数据库管理技术演进与三级模式结构解析

"这篇资料主要介绍了数据库的三级模式结构，以及数据管理技术的发展历程，从人工管理阶段到文件系统阶段，再到数据库系统阶段，并提到了数据库的一些核心术语和设计过程。" 在数据库领域，三级模式结构是数据组织的重要概念，它包括了模式、外模式和内模式。模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，代表了数据库的整体逻辑视图。外模式则是用户用到的那部分数据的逻辑结构和特征的描述，是用户接口的一部分，允许用户以他们自己的方式查看数据。内模式则关注数据的物理存储细节，如数据如何在磁盘上布局、索引如何构建等。外模式/模式映象描述了用户视图与全局视图之间的转换规则，而模式/内模式映象则指明了逻辑结构与物理结构的对应关系。 数据管理的概念涵盖数据的收集、整理、存储、维护、检索和传输等操作。从历史的角度看，数据管理经历了三个主要阶段： 1. 人工管理阶段：在早期的计算机应用中，数据并不保存在计算机内，没有专用软件进行管理，数据不共享且无独立性。 2. 文件系统阶段：随着硬件和操作系统的进步，数据开始以文件形式长期保存，出现了专门的文件管理系统，但数据冗余、不一致性和弱联系等问题逐渐显现。 3. 数据库系统阶段：自20世纪60年代后期以来，数据库技术开始兴起，例如IMS系统、DBTG报告和关系数据库的提出。这一阶段的特点是数据模型的使用、高共享性和独立性、低冗余度，以及通过数据库管理系统（DBMS）进行统一管理和控制。 数据库系统的核心组件是数据库（DB），它是由DBMS统一管理的、有组织的相关数据集合。DBMS作为用户和操作系统之间的桥梁，负责数据的存储、查询、更新和管理。数据库技术还包括了数据库系统（DBS），这是一个采用数据库技术的完整计算机系统。随着技术的进步，分布式数据库、面向对象数据库、并行数据库以及数据仓库等新型数据库技术也应运而生。 在设计数据库时，通常分为概念设计和逻辑设计两个阶段。概念设计阶段，实体和属性被用来描述现实世界的事物，实体代表可区分的事物，属性则是实体的特性。逻辑设计则将这些概念转化为特定数据模型（如关系模型）的表达，以便在数据库中实现。 这篇资料详细阐述了数据库的三级模式结构以及数据管理技术的发展，为理解和使用数据库提供了基础理论框架。