最早的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)程序產(chǎn)品。從60 年代末產(chǎn)生起，如今已經(jīng)發(fā)展到IMSV6，提供群集、N路數(shù)據(jù)共享、消息隊列共享等先進特性的支持。這個具有3 0 年歷史的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品在如今的WWW應用連接、商務智能應用中扮演著新的角色。

1973 年Cullinane 公司（也就是后來的Cullinet軟件公司），開始出售Goodrich 公司的IDMS 改進版本，并且逐漸成為當時世界上最大的軟件公司。

關系數(shù)據(jù)庫的由來

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和層次數(shù)據(jù)庫已經(jīng)很好地解決了數(shù)據(jù)的集中和共享問題，但是在數(shù)據(jù)獨立性和抽象級別上仍有很大欠缺。用戶在對這兩種數(shù)據(jù)庫進行存取時，仍然需要明確數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構，指出存取路徑。而后來出現(xiàn)的關系數(shù)據(jù)庫較好地解決了這些問題。

1970年，IBM的研究員E.F.Codd博士在刊物《Communication of the ACM》上發(fā)表了一篇名為“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”的論文，提出了關系模型的概念，奠定了關系模型的理論基礎。盡管之前在1968年Childs已經(jīng)提出了面向集合的模型，然而這篇論文被普遍認為是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)歷史上具有劃時代意義的里程碑。Codd的心愿是為數(shù)據(jù)庫建立一個優(yōu)美的數(shù)據(jù)模型。后來Codd又陸續(xù)發(fā)表多篇文章，論述了范式理論和衡量關系系統(tǒng)的12條標準，用數(shù)學理論奠定了關系數(shù)據(jù)庫的基礎。關系模型有嚴格的數(shù)學基礎，抽象級別比較高，而且簡單清晰，便于理解和使用。但是當時也有人認為關系模型是理想化的數(shù)據(jù)模型，用來實現(xiàn) DBMS是不現(xiàn)實的，尤其擔心關系數(shù)據(jù)庫的性能難以接受，更有人視其為當時正在進行中的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫規(guī)范化工作的嚴重威脅。為了促進對問題的理解，1974 年ACM牽頭組織了一次研討會，會上開展了一場分別以Codd和Bachman為首的支持和反對關系數(shù)據(jù)庫兩派之間的辯論。這次著名的辯論推動了關系數(shù)據(jù)庫的發(fā)展，使其最終成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的主流。

1969： Edgar F.“Ted” Codd發(fā)明了關系數(shù)據(jù)庫。

1970年關系模型建立之后，IBM公司在San Jose實驗室增加了更多的研究人員研究這個項目，這個項目就是著名的System R。其目標是論證一個全功能關系DBMS的可行性。該項目結(jié)束于1979年，完成了第一個實現(xiàn)SQL的 DBMS。然而IBM對IMS的承諾阻止了System R的投產(chǎn)，一直到1980年System R才作為一個產(chǎn)品正式推向市場。IBM產(chǎn)品化步伐緩慢的三個原因：IBM重視信譽，重視質(zhì)量，盡量減少故障；IBM是個大公司，官僚體系龐大；IBM內(nèi)部已經(jīng)有層次數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，相關人員不積極，甚至反對。

然而同時，1973年加州大學伯克利分校的Michael Stonebraker和Eugene Wong利用System R已發(fā)布的信息開始開發(fā)自己的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Ingres。他們開發(fā)的Ingres項目最后由Oracle公司、Ingres公司以及硅谷的其他廠商所商品化。后來，System R和Ingres系統(tǒng)雙雙獲得ACM的1988年“軟件系統(tǒng)獎”。

1976年霍尼韋爾公司(Honeywell)開發(fā)了第一個商用關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)——Multics Relational Data Store。關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以關系代數(shù)為堅實的理論基礎，經(jīng)過幾十年的發(fā)展和實際應用，技術越來越成熟和完善。其代表產(chǎn)品有Oracle、IBM公司的 DB2、微軟公司的MS SQL Server以及Informix、ADABASD等等。

結(jié)構化查詢語言(SQL)

