数据库技术已成为计算机信息系统和计算机应用系统的重要技术基础。下面是我为大家精心推荐的数据库技术论文,希望能够对您有所帮助。
数据库加密技术分析
摘 要:从信息产业的形成、壮大到信息社会的到来,特别是以微电子革命为代表的个人计算机的迅猛发展和以网络为特征的新一轮信息交流方式的革命,社会的信息化已成为一种社会发展的新趋势。
关键词:数据库;加密;研究
中图分类号:TP31 文献标识码:A
数据库技术的最初应用领域主要是信息管理领域,如政府部门、工商企业、图书情报、交通运输、银行金融、科研教育等各行各业的信息管理和信息处理。事实上,只要有数据需要管理,就可以使用数据库。
1数据库的特点
数据结构化是数据库和文件系统的本质区别。数据结构化是按照一定的数据棋型来组织和存放数据.也就是采用复杂的数据模型表示数据结构。数据模型不仅描述数据本身以特点,还描述数据之间的联系。这种结构化的数据反映了数据之间的自然联系,是实现对另据的集中控制和减少数据冗余的前提和保证。
由于数据库是从一个企事业单位的总体应用来全盘考虑井集成教据结构的.所以数拒库中的数据不再是面向个别应用而是面向系统的。各个不同的应用系统所需的数据只是翅体模型的一个子集。数据库设计的基础是数据模型。在进行教据库设计时,要站在全局需耍的角度抽象和组织数据,要完整地、准确地描述数据自身和数据之间联系的情况,建立话合总体需耍的数据棋型。数据库系统是以数据库为荃础的,各种应用程序应建立在数据阵之上。数据库系统的这种特点决定了它的设计方法,即系统设计时应先设计数据库,再设计功能程序.而不能像文件系统那样,先设计程序,再考虑程序需要的数据。
1.1有较高的数据独立性
数据库中的数据不是孤立的,数据与数据之间是相互关联的。也就是说,在数据库个不仅要能够表水数据本身,还要能够表水数据与数据之间的联系。例如布银行的储蓄数据库中,有储户信息和账户情息,储户信息和账户信息联的。 数据库能够根据石同的需要按不同的方法组织数据,比如顺序组织方法、索引组织方法、倒排索引组织力法等。这样做的目的就是要最大限度地提高用户或应用程序访问数据烽的效率。闭于有数据库技术之前。数据文件都是独立的,所以任何数据文件都必须含有满足某一应用的全部数据。而在数据库中数据是被所有应用共享的。在设计数据库时,从全局应剧小发,可以使数据库中包含为整个应用服务的全部数据,然后通过模式定义可以灵活组合数据满足每一个应用。数据形具有较高的数据独仅件数据独立性是指数据的组织和存储方法与应蝴程序互不依赖、彼此独立的特性。在数据库技术之前,数据文件的织纠方式和应用程序是密切相关的。当改企数据结构时相应的应用程序也必须陨之修改,这样就大大增加了应用程斤的开发代价和维护代价。而数据库技术以使数据的组织和存储方法与应用程序巨不依赖,从而人大降低应用程序的开发代价和维护代价。
1.2数据冗余度小、数据共享度高
数据冗余度小是指存储在数据库中的皿复数据少。在非数据库系统中,每个应用程序有它自己的数据文件,从而造成存储数据的大盆宜复。由于在数据库系统方式下.教据不再是面向某个应用,而是面向整个系统,这就使得数据库中的数据冗余度小.从而避免了由于数据大扭冗余带来的数据冲突问题。
据库系统通过数据模型和数据控制机制提高数据的共享性。数据共享度高会提高数据的利用率,使得数据更有价值,能够更容易、更方使地使用。
2数据库加密方法
从所面临的安全与保密威胁方面来看,数据库系统应该重点对付以下威胁: 非授权访问、假冒合法用广、数据完整性受破坏系统的正常运行、病毒、通信线路被窃听等。而威胁网络安全的因素:计算机系统的脆弱性、协议安全的脆弱性、数据库管理系统安全的脆弱性、人为的因素、各种外部威胁,主要包括以下方面。
数据欺骗:非法篡改数据或输人假数据;特洛伊木马术:非法装人秘密指令或程序,由计算机执行犯罪活动;意大利香肠术:利用计算机从金融银行信息系统上一点点窃取存款,如窃取账户的利息尾数,积少成多;逻辑炸弹:输人犯罪指令,以便在指定的时间或条件下删除数据文卷,或者破坏系统功能;线路截收:从系统通信线路上截取信息;陷阱术:利用程序中用于调试或修改、增加程序功能而特设的断点,插人犯罪指令或在硬件中相应的地方增设某种供犯罪用的装置,总之是利用软件和硬件的某些断点或接口插入犯罪指令或装置;寄生术:用某种方式紧跟有特权的用户进人系统,或者在系统中装人“寄生虫”;超级冲杀:用共享程序突破系统防护,进行非法存取或破坏数据及系统功能;异步攻击:将犯罪指令混杂在正常作业程序中,以获取数据文件.电脑病毒:将具有破坏系统功能和系统服务与破坏或删除数据文卷的犯罪程序装人系统某个功能程序中,让系统在运行期间将犯罪程序自动拷贝给其他系统,这就好像传染性病毒一样四处蔓延。
