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研究資料庫

發布時間: 2024-08-10 06:22:37

資料庫技術的國內外發展與應用現狀

資料庫技術是現代信息科學與技術的重要組成部分,是計算機數據處理與信息管理系統的核心。資料庫技術研究和解決了計算機信息處理過程中大量數據有效地組織和存儲的問題,在資料庫系統中減少數據存儲冗餘、實現數據共享、保障數據安全以及高效地檢索數據和處理數據。

隨著計算機技術與網路通信技術的發展,資料庫技術已成為信息社會中對大量數據進行組織與管理的重要技術手段及軟體技術,是網路信息化管理系統的基礎。本章主要介紹資料庫技術的應用與發展、關系模型的基本概念、關系資料庫的設計理論及資料庫設計方法等內容,是學習和掌握現代資料庫技術的基礎。

1.1 資料庫技術的發展與應用
從20世紀60年代末期開始到現在,資料庫技術已經發展了30多年。在這30多年的歷程中,人們在資料庫技術的理論研究和系統開發上都取得了輝煌的成就,而且已經開始對新一代資料庫系統的深入研究。資料庫系統已經成為現代計算機系統的重要組成部分。

1.1.1 資料庫技術與信息技術
信息技術(Information Technology,IT)是當今使用頻率最高的名詞之一,它隨著計算機技術在工業、農業以及日常生活中的廣泛應用,已經被越來越多的個人和企業作為自己趕超世界潮流的標志之一。而資料庫技術則是信息技術中一個重要的支撐。沒有資料庫技術,人們在浩瀚的信息世界中將顯得手足無措。

資料庫技術是計算機科學技術的一個重要分支。從20世紀50年代中期開始,計算機應用從科學研究部門擴展到企業管理及政府行政部門,人們對數據處理的要求也越來越高。1968年,世界上誕生了第一個商品化的信息管理系統IMS(Information Management System),從此,資料庫技術得到了迅猛發展。在互聯網日益被人們接受的今天,Internet又使資料庫技術、知識、技能的重要性得到了充分的放大。現在資料庫已經成為信息管理、辦公自動化、計算機輔助設計等應用的主要軟體工具之一,幫助人們處理各種各樣的信息數據。

1.1.2 資料庫技術的應用及特點
資料庫最初是在大公司或大機構中用作大規模事務處理的基礎。後來隨著個人計算機的普及,資料庫技術被移植到PC機(Personal Computer,個人計算機)上,供單用戶個人資料庫應用。接著,由於PC機在工作組內連成網,資料庫技術就移植到工作組級。現在,資料庫正在Internet和內聯網中廣泛使用。

20世紀60年代中期,資料庫技術是用來解決文件處理系統問題的。當時的資料庫處理技術還很脆弱,常常發生應用不能提交的情況。20世紀70年代關系模型的誕生為資料庫專家提供了構造和處理資料庫的標准方法,推動了關系資料庫的發展和應用。1979年,Ashton-Tate公司引入了微機產品dBase Ⅱ,並稱之為關系資料庫管理系統,從此資料庫技術移植到了個人計算機上。20世紀80年代中期到後期,終端用戶開始使用區域網技術將獨立的計算機連接成網路,終端之間共享資料庫,形成了一種新型的多用戶數據處理,稱為客戶機/伺服器資料庫結構。現在,資料庫技術正在被用來同Internet技術相結合,以便在機構內聯網、部門區域網甚至WWW上發布資料庫數據。

1.1.3 資料庫技術發展歷史
數據模型是資料庫技術的核心和基礎,因此,對資料庫系統發展階段的劃分應該以數據模型的發展演變作為主要依據和標志。按照數據模型的發展演變過程,資料庫技術從開始到現在短短的30年中,主要經歷了三個發展階段:第一代是網狀和層次資料庫系統,第二代是關系資料庫系統,第三代是以面向對象數據模型為主要特徵的資料庫系統。資料庫技術與網路通信技術、人工智慧技術、面向對象程序設計技術、並行計算技術等相互滲透、有機結合,成為當代資料庫技術發展的重要特徵。

