第十章 数据库技术的研究与发展.ppt

第十章数据库技术的研究与发展
周爱武
安徽大学计算机科学与技术学院
第十章数据库技术的研究与发展
数据库技术发展概述
数据模型及数据库系统的发展
数据库技术与其它相关技术的结合
面向应用领域的数据库新技术
数据库技术发展概述
数据库技术从20世纪60年代中期产生到今天仅仅只有30多年的历史,它已经历三代演变:
第一代,网状、层次数据库
第二代,关系数据库
第三代,以面向对象模型为主要特征的数据库系统
数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等互相渗透,互相结合,成为当前数据库发展的主要特征。
新一代数据库系统
从数据模型、新技术内容、应用领域三方面看
新一代数据库系统
面向对象模型
关系模型
层次网状模型
其它
计算机
技术
数据模型
应用领域
分布处理
并行处理
人工智能
多媒体
模糊技术
商业
管理
CAx
GIS
计划统计
科学实验
决策支持
数据
仓库
分布式
数据库
并行
数据库
数据模型及数据库系统的发展
数据模型是数据库系统的核心和基础。按照数据模型的进展,数据库技术相应的分为三个发展阶段。
一、第一代数据库系统
——支持网状、层次两种格式化数据模型
数据库系统的先驱——层次数据库, IMS系统
数据库概念、方法、技术的奠基——网状数据库,DBTG
共同特征:
支持三级模式体系结构用存取路径表示数据之间的关系
独立的数据定义语言导航的数据操纵语言
二、第二代数据库系统
——支持关系数据模型
70年IBM 发表“大型共享数据库数据的关系模型“等论文,提出了关系模型,开创关系方法和关系数据理论的研究,为关系数据库技术奠定了理论基础。
20世纪70年代是数据库理论研究和原型开发时代,典型代表IBM的System-R;80年代以来几乎新开发的系统都是关系的。
关系模型的主要特点
关系模型概念单一,实体及联系都用关系表示;
以关系代数为基础,数据形式化基础好;
数据独立性强,对用户隐蔽数据的物理存储和存取路径;
关系数据库语言是非过程化的,关系操作是集合操作。
三、新一代数据库技术的研究和发展
1、应用领域的需求
新的数据库应用领域:CAD/CAM、CASE、OIS、GIS、知识库系统、实时系统、...
需要DB系统支持的功能:存储和处理复杂对象;支持复杂的数据类型;需要常驻内存的对象管理以及支持对大量对象的存取和计算;实现程序设计语言和数据库语言无缝集成;支持长事务和嵌套事务的处理;...
新一代数据库技术的研究和发展(续)
2、传统数据库系统的局限性
面向机器的语法数据模型
数据类型简单、固定
结构与行为完全分离
阻抗失配数据操纵语言与通用程序设计语言之间失配
被动响应
存储、管理的对象有限
事务处理能力差
新一代数据库技术的研究和发展(续)
3、第三代数据库技术的特点
——支持面向对象的数据模型
面向对象数据模型是用面向对象的观点来描述现实世界
面向对象数据模型的核心概念:
对象标识(OID) 与码不同,独立于值,全系统唯一
封装一个对象是其状态、行为的封装,通过消息传递存取
类和类层次
继承
一个数据库系统可称为OODBS必须满足的条件:
支持一核心的面向对象数据模型;
支持传统数据库系统所有的数据库特征。
新一代数据库技术的研究和发展(续)
91年8月美国国家标准协会(ANSI)下设的面向对象数据库任务组(OODBTG)给出第一个有关OODB标准化报告,提出一个对象数据管理的参考模型ODM。
OODB的两种实现方式
在面向对象的设计环境中加入数据库功能
如:ORIEN、CLOS
对传统数据库系统进行改造,使其支持面向对象的数据模型
如: 、