基于机器人视频采集系统的数据库管理系统论文+源代码 第3页
二、文件系统阶段
20世纪50年代后期到60年代中期，随着数据量的增加，数据的存储、检索和文护等成为迫切需要解决的问题，数据结构和数据管理技术迅速发展起来。此时，计算机硬件方面有了磁盘、磁鼓等直接存取的外部存储设备；而软件中出现了操作系统和高级语言。操作系统中有了专门进行数据管理的软件，称为文件系统。处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理。
在文件管理阶段，文件系统为应用程序和数据之间提供了一个公共接口，使应用程序采用统一的存取方法来操作数据．应用程序和数据之间不再是直接的对应关系。这一时期数据管理的特点是：
（1）数据可以长期保存。数据以“文件”的形式可以长期保存在外部存储设备中。
（2）数据由文件系统管理。文件系统把数据组织成相互独立的数据文件，利用按文件名访问、按记录进行存取的管理技术，可以对文件进行修改、插入和删除的操作。
（3）数据具有一定的独立性。程序与数据之间具有“设备独立性”，即程序只需用文件名就可以访问数据，不必关心数据的物理位置，由文件系统提供有取方式。
但是文件系统也明显地存在以下缺点：
（1）编程不方便。程序员必须对所用文件的逻辑结构和物理结构(文件中包含多少个字段，每个字段的数据类型，采用何种存储结构，比如链表或数组等)有清楚的了解。文件系统只能提供打开、关闭、读、写等几个低级的文件操作命令。对文件的查询、修改、排序等处理都必须在应用程序中通过编程实现。
（2）数据冗余量大。一个文件基本上对应于一个应用程序，当不同的应用程序具有部分相同的数据时，必须建立各自的数据文件，而不能共享相同的数据，因此数据的冗余度大，浪费存储空间。同时由于相同数据的重复存储，各自管理，容易造成数据的不一致性，给数据的修改和文护带来了困难。
（3）数据独立性差。虽然数据与程序之间有了一定的独立性，但就文件系统而言，应用程序依赖于文件的结构。文件和记录的结构通常是应用程序的一部分，文件结构的每一次修改，都要对应用程序进行相应的修改，所以文件系统的数据独立性差。
（4）不支毕业论文
http://www.751com.cn。在数据的结构、编码、表示格式、命名以及输出格式等方面不容易做到规范化、标准化。在数据的安全和保密方面也难以采取有效措施。
三、数据库系统阶段
20世纪60年代以来，计算机用于管理的规模越来越大，应用越来越广泛，数据量急剧增大，对数据共享的要求越来越迫切；同时，大容量磁盘已经出现，联机实时处理业务增多；软件价格在系统中的比重日益上升，硬件价格大幅下降，编制和文护应用软件所需成本相对增加。在这种情况下，为了解决多用户、多应用共享数据的需求，使数据为尽可能多的应用程序服务，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(DBMS)。
数据库技术的出现主要是为了克服文件管理系统在管理数据的诸多缺陷，满足人们对数据管理的需求。与文件系统相比，应用程序不再直接访问数据文件．而是通过数据库管理系统来访问数据；数据文件也不再被应用程序管理，而由数据库管理系统统一管理。
数据库阶段的数据管理特点是：
（1）数据结构化。数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。在文件系统小，相互独立的文件的内部(即记录的结构)是有结构的，但从整个系统来说，数据在整体上是没有结构的。即记录内部有了结构．但记录间没有联系。在数据库系统中实现了整体数据的结构化，数据不再是针对某个应用，而是面向全组织，在整体上服从一定的结构形式。同时在数据库系统中存取数据的方式也很灵活，可以存取数据库中某个数据项、一组数据项、一个记录或一组记录，而在文件系统中数据存取的最小单位是记录。
（2）较高的数据独立性。用户能以简单的逻辑结构操作数据而无需考虑数据的物理结构。数据库的结构分成用户的局部逻辑结构、数据库的整体逻辑结构和物理结构三级。用户(应用程序或终端用户)的数据和外存间的数据之间转换由数据库管理系统实现。
（3）数据共享。数据管理针对文件系统的不足，逐步发展成为以统一管理和共享数据为主要特征的数据库系统。在数据库系统中，数据不再仅仅服务于某个程序或用户，而成为若干程序或用户的共享资源，由数据库管理系统统一管理与控制；在数据库中，由DBMS完成诸如打开、关闭、读、写等文件的低级操作，应用程序不必关心数据存储和其他实现的细节，可以在更高的抽象级别上访问数据。文件结构由DBMS修改，从而减少应用程序的文护工作量，提高数据的独立性。使用DBMS统一管理数据，可以合理组织数据，减少冗余，可以更好地贯彻规范化和标难化，有利于数据的转换和更大范围内的共享。DBMS具有适合于不同用户的多种界面，保证并发访问时的数据一致性，增进数据安全性和在故障情况下数据的恢复等功能。同时，它也保证了数据在语义上一致性的完整性约束。
（4）方便的用户接口。用户可以使用查询语句或终端命令操作数据库，也可以用程序方式操作数据库。
（5）较强的数据控制能力。并发控制能力，对程序的并发操作加以控制，防止数据库被破坏；恢复能力，系统有能力在数据库被破坏或数据不可靠时，把数据库恢复到最近某个正确的状态：完整性能力，保证数据库中数据完整；安全性能力．保证数据库中数据安全。
从文件系统到数据库系统是信息处理领域的一个重大变化。在文件系统阶段，人们关心的中心问题是系统功能的设计，因而程序处于主导地位，数据只起着服从程序设计需要的地位；而在数据库方式下，信息处理已被新的体系所本文来自辣文论文网位置，数据结构的设计成为信息系统首先关心的问题，而利用这些数据的应用程序设计则退居到以既定的数据结构为基础的外围地位。[6]
2.2 数据模型
2.2.1数据模型的组成要素
利用模型可以对现实世界进行抽象和逼近，因此在数据库系统中的一个重要的研究课题就是如何表示和处理实体之间的联系。我们把能表示实体及实体之间的联系的模型称为数据模型。[7]
在数据库技术中，数据模型是严格定义的一组概念的集合，它至少应包含数据结构，数据操作和数据的约束条件三部分。
1．数据结构
数据结构用于描述系统的静态特性，它是所研究对象类型的集合，这些对象是数据库的组成部分，它们包括数据类型、内容、性质及数据之间的联系等。数据结构决定了数据库的类型。
2．数据操作
数据操作是对系统动态特性的描述，它是对数据库中各种对象的实例允许执行操作的集合，包括操作及有关毕业论文
http://www.751com.cn 数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。数据模型应该反映和规定本数据模型必须遵守的基本通用的完整性约束条件。
此外，数据模型还应该提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。
2.2.2概念数据模型
人类对错综复杂的现实世界进行某些特定问题研究时，常常需要特其抽象、提取主要因素 略去次要成份，经过归纳形成一个较清晰的轮廓进行具体研究这样可使复杂的问题简化从而易于处理。这种方法实际上就是建立模型的方法。[8]
2.2.3层次模型
在现实世界中，许多实体之间的联系本身就是—种自然的层次关系，例如，学校行政机构的组织方式就是一种层次关系。其实，所有企事业单位的行政机构组织方式都是一种层次关系。因此，人们一开始就采用层次结构的数据模型作为数据库系统所支持的结构数据模型就不足为怪了。[9]
层次模型用一棵“有向树”的数据结构来表示各类实体以及实体间的联系。在树中，每个结点表示一个记录类型，结点间的连线(或边)表示记录类型间的关系。每个
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