2.1.2 数据库系统的发展过程

数据库系统的发展始终是以数据模型的发展为主线的,所以按照数据模型的发展情况,数据库系统的发展可以划分为以下三个阶段。

1.第一代数据库系统

第一代数据库系统即层次数据库系统和网状数据库系统。第一代数据库系统主要支持层次模型和网状模型,其主要特点是:支持三级抽象模式的体系结构;用存取路径(指针)来表示数据之间的联系;数据定义语言(Data Definition Language, DDL)和数据操作语言(Data Manipulation Language, DML)相对独立;数据库语言采用过程性(导航式)语言。

第一代数据库系统的发展过程如下。

(1)1964年,美国通用电气公司的Bachman等人开发成功世界上第一个DBMS——IDS(Integrated Data Store)系统,奠定了网状数据库系统的基础。

(2)1969年,美国IBM公司成功研制出世界上第一个商品化DBMS产品——IMS(Infor-mation Management System)系统,这是一个层次数据库系统。

(3)1969—1970年,美国CODASYL(Conference on Data System Language)组织下属的DBTG(DataBase Task Group)对数据库方法进行了系统的研讨,提出了DBTG报告,建立了以网状模型为基础的数据库系统概念。

2.第二代数据库系统

第二代数据库系统即关系数据库管理系统(Relationship DataBase Management, RD-BMS)。第二代数据库系统主要支持关系模型,这种模型有严格的理论基础,概念简单、清晰,易于用户理解和使用。因此,关系模型一经提出便迅速发展,成为实用性最强的产品。该系统的主要特点是:概念单一化,数据及其数据间的联系都用关系来表示;以关系代数为理论基础;数据独立性强;数据库语言采用说明性语言,大大简化了用户的编程难度。

第二代数据库系统的发展过程如下。

(1)1970年,美国IBM公司San Jose研究实验室的研究员E.F.Codd提出了关系模型,开创了关系数据库管理系统的研究,奠定了关系模型的理论基础。E.F.Codd因此在1981年获得了ACM图灵奖。

(2)1974年,美国IBM公司San Jose研究实验室研制成功System R,并在IBM System/370机器上运行,这是世界上最早的、功能强大的关系数据库管理系统。以后该研究实验室又陆续推出了SQL/DS和DB2等商用化产品。

(3)1980年以后,RDBMS的产品迅速推出,如Oracle、Informix、Sybase、dBASE、Fox-BASE、FoxPro等。

(4)1990年以后,RDBMS产品的版本不断更新,功能更强大,支持分布式数据库和客户机/服务器数据库以及客户机/浏览器/服务器数据库等,同时实现了开放式网络环境下异构数据库的互联操作,以及在整个企业/行业范围内的OLTP(On-Line Transaction Processing,联机事务处理)应用支持。

3.第三代数据库系统

第三代数据库系统即新一代数据库系统——面向对象的数据库系统(Object-Oriented Database, OODB)。第三代数据库系统是基于扩展的关系模型或面向对象模型,是尚未完全成熟的一代数据库系统。第三代数据库系统的主要特点是:支持包括数据、对象和知识的管理;在保持和继承第二代数据库系统的技术基础上引入新技术(如面向对象技术);对其他的系统开放,具有良好的可移植性、可连接性、可扩充性和可互操作性。

第三代数据库系统具有代表性的例子包括Servio公司的Gemstone、Object Design公司的Objectstone、Objectivity公司的Objectivity/DB、Versant Object Technology公司的Versant、Intellitic International(法国)公司的Matisse、Itasca Systems公司的Itasca、O2 Technology(法国)公司的O2等,它们都支持严格面向对象模型。与此同时,面临新的应用领域的挑战,许多商品化的关系数据库管理系统也对支持的数据模型进行了扩充,发展成了对象-关系数据库管理系统(ORDBMS)。