資料庫管理技術的發展經歷了哪三個階段

資料管理技術是指對資料進行分類、編碼、儲存、檢索和維護，它是資料處理的中心問題；隨著電腦技術的不斷發展，在應用需求的推動下，在電腦硬體、軟體發展的基礎上資料管理技術經歷了人工管理、文件管理、資料庫管理3個階段。

本教學操作環境：windows7系統、mysql版、Dell G3電腦。

資料管理技術具體是指人們對資料進行收集、組織、儲存、加工、傳播和利用的一系列活動的總和，經歷了人工管理、文件管理、資料庫管理三個階段。每一階段的發展以資料儲存冗餘不斷減少、資料獨立性不斷增強、資料操作更加方便和簡單為標誌，各有各的特點。

手動管理階段

在電腦出現之前，人們運用常規的手段從事記錄、儲存和資料加工，也就是利用紙張來記錄和利用運算工具（算盤、計算尺）來進行計算，並主要使用人的大腦來管理和利用這些數據。

到了1950年代中期，電腦主要用於科學計算。當時沒有磁碟等直接存取設備，只有紙帶、卡片、磁帶等外存，也沒有作業系統和管理資料的專門軟體。資料處理的方式是批次處理。此階段管理資料的特點是：

（1）資料不保存。因為當時電腦主要用於科學計算，對於資料保存的需求尚不迫切。

（2 )系統沒有專用的軟體對資料進行管理，每個應用程式都要包括資料的儲存結構、存取方法和輸入方法等。程式設計師編寫應用程式時，還要安排資料的實體存儲，因此程式設計師負擔很重。

(3) 資料不共享。資料是面向程式的，一組資料只能對應一個程式。

（4）資料不具有獨立性。程式依賴數據，如果數據的類型、格式或輸入/輸出方式等邏輯結構或物理結構發生變化，則必須對應用程式做出相應的修改。

檔案系統管理階段

20世紀50年代後期到60年代中期，隨著電腦硬體和軟體的發展，磁碟、磁鼓等直接存取設備開始普及，這段時期的資料處理系統是把電腦中的資料組織成相互獨立的被命名的資料文件，並可按文件的名字來進行訪問，對文件中的記錄進行訪問的資料管理技術。資料可以長期保存在電腦外存上，可以對資料進行反覆處理，並支援文件的查詢、修改、插入和刪除等操作，這就是檔案系統。文件系統資料管理示意如下圖所示。文件系統實現了記錄內的結構化，但從文件的整體來看卻是無結構的。其資料面向特定的應用程序，因此資料共享性、獨立性差，且冗餘度大，管理和維護的代價也很大。

資料庫系統管理階段

20世紀60年代後期以來，電腦效能進一步提高，更重要的是出現了大容量磁碟，儲存容量大大增加且價格下降。在此基礎上，才有可能克服檔案系統管理資料時的不足，而滿足和解決實際應用中多個使用者、多個應用程式共享資料的要求，從而使資料能為盡可能多的應用程式服務，這就出現了像資料庫這樣的資料管理技術。資料庫的特點是資料不再只針對某一個特定的應用，而是面向全組織，具有整體的結構性，共享性高，冗餘度減小，具有一定的程序與數據之間的獨立性，並且對資料進行統一的控制。

此階段的特點：

（1）資料結構化。在描述資料時不僅要描述資料本身，還要描述資料之間的聯繫。資料結構化是資料庫的主要特徵之一，也是資料庫系統與檔案系統的本質差異。

（2）資料共享性高、冗餘少且易擴充。資料不再針對某一個應用，而是面向整個系統，資料可被多個使用者和多個應用程式共享使用，而且容易增加新的應用，所以資料的共享性高且易擴充。資料共享可大幅減少資料冗餘。

（3）資料獨立性高。

（4）資料由DBMS統一管理和控制。資料庫為多個使用者和應用程式所共享，對資料的存取往往是並發的，即多個使用者可以同時存取資料庫中的數據，甚至可以同時存放資料庫中的同一個數據，為確保資料庫資料的正確有效且資料庫系統的有效運行，資料庫管理系統提供以下4方面的資料控制功能。

資料安全性控制：防止因不合法使用資料而造成資料的外洩和破壞，以確保資料的安全和機密。

資料的完整性控制：系統透過設定一些完整性規則，以確保資料的正確性、有效性和相容性。

並發控制：多用戶同時存取或修改資料庫時，防止相互幹擾而給用戶不正確的數據，並使資料庫受到破壞。

資料復原：當資料庫被破壞或資料不可靠時，系統有能力將資料庫從錯誤狀態還原到最近某一時刻的正確狀態。

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