数据库技术发展和展望（一）发展历程数据库技术最初产生于20世纪60年代中期，特别是到了 20世纪60年代 后期，随着计算机管理数据的规模越来越大，应用越来越广泛。数据库技术也在 不断地发展和提高，先后经历了第一代的网状、层次数据库系统；第二代的关系 数据库系统；第三代的以面向对象模型为主要特征的数据库系统。第一代数据库的代表是1969年IBM公司研制的层次模型的数据库管理系统 IMS和70年代美国数据库系统语言协商OODASYL下属数据库任务组DBTG提 议的网状模型。层次数据库的数据模型是有根的定向有序树，网状模型对应的是 有向图。这两种数据库奠定了现代数据库发展的基础。第二代数据库的主要特征是支持关系数据模型。这一理论是在20世纪70年 代由时任IBM研究员的EECodd博士提出的。关系数据库系统管理的数据，其 结构较为简单，数据本身以二维表的形式进行存储；表之间的数据联系是通过一 个表的码与另一个表的码的连接来实现。关系数据库系统为其管理的数据提供并 发控制、应急恢复和可伸缩性等功能。值得注意的是关系数据库最重要的特征不 是其存储和读取数据的能力，而是关系数据炸系统提供的强大的查询功能以及提 供的十分方便、易于使用的非过程化查询语言SQL,这些优点使得关系型数据库 得到广泛的应用。第三代数据库产生于80年代，随着科学技术的不断进步，不同领域的数据 廉应用提出了更多新的数据管理的需求，关系型数据廉已经不能完全满足需求， 于是数据库技术的研究和发展进入了新时代。其主要特点是：在保持和继承了第 二代关系数据库技术的同时，将面向对象的思想、方法和技术引入数据库。在面向对象技术和数据库技术相结合的过程中，基本上是沿着两种途径发展 的：一种实现途径是建立纯粹的面向对象数据摩管理系统，这种途径往往是以一 种面向对象语言为基础，增加数据库的功能，主要是支持持久对象和实现数据共 享。面向对象的数据库不仅在处理多媒体等数据类型时可以做到游刃有余，而且 在应用系统开发速度和维护等方面有着极大的优越性。但是，这种纯粹的面向对 象数据库系统并不支持SQL语言，在通用性方面失去了优势，因而其应用领域 受到了很大的局限。第二种实现途径是从传统的关系数据原加以扩展，增加面向对象的特性，把 面向对象技术与关系数据库相结合，建立对象关系数据库管理系统。这种系统既 支持己经被广泛使用的SQL,具有良好的通用性，又具有面向对象特性，支持复 杂对象和复杂对象的复杂行为，是对象技术和传统关系数据库技术的最佳融合。这些年，企业数据儿何级的增长一直在刺激着数据库市场的蓬勃发展，易观 国际近期发布2006年第4季度中国数据炸软件巾场数据监测数据显示，2006 年第4季度中国商业数据库市场2006年第4季度整体规模达到5.35亿元，季 度环比增15.45%。I DC曾预测，2008年全球数据库软件市场规模将达到200 亿美元。面对着如此需求强劲的市场，有人却说，数据库市场可以算是多年来最缺乏 新意的领域。究其原因，在于其格局多年以来一直保持着相对的稳定，屈指可数 的几个巨头各据一方，瓜分了世界范围内数据库市场近90%的份额。而对早巳熟知这些厂商的用户来说，他们不再关心谁是霸主谁是领袖。对数 据库技术发展的趋势关注程度已经远超越了数据库本身。(-)前景展望时代总是在不断向前推进，进入21世纪，数据库技术发展和大多数领域发 展一样，是应用驱动和技术驱动相结合。首先随着市场需求的变化，特别是进入20世纪90年代，Internet/Intranet 以及Web技术在全球被普遍接受。它使用起来简易方便，费用低廉；应用系统 开发快捷；信息访问时没有位置的限制。这-切使得基于Internet/Intranet技术 的计算环境被采纳的速度比历史上任何其他信息技术都要快。信息业正在从客户 机/服务器的计算结构转移，迈向一个崭新的网络计算时代。面对Internet,未来数据库的发展将遵循四个方向：大、小、广、易。一-方 面，随着深度及普及化的发展趋势，数据库分别朝大型与小型化发展。超大规模 数据的出现需要高性能、复杂的并行数据库系统，此外，随着移动计算与普遍化 计算的发展，低端的精小型系统是解决个性数据处理和存储的主要工具，它将嵌 入到各种移动设备中去，装进广大的用户口袋中，进入寻常百姓家。另一方面， 随着Internet的发展，数据库技术的应用空间将不断地扩展，即未来数据库将向 Web这样一个广阔的空间发展。