1. 第一代資料庫系統
第一代資料庫系統是20世紀70年代研製的層次和網狀資料庫系統。層次資料庫系統的典型代表是1969年IBM公司研製出的層次模型的資料庫管理系統IMS。20世紀60年代末70年代初,美國資料庫系統語言協會CODASYL(Conference on Data System Language)下屬的資料庫任務組DBTG(Data Base Task Group)提出了若干報告,被稱為DBTG報告。DBTG報告確定並建立了網狀資料庫系統的許多概念、方法和技術,是網狀資料庫的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下資料庫系統的實現技術不斷成熟,開發了許多商品化的資料庫系統,它們都是基於層次模型和網狀模型的。

可以說,層次資料庫是資料庫系統的先驅,而網狀資料庫則是資料庫概念、方法、技術的奠基者。

2. 第二代資料庫系統
第二代資料庫系統是關系資料庫系統。1970年IBM公司的San Jose研究試驗室的研究員Edgar F. Codd發表了題為《大型共享資料庫數據的關系模型》的論文,提出了關系數據模型,開創了關系資料庫方法和關系資料庫理論,為關系資料庫技術奠定了理論基礎。Edgar F. Codd於1981年被授予ACM圖靈獎,以表彰他在關系資料庫研究方面的傑出貢獻。

20世紀70年代是關系資料庫理論研究和原型開發的時代,其中以IBM公司的San Jose研究試驗室開發的System R和Berkeley大學研製的Ingres為典型代表。大量的理論成果和實踐經驗終於使關系資料庫從實驗室走向了社會,因此,人們把20世紀70年代稱為資料庫時代。20世紀80年代幾乎所有新開發的系統均是關系型的,其中涌現出了許多性能優良的商品化關系資料庫管理系統,如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase等。這些商用資料庫系統的應用使資料庫技術日益廣泛地應用到企業管理、情報檢索、輔助決策等方面,成為實現和優化信息系統的基本技術。

3. 第三代資料庫系統
從20世紀80年代以來,資料庫技術在商業上的巨大成功刺激了其他領域對資料庫技術需求的迅速增長。這些新的領域為資料庫應用開辟了新的天地,並在應用中提出了一些新的數據管理的需求,推動了資料庫技術的研究與發展。

1990年高級DBMS功能委員會發表了《第三代資料庫系統宣言》,提出了第三代資料庫管理系統應具有的三個基本特徵:

l 應支持數據管理、對象管理和知識管理。

l 必須保持或繼承第二代資料庫系統的技術。

l 必須對其他系統開放。

面向對象數據模型是第三代資料庫系統的主要特徵之一;資料庫技術與多學科技術的有機結合也是第三代資料庫技術的一個重要特徵。分布式資料庫、並行資料庫、工程資料庫、演繹資料庫、知識庫、多媒體庫、模糊資料庫等都是這方面的實例。

1.1.4 資料庫系統訪問技術
目前訪問資料庫伺服器的主流標准介面主要有ODBC、OLE DB和ADO。下面分別對這三種介面進行概要介紹。

1. 開放資料庫連接(ODBC)
開放資料庫連接(Open Database Connectivity,ODBC)是由Microsoft公司定義的一種資料庫訪問標准。使用ODBC應用程序不僅可以訪問存儲在本地計算機的桌面型資料庫中的數據,而且可以訪問異構平台上的資料庫,例如可以訪問SQL Server、Oracle、Informix或DB2構建的資料庫等。

ODBC是一種重要的訪問資料庫的應用程序編程介面(Application Programming Interface,API),基於標準的SQL語句,它的核心就是SQL語句,因此,為了通過ODBC訪問資料庫伺服器,資料庫伺服器必須支持SQL語句。

ODBC通過一組標準的函數(ODBC API)調用來實現資料庫的訪問,但是程序員不必理解這些ODBC,API就可以輕松開發基於ODBC的客戶機/伺服器應用程序。這是因為在很多流行的程序開發語言中,如Visual Basic、PowerBuilder、Visual C++等,都提供了封裝ODBC各種標准函數的代碼層,開發人員可以直接使用這些標准函數。