2.1数据库加密技术探索
密码学是一门古老而深奥的学科,对一般人来说是陌生的,因为长期以来它只在很小的范围内(如军事、外交、悄报等部门)使用。计算机密码学是研究计算机信息加密、解密及其变换的科学.是数学和计算机的交叉学科,也是一门新兴的学科,随着计算机网络和计算机通信技术的发展,计算机密码学得到前所未有的重视并迅速普及和发展起来。数据加密技术主要分为传输加密和存储加密,而数据传输加密技术是对传输中的数据流进行加密,常用的有链路加密、节点加密和端到端加密三种方式。
(1)链路加密,是传输数据仅在物理层前的数据链路层进行加密,不考虑信源和信宿。它用于保护通信节点间的数据,接收方是传送路径上的各台节点机,信息在每台节点机内都要被解密和再加密,依次进行,直至到达目的地。
(2)节点加密,是在节点处采用一个与节点机相连的密码装置。密文在该装置中被解密并被重新加密,明文不通过节点机,避免了链路加密节点处易受攻击铂缺点。
结语
数据加密技术是最基本的安全技术,被誉为信息安全的核心,最初主要用于保证数据在存储和传输过程中的保密性。它通过变换和置换等各种方法将被保护信息置换成密文,然后再进行信息的存储或传输,即使加密信息在存储或者传输过程为非授权人员所获得,也可以保证这些信息不为其认知.从而达到保护信息的目的。该方法的保密性直接取决于所采用的密码算法和密钥长度。
参考文献
[1]钱雪忠.数据库原理及技术[M].北京:清华大学出版社,2011.
[2]刘升.数据库系统原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2012.
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浅谈计算机数据库的管理与应用论文
摘要: 随着社会经济的快速发展,信息化网络技术手段不断进步,信息技术在人们日常生活、工作及学习中的广泛渗透,不仅给人们生活带来了极大便利,还极大的提升了人们工作与学习效率,为社会各领域的发展起到了巨大的推动作用。数据库是伴随着计算机信息化网络技术发展的,而其又是信息技术发展的核心所在,数据库技术的快速发展一方面在计算机技术的发展和完善上发挥举足轻重作用的同时,一方面也为社会的进步作出突出贡献。本文将就计算机数据库的管理进行详细分析,并在此基础上阐述计算机数据库的应用情况。
关键词: 计算机数据库;管理应用
21世纪是信息大爆炸的时代,伴随着信息化技术的快速发展及在社会生活等各领域的广泛渗透,人们的生活观念及方式都发生了很大的变化,尤其是计算机核心技术之一的数据库技术的发展及应用,不仅使人们生活更加轻松便捷,数据库技术在人们工作学习中的应用,还极大的提升了人们的工作与学习效率,为社会的发展进步起到了巨大的推动作用。计算机数据库的主要定义是其是为了达成相关目标而组织在一起并存储在计算机中的一系列数据。而数据库技术则是指研究数据库的相关管理、设计及结构的一系列方法与手段,以达到对数据的有效分析及处理等,这些方法和手段可以是相关理论知识及技术等。计算机数据库的主要特征有数据库中所有数据信息都存在一定的相互间的联系,同时各数据信息间有保持一定的相对独立性,此外,数据库采用DBMS来对数据进行控制及管理。数据库技术主要经过以下三个发展历程数据的手动管理时段、通过采用文件系统对数据进行管理时段以及数据库形成系统时段,每个阶段数据库技术的特点都不同,有着鲜明的时代特征。下文将就计算机数据库的管理进行详细分析,并在此基础上阐述计算机数据库的应用情况。
一、计算机数据库的管理
计算机数据库的管理主要有以下几种管理技术。
1.存取管理技术
数据库的存取管理技术主要有包括以下技术:一是用户认证技术。对于计算机网络来说,用户的一切信息资料都是采用一系列且具有一定组合的数据来表达,因而用户只存在数据身份而不存在其现实身份,相应的在相关授权方面,计算机网络也是对用户实行数据身份形式的授权模式。该技术可以采用用户设置的相关密码及口令来实施计算机对用户的鉴别,此外,当前还有一种采用生物特征的方式来对用户进行鉴别。用户认证技术能够有效的防止没有经过认证授权的用户,访问、使用及修改数据库的权限;二是控制访问技术。该技术主要是对用户的一些权力进行一定限制,既可以限制骇客非法入侵数据库及访问相关资源,又能够对合法用户的某些权力进行限制,如不允许其访问受保护的文件及访问目录等资源。该技术对主客体的访问权限作了相关规定和限制,对用户的相关访问要求作出相应控制,其中主体主要指的是用户,客体指的是文件等数据库资源。在控制策略方面主要有防火墙控制、权限控制等。
