數據庫技術是20世紀60年代開始興起的一門信息管理自動化的新興學科，是計算機科學中的一個重要分支，隨著計算機應用的不斷發(fā)展，數據的爆炸式增長，數據處理也越來越占主導地位，而數據庫技術的應用也變得愈加廣泛。從概念上來說，數據庫是指以一定的方式存儲到一起，能為多個用戶共享，具有更可能小的冗余，與應用程序彼此獨立的數據集合。從功能上來說，就是數據管理軟件。
數據庫發(fā)展史
數據庫從理論概念誕生到現在，發(fā)展時間也已經超過大半個世紀，其歷史也經歷了三個階段，人工管理，文件系統，數據庫系統。
人工管理階段 人工管理階段受限于當時的硬件，那個時期的計算機內存空間少，計算速度低，外部存儲只有磁帶，卡片和紙帶，沒有磁盤這樣能快速存取的設備，加之沒有計算機操作系統，數據庫管理軟件也不具備，數據處理只能以批處理的方式進行。其主要有以下特點：
數據不保存：內外存儲有限，數據量較少，僅應用于科學計算。
人工管理：沒有相應的軟件系統負責數據的管理工作，應用程序中涉及的數據需要由程序員自己管理，包括數據邏輯結構的代碼，數據物理結構的代碼。數據存儲結構的代碼，數據存取和輸入的代碼。
不能共享：數據和應用程序是嚴格綁定的，一組數據只能對應一組程序，有大量的冗余數據存在。
不具備獨立性：由于數據的相應結構（邏輯，物理）都是在應用程序中定義，如果需要改變數據的結構時，就要對應用程序作相應的更改，也就是說，數據和應用程序之間不具備獨立性，耦合性極高，在使用層面上來看，也很不方便。
文件系統階段 文件系統階段是指從20世紀50年代后期到60年代中期，這個時期的計算機應用范圍已經不在局限于科學計算，還被大量應用于信息管理，計算機硬件也有了進一步的發(fā)展，出現了磁盤，磁鼓等能直接存取的外存儲設備。在軟件層面上，高級語言和操作系統也已經有了完善的產品。操作系統中也有專門負責管理數據的文件系統功能，數據的處理方式也從批處理，衍生到聯機實時處理。其主要有以下特點：
數據長期保存：計算機需要重復使用數據，把數據以文件的形式保存在磁盤等外存儲器上面，為數據的長期保存和使用提供了保證
文件的多樣化和結構化：磁盤的出現，順序文件，索引文件，隨機文件等文件組織形式也相應誕生，數據庫的數據是以數據文件形式保存的，每一條數據（記錄）由一些字段按照特定的結構組成的，每條數據的長度又是相等的，故數據文件又是記錄的集合，文件系統實現了記錄內部的結構性。
管理性：文件管理系統是應用程序和數據文件的專門接口，應用程序對數據的存取是由文件管理系統自動完成的，數據文件的邏輯結構和物理結構的轉換是由文件系統自動完成的，不需要應用程序來參與，因此數據和應用程序具備了一定的獨立性。
數據庫系統階段 數據庫系統階段是指從20世紀60年代后期到現在，正式進入數據庫階段有幾個標志事件，1968年美國IBM推出層次模型的IMS(Information Management System)系統，1969年美國CODASYL組織頒布了DBTG報告，提出了網狀模型 ，1970年美國IBM的E,F,Codd連續(xù)發(fā)表論文，提出關系模型，奠定了關系型數據庫的理論基礎。順便提一句，數據庫的底層理論建設都是在美國進行的。確實牛逼！數據庫系統主要有以下特點：
基于數據模型：采用數據模型使數據結構化，數據結構化是文件系統和數據庫系統最本質的區(qū)別，在文件系統中，相互獨立的文件，內部是具備結構的，文件是多個等長的記錄的集合，但是記錄之間又是相互獨立的，沒有關聯性。這種獨立性對于單個應用來說，是有效的。具備局限性，不適用多個用戶，多應用共享數據的需求。而數據庫系統可以為用戶提供一個抽象的數據視圖。通過數據模型來實現抽象視圖，保證了整體數據的結構化，數據模型其最大的特點在于描述數據時，不僅僅是描述自身，還要描述不同數據之間的聯系。
獨立性高：數據庫系統提供了三級數據抽象(視圖級抽象，概念級抽象，物理級抽象)能力和三種數據庫模式(外模式，模式和內模式)。真正實現了數據的物理獨立性和邏輯獨立性，數據和程序的相互獨立。使得可以把數據的定義和描述從應用程序中獨立出去，而數據的存取統一由DBMS管理，用戶和應用程序不用考慮存取路徑細節(jié)，簡化了應用程序對于數據訪問能力。
冗余性和共享性好：數據庫允許多個用戶或多個應用程序同時訪問數據庫中的相同數據，數據不再面向單個應用，數據的共享，節(jié)省了存儲空間，大大減少了數據冗余，避免了數據之間的不相容性和不一致性。
方便訪問：用戶可以使用查詢語句進行訪問(SQL)或者終端命令對數據庫進行訪問，也可以借助高級語句如JAVA，C等程序對數據庫進行訪問。
統一的數據管理：數據庫系統的數據由DBMS統一管理，不同的用戶或者應用對相同的數據有自己的使用理解，可以稱之為視圖，DBMS提供了定義，維護和操作視圖的機制，使得多個用戶可以為他們自己的應用定義，維護和使用自己的視圖。在共享性方面，DBMS還提供了數據控制功能，即數據的安全性控制(也就是權限)，數據的完整性控制，并發(fā)控制（MVCC機制），數據庫恢復等
