數(shù)據(jù)庫技術(shù)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(shù)據(jù)的爆炸式增長，數(shù)據(jù)處理也越來越占主導地位，而數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應用也變得愈加廣泛。從概念上來說，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)集合。從功能上來說，就是數(shù)據(jù)管理軟件。
數(shù)據(jù)庫發(fā)展史
數(shù)據(jù)庫從理論概念誕生到現(xiàn)在，發(fā)展時間也已經(jīng)超過大半個世紀，其歷史也經(jīng)歷了三個階段，人工管理，文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
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(nèi)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(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理軟件也不具備，數(shù)據(jù)處理只能以批處理的方式進行。其主要有以下特點：
數(shù)據(jù)不保存：內(nèi)外存儲有限，數(shù)據(jù)量較少，僅應用于科學計算。
人工管理：沒有相應的軟件系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)的管理工作，應用程序中涉及的數(shù)據(jù)需要由程序員自己管理，包括數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的代碼，數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)的代碼。數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的代碼，數(shù)據(jù)存取和輸入的代碼。
不能共享：數(shù)據(jù)和應用程序是嚴格綁定的，一組數(shù)據(jù)只能對應一組程序，有大量的冗余數(shù)據(jù)存在。
不具備獨立性：由于數(shù)據(jù)的相應結(jié)構(gòu)（邏輯，物理）都是在應用程序中定義，如果需要改變數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)時，就要對應用程序作相應的更改，也就是說，數(shù)據(jù)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(tǒng)階段 文件系統(tǒng)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(jīng)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(xiàn)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(tǒng)也已經(jīng)有了完善的產(chǎn)品。操作系統(tǒng)中也有專門負責管理數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)功能，數(shù)據(jù)的處理方式也從批處理，衍生到聯(lián)機實時處理。其主要有以下特點：
數(shù)據(jù)長期保存：計算機需要重復使用數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)以文件的形式保存在磁盤等外存儲器上面，為數(shù)據(jù)的長期保存和使用提供了保證
文件的多樣化和結(jié)構(gòu)化：磁盤的出現(xiàn)，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(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)文件形式保存的，每一條數(shù)據(jù)（記錄）由一些字段按照特定的結(jié)構(gòu)組成的，每條數(shù)據(jù)的長度又是相等的，故數(shù)據(jù)文件又是記錄的集合，文件系統(tǒng)實現(xiàn)了記錄內(nèi)部的結(jié)構(gòu)性。
管理性：文件管理系統(tǒng)是應用程序和數(shù)據(jù)文件的專門接口，應用程序?qū)?shù)據(jù)的存取是由文件管理系統(tǒng)自動完成的，數(shù)據(jù)文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換是由文件系統(tǒng)自動完成的，不需要應用程序來參與，因此數(shù)據(jù)和應用程序具備了一定的獨立性。
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段是指從20世紀60年代后期到現(xiàn)在，正式進入數(shù)據(jù)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(tǒng)，1969年美國CODASYL組織頒布了DBTG報告，提出了網(wǎng)狀模型 ，1970年美國IBM的E,F,Codd連續(xù)發(fā)表論文，提出關(guān)系模型，奠定了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的理論基礎。順便提一句，數(shù)據(jù)庫的底層理論建設都是在美國進行的。確實牛逼！數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要有以下特點：
基于數(shù)據(jù)模型：采用數(shù)據(jù)模型使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化是文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別，在文件系統(tǒng)中，相互獨立的文件，內(nèi)部是具備結(jié)構(gòu)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(guān)聯(lián)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(shù)據(jù)的需求。而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以為用戶提供一個抽象的數(shù)據(jù)視圖。通過數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)抽象視圖，保證了整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，數(shù)據(jù)模型其最大的特點在于描述數(shù)據(jù)時，不僅僅是描述自身，還要描述不同數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。
獨立性高：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了三級數(shù)據(jù)抽象(視圖級抽象，概念級抽象，物理級抽象)能力和三種數(shù)據(jù)庫模式(外模式，模式和內(nèi)模式)。真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的物理獨立性和邏輯獨立性，數(shù)據(jù)和程序的相互獨立。使得可以把數(shù)據(jù)的定義和描述從應用程序中獨立出去，而數(shù)據(jù)的存取統(tǒng)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?qū)τ跀?shù)據(jù)訪問能力。