2.恢复和备份技术
由于当前计算机网络情况十分复杂,计算机数据库的安全受到多方面因素的干扰和影响,因此当计算机数据库因某种原因出现故障时,事先做好对数据库信息资源的备份并对其进行恢复就显得尤为必要。系统一旦出现故障,其数据库信息资源便会受到一定破坏甚至丢失,当前应对数据丢失问题的主要对策有对数据进行备份,经过备份的数据信息能够非常简便的对其进行恢复。当前的数据库备份手段包括动态、静态及逻辑备份等。而数据库的恢复手段则包括数据库备份及通过在线日志来进行恢复等。用户应根据计算机系统故障原因及自身情况选择最优的数据库备份和恢复手段,以减少或避免因数据丢失造成的巨大损害。
3.加密技术
随着信息化网络技术在人们日常生活工作中的广泛应用,其在为人们创造巨大效益的同时,也无形中加大对其依赖性,这也导致网络信息安全问题的'不断发生,木马、病毒等危害计算机安全的情况越来越普遍。尤其是当前人们将大量重要的数据信息存储于计算机数据库中,部分人出于各种目的,抓住用户网络安全意识薄弱及网络技术缺乏的弱点,通过计算机漏洞采用非法手段入侵用户计算机系统,通过盗取用户密码的方式,非法访问用户数据信息并对其进行篡改,极大的威胁到了用户的数据信息安全。而通过采用数据加密技术则能有效的避免这些情况的发生,对数据库中的重要信息实施加密,不仅能有效杜绝骇客入侵,还能在系统因某种原因崩溃时,相关数据信息依然不受影响,从而实现数据信息的安全[1]。
二、计算机数据库的应用情况
1.多媒体中的广泛应用
计算机数据库在多媒体领域的广泛运用主要指的是将多媒体的数字化相关技术及数据压缩等技术与数据库技术整合起来,实现数据库技术在多媒体领域的广泛应用。多媒体数据库技术就是在数据库技术不断发展和应用过程中出现,其主要应用领域有图书馆、博物馆及电子商务中。该技术通过将声像等数据信息有机整合起来,形成巨大的多媒体信息资源数据库,从而极大的提高了传统多媒体信息资源的容量,进而能高效的进行多媒体信息资源的大量演示。数据库技术在多媒体领域的广泛应用,不仅多媒体领域的技术水平及服务质量,还为多媒体领域创造了巨大的经济效益,为社会的健康可持续发展提供巨大推动力。
2.信息管理中的广泛应用
随着计算机数据库技术的不断发展,其在信息资源管理中的应用也越来越广泛,并取得了良好效果,数据库技术不仅提升了信息资源的容量,还极大的保障了信息资源的安全及稳定性,提升了用户信息管理水平。当前数据库按照应用领域不同可分为统计数据库、生态环境数据库及海河流域数据库等;按照传统模式分类,则可分为网状、关系及层次型三种模式。数据库技术在信息资源管理中运用,其主要特点有以下几方面:一是运用领域的拓展。以往的信息管理只包括单一农业或工业,现今数据库技术在信息资源管理中的运用后,其管理范围拓展到能涵盖工、农及服务业,这极大的提升了工作效率,促进了生产力的发展;二是数据库技术的巨大进步,使得其在信息资源管理中的应用更加具有可操作性,应用范围更广泛,运用效果更加良好;三是数据库的安全性得到极大提高。数据库的加密技术极大的提升了信息资源的安全性,通过采用用户账号及加密等手段,能够有效对信息资源进行管理,在提升信息管理效率的同时,也能极大的减少甚至避免数据信息风险,从而实现信息管理的安全稳定[2]。
3.在文献管理中的广泛应用
其主要可用于以下几方面:一是数据库技术可有效的运用与文献档案的检索和存储中。可以通过将文献资源录入光盘的形式,实现大量资源的有效存储,而且其还具备成本低廉、安全可靠及容量巨大、携带方便等特点。如其还可以用于教育教学中,如将大量的教学素材及资源通过压缩成光盘的形式,这可以极大的提升教学工作的效率;二是用于计算机C语言文献资源的检索及浏览。可以通过建立计算机C语言的相关理论知识及文献研究资料的数据库信息系统,对其数据信息进行细致分类,引进先进的检索系统,这有助于教师的教学和科研活动的顺利开展。如教师可以根据数据库检索有用资源进行教学设计,这能极大的提升教学的效果。此外,还可以根据数据库的信息资源开展科研活动[3]。
三、结语
计算机数据库技术的发展和应用,不仅能给人们工作、学习及生活带来极大效益,还能创造巨大的社会经济效率,为社会的发展进步起到巨大推动作用。因此,加强对计算机数据库管理与应用的研究有着积极意义。
参考文献
[1]曾令思.计算机数据库的管理与应用[J].电子制作,2014,(06):58-59.
