1.1.2　数据管理技术

随着计算机技术的发展，数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统3个发展阶段。

1.人工管理阶段

20世纪50年代中期，随着计算机的出现，人们开始使用计算机来管理数据，但是当时既没有专门的数据管理软件，也没有磁盘等外围存储设备，数据必须依赖于处理它的应用程序，数据与应用程序是一一对应的，如图1.1所示。

此阶段数据管理的主要特点是：

（1）数据无法长期保存。程序运行时，创建或输入数据，程序结束后数据即被撤销。

（2）程序复杂。由于没有专门的数据管理软件，程序员编写应用程序时，需要在应用程序中设计和说明数据的存储结构、存取方法和输入方法等。

（3）数据缺乏独立性。如果数据的类型、格式或输入/输出方式等逻辑结构发生了变化，则对应的应用程序必须做出相应的修改。

（4）数据不能共享，冗余度高。数据是面向程序的，一组数据只能对应一个程序，当一个程序要用到另一个程序数据时，必须重新输入这些数据，而且一个程序的多次运行，也需要对应的数据重复输入。

2.文件系统阶段

20世纪50年代后期到60年代中期，随着计算机技术的发展，硬件方面，已经出现了磁盘等外围存储设备；软件方面，操作系统中已经有了专门的数据管理软件，即文件系统，将计算机中的数据组织成相互独立的数据文件，可按文件名进行访问、查询、修改、插入和删除等操作，如图1.2所示。

此阶段数据管理的主要特点是：

（1）数据可以长期保存。数据以文件的形式保存在外围存储设备上，可长期、反复对数据进行访问、管理。

（2）数据共享性差，冗余度高。数据以文件的形式存在，不再依赖于应用程序，有了一定的独立性。但是文件系统只是简单地存放数据，数据的存取仍然依赖于应用程序，不同程序仍难以共享同一数据文件，而必须建立各自的数据文件。

3.数据库系统阶段

20世纪60年代后期以来，计算机应用范围越来越广泛，数据量急剧增长，多个用户、多个应用程序共享数据的要求越来越强烈，数据库技术应运而生，出现了统一管理数据的专门软件系统——数据库管理系统。将具有统一结构形式的数据存放于统一的存储介质内，形成一个数据中心，实行统一规划管理，并可被各个应用程序共享，如图1.3所示。

此阶段数据管理的主要特点是：

（1）数据结构化。采用统一的数据结构，用数据模型描述。在描述数据时不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系。

（2）数据共享性好，冗余度低。数据不再针对某一个具体的应用，而是面向整个系统的，数据可被多个用户和多个应用共享使用，从而大大降低了数据的冗余（但无法避免一切冗余）。

（3）数据独立性高。数据由数据库管理系统统一管理和控制。数据与应用程序之间互不依赖，完全独立。即数据的逻辑结构、存储结构与存取方式的改变不会影响应用程序。