ODBC獲得了巨大成功並大大簡化了一些資料庫開發工作。但是它也存在嚴重的不足,因此Microsoft公司又開發了OLE DB。

2. OLE DB
OLE DB是Microsoft公司提供的關於資料庫系統級程序的介面(System-Level Programming Interface),是Microsoft公司資料庫訪問的基礎。OLE DB實際上是Microsoft公司OLE對象標準的一個實現。OLE DB對象本身是COM(組件對象模型)對象並支持這種對象的所有必需的介面。

一般說來,OLE DB提供了兩種訪問資料庫的方法:一種是通過ODBC驅動器訪問支持SQL語言的資料庫伺服器;另一種是直接通過原始的OLE DB提供程序。因為ODBC只適用於支持SQL語言的資料庫,因此ODBC的使用范圍過於狹窄,目前Microsoft公司正在逐步用OLE DB來取代ODBC。

因為OLE DB是一個面向對象的介面,特別適合於面向對象語言。然而,許多資料庫應用開發者使用VBScript和JScript等腳本語言開發程序,所以Microsoft公司在OLE DB對象的基礎上定義了ADO。

3. 動態數據對象(ADO)
動態數據對象(Active Data Objects,ADO)是一種簡單的對象模型,可以被開發者用來處理任何OLE DB數據,可以由腳本語言或高級語言調用。ADO對資料庫提供了應用程序水平級的介面(Application-Level Programming Interface),幾乎使用任何語言的程序員都能夠通過使用ADO來使用OLE DB的功能。Microsoft公司聲稱,ADO將替換其他的數據訪問方式,所以ADO對於任何使用Microsoft公司產品的資料庫應用是至關重要的。

1.1.5 網路資料庫系統編程技術
在當今網路盛行的年代,資料庫與Web技術的結合正在深刻改變著網路應用。有了資料庫的支持,擴展網頁功能、設計互動式頁面、構造功能強大的後台管理系統、更新網站和維護網站都將變得輕而易舉。隨著網路應用的深入,Web資料庫技術將日益顯示出其重要地位。在這里簡單介紹一下Web資料庫開發的相關技術。

1. 通用網關介面(CGI)編程
通用網關介面(Common Gateway Interface,CGI)是一種通信標准,它的任務是接受客戶端的請求,經過辨認和處理,生成HTML文檔並重新傳回到客戶端。這種交流過程的編程就叫做CGI編程。CGI可以運行在多種平台上,具有強大的功能,可以使用多種語言編程,如Visual Basic、Visual C++、Tcl、Perl、AppletScript等,比較常見的是用Perl語言編寫的CGI程序。但是CGI也有其致命的弱點,即速度慢和安全性差等。

2. 動態伺服器頁面(ASP)
動態伺服器頁面(Active Server Pages,ASP)是Microsoft公司推出的一種用以取代CGI的技術,是一種真正簡便易學、功能強大的伺服器編程技術。ASP實際上是Microsoft公司開發的一套伺服器端腳本運行環境,通過ASP可以建立動態的、交互的、高效的Web伺服器應用程序。用ASP編寫的程序都在伺服器端執行,程序執行完畢後,再將執行的結果返回給客戶端瀏覽器,這樣不僅減輕了客戶端瀏覽器的負擔,大大提高了交互速度,而且避免了ASP程序源代碼的外泄,提高了程序的安全性。

3. Java 伺服器頁面(JSP)
Java伺服器頁面(Java Server Pages,JSP)是Sun公司發布的Web應用程序開發技術,一經推出,就受到了人們的廣泛關注。JSP技術為創建高度動態的Web應用程序提供了一個獨特的開發環境,它能夠適用於市場上大多數的伺服器產品。

JSP使用Java語言編寫伺服器端程序,當客戶端向伺服器發出請求時,JSP源程序被編譯成Servlet並由Java虛擬機執行。這種編譯操作僅在對JSP頁面的第一次請求時發生。因此,JSP程序能夠提供更快的交互速度,其安全性和跨平台性也很優秀。