[2]陆根美.浅谈计算机数据库的管理技术及其应用[J].电子世界,2014,(10):335-336.
[3]江绍虎,潘澜月.浅谈计算机数据库的应用与管理[J].科技资讯,2012,(19):25-26.
数据库存储技术的出现,对于传统的纸质存储技术来说,具有革命性的作用,下面是我为大家精心推荐的数据存储技术论文3000字,希望能够对您有所帮助。
数据库编程与数据库存储技术分析
【摘要】随着信息技术的发展,以及人类社会文明进步,在与计算机相关的技术发展中,关于数据方面的处理工作,如今也越来越受到重视,在不同的发展时期,根据不同的计算机类型以及在实际应用的不同,数据库的编程与数据库存相储技术方面的要求也有所差异,所以就要根据实际情况进行具体分析.本文就结合相关技术进行分析。
【关键词】数据库;编程;存储;技术;分析
引言
在计算机的发展过程中,根据数据进行程序编辑,以及在计算机内部储存程序的编辑都是非常重要的方面,虽然会根据所操作的计算机不同,而在具体操作过程中而出现有所区别,但是要针对相关的技术进行具体分析后就能够发现,在数据存储方面只要编辑好数据库对应的程序,要取得好的工作成绩不不难,所以研究好关于数据库编程和数据库存储相关的技术,就能够代替真实人的工作,取得良好的工作效果,促进计算机行业的发展.
随着计算机的普及应用,计算机应用软件得到了快速的发展,从某种意义上来说,计算机之所以能够在各个领域中得到应用,很大程度上就是因为相应的应用软件,根据各个行业的特点,软件公司都开发了针对性的应用软件,通过这些软件的使用,能够给实际的工作带来方便,提升工作的效率,例如在工业自动化中,现在的计算机技术已经具有一定的智能性,可以代替人来进行操作,这种方式出现错误的几率很低,而且计算机不需要休息,生产效率得到了大幅提高,在计算机软件中,尤其是一些大型的软件,数据库是软件的核心内容,因此在计算机软件编写过程中,数据库编程和存储技术,也是一个核心内容,受到我国特殊历史原因影响,我国的软件行业发展较慢,因此数据库编程和存储技术的核心都掌握在西方发达国家手中。
1、数据库存储技术简述
1.1数据库存储技术的概念
数据库的发展很大程度上依赖于计算机性能的提升,在计算机出现的早期,并没有数据库的概念,当时计算机的性能很低,只能进行一些简单的数字运算,体积也非常庞大,还没有数据存储的概念,随着晶体管和集成电路应用在计算机制造中,计算机的性能得到了大幅的提升,开始在各个领域中进行应用,当计算机被用于数据管理时,尤其是一些复杂的数据,传统的存储方式已经无法满足人们的需要,在这种背景下,DSMS诞生了,这种数据库管理系统在当时看来,是数据库管理技术的一次革命,随着计算机性能的提升,逐渐出现了SQL、Oracle等,在传统的数据库编程中,由于数据库编写的时期不同,使用的编写语言也有一定的差异,目前常使用的软件有VB、JAVA、VC、C++等,利用这些编程软件,都可以编写一个指定的数据库,由于每个软件自身都有一定的特点,因此不同领域的数据编程中,所选择的编程软件业有一定的差异。
1.2数据库存储技术的发展
数据库的概念最早可以追溯到20世纪50年代,但是当时数据库的管理,还处于传统人工的方式,并没有形成软件的形式,因此并不能算数据库存储技术的起源,在20世纪60年代中期,随着计算机存储设备的出现,使得计算机能够存储数据,在这种背景下,数据管理软件诞生了,但是受到当时技术条件的限制,只能以文件为单位,将数据存储在外部存储设备中,人们开发了带有界面的操作系统,以便对存储的数据进行管理,随着计算机的普及应用,计算机能够存储的数据越来越多,人们对数据库存储技术有了更高的要求,尤其是企业用户的增加,希望数据库存储技术能够具有很高的共享能力,数据存储技术在这一时期,得到了很大的发展,现在的数据库存储技术,很大程度上也是按照这一时期的标准,来进行相应的开发,随着数据库自身的发展,出现了很多新的数据库存储技术,如数据流、Web数据管理等。