1974 年，IBM的Ray Boyce和Don Chamberlin將Codd關系數(shù)據(jù)庫的12條準則的數(shù)學定義以簡單的關鍵字語法表現(xiàn)出來，里程碑式地提出了SQL(Structured Query Language)語言。SQL語言的功能包括查詢、操縱、定義和控制，是一個綜合的、通用的關系數(shù)據(jù)庫語言，同時又是一種高度非過程化的語言，只要求用戶指出做什么而不需要指出怎么做。SQL集成實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫生命周期中的全部操作。SQL提供了與關系數(shù)據(jù)庫進行交互的方法，它可以與標準的編程語言一起工作。自產(chǎn)生之日起，SQL語言便成了檢驗關系數(shù)據(jù)庫的試金石，而SQL語言標準的每一次變更都指導著關系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的發(fā)展方向。然而，直到二十世紀七十年代中期，關系理論才通過SQL在商業(yè)數(shù)據(jù)庫Oracle和DB2中使用。

1986年，ANSI把SQL作為關系數(shù)據(jù)庫語言的美國標準，同年公布了標準SQL文本。目前SQL標準有3個版本�；維QL定義是ANSIX3135-89，“Database Language - SQL with Integrity Enhancement”[ANS89]，一般叫做SQL-89。SQL-89定義了模式定義、數(shù)據(jù)操作和事務處理。SQL- 89和隨后的ANSIX3168-1989，“Database Language-Embedded SQL”構成了第一代SQL標準。ANSIX3135-1992[ANS92]描述了一種增強功能的SQL，現(xiàn)在叫做SQL-92標準。SQL-92包括模式操作，動態(tài)創(chuàng)建和SQL語句動態(tài)執(zhí)行、網(wǎng)絡環(huán)境支持等增強特性。在完成SQL-92標準后，ANSI和ISO即開始合作開發(fā)SQL3標準。SQL3的主要特點在于抽象數(shù)據(jù)類型的支持，為新一代對象關系數(shù)據(jù)庫提供了標準。

數(shù)據(jù)庫巨人的誕生

——甲骨文公司（Oracle）

1976 年IBM E.F.Codd發(fā)表了一篇里程碑的論文“R系統(tǒng):數(shù)據(jù)庫關系理論”，介紹了關系數(shù)據(jù)庫理論和

甲骨文公司

查詢語言SQL。Oracle的創(chuàng)始人Ellison非常仔細地閱讀了這篇文章，被其內(nèi)容震驚，這是第一次有人用全面一致的方案管理數(shù)據(jù)信息。作者E.F.Codd十年前就發(fā)表了關系數(shù)據(jù)庫理論，并在IBM 研究機構開發(fā)原型，這個項目就是R系統(tǒng)，存取數(shù)據(jù)表的語言就是SQL。Ellison看完后，敏銳意識到在這個研究基礎上可以開發(fā)商用軟件系統(tǒng)。而當時大多數(shù)人認為關系數(shù)據(jù)庫不會有商業(yè)價值。Ellison認為這是他們的機會:他們決定開發(fā)通用商用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Oracle，這個名字來源于他們曾給中央情報局做過的項目名。幾個月后，他們就開發(fā)了Oracle 1.0 。但這只不過是個玩具，除了完成簡單關系查詢不能做任何事情，他們花相當長的時間才使Oracle變得可用，維持公司運轉(zhuǎn)主要靠承接一些數(shù)據(jù)庫管理項目和做顧問咨詢工作。而IBM卻沒有計劃開發(fā)，為什么藍色巨人放棄了這個價值上百億的產(chǎn)品，原因有很多：IBM的研究人員大多是學術出身，他們最感興趣的是理論，而非推向市場的產(chǎn)品，從學術上看，研究成果應公開，發(fā)表論文和演講能使他們成名，為什么不呢？還有一個很主要的原因就是IBM 當時有一個銷售得還不錯的層次數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品IMS。直到1985年I B M 才發(fā)布了關系數(shù)據(jù)庫D B 2 ,Ellision那時已經(jīng)成了千萬富翁。Ellison曾將IBM 選擇Microsoft 的MS-DOS作為IBM-PC機的操作系統(tǒng)比為：“世界企業(yè)經(jīng)營歷史上最嚴重的錯誤，價值超過了上千億美元。”IBM 發(fā)表R系統(tǒng)論文，而且沒有很快推出關系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的錯誤可能僅僅次之。Oracle 的市值在1996年就達到了280億美元。

