计算机数据管理随着计算机硬件、软件技术和计算机应用范围的发展而不断发展,经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库技术阶段3个阶段。对数据管理是为了对数据进行处理,数据处理的过程包括数据收集、存储、加工和检索等过程。
1 . 人工管理阶段
20世纪50年代中期以前,计算机主要用于数值计算。从硬件系统看,当时的外存储设备只有纸带、卡片、磁带,没有直接存取设备;从软件系统看,没有操作系统以及管理数据的软件;从数据看,数据量小,数据无结构,由用户直接管理,且数据间缺乏逻辑组织,数据依赖于特定的应用程序,缺乏独立性。人工管理数据阶段的特点如下。
● 数据不能保存:一个目标计算完成后,程序和数据都不能被保存。
● 应用程序管理数据:应用程序与数据之间缺少独立性。
● 数据不能共享:数据是面向应用的,一组数据只能对应一个程序。
● 数据不具有独立性:数据结构改变后,应用程序必须修改。
2 .文件系统阶段
20世纪50年代后期到60年代中后期,计算机应用从科学计算发展到科学计算和数据处理。1954年出现了第一台商业数据处理的电子计算机UNIVACI,标志着计算机开始应用于以加工数据为主的事务处理阶段。基于计算机的数据处理系统也就从此迅速发展起来。这个阶段,硬件系统出现了磁鼓、磁盘等直接存取数据的存储设备;软件系统有了文件系统,处理方式也从批处理发展到了联机实时处理。文件系统阶段的数据管理特点如下。
● 数据可以长期保存:数据能够保存在存储设备上,可以对数据进行各种数据处理操作,包括查询、修改、增加、删除操作等。
● 文件系统管理数据:数据以文件形式存储在存储设备上,有专门的文件系统软件对数据文件进行管理,应用程序按文件名访问数据文件,按记录进行存取,可以对数据文件进行数据操作。应用程序通过文件系统访问数据文件,使得程序与数据之间具有一定的独立性。
● 数据共享差、数据冗余大:仍然是一个应用程序对应一个数据文件(集),即便是多个应用程序需要处理部分相同的数据时,也必须访问各自的数据文件,由此造成数据的冗余,并可能导致数据不一致;数据不能共享。
● 数据独立性不好:数据文件与应用程序一一对应,数据文件改变时,应用程序就需要改变;同样,应用程序改变时,数据文件也需要改变。
3 . 数据库技术阶段
20世纪70年代开始有了专门进行数据组织和管理的软件—数据库管理系统,特别在20世纪80年代后期到20世纪90年代,由于金融和商业的需求,数据库管理系统得到了迅猛的发展。数据库管理系统管理数据具有如下特点。
● 数据结构化。
● 数据共享性高,冗余度低,易扩充。
● 数据独立性高。
● 数据由DBMS统一管理,DBMS具有完备的数据管理和控制功能。