1.3数据库存储技术的作用
数据库存储技术的出现,对于传统的纸质存储技术来说,具有革命性的作用,由于纸质存储数据的方式,很容易受到水、火等灾害,而造成数据的损失,人类文明从有文字开始,就记录了大量的历史信息,但是随着时间的推移,很多数据资料都损毁了,给人类文明造成了严重的损失,而数据库存储技术就能够很好的避免这个问题,在数据库的环境下,信息都会转化成电子的方式,存储在计算机的硬盘中,对于硬盘的保存,要比纸质的书籍等简单的多,需要的环境比较低,最新的一些服务器存储器,甚至具有防火的性能,而且数据库中的数据,可以利用计算机很简单的进行复制,目前很多企业数据库,为了最大程度上保证数据的安全性,都会建立一个映像数据库,定期的对数据库中的信息进行备份,如果工作的数据库出现了问题,就可以通过还原的方式,恢复原来的数据。
2、数据库编程与数据库存储技术的关系
2.1数据库编程决定数据库存储的类型
通过对计算机软件的特点进行分析可以知道,任何软件要想具有相关的功能,都需要在编程过程中来实现,对于数据库程序来说也是一样,在数据库编程的过程中,能够决定数据库存储的类型,根据应用领域的不同,数据库存储技术也有一定的差异,如在电力、交通控制等领域中,应用的大多是实时数据库,而网上的视频网站等,大多采用关系数据库,其次还有商业数据库、自由数据库、微型数据库等,每种数据库的出现,都是为了满足实际应用的需要,虽然在不同历史时期,一种数据库成为主流,但是对于数据库程序的编写者来说,这些数据库的编写;并没有太大的差异,虽然不同的程序编写人员,由于所受教育和习惯的不同,在实际编写的过程中,使用的程序编写软件不同,但无论是VB、VF还是C++等,都可以实现每种数据库类型的编写,从某种意义上来说,数据库类型的确定,通常是在软件需求分析阶段中进行设计,然后在数据编程阶段来实现,
2.2数据库存储技术是数据库编程的核心
对于数据库程序来说,最重要的功能就是存储数据,通常情况在,一个数据库程序会分成几个模块,其中核心模块就是数据库存储技术。
结语
在目前国内经济发展形势下,针对于计算机的软件行业的形式,也在大力推动下,成为一个焦点行业,随着行业的发展,相关促进简便工作的程序也得到了相应的研究和发明中,就算是一些不具备计算机专业知识的普通使用着,不管在使用还是研发程序上也是介可以的,只是针对于数据库编程和数据库存储技术方面进行分析,但是作为系统的核心区域,所以相关的技术也是非常重要的,所以要想提升工作效率,缓解工作压力,就要结合使用情况,在所能应用的范围内,选择最具有优势的相应软件处理技术,以此为研发中心,开发出所需要的软件类型,进行所有的数据整理工作,对于办公室工作极大范围内的促进,对于数据库编程于数据存储方面的技术是非常重要的。
参考文献
[1]董慧群,王福明.基于LabWindows/CVI的数据库编程[J].山西电子技术,2011(04):55-56.
[2]吴敏宁,高楠.Delphi数据库编程开发[J].电脑知识与技术,2009(11):2882-2883.
[3]郑刚,唐红梅.面向对象数据库中数据模型及存储结构的研究[J].计算机工程,2002(03):65-67.