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫

隨著信息技術和市場的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)雖然技術很成熟，但其局限性也是顯而易見的：它能很好地處理所謂的“表格型數(shù)據(jù)”，卻對技術界出現(xiàn)的越來越多的復雜類型的數(shù)據(jù)無能為力。九十年代以后，技術界一直在研究和尋求新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。但在什么是新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展方向的問題上，產(chǎn)業(yè)界一度是相當困惑的。受當時技術風潮的影響，在相當一段時間內(nèi)，人們把大量的精力花在研究“面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)(object oriented database)”或簡稱“OO數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”。值得一提的是，美國Stonebraker教授提出的面向?qū)ο蟮年P系型數(shù)據(jù)庫理論曾一度受到產(chǎn)業(yè)界的青睞。而Stonebraker本人也在當時被Informix花大價錢聘為技術總負責人。

然而，數(shù)年的發(fā)展表明，面向?qū)ο?/a>的關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)產(chǎn)品的市場發(fā)展的情況并不理想。理論上的完美性并沒有帶來市場的熱烈反應。其不成功的主要原因在于，這種數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的主要設計思想是企圖用新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來取代現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。這對許多已經(jīng)運用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)多年并積累了大量工作數(shù)據(jù)的客戶，尤其是大客戶來說，是無法承受新舊數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換而帶來的巨大工作量及巨額開支的。另外，面向?qū)ο蟮年P系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使查詢語言變得極其復雜，從而使得無論是數(shù)據(jù)庫的開發(fā)商家還是應用客戶都視其復雜的應用技術為畏途。

數(shù)據(jù)管理的變革

二十世紀六十年代后期出現(xiàn)了一種新型數(shù)據(jù)庫軟件：決定支持系統(tǒng)(DSS)，其目的是讓管理者在決策過程中更有效地利用數(shù)據(jù)信息。于是在1970年，第一個聯(lián)機分析處理工具——Express誕生了。其他決策支持系統(tǒng)緊隨其后，許多是由公司的IT部門開發(fā)出來的。

1985年，第一個商務智能系統(tǒng)(business intelligence)由Metaphor計算機系統(tǒng)有限公司為Procter & Gamble公司開發(fā)出來，主要是用來連接銷售信息和零售的掃描儀數(shù)據(jù)。同年， Pilot 軟件公司開始出售第一個商用客戶/服務器執(zhí)行信息系統(tǒng)——Command Center。同樣在這年，加州大學伯克利分校Ingres項目演變成Postgres，其目標是開發(fā)出一個面向?qū)ο?/a>的數(shù)據(jù)庫。此后一年， Graphael公司開發(fā)了第一個商用的對象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)—Gbase。

1988年，IBM公司的研究者Barry Devlin和Paul Murphy發(fā)明了一個新的術語—信息倉庫，之后，IT的廠商開始構建實驗性的數(shù)據(jù)倉庫。1991年，W.H. "Bill" Inmon出版了一本“如何構建數(shù)據(jù)倉庫”的書，使得數(shù)據(jù)倉庫真正開始應用。

1991： W.H.“Bill” Inmon發(fā)表了”構建數(shù)據(jù)倉庫”

二十世紀九十年代，隨著基于PC的客戶/服務器計算模式和企業(yè)軟件包的廣泛采用，數(shù)據(jù)管理的變革基本完成。數(shù)據(jù)管理不再僅僅是存儲和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成用戶所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式。Internet的異軍突起以及XML語言的出現(xiàn)，給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展開辟了一片新的天地。

非關系型數(shù)據(jù)庫

隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，非關系型的數(shù)據(jù)庫現(xiàn)在成了一個極其熱門的新領域，非關系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的發(fā)展非常迅速。而傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫在應付web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的SNS類型的web2.0純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問題，例如：

1、High performance – 對數(shù)據(jù)庫高并發(fā)讀寫的需求

web2.0網(wǎng)站要根據(jù)用戶個性化信息來實時生成動態(tài)頁面和提供動態(tài)信息，所以基本上無法使用動態(tài)頁面靜態(tài)化技術，因此數(shù)據(jù)庫并發(fā)負載非常高，往往要達到每秒上萬次讀寫請求。關系數(shù)據(jù)庫應付上萬次SQL查詢還勉強頂?shù)米�，但是應付上萬次SQL寫數(shù)據(jù)請求，硬盤IO就已經(jīng)無法承受了。其實對于普通的BBS網(wǎng)站，往往也存在對高并發(fā)寫請求的需求，例如像JavaEye網(wǎng)站的實時統(tǒng)計在線用戶狀態(tài)，記錄熱門帖子的點擊次數(shù)，投票計數(shù)等，因此這是一個相當普遍的需求。

