数据库发展历史

       数据库发展简史

数据库技术从诞生到现在，在不到
半个世纪的时间里，形成了坚实的理论
基础、成熟的商业产品和广泛的应用领
域，吸引越来越多的研究者加入。数据库
的诞生和发展给计算机信息管理带来了
一场巨大的革命。三十多年来，国内外已
经开发建设了成千上万个数据库，它已
成为企业、部门乃至个人日常工作、生产
和生活的基础设施。同时，随着应用的扩
展与深入，数据库的数量和规模越来越
大，数据库的研究领域也已经大大地拓
广和深化了。30年间数据库领域获得了
三次计算机图灵奖（C.W. Bachman,
E.F.Codd, J.Gray），更加充分地说明
了数据库是一个充满活力和创新精神的
领域。就让我们沿着历史的轨迹，追溯一
下数据库的发展历程。
数据库发展简史
1. 数据管理的诞生
数据库的历史可以追溯到五十年前，
那时的数据管理非常简单。通过大量的
分类、比较和表格绘制的机器运行数百
万穿孔卡片来进行数据的处理，其运行
结果在纸上打印出来或者制成新的穿孔
卡片。而数据管理就是对所有这些穿孔
卡片进行物理的储存和处理。
然而，1 9 5 1 年雷明顿兰德公司
（Remington Rand Inc.）的一种叫做
Univac I 的计算机推出了一种一秒钟可
以输入数百条记录的磁带驱动器，从而
引发了数据管理的革命。1956 年IBM生
产出第一个磁盘驱动器—— the Model
305 RAMAC。此驱动器有50 个盘片，
每个盘片直径是2 英尺，可以储存5MB
的数据。使用磁盘最大的好处是可以随
机地存取数据，而穿孔卡片和磁带只能
顺序存取数据。
数据库系统的萌芽出现于60 年代。
当时计算机开始广泛地应用于数据管理，
对数据的共享提出了越来越高的要求。
传统的文件系统已经不能满足人们的需
要。能够统一管理和共享数据的数据库
管理系统（DBMS）应运而生。数据模型
是数据库系统的核心和基础，各种
DBMS 软件都是基于某种数据模型的。
所以通常也按照数据模型的特点将传统
数据库系统分成网状数据库、层次数据
库和关系数据库三类。
最早出现的是网状DBMS，是美国
通用电气公司Bachman等人在1961年开
发成功的IDS（Integrated DataStore）。
1961年通用电气公司（General Electric
Co.）的Charles Bachman 成功地开发
出世界上第一个网状DBMS也是第一个
数据库管理系统—— 集成数据存储
（Integrated DataStore IDS），奠定了网
状数据库的基础，并在当时得到了广泛
的发行和应用。IDS 具有数据模式和日
志的特征。但它只能在GE主机上运行，
并且数据库只有一个文件，数据库所有
的表必须通过手工编码来生成。
之后，通用电气公司一个客户——
BF Goodrich Chemical 公司最终不得
不重写了整个系统。并将重写后的系统
命名为集成数据管理系统（IDMS）。
网状数据库模型对于层次和非层次
结构的事物都能比较自然的模拟，在关
系数据库出现之前网状DBMS要比层次
DBMS用得普遍。在数据库发展史上，网
状数据库占有重要地位。
层次型DBMS是紧随网络型数据库
而出现的。最著名最典型的层次数据库
系统是IBM 公司在1968 年开发的IMS
（Information Management System），一
种适合其主机的层次数据库。这是IBM
公司研制的最早的大型数据库系统程序
产品。从60 年代末产生起，如今已经发
展到IMSV6，提供群集、N路数据共享、
消息队列共享等先进特性的支持。这个
具有3 0 年历史的数据库产品在如今的
WWW应用连接、商务智能应用中扮演
着新的角色。
1973 年Cullinane 公司（也就是后
来的C u l l i n e t 软件公司），开始出售
Goodrich 公司的IDMS 改进版本，并且
逐渐成为当时世界上最大的软件公司。
2. 关系数据库的由来
网状数据库和层次数据库已经很好
1951：Univac I 系统使用磁带
和穿孔卡片作为数据存储
管理·开发故事
数据库发展史
程序员2004.06 47
地解决了数据的集中和共享问题，但是
在数据独立性和抽象级别上仍有很大欠
缺。用户在对这两种数据库进行存取时，
仍然需要明确数据的存储结构，指出存
取路径。而后来出现的关系数据库较好
地解决了这些问题。
1970 年，IBM 的研究员E.F.Codd
博士在刊物Communication of the ACM
上发表了一篇名为“A Relational Model
of Data for Large Shared Data Banks”
的论文，提出了关系模型的概念，奠定了
关系模型的理论基础。尽管之前在1968
年Childs 已经提出了面向集合的模型，
然而这篇论文被普遍认为是数据库系统
历史上具有划时代意义的里程碑。Codd
的心愿是为数据库建立一个优美的数据
模型。后来Codd又陆续发表多篇文章，
论述了范式理论和衡量关系系统的12条
标准，用数学理论奠定了关系数据库的
基础。关系模型有严格的数学基础，抽象
级别比较高，而且简单清晰，便于理解和
使用。但是当时也有人认为关系模型是
理想化的数据模型，用来实现DBMS是
不现实的，尤其担心关系数据库的性能
难以接受，更有人视其为当时正在进行
中的网状数据库规范化工作的严重威胁。