《数据管理技术发展的三个阶段：从传统走向现代》
一、人工管理阶段
在计算机发展的早期，数据管理技术处于人工管理阶段，这个阶段的特点鲜明且在当时的技术背景下具有一定的合理性。
1、数据不保存
- 在这个时期，计算机主要用于科学计算，计算任务完成后，数据就不再被保存，科学家们使用计算机进行特定的数学计算，如计算复杂的弹道轨迹等，一旦计算出结果，由于当时存储设备的昂贵和技术的限制，没有将数据存储下来以便后续使用的意识或能力。
2、应用程序管理数据
- 每个应用程序都需要自己定义数据的逻辑结构，这意味着不同的程序如果要处理相似的数据，都要重新定义数据的表示方式，一个计算工资的程序和一个统计库存的程序，即使都涉及到数字的处理，但它们各自独立地定义如何存储和操作这些数字，应用程序不仅要规定数据的逻辑结构，还要负责数据的物理存储，包括数据在存储设备上的存储位置等细节。
3、数据不共享
- 由于每个应用程序对数据的管理都是独立的，所以数据无法在不同的应用程序之间共享，这导致了数据的大量冗余，企业中不同部门如果都有自己独立开发的管理系统，如销售部门和财务部门，他们可能会重复存储一些关于客户的基本信息，如客户姓名、地址等，因为他们的应用程序无法直接共享这些数据，这种数据冗余不仅浪费了存储空间，还容易导致数据的不一致性，当客户的地址发生变化时，如果销售部门更新了地址而财务部门没有更新，就会出现同一客户在不同部门系统中的地址不同的情况。
4、数据无独立性
- 数据的逻辑结构和物理结构紧密耦合，如果要对数据的物理存储结构进行修改，比如从磁带存储改为磁盘存储并调整存储格式，那么应用程序也必须进行相应的修改，这使得数据管理非常不灵活，增加了应用程序开发和维护的成本。
二、文件系统阶段
随着计算机技术的发展，数据管理进入了文件系统阶段，这是一个具有重要意义的过渡阶段。
1、数据可长期保存
- 存储设备的发展使得数据能够长期保存，企业和组织开始意识到数据的价值不仅仅在于一次性的计算结果，还在于后续的查询、分析等用途，企业可以将员工的档案信息、销售记录等保存到文件中，以便日后查看员工的工作历史或者分析销售趋势。
2、文件系统管理数据
- 文件系统负责对数据文件进行管理，包括文件的创建、删除、读写等操作，用户和应用程序通过文件系统来访问数据，与人工管理阶段相比，这大大减轻了应用程序的负担，一个文字处理程序可以直接通过文件系统打开和保存文档，而不需要自己去管理文档在磁盘上的具体存储细节。
3、数据共享性差
- 虽然文件系统在一定程度上提高了数据管理的效率，但数据共享性仍然较差，不同的应用程序如果要共享文件中的数据，往往需要编写专门的接口程序，一个数据库应用程序想要使用一个文本文件中的数据，就需要编写代码来解析这个文本文件的格式，将其转换为数据库能够处理的形式，文件系统中的数据仍然存在一定的冗余，因为文件之间缺乏有效的联系和整合机制。
4、数据独立性有所提高
- 数据的逻辑结构和物理结构开始有了一定的分离，文件系统可以在不影响应用程序逻辑结构的情况下，对数据的物理存储进行一些调整，文件系统可以重新组织磁盘上文件的存储位置，以提高文件的读写速度，而不需要应用程序进行大规模的修改，但是这种独立性仍然是有限的，因为应用程序在很大程度上还是依赖于文件的具体格式和结构。
三、数据库系统阶段
现代数据管理技术的核心是数据库系统阶段，它带来了数据管理的根本性变革。
1、数据结构化
- 数据库中的数据是按照一定的结构进行组织的，这种结构可以是关系型的（如基于表格的关系数据库）、非关系型的（如文档型、键 - 值对型等），以关系数据库为例，数据被组织成多个相互关联的表，每个表有明确的列定义和行数据，在一个企业资源管理系统中，有客户表、订单表和产品表等，客户表包含客户的基本信息如客户ID、姓名、联系方式等，订单表包含订单ID、客户ID、订单日期等，通过客户ID这个共同的字段将客户表和订单表关联起来，这种结构化的数据组织方式使得数据更加清晰、易于管理和查询。
2、数据共享性高
- 数据库系统允许多个用户和应用程序同时访问和共享数据，不同的部门或用户可以根据自己的权限对数据库中的数据进行操作，在一家大型连锁企业中，总部的管理人员、各个门店的店长以及财务人员等都可以通过相应的权限访问和操作企业的数据库，门店店长可以查询库存数据并更新销售数据，财务人员可以获取销售数据进行财务核算，而总部管理人员可以对整个企业的运营数据进行综合分析，这种高度的共享性避免了数据的大量冗余，提高了数据的一致性。
3、数据独立性强
- 数据库系统实现了数据的物理独立性和逻辑独立性，物理独立性意味着数据的物理存储结构的改变（如更换存储设备、调整数据的存储布局等）不会影响应用程序对数据的使用，逻辑独立性是指数据的逻辑结构（如增加或删除表中的某些字段、改变表之间的关系等）的改变也不会对应用程序产生太大的影响，这使得应用程序的开发和维护更加方便，开发人员可以专注于应用程序的业务逻辑，而不用担心数据结构的频繁变化。
4、数据由DBMS统一管理
- 数据库管理系统（DBMS）负责对数据库中的数据进行统一的管理，包括数据的定义、操作、控制和维护等，DBMS提供了数据定义语言（DDL）来定义数据库的结构，如创建表、定义字段类型等；数据操作语言（DOL）用于对数据进行查询、插入、删除和修改等操作；数据控制语言（DCL）用于管理用户的权限，确保数据的安全性，DBMS可以设置不同用户对数据库中不同表或字段的访问权限，防止未经授权的访问和数据泄露，DBMS还负责数据的完整性约束，如确保表中的某个字段不能为空值、某个字段的值必须在一定的范围内等，这有助于保证数据的准确性和可靠性。
数据管理技术的这三个阶段反映了计算机技术不断发展和人们对数据管理需求不断提高的过程，从早期简单的人工管理到现在复杂而高效的数据库系统管理，数据管理技术在各个领域的应用中发挥着越来越重要的作用。
评论列表