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数据库的发展简史 PDF 下载
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使用计算机后，随着数据处理量的增长，产生了数据管理技术。
数据管理技术的发展与计算机硬件（主要是外部存储器）系统软件及
计算机应用的范围有着密切的联系。数据管理技术的发展经历了以下
四个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库阶段和高级数据库
技术阶段。数据管理的诞生数据库的历史可以追溯到五十年前，那时
的数据管理非常简单。通过大量的分类、比较和表格绘制的机器运行
数百万穿孔卡片来进行数据的处理，其运行结果在纸上打印出来或者
制成新的穿孔卡片。而数据管理就是对所有这些穿孔卡片进行物理的
储存和处理。然而，1950 年雷明顿兰德公司（Remington Rand Inc）
的一种叫做 Univac I 的计算机推出了一种一秒钟可以输入数百条记
录的磁带驱动器，从而引发了数据管理的革命。1956 年 IBM 生产出
第一个磁盘驱动器—— the Model 305 RAMAC。此驱动器有 50 个盘
片，每个盘片直径是 2 英尺，可以储存 5MB 的数据。使用磁盘最大
的好处是可以随机存取数据，而穿孔卡片和磁带只能顺序存取数据。
1951： Univac 系统使用磁带和穿孔卡片作为数据存储。数据库系统
的萌芽出现于二十世纪 60 年代。当时计算机开始广泛地应用于数据
管理，对数据的共享提出了越来越高的要求。传统的文件系统已经不
能满足人们的需要，能够统一管理和共享数据的数据库管理系统
（DBMS）应运而生。数据模型是数据库系统的核心和基础，各种
DBMS 软件都是基于某种数据模型的。所以通常也按照数据模型的特
点将传统数据库系统分成网状数据库、层次数据库和关系数据库三类。
最早出现的网状 DBMS，是美国通用电气公司 Bachman 等人在
1961 年开发的 IDS（Integrated Data Store）。1964 年通用电气公司
（General ElectricCo.）的 Charles Bachman 成功地开发出世界上第一
个网状 DBMS 也即第一个数据库管理系统——集成数据存储
（Integrated Data Store IDS），奠定了网状数据库的基础，并在当时得
到了广泛的发行和应用。IDS 具有数据模式和日志的特征，但它只能
在 GE 主机上运行，并且数据库只有一个文件，数据库所有的表必须
通过手工编码生成。之后，通用电气公司一个客户——BF Goodrich
Chemical 公司最终不得不重写了整个系统，并将重写后的系统命名
为集成数据管理系统（IDMS）。网状数据库模型对于层次和非层次结
构的事物都能比较自然的模拟，在关系数据库出现之前网状 DBMS
要比层次 DBMS 用得普遍。
在数据库发展史上，网状数据库占有重要地位。层次型 DBMS
是紧随网络型数据库而出现的，最著名最典型的层次数据库系统是
IBM 公司在 1968 年开发的 IMS（Information Management System），
一种适合其主机的层次数据库。这是 IBM 公司研制的最早的大型数
据库系统程序产品。从 60 年代末产生起，如今已经发展到 IMSV6，
提供群集、N 路数据共享、消息队列共享等先进特性的支持。这个具
有 30 年历史的数据库产品在如今的 WWW 应用连接、商务智能应用
中扮演着新的角色。1973 年 Cullinane 公司（也就是后来的 Cullinet
软件公司），开始出售 Goodrich 公司的 IDMS 改进版本，并且逐渐成
为当时世界上最大的软件公司。网状数据库和层次数据库已经很好地
解决了数据的集中和共享问题，但是在数据独立性和抽象级别上仍有
很大欠缺。用户在对这两种数据库进行存取时，仍然需要明确数据的
存储结构，指出存取路径。而后来出现的关系数据库较好地解决了这
些问题。
1970 年，IBM 的研究员 E.F.Codd 博士在刊物《Communication of
the ACM》上发表了一篇名为“A Relational Model of Data for Large
Shared Data Banks”的论文，提出了关系模型的概念，奠定了关系模型
的理论基础。尽管之前在1968年Childs已经提出了面向集合的模型，