數據庫關鍵人物
數據庫經歷了半個多世紀的發(fā)展，在此有必要膜拜下數據庫方面的大神。正是他們的貢獻，數據庫才有如今的成果。
埃德加·考特(EdgarF Codd) ，計算機界公認的關系型數據庫之父，其在IBM工作期間，發(fā)明了關系模型理論，并持續(xù)完善和發(fā)展關系型理論，關系型模型是現代數據庫最重要的理論模型。也是他最大的成就。1983年以其對數據庫的卓越貢獻，獲得了ACM的圖靈獎（圖靈獎被稱為計算機界的諾貝爾)C.J.戴特(C J Date)，他是最早認識到Codd在關系型模型上所做的開創(chuàng)性學者之一，也是關系型數據庫技術領域中的非常著名的獨立撰稿人和學者，為關系型模型的概念普及化，作出了相當大的貢獻， 同時也參與了IBM公司的SQL/DS和DB2兩大產品的技術規(guī)劃和設計。其著作《數據庫系統導論》也影響了很多人，數據庫理論學習的經典之作。
吉姆·格雷(Jim Gray)，數據庫內核大神。他使關系型模型技術實用化，將理論落地成產品，其為數據庫的成熟并順利進入市場起到了關鍵性的作用。在IBM期間，參與和主持過IMS、System R(oracle數據庫，db2數據庫的原型)、DB2等項目的開發(fā)。除了System R作為研究原型，沒有成為產品，其他幾個都成為IBM在數據庫市場上有影響力的產品。其最大的成就在于解決了一系列技術問題。隨著數據庫的規(guī)模愈來愈大，用戶愈來愈多的情況下，在共享模式下，保證數據訪問的完整性，安全性，和并發(fā)性，以及數據故障情況下，如何恢復。在當時看來，如果這些問題，沒法解決。其對應的產品也就不能被用戶接受，解決問題的方案可以歸結為四個字—-事務處理。格雷在事務處理方面取得了突出的貢獻，使他成為了該技術領域公認的權威，他也成為了1999年的圖靈獎得主。
Michael Stonebraker，是Ingres的創(chuàng)始人，著名的數據庫學者，其于1992年提出對象關系型模型，并主導了postgres項目，并將postgres放在了BSD版權保護，目前國內不少的商業(yè)數據庫，都是基于postgres，學院派數據庫的代表人物。
以上人物只是列舉了一些在數據庫發(fā)展史上的關鍵性人物，其他的如：Oracle創(chuàng)始人Larry Ellison，創(chuàng)建了Oracle公司。Bob Miner， 引領整個時代的DBA前輩，Oracle的技術先驅，Monty，編程天才，Mysql 之父，maiar db之父，后面由于mysql被oracle收購，又重新基于mysql的另一個分支開發(fā)了maiar db，并開源。
數據庫現狀
在傳統關系型數據庫層面，Oracle、SqlServer、DB2等作為商業(yè)數據庫常年占據國內高低端市場，Mysql和postgres作為開源數據庫的代表，前者號稱最流行的開源數據庫，在國內大部分公司都有使用，社區(qū)相當發(fā)達，09年Oracle并購了Sun公司，Mysql也歸Oracle所有，Mysql也有隨時閉源的風險。后者號稱最先進的數據庫，在國內使用率占比不高，但是功能性相對Mysql來說，更加強大。開源版本更新速度很快，最近一兩年，在國內有流行起來的趨勢。
傳統數據庫從俠義上來說就是關系型數據庫，但是隨著互聯網的高速發(fā)展，海量數據的誕生，傳統的關系型數據庫在應對大規(guī)模，超大流量的時候就顯得力不從心。借此，nosql數據庫，newsql數據庫就此登場。
no sql 全稱 “not only sql”，所有非關系型的數據庫都統稱為no sql數據庫，no sql數據庫主要有四種類型，文檔數據庫（MongoDb為代表），鍵值數據庫(Redis為代表)，寬列存儲(Hbase為代表)和圖形數據庫(Neo4J為代表)。no sql 拋棄了傳統數據強事務保證和關系模型，重點放在高可用，可擴展性和高性能上。但是由于不支持sql語句，兼容性是個大問題。
new sql 數據庫，提供了與no sql相同的擴展性，但仍屬于關系型模型，還保留sql作為查詢語言，保證了ACID事務性。代表數據庫有Spanner,CockroachDB，限于篇幅關系后面會單獨出文章來講解nosql和newsql的特點。
結語
這個時代可以稱之為”數據”時代，無論是傳統企業(yè)，還是互聯網企業(yè)，數據庫都是核心構成，其重要性不言而喻。從最初的人工管理，文件管理，到后面的數據庫系統，以及新興的nosql，newsql數據庫，都伴隨著時代的發(fā)展在更替前進。作為一個數據庫相關的從業(yè)者，也是很有感觸，希望數據庫行業(yè)能發(fā)展得越來越來的同時，也能帶動我們國產數據庫行業(yè)的發(fā)展吧！
來源：網絡，作者：DBA成長日記（百家號）