与此同时，数据库技术还将向着实时性更强。 更加智能化的方向发展，对其融入自然语言甚至肢体语言的接口，让人们应用数 据库变得更加容易。另外，从技术驱动的角度看，数据库技术应呈现出具有高可靠性、高性能、 高可伸缩性和高安全性的特点。这是由于数据库是各行业信息系统的核心和基 础，其可靠性和性能是人们非常关心的问题。事实上，数据库系统的稳定和高效 也是技术上长久不衰的追求。此外，从各行业信息系统发展的角度上看，一个系 统的可扩展能力也是非常重要的。由于信息量、业务量的扩大，原来的系统规模 和能力已经不再适应新的要求的时.候，不是重新更换更高档次的机器，而是在原 有的基础上增加新的设备，如处理器、存储器等，从而达到分散负载的目的。数 据的安全性是另一个重要的课题，普通的基于授权的机制已经不能满足许多应用 的要求，新的基于角色的授权机制以及一些安全功能要素，在一些应用中成为切 切实实的需要。下一代数据库趋势：XML数据库：甲骨文、IBM、微软、Sy BaseBl数据库：甲骨文、IBM、微软、Sy Base开源数据库：MySQL、FbstgreSQL网格数据库：甲骨文、IBM从近儿年看，各大数据库厂商儿乎无一例外地在数据库内支持 XML(eXtensible Markup Language,可扩展的标识语言)，并以此发起猛烈的竞 争攻势。这表明，在Web应用程序和系统间信息交换方面表现突出的XML技术, 已经成为主导数据库技术趋势的主力军。2006年，在IDC最近发布的一份报告中，500家受访企业的IT部门中有 29%称，正在大量使用XML存储库和数据库;约有同样比例的受访者称，正在 探索这方面的使用前景。、甲骨文认为：“XL在信息管理领域无处不在，不管是管理结构化或非结构 化信息，或者用于信息传输，或者是集成信息的映射标准，它现在是不可或缺的。” XML是定义文档结构的机制,XML规范定义了 一个对文档进行标记的标准。 早在2000年左右，国内就表现出了对XML技术的需求。新华社汽时就采 用了。racleXML数据库。当时是因为需要从美联社、路透社等国际新闻媒体机 构交换数据，而且各个功能模块之间，如计费系统和新闻稿件内容管理系统之间 的信息交互，它们都需要XML格式。既然XML已是各种数据特别是文档的首选格式，国际主流的数据库厂商们 自然也随行就市，全都推出了兼容传统关系型数据与层次型数据（XML数据）混 合应用的新一代数据库产品。（三）数据库新技术当前流行的数据库管理系统（DB2、Oracle Sybase等）在原有基础上增 加了许多新特性。下面以Oracle数据库为例，简单介绍一下分布式数据库、并 行数据库、面向对象的数据库和多媒体数据库的有关情况。1、Oracle分布式数据库技术，Oracle的分布式数据库功能允许用户开发的应用程 序把多个网络互联的数据库当作一个完整的数据库看待，允许用户透明地操作远 程数据库的数据，可以用多个数据库满足多个工作组、部门或地区的需求，并把 它们连接在一起，使应用程序看起来只有一个大型数据库。2、Oracle并行数据库技术，Oracle 9i推出的Real Application Quster（RAC）就是一神并行 数据库，9i RAC是利用了相互连接的多台计算机处理能力的一个加强运算环境，通常称为 簇（Ouster） 个簇通常由两个或多个节点（计算机）组成，是一种低耦合结构。在RAC环境 下，所有的节点同时在一个数据库上处理事务，RAC来协调各个节点，保证数据的完整性 和致性。3、Oracle的面向对象技术,Oracle8以后的版本中,不仅扩展了 SQL （DDL和 DML）,并允许用户定义自己的类型以及这些类型间的关系，将它们作为基本或 本地类型存储在数据库中，以及查询、插入和更新它们。4、Oracle多媒体数据库技术，Oracle InterMedia提供了一系列图像、音频和视频 对象类型，来满足大多数普通网络应用程序的需求。这些对象类型能够扩充以支 持很多具体应用程序的需求（新的压缩和解压缩模式、专用索引、客户查询最优 化和方法），应用程序能够容易地将多个图像、音频和视频列，或者包括这些对 象类型的混合列，加入现存或新建的关系表中。参考中国计算机报第1252期， 百度网胡冰论文计算机发展与展望