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数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分,是计算机数据处理与信息管理系统的核心。数据库技术研究和解决了计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题,在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据。
随着计算机技术与网络通信技术的发展,数据库技术已成为信息社会中对大量数据进行组织与管理的重要技术手段及软件技术,是网络信息化管理系统的基础。本章主要介绍数据库技术的应用与发展、关系模型的基本概念、关系数据库的设计理论及数据库设计方法等内容,是学习和掌握现代数据库技术的基础。
1.1 数据库技术的发展与应用
从20世纪60年代末期开始到现在,数据库技术已经发展了30多年。在这30多年的历程中,人们在数据库技术的理论研究和系统开发上都取得了辉煌的成就,而且已经开始对新一代数据库系统的深入研究。数据库系统已经成为现代计算机系统的重要组成部分。
1.1.1 数据库技术与信息技术
信息技术(Information Technology,IT)是当今使用频率最高的名词之一,它随着计算机技术在工业、农业以及日常生活中的广泛应用,已经被越来越多的个人和企业作为自己赶超世界潮流的标志之一。而数据库技术则是信息技术中一个重要的支撑。没有数据库技术,人们在浩瀚的信息世界中将显得手足无措。
数据库技术是计算机科学技术的一个重要分支。从20世纪50年代中期开始,计算机应用从科学研究部门扩展到企业管理及政府行政部门,人们对数据处理的要求也越来越高。1968年,世界上诞生了第一个商品化的信息管理系统IMS(Information Management System),从此,数据库技术得到了迅猛发展。在互联网日益被人们接受的今天,Internet又使数据库技术、知识、技能的重要性得到了充分的放大。现在数据库已经成为信息管理、办公自动化、计算机辅助设计等应用的主要软件工具之一,帮助人们处理各种各样的信息数据。
1.1.2 数据库技术的应用及特点
数据库最初是在大公司或大机构中用作大规模事务处理的基础。后来随着个人计算机的普及,数据库技术被移植到PC机(Personal Computer,个人计算机)上,供单用户个人数据库应用。接着,由于PC机在工作组内连成网,数据库技术就移植到工作组级。现在,数据库正在Internet和内联网中广泛使用。
20世纪60年代中期,数据库技术是用来解决文件处理系统问题的。当时的数据库处理技术还很脆弱,常常发生应用不能提交的情况。20世纪70年代关系模型的诞生为数据库专家提供了构造和处理数据库的标准方法,推动了关系数据库的发展和应用。1979年,Ashton-Tate公司引入了微机产品dBase Ⅱ,并称之为关系数据库管理系统,从此数据库技术移植到了个人计算机上。20世纪80年代中期到后期,终端用户开始使用局域网技术将独立的计算机连接成网络,终端之间共享数据库,形成了一种新型的多用户数据处理,称为客户机/服务器数据库结构。现在,数据库技术正在被用来同Internet技术相结合,以便在机构内联网、部门局域网甚至WWW上发布数据库数据。
1.1.3 数据库技术发展历史
数据模型是数据库技术的核心和基础,因此,对数据库系统发展阶段的划分应该以数据模型的发展演变作为主要依据和标志。按照数据模型的发展演变过程,数据库技术从开始到现在短短的30年中,主要经历了三个发展阶段:第一代是网状和层次数据库系统,第二代是关系数据库系统,第三代是以面向对象数据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、并行计算技术等相互渗透、有机结合,成为当代数据库技术发展的重要特征。
1. 第一代数据库系统
第一代数据库系统是20世纪70年代研制的层次和网状数据库系统。层次数据库系统的典型代表是1969年IBM公司研制出的层次模型的数据库管理系统IMS。20世纪60年代末70年代初,美国数据库系统语言协会CODASYL(Conference on Data System Language)下属的数据库任务组DBTG(Data Base Task Group)提出了若干报告,被称为DBTG报告。DBTG报告确定并建立了网状数据库系统的许多概念、方法和技术,是网状数据库的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下数据库系统的实现技术不断成熟,开发了许多商品化的数据库系统,它们都是基于层次模型和网状模型的。
可以说,层次数据库是数据库系统的先驱,而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基者。
2. 第二代数据库系统