冗余性和共享性好：數(shù)據(jù)庫允許多個用戶或多個應用程序同時訪問數(shù)據(jù)庫中的相同數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不再面向單個應用，數(shù)據(jù)的共享，節(jié)省了存儲空間，大大減少了數(shù)據(jù)冗余，避免了數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫進行訪問，也可以借助高級語句如JAVA，C等程序?qū)?shù)據(jù)庫進行訪問。
統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理，不同的用戶或者應用對相同的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)控制功能，即數(shù)據(jù)的安全性控制(也就是權(quán)限)，數(shù)據(jù)的完整性控制，并發(fā)控制（MVCC機制），數(shù)據(jù)庫恢復等
數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵人物
數(shù)據(jù)庫經(jīng)歷了半個多世紀的發(fā)展，在此有必要膜拜下數(shù)據(jù)庫方面的大神。正是他們的貢獻，數(shù)據(jù)庫才有如今的成果。
埃德加·考特(EdgarF Codd) ，計算機界公認的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之父，其在IBM工作期間，發(fā)明了關(guān)系模型理論，并持續(xù)完善和發(fā)展關(guān)系型理論，關(guān)系型模型是現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫最重要的理論模型。也是他最大的成就。1983年以其對數(shù)據(jù)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(guān)系型模型上所做的開創(chuàng)性學者之一，也是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)領(lǐng)域中的非常著名的獨立撰稿人和學者，為關(guān)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(chǎn)品的技術(shù)規(guī)劃和設計。其著作《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)導論》也影響了很多人，數(shù)據(jù)庫理論學習的經(jīng)典之作。
吉姆·格雷(Jim Gray)，數(shù)據(jù)庫內(nèi)核大神。他使關(guān)系型模型技術(shù)實用化，將理論落地成產(chǎn)品，其為數(shù)據(jù)庫的成熟并順利進入市場起到了關(guān)鍵性的作用。在IBM期間，參與和主持過IMS、System R(oracle數(shù)據(jù)庫，db2數(shù)據(jù)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(chǎn)品，其他幾個都成為IBM在數(shù)據(jù)庫市場上有影響力的產(chǎn)品。其最大的成就在于解決了一系列技術(shù)問題。隨著數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)訪問的完整性，安全性，和并發(fā)性，以及數(shù)據(jù)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(chǎn)品也就不能被用戶接受，解決問題的方案可以歸結(jié)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(shù)領(lǐng)域公認的權(quán)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(shù)據(jù)庫學者，其于1992年提出對象關(guān)系型模型，并主導了postgres項目，并將postgres放在了BSD版權(quán)保護，目前國內(nèi)不少的商業(yè)數(shù)據(jù)庫，都是基于postgres，學院派數(shù)據(jù)庫的代表人物。
以上人物只是列舉了一些在數(shù)據(jù)庫發(fā)展史上的關(guān)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(lǐng)整個時代的DBA前輩，Oracle的技術(shù)先驅(qū)，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(shù)據(jù)庫現(xiàn)狀
在傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫層面，Oracle、SqlServer、DB2等作為商業(yè)數(shù)據(jù)庫常年占據(jù)國內(nèi)高低端市場，Mysql和postgres作為開源數(shù)據(jù)庫的代表，前者號稱最流行的開源數(shù)據(jù)庫，在國內(nèi)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(shù)據(jù)庫，在國內(nèi)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(nèi)有流行起來的趨勢。
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫從俠義上來說就是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，但是隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，海量數(shù)據(jù)的誕生，傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫，newsql數(shù)據(jù)庫就此登場。
no sql 全稱 “not only sql”，所有非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫都統(tǒng)稱為no sql數(shù)據(jù)庫，no sql數(shù)據(jù)庫主要有四種類型，文檔數(shù)據(jù)庫（MongoDb為代表），鍵值數(shù)據(jù)庫(Redis為代表)，寬列存儲(Hbase為代表)和圖形數(shù)據(jù)庫(Neo4J為代表)。no sql 拋棄了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)強事務保證和關(guān)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(shù)據(jù)庫，提供了與no sql相同的擴展性，但仍屬于關(guān)系型模型，還保留sql作為查詢語言，保證了ACID事務性。代表數(shù)據(jù)庫有Spanner,CockroachDB，限于篇幅關(guān)系后面會單獨出文章來講解nosql和newsql的特點。
結(jié)語
這個時代可以稱之為”數(shù)據(jù)”時代，無論是傳統(tǒng)企業(yè)，還是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，數(shù)據(jù)庫都是核心構(gòu)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(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以及新興的nosql，newsql數(shù)據(jù)庫，都伴隨著時代的發(fā)展在更替前進。作為一個數(shù)據(jù)庫相關(guān)的從業(yè)者，也是很有感觸，希望數(shù)據(jù)庫行業(yè)能發(fā)展得越來越來的同時，也能帶動我們國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫行業(yè)的發(fā)展吧！
來源：網(wǎng)絡，作者：DBA成長日記（百家號）
