本文基於萬常選編著的《資料庫系統原理與設計》，為個人筆記整理。著重講解檔案系統和資料庫管理系統。
資料管理技術經歷了人工管理、檔案系統和資料庫管理系統3個階段。
一、人工管理系統
人工管理階段的資料時面向應用程式的，乙個資料集只能對應乙個程式，程式與資料之間的關係如下圖：
當多個應用程式涉及某些相同的資料時，必須由各自的應用程式分別定義和管理這些資料，無法共享利用，因此存在大量的冗餘資料。
二、檔案系統階段
檔案系統把資料組織成相互獨立的檔案，利用「按檔名訪問，按記錄進行訪問」的管理技術，可以對檔案進行修改、插入和刪除。檔案系統階段程式與資料之間的關係如下如：
1、主要的特點
（1）檔案系統實現了檔案內的結構性，即乙個檔案內的資料是按記錄進行組織的，這樣的資料時有結構的，但是多個檔案之間是相互獨立的，無法建立全域性的結構化資料管理模式；
（2）程式與資料之間由檔案系統提供的訪問方式進行轉換，不必過多考慮物理細節。
2、弊端
（1）資料共享性差，資料冗餘和不一致。資料冗餘是指相同的資料在不同的地方（檔案）重複儲存。在檔案系統中，乙個（或一組）檔案基本上對應乙個應用程式，即檔案仍是面向應用的，當不同的應用程式具有部分相同的資料時，也必須建立各自的檔案，而不能共享相同的資料，因此資料的冗餘量大。這樣，不僅浪費儲存空間，而且可能導致資料的不一致，即同一資料的不同副本不一致（修改其中乙個而另乙個不修改）。
（2）資料獨立性差。若想對現有檔案組再增加一些新的應用匯很困難，系統也不易擴充，因為，檔案系統中的檔案是為某一特定應用服務的，其邏輯結構對於該特定的應用程式優化的，一旦資料的邏輯結構改變，就必須修改應用程式以及檔案結構的定義。
（3）資料孤立，資料獲取困難。對於資料與資料之間的聯絡，檔案系統仍缺乏有效的管理手段。
（4）完整性問題。資料的完整性是指資料的正確性、有效性和相容性，也稱為一致性約束。如：修改某一項資料要在其他條件滿足下進行。
（5）原子性問題。計算系統有時發生故障，一旦故障發生並被檢測到，資料就應該恢復到故障發生前的狀態。若修改某一項資料時，電腦故障，導致其他相同的資料未被修改，而故障之前修改過的已經修改了，導致資料不一致，這裡修改相同資料的操作應該保證要麼都不發生，要麼都發生。
（6）併發異常問題。系統應該允許多個使用者同時訪問資料，在這樣的環境中由於併發更新操作相互影響，可能會導致資料的不一致。
（7）安全性問題。針對不同的人訪問級別應不一樣。
三、資料庫管理系統階段
設計資料庫管理系統的目的是為了有效地管理大量的資料，並解決檔案處理系統中存在的問題。
與檔案系統相比，資料庫管理系統的特點：
（1）資料結構化
資料庫管理系統實現資料的整體結構化，這是資料庫的主要特徵之一，也是資料庫管理系統與檔案系統的本質區別。整體結構化，一是指資料不僅僅是內部結構化，而是將資料以及資料之間的聯絡統一管理起來，使之結構化；二是在資料庫中的資料不僅僅針對某乙個應用，而是針對全組織的所有應用。
（2）資料的共享度高，冗餘度低，易擴充
資料庫管理系統從整體角度描述和組織資料，資料不再是面向某個應用，而是面向整個系統；由於資料時面向整個系統，這樣不僅可以被多個應用共享使用，而且容易增加新的應用，這就使得資料庫系統易於擴充。
（3）資料獨立性高
物理獨立性是指使用者的應用程式與儲存在磁碟上資料庫中的資料時相互獨立的；邏輯獨立性是指使用者的應用程式與資料庫的邏輯結構相互獨立，也就是，資料的邏輯結構改變了，應用程式也不用修改。
（4）資料由資料庫管理系統統一管理和控制
資料庫管理系統中的資料共享是允許併發操作的共享。
第七章 資料管理技術的發展
1.資料模型是資料庫系統的核心和基礎。以資料模型的發展為主線，資料庫技術可分為第一代的網狀，層次結構資料庫系統，第二代的關聯式資料庫和第三代的物件導向資料庫 2.支援關係資料模型的資料庫是第二代資料庫 3.第三代資料庫的基本特徵 1 應支援資料管理，物件管理和知識管理 2 必須保持或繼承第二代資料庫...
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