2、Huge Storage – 對海量數(shù)據(jù)的高效率存儲和訪問的需求

類似Facebook，twitter，F(xiàn)riendfeed這樣的SNS網(wǎng)站，每天用戶產(chǎn)生海量的用戶動態(tài)，以Friendfeed為例，一個月就達到了2.5億條用戶動態(tài)，對于關系數(shù)據(jù)庫來說，在一張2.5億條記錄的表里面進行SQL查詢，效率是極其低下乃至不可忍受的。再例如大型web網(wǎng)站的用戶登錄系統(tǒng)，例如騰訊，盛大，動輒數(shù)以億計的帳號，關系數(shù)據(jù)庫也很難應付。

3、High Scalability && High Availability- 對數(shù)據(jù)庫的高可擴展性和高可用性的需求

在基于web的架構當中，數(shù)據(jù)庫是最難進行橫向擴展的，當一個應用系統(tǒng)的用戶量和訪問量與日俱增的時候，你的數(shù)據(jù)庫卻沒有辦法像web server和app server那樣簡單的通過添加更多的硬件和服務節(jié)點來擴展性能和負載能力。對于很多需要提供24小時不間斷服務的網(wǎng)站來說，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行升級和擴展是非常痛苦的事情，往往需要停機維護和數(shù)據(jù)遷移，為什么數(shù)據(jù)庫不能通過不斷的添加服務器節(jié)點來實現(xiàn)擴展呢？

在上面提到的“三高”需求面前，關系數(shù)據(jù)庫遇到了難以克服的障礙，而對于web2.0網(wǎng)站來說，關系數(shù)據(jù)庫的很多主要特性卻往往無用武之地，例如：

1、數(shù)據(jù)庫事務一致性需求

很多web實時系統(tǒng)并不要求嚴格的數(shù)據(jù)庫事務，對讀一致性的要求很低，有些場合對寫一致性要求也不高。因此數(shù)據(jù)庫事務管理成了數(shù)據(jù)庫高負載下一個沉重的負擔。

2、數(shù)據(jù)庫的寫實時性和讀實時性需求

對關系數(shù)據(jù)庫來說，插入一條數(shù)據(jù)之后立刻查詢，是肯定可以讀出來這條數(shù)據(jù)的，但是對于很多web應用來說，并不要求這么高的實時性，比方說我（JavaEye的robbin）發(fā)一條消息之后，過幾秒乃至十幾秒之后，我的訂閱者才看到這條動態(tài)是完全可以接受的。

3、對復雜的SQL查詢，特別是多表關聯(lián)查詢的需求

任何大數(shù)據(jù)量的web系統(tǒng)，都非常忌諱多個大表的關聯(lián)查詢，以及復雜的數(shù)據(jù)分析類型的復雜SQL報表查詢，特別是SNS類型的網(wǎng)站，從需求以及產(chǎn)品設計角度，就避免了這種情況的產(chǎn)生。往往更多的只是單表的主鍵查詢，以及單表的簡單條件分頁查詢，SQL的功能被極大的弱化了。

因此，關系數(shù)據(jù)庫在這些越來越多的應用場景下顯得不那么合適了，為了解決這類問題的非關系數(shù)據(jù)庫應運而生，各種各樣非關系數(shù)據(jù)庫，特別是鍵值數(shù)據(jù)庫(Key-Value Store DB)風起云涌，多得讓人眼花繚亂。

海洋QQ1359731023
電話0371-63322216

本文出自：億恩科技【www.riomediacenter.com】

服務器租用/服務器托管中國五強！虛擬主機域名注冊頂級提供商！15年品質(zhì)保障！--億恩科技[ENKJ.COM]

上一篇 >> 揭秘TPM安全芯片技術及加密應用
下一篇 >> 創(chuàng)業(yè)并快樂著的六個習慣

国产福利在线播放|久久精品福利网站免费|国产呻吟视频在线观看|日韩一区二区三区免费高清|久996视频精品免费观看|欧美日本在线一区二区三区|在线最新无码经典无码免費資訊|国产午夜亚洲精品国产成人最大

服務器租用

服務器托管

機柜批發(fā)

云服務器

建站俠

空間/域名

安全保姆

幫助類別

幫助中心