然而这篇论文被普遍认为是数据库系统历史上具有划时代意义的里
程碑。Codd 的心愿是为数据库建立一个优美的数据模型。后来 Codd
又陆续发表多篇文章，论述了范式理论和衡量关系系统的 12 条标准，
用数学理论奠定了关系数据库的基础。关系模型有严格的数学基础，
抽象级别比较高，而且简单清晰，便于理解和使用。但是当时也有人
认为关系模型是理想化的数据模型，用来实现 DBMS 是不现实的，
尤其担心关系数据库的性能难以接受，更有人视其为当时正在进行中
的网状数据库规范化工作的严重威胁。为了促进对问题的理解，1974
年 ACM 牵头组织了一次研讨会，会上开展了一场分别以 Codd 和
Bachman 为首的支持和反对关系数据库两派之间的辩论。这次著名的
辩论推动了关系数据库的发展，使其最终成为现代数据库产品的主流。
1969 年 Edgar F.“Ted” Codd 发明了关系数据库。1970 年关系模型建立
之后，IBM 公司在 San Jose 实验室增加了更多的研究人员研究这个项
目，这个项目就是著名的 System R。其目标是论证一个全功能关系
DBMS 的可行性。该项目结束于 1979 年，完成了第一个实现 SQL 的
DBMS。然而 IBM 对 IMS 的承诺阻止了 System R 的投产，一直到 1980
年 System R 才作为一个产品正式推向市场。IBM 产品化步伐缓慢的
三个原因：IBM 重视信誉，重视质量，尽量减少故障；IBM 是个大
公司，官僚体系庞大，IBM 内部已经有层次数据库产品，相关人员不
积极，甚至反对。然而同时，1973 年加州大学伯克利分校的 Michael
Stonebraker 和 Eugene Wong 利用 System R 已发布的信息开始开发自
己的关系数据库系统 Ingres。他们开发的 Ingres 项目最后由 Oracle 公
司、Ingres 公司以及硅谷的其他厂商所商品化。后来，System R 和
Ingres 系统双双获得 ACM 的 1988 年“软件系统奖”。1976 年霍尼韦
尔公司(Honeywell)开发了第一个商用关系数据库系统——Multics
Relational Data Store。关系型数据库系统以关系代数为坚实的理论基
础，经过几十年的发展和实际应用，技术越来越成熟和完善。其代表
产品有 Oracle、IBM 公司的 DB2、微软公司的 MS SQL Server 以及
Informix、ADABAS D 等等。
1974 年 IBM 的 Ray Boyce 和 Don Chamberlin 将 Codd 关系数据
库的 12 条准则的数学定义以简单的关键字语法表现出来，里程碑式
地提出了 SQL(Structured Query Language)语言。SQL 语言的功能包括
查询、操纵、定义和控制，是一个综合的、通用的关系数据库语言，
同时又是一种高度非过程化的语言，只要求用户指出做什么而不需要
指出怎么做。SQL 集成实现了数据库生命周期中的全部操作。SQL
提供了与关系数据库进行交互的方法，它可以与标准的编程语言一起
工作。自产生之日起，SQL 语言便成了检验关系数据库的试金石，而
SQL 语言标准的每一次变更都指导着关系数据库产品的发展方向。然
而，直到二十世纪七十年代中期，关系理论才通过 SQL 在商业数据
库 Oracle 和 DB2 中使用。1986 年，ANSI 把 SQL 作为关系数据库语
言的美国标准，同年公布了标准 SQL 文本。SQL 标准有 3 个版本。
基本 SQL 定义是 ANSⅨ3135-89，“Database Language - SQL with
Integrity Enhancement”[ANS89]，一般叫做 SQL-89。SQL-89 定义了
模式定义、数据操作和事务处理。SQL- 89 和随后的 ANSⅨ3168-1989，
“Database Language-Embedded SQL”构成了第一代 SQL 标准。ANSⅨ
3135-1992[ANS92]描述了一种增强功能的 SQL，叫做 SQL-92 标准。
SQL-92 包括模式操作，动态创建和 SQL 语句动态执行、网络环境支
持等增强特性。在完成 SQL-92 标准后，ANSI 和 ISO 即开始合作开
发 SQL3 标准。SQL3 的主要特点在于抽象数据类型的支持，为新一
代对象关系数据库提供了标准
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