❷ 資料庫技術的主要目的是什麼包括什麼

資料庫技術的主要目的是研究如何組織和存儲數據,如何高效地獲取和處理數據。包括:信息,數據,數據處理,資料庫,資料庫管理系統以及資料庫系統等。

資料庫技術是信息系統的一個核心技術。是一種計算機輔助管理數據的方法,它研究如何組織和存儲數據,如何高效地獲取和處理數據。是通過研究資料庫的結構、存儲、設計、管理以及應用的基本理論和實現方法,並利用這些理論來實現對資料庫中的數據進行處理、分析和理解的技術。

資料庫技術涉及到許多基本概念,主要包括:信息,數據,數據處理,資料庫,資料庫管理系統以及資料庫系統等。

地位:

資料庫技術是現代信息科學與技術的重要組成部分,是計算機數據處理與信息管理系統的核心。資料庫技術研究和解決了計算機信息處理過程中大量數據有效地組織和存儲的問題。

在資料庫系統中減少數據存儲冗餘、實現數據共享、保障數據安全以及高效地檢索數據和處理數據。資料庫技術的根本目標是要解決數據的共享問題。

❸ 資料庫對於學術研究有何貢獻

資料庫在學術研究中起著至關重要的作用。以下是一些主要的貢獻:


1.數據存儲和管理:資料庫提供了一個集中的、結構化的方式來存儲和管理大量的學術數據,包括文本、圖像、音頻和視頻等。這使得研究人員可以方便地訪問和分析這些數據,從而提高研究效率。


2.數據分析:資料庫提供了強大的數據分析工具,如SQL查詢、數據挖掘和機器學習演算法等。這些工具可以幫助研究人員從大量數據中發現有價值的信息和模式,從而推動學術研究的發展。


3.數據共享:資料庫使得學術數據可以被廣泛地共享和重復使用。這不僅可以提高研究的效率,還可以促進跨學科的合作和創新。


4.數據安全:資料庫提供了嚴格的數據安全措施,如用戶許可權管理、數據加密和備份等,以保護學術數據的安全和完整性。


5.數據可視化:資料庫提供了豐富的數據可視化工具,如圖表、地圖和儀表盤等。這些工具可以幫助研究人員更直觀地理解和解釋數據,從而提高研究的質量和影響力。


6.支持決策制定:資料庫可以為決策者提供實時、准確的數據支持,幫助他們做出更好的決策。這對於學術研究的長期發展是非常重要的。


總的來說,資料庫通過提供有效的數據存儲、管理和分析工具,以及促進數據的共享和安全,為學術研究提供了強大的支持。

❹ 哪些資料庫可以免費查資料啊

1、Web of Science

Web of Science是獲取全球學術信息的重要資料庫。它收錄了全球13000多種權威的、高影響力的學術期刊,內容涵蓋自然科學、工程技術、生物醫學、社會科學、藝術與人文等領域。其中以SCIE、SSCI、A&HCI等引文索引資料庫,JCR期刊引證報告和ESI基本科學指標享譽全球科技和教育界。

❺ 資料庫技術的概述

資料庫技術是通過研究資料庫的結構、存儲、設計、管理以及應用的基本理論和實現方法,並利用這些理論來實現對資料庫中的數據進行處理、分析和理解的技術。即:資料庫技術是研螞派究、管理和應用資料庫的一門軟體科學。

資料庫技術研究和管理的對象是數據,所以資料庫技術所涉及的具慎物正體內容主要包括:通過對數據的統一組織和管理,按照指定的結構建立相應的資料庫和數據倉庫;利用資料庫管理系統和數據挖掘系統設計出能夠實現對資料庫中的數據進行添加、修改、刪除、處理、分析、理解、報表和列印等多種功能的數據管理和數據挖掘應用系統;並利用應用管理系統最終實現對數據的處理、分析和理解。

資料庫技術是信息系統的一個核心技術。是一種計算機輔助管理數據的方法,它研究如何組織和存儲數據,如何高效地獲取和處理數據。是通過研究資料庫的結構、存儲、設計、管理以及應用的基本理論和實現方法,並利用這些理論來實現對資料庫中的數據進行處理、分析和理解寬悔的技術。即:資料庫技術是研究、管理和應用資料庫的一門軟體科學。