第二代数据库系统是关系数据库系统。1970年IBM公司的San Jose研究试验室的研究员Edgar F. Codd发表了题为《大型共享数据库数据的关系模型》的论文,提出了关系数据模型,开创了关系数据库方法和关系数据库理论,为关系数据库技术奠定了理论基础。Edgar F. Codd于1981年被授予ACM图灵奖,以表彰他在关系数据库研究方面的杰出贡献。
20世纪70年代是关系数据库理论研究和原型开发的时代,其中以IBM公司的San Jose研究试验室开发的System R和Berkeley大学研制的Ingres为典型代表。大量的理论成果和实践经验终于使关系数据库从实验室走向了社会,因此,人们把20世纪70年代称为数据库时代。20世纪80年代几乎所有新开发的系统均是关系型的,其中涌现出了许多性能优良的商品化关系数据库管理系统,如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase等。这些商用数据库系统的应用使数据库技术日益广泛地应用到企业管理、情报检索、辅助决策等方面,成为实现和优化信息系统的基本技术。
3. 第三代数据库系统
从20世纪80年代以来,数据库技术在商业上的巨大成功刺激了其他领域对数据库技术需求的迅速增长。这些新的领域为数据库应用开辟了新的天地,并在应用中提出了一些新的数据管理的需求,推动了数据库技术的研究与发展。
1990年高级DBMS功能委员会发表了《第三代数据库系统宣言》,提出了第三代数据库管理系统应具有的三个基本特征:
l 应支持数据管理、对象管理和知识管理。
l 必须保持或继承第二代数据库系统的技术。
l 必须对其他系统开放。
面向对象数据模型是第三代数据库系统的主要特征之一;数据库技术与多学科技术的有机结合也是第三代数据库技术的一个重要特征。分布式数据库、并行数据库、工程数据库、演绎数据库、知识库、多媒体库、模糊数据库等都是这方面的实例。
1.1.4 数据库系统访问技术
目前访问数据库服务器的主流标准接口主要有ODBC、OLE DB和ADO。下面分别对这三种接口进行概要介绍。
1. 开放数据库连接(ODBC)
开放数据库连接(Open Database Connectivity,ODBC)是由Microsoft公司定义的一种数据库访问标准。使用ODBC应用程序不仅可以访问存储在本地计算机的桌面型数据库中的数据,而且可以访问异构平台上的数据库,例如可以访问SQL Server、Oracle、Informix或DB2构建的数据库等。
ODBC是一种重要的访问数据库的应用程序编程接口(Application Programming Interface,API),基于标准的SQL语句,它的核心就是SQL语句,因此,为了通过ODBC访问数据库服务器,数据库服务器必须支持SQL语句。
ODBC通过一组标准的函数(ODBC API)调用来实现数据库的访问,但是程序员不必理解这些ODBC,API就可以轻松开发基于ODBC的客户机/服务器应用程序。这是因为在很多流行的程序开发语言中,如Visual Basic、PowerBuilder、Visual C++等,都提供了封装ODBC各种标准函数的代码层,开发人员可以直接使用这些标准函数。
ODBC获得了巨大成功并大大简化了一些数据库开发工作。但是它也存在严重的不足,因此Microsoft公司又开发了OLE DB。
2. OLE DB
OLE DB是Microsoft公司提供的关于数据库系统级程序的接口(System-Level Programming Interface),是Microsoft公司数据库访问的基础。OLE DB实际上是Microsoft公司OLE对象标准的一个实现。OLE DB对象本身是COM(组件对象模型)对象并支持这种对象的所有必需的接口。
一般说来,OLE DB提供了两种访问数据库的方法:一种是通过ODBC驱动器访问支持SQL语言的数据库服务器;另一种是直接通过原始的OLE DB提供程序。因为ODBC只适用于支持SQL语言的数据库,因此ODBC的使用范围过于狭窄,目前Microsoft公司正在逐步用OLE DB来取代ODBC。
因为OLE DB是一个面向对象的接口,特别适合于面向对象语言。然而,许多数据库应用开发者使用VBScript和JScript等脚本语言开发程序,所以Microsoft公司在OLE DB对象的基础上定义了ADO。
3. 动态数据对象(ADO)
动态数据对象(Active Data Objects,ADO)是一种简单的对象模型,可以被开发者用来处理任何OLE DB数据,可以由脚本语言或高级语言调用。ADO对数据库提供了应用程序水平级的接口(Application-Level Programming Interface),几乎使用任何语言的程序员都能够通过使用ADO来使用OLE DB的功能。Microsoft公司声称,ADO将替换其他的数据访问方式,所以ADO对于任何使用Microsoft公司产品的数据库应用是至关重要的。
1.1.5 网络数据库系统编程技术
在当今网络盛行的年代,数据库与Web技术的结合正在深刻改变着网络应用。有了数据库的支持,扩展网页功能、设计交互式页面、构造功能强大的后台管理系统、更新网站和维护网站都将变得轻而易举。随着网络应用的深入,Web数据库技术将日益显示出其重要地位。在这里简单介绍一下Web数据库开发的相关技术。
