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作為計算機(jī)專業(yè)學(xué)生，在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程時，需要掌握基本的數(shù)據(jù)庫知識以及運用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來解決實際問題的能力。因此，我們需要一本簡單易懂的教材來幫助我們學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫。這篇文章將分享我閱讀《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡明教程PDF》的體驗。
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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1-1：數(shù)據(jù)處理的發(fā)展過程
數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了從低級到高級的發(fā)展過程，這一過程大致可分為三個階段：
手工管理階段 文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段
1.1.3.1手工管理階段
在五十年代中期以前，計算機(jī)主要用于科學(xué)計算，計算機(jī)上沒有操作系統(tǒng)，沒有管理數(shù)據(jù)的專門軟件，也沒有像磁盤這樣的設(shè)備來存儲數(shù)據(jù)。這個時期數(shù)據(jù)管理的特點是：
1． 數(shù)據(jù)不保存。
2． 數(shù)據(jù)和程序一一對應(yīng)，即一組數(shù)據(jù)對應(yīng)一個程序。不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)之間是相互獨立、彼此無關(guān)的。
3． 沒有軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行管耐橋理，程序員不僅要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（如圖1.2中記錄的型），而且還要在程序中設(shè)計物理結(jié)構(gòu)，包括存儲結(jié)構(gòu)、存取方法及輸入輸出方式等。也就是說數(shù)據(jù)對程序不具有獨立性，數(shù)據(jù)是程序的組成部分，一旦數(shù)據(jù)在存儲上有所改變，必須修改程序。
數(shù)據(jù)管理從五十年代后期進(jìn)入文件系統(tǒng)階段。操作系統(tǒng)中已經(jīng)有了專門的管理數(shù)據(jù)的軟件，一般稱為文件系統(tǒng)。所謂文件系統(tǒng)是一種專門管理數(shù)據(jù)的計算機(jī)軟件。在文件系統(tǒng)中，按一定的規(guī)則將數(shù)據(jù)組織成為一個文件，應(yīng)用程序通過文件系統(tǒng)，對文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取和加工。 文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的特點是：
1． 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換由系統(tǒng)進(jìn)行，使程序與數(shù)據(jù)有了一定的獨立性。
2． 文件系統(tǒng)中的文件基本上對應(yīng)于某個應(yīng)用程序，即數(shù)據(jù)還是面向應(yīng)用的。不同的應(yīng)用程序可以實現(xiàn)以文件為單位的共享，但是當(dāng)所需要的數(shù)據(jù)有部分相同時，也必須建立各自的文件。
3． 文件系統(tǒng)中的文件是為某個應(yīng)用服務(wù)的，文件的邏輯結(jié)構(gòu)對該應(yīng)用程序來說是優(yōu)化的。因此，要想對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)再增加一些應(yīng)用很困難，系統(tǒng)不易擴(kuò)充。一旦數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變，必須修改程序。而應(yīng)用程序的改變，也將影響文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改變。數(shù)據(jù)和程序缺乏獨立性。
1.1.3.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段
為了說明數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點，我們引入一個例子。以學(xué)校對學(xué)生管理為例。為簡明起見，假定檔案室、教學(xué)管理部門和學(xué)生工作部門在文件系統(tǒng)下已建立如下三個文件：
在上述三個數(shù)據(jù)文件中，存在如下幾方面的問題：
(1) 數(shù)據(jù)大量重復(fù)。
(2) 文件的邏輯結(jié)構(gòu)在應(yīng)用程序中定義（例如PASCAL或C語言），若文件的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須改變程序。
(3) 文件系統(tǒng)對文件管理的最主要的特征是以文件為單位，文件是獨立的、分散的，文件僅反映自身的信息而不能反映文件之間的聯(lián)系。
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的組織分為三層，之一層面向各類用戶，是針對用戶的組織形式。第二層是面向系統(tǒng)整體，包含全體用戶所需信息、對全局性能的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，第三層面向計算機(jī)物理存儲，在保證存儲第二層所含信息的前提下，按物理存取的形式來組織的文件結(jié)構(gòu)，是真正在外部存儲器中保存的文件。即用戶所使用的數(shù)據(jù)文件（邏輯上存在）和在外悔手部存儲器實際存放的數(shù)據(jù)文件（物理上存在）是徹底分離的。數(shù)據(jù)是按三級結(jié)構(gòu)方式組織，而三級結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系由兩級映射實現(xiàn)。這就是數(shù)據(jù)碧畝嫌庫系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的管理方式。
這種在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的統(tǒng)一管理之下，具有較少的冗余、較高的獨立性，支持多用戶共享，并且相互有聯(lián)系的文件的，稱為數(shù)據(jù)庫（Data Base 簡稱DB）。
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