資料庫技術是現代信息科學與技術的重要組成部分,是計算機數據處理與信息管理系統的核心。資料庫技術研究和解決了計算機信息處理過程中大量數據有效地組織和存儲的問題,在資料庫系統中減少數據存儲冗餘、實現數據共享、保障數據安全以及高效地檢索數據和處理數據。

❻ 做材料研究必要的資料庫有哪些

國外材料相關資料庫: 1 TOTAL MATERIA

優點:數據量大,數據全,數據質量高,覆蓋全面

缺點:數據主要集中在金屬部分,其他材料數據較少,價格昂貴,用戶許可權和數量限制多

2 SPRINGER NATURE

優點:涉及面廣,數據量大,數據比較權威

缺點:檢索方式還可以進一步優化各資料庫關聯復雜,不適合國人使用習慣,價格昂貴

3 MATWEB

優點:可以免費查看數據

缺點:1)數據主要偏工程應用,適用於研發類數據較少;2)網站設計比較簡陋,使用體驗較差

國內材料相關資料庫:1 機數科技大材庫

優點:數據質量較高,偏向研發型數據,面向企業客戶定向開發

缺點:數據量不大,數據內容較為簡單,普通大眾無法查閱其材料數據

2 國家材料科學數據共享網

優點:開發網站除材料數據外,還有一些咨詢信息,數據信源較權威

缺點:數據量少,網站較為簡陋,數據很多不全,檢索體驗感較差

3 曉材Matmole

優點:同國內的材料資料庫平台相比,Matmole在材料的種類上更加豐富;數據質量更加高,擁有多種途徑來源的數據,數據更加詳實可靠;數據量上更加多,近100萬物質的各種性能數據,較其他國產平台多出一個數量級;檢索功能更豐富,檢索更高效,用戶體驗更加流暢

同國外材料數據平台相比,在數據獲取上更加容易方便;數據種類和來源上更加豐富;總體數據量上也是相對更多;收費上較國外收費平台更加實惠;網頁設計,展示詳情,檢索風格,在使用上更加服務國人的習慣。

缺點:資料庫覆蓋麵包含雖廣,但使用應用目標不是很明確,在單一細分領域還有待提升加強.

❼ 國內十大資料庫排名是哪些

1、openGauss企業。

2、達夢。

3、GaussDB。

4、PolarDB。

5、人大金倉。

6、GBase。

7、TDSQL。

8、SequoiaDB。

9、OushuDB。

10、AnalyticDB。

詳細介紹:

1、南大通用:

南大通用提供具有國際先進哪派技術水平的資料庫產品。南大通用已經形成了在大規模、高性能、分布式、高安全的數據存儲、管理和應用方面的技術儲備,同時對於數據整合、應用系統集成、PKI安全等方面具有豐富的應用開發經驗。

2、武漢達夢:

武漢達夢資料庫有限公司成立於2000年,為國有控股的基礎軟體企業,專業從事資料庫管理系統研發、銷售和服務。其前身是華中科技大學資料庫與多媒體研究所,是國內最早從事資料庫管理系統研發的科研機構。達夢資料庫為中國資料庫標准委員會組長單位,得到了國家各級政府的強力支持。

3、人大金倉:

人大金倉資料庫管理系統KingbaseES是北京人大金倉信息技術股份有限公司自主研製開發的具有自主知弊緩李識產權的通用關系型資料庫管理系統。

金倉資料庫主要面向事務處理類應用,兼顧各類數據分析類應用,可用做管理信息系統、業務及生產系統、決策支持系租遲統、多維數據分析、全文檢索、地理信息系統、圖片搜索等的承載資料庫。

4、神舟通用:

神通資料庫是一款計算機資料庫。神通資料庫標准版提供了大型關系型資料庫通用的功能,豐富的數據類型、多種索引類型、存儲過程、觸發器、內置函數、視圖、Package、行級鎖、完整性約束、多種隔離級別、在線備份、支持事務處理等通用特性,系統支持SQL通用資料庫查詢語言。

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