1. 通用网关接口(CGI)编程
通用网关接口(Common Gateway Interface,CGI)是一种通信标准,它的任务是接受客户端的请求,经过辨认和处理,生成HTML文档并重新传回到客户端。这种交流过程的编程就叫做CGI编程。CGI可以运行在多种平台上,具有强大的功能,可以使用多种语言编程,如Visual Basic、Visual C++、Tcl、Perl、AppletScript等,比较常见的是用Perl语言编写的CGI程序。但是CGI也有其致命的弱点,即速度慢和安全性差等。
2. 动态服务器页面(ASP)
动态服务器页面(Active Server Pages,ASP)是Microsoft公司推出的一种用以取代CGI的技术,是一种真正简便易学、功能强大的服务器编程技术。ASP实际上是Microsoft公司开发的一套服务器端脚本运行环境,通过ASP可以建立动态的、交互的、高效的Web服务器应用程序。用ASP编写的程序都在服务器端执行,程序执行完毕后,再将执行的结果返回给客户端浏览器,这样不仅减轻了客户端浏览器的负担,大大提高了交互速度,而且避免了ASP程序源代码的外泄,提高了程序的安全性。
3. Java 服务器页面(JSP)
Java服务器页面(Java Server Pages,JSP)是Sun公司发布的Web应用程序开发技术,一经推出,就受到了人们的广泛关注。JSP技术为创建高度动态的Web应用程序提供了一个独特的开发环境,它能够适用于市场上大多数的服务器产品。
JSP使用Java语言编写服务器端程序,当客户端向服务器发出请求时,JSP源程序被编译成Servlet并由Java虚拟机执行。这种编译操作仅在对JSP页面的第一次请求时发生。因此,JSP程序能够提供更快的交互速度,其安全性和跨平台性也很优秀。
数据模型是数据库技术的核心和基础,因此,对数据库系统发展阶段的划分应该以数据模型的发展演变作为主要依据和标志。按照数据模型的发展演变过程,数据库技术从开始到如今短短的30年中,主要经历了三个发展阶段:第一代是网状和层次数据库系统,第二代是关系数据库系统,第三代是以面向对象数据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、并行计算技术等相互渗透、有机结合,成为当代数据库技术发展的重要特征。 第一代数据库系统是20世纪70年代研制的层次和网状数据库系统。层次数据库系统的典型代表是1969年IBM公司研制出的层次模型的数据库管理系统IMS。20世纪60年代末70年代初,美国数据库系统语言协会CODASYL(Conference on Data System Language)下属的数据库任务组DBTG(Data Base Task Group)提出了若干报告,被称为DBTG报告。DBTG报告确定并建立了网状数据库系统的许多概念、方法和技术,是网状数据库的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下数据库系统的实现技术不断成熟,开发了许多商品化的数据库系统,它们都是基于层次模型和网状模型的。可以说,层次数据库是数据库系统的先驱,而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基者。 第二代数据库系统是关系数据库系统。1970年IBM公司的San Jose研究试验室的研究员Edgar F. Codd发表了题为《大型共享数据库数据的关系模型》的论文,提出了关系数据模型,开创了关系数据库方法和关系数据库理论,为关系数据库技术奠定了理论基础。Edgar F. Codd于1981年被授予ACM图灵奖,以表彰他在关系数据库研究方面的杰出贡献。20世纪70年代是关系数据库理论研究和原型开发的时代,其中以IBM公司的San Jose研究试验室开发的System R和Berkeley大学研制的Ingres为典型代表。大量的理论成果和实践经验终于使关系数据库从实验室走向了社会,因此,人们把20世纪70年代称为数据库时代。20世纪80年代几乎所有新开发的系统均是关系型的,其中涌现出了许多性能优良的商品化关系数据库管理系统,如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase等。这些商用数据库系统的应用使数据库技术日益广泛地应用到企业管理、情报检索、辅助决策等方面,成为实现和优化信息系统的基本技术。 从20世纪80年代以来,数据库技术在商业上的巨大成功刺激了其他领域对数据库技术需求的迅速增长。这些新的领域为数据库应用开辟了新的天地,并在应用中提出了一些新的数据管理的需求,推动了数据库技术的研究与发展。1990年高级DBMS功能委员会发表了《第三代数据库系统宣言》,提出了第三代数据库管理系统应具有的三个基本特征:应支持数据管理、对象管理和知识管理。必须保持或继承第二代数据库系统的技术。必须对其他系统开放。