2.文件系統(tǒng)
    20世紀(jì)50年代后期到60年代中期，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)不僅用于科學(xué)計(jì)算，而且還大量用于管理。這時(shí)可以直接存取的磁鼓、磁盤(pán)成為聯(lián)機(jī)的主要外部存儲(chǔ)設(shè)備;在軟件方面，出現(xiàn)了高級(jí)語(yǔ)言和操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)中已經(jīng)有了專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)管理軟件，稱(chēng)為文件系統(tǒng)。
    在文件系統(tǒng)階段，程序和數(shù)據(jù)有了一定的獨(dú)立性，程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)存儲(chǔ)，有了程序文件和數(shù)據(jù)文件的區(qū)別。數(shù)據(jù)文件可以長(zhǎng)期保存在外存儲(chǔ)器上被多次存取。
    在文件系統(tǒng)的支持下，程序只需用文件名就可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)文件，程序員可以將精力集中在數(shù)據(jù)處理的算法上，面不必關(guān)心記錄在存儲(chǔ)器上的地址和內(nèi)、外存交換數(shù)據(jù)的過(guò)程。
    但是，文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)文件是為了滿(mǎn)足特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域，或某部門(mén)的專(zhuān)門(mén)需要而設(shè)計(jì)的，服務(wù)于某一特定應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)和程序相互依賴(lài)。同一數(shù)據(jù)項(xiàng)可能重復(fù)出現(xiàn)在多個(gè)文件中，導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余度大，這不僅浪費(fèi)了存儲(chǔ)空間，增加了更新開(kāi)銷(xiāo)，更嚴(yán)重的是，由于不能統(tǒng)一修改，容易造成數(shù)據(jù)的不—致。
    文件系統(tǒng)存在的問(wèn)題阻礙了數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的信息需求，這正是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生的原動(dòng)力，也是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)產(chǎn)生的背景。
    3.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
    從20世紀(jì)60年代后期以來(lái)，計(jì)算機(jī)用于管理的規(guī)模更為龐大，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，需要計(jì)算機(jī)管理的數(shù)據(jù)量急劇增長(zhǎng)，同時(shí)多種應(yīng)用、多種語(yǔ)言互相覆蓋地共享數(shù)據(jù)集合的要求越來(lái)越強(qiáng)烈。這時(shí)硬件有大容量磁盤(pán)，硬件價(jià)格下降;軟件價(jià)格上升，為編制和維護(hù)系統(tǒng)軟件及應(yīng)用程序所需的成本相對(duì)增加。在處理方式上，聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理要求更多，并開(kāi)始提出和考慮分布處理。在這種背景下，以文件系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)管理手段已經(jīng)不能滿(mǎn)足應(yīng)用的需求，于是為解決多用戶(hù)、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的需求，使數(shù)據(jù)為盡可能多的應(yīng)用提供服務(wù)，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專(zhuān)門(mén)軟件系統(tǒng)一一數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。
    1968年美國(guó)IBM公司研制成功的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)IMS（Information Management System）標(biāo)志著數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)人了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段。IMS是層次模型數(shù)據(jù)庫(kù)。1969年美國(guó)CODASYL（Conference on Data System Language，數(shù)據(jù)系統(tǒng)語(yǔ)言協(xié)會(huì)）委員會(huì)公布了DBTG報(bào)告，對(duì)研制開(kāi)發(fā)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)起到了推動(dòng)作用。自1970年起，IBM公司的E.F.Godd連續(xù)發(fā)表論文，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的理論基礎(chǔ)。目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)巳逐漸淘汰了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)和層次數(shù)據(jù)庫(kù)，成為當(dāng)今最流行的商用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
    數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的主要目的是有效地管理和存取大量的數(shù)據(jù)資源，包括：提商數(shù)據(jù)的共享性，使多個(gè)用戶(hù)能夠同時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù);減小數(shù)據(jù)的冗余，以提高數(shù)據(jù)的一致性和完整性;提供數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的獨(dú)立性，從而減少應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和維護(hù)代價(jià)。
    為數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、使用和維護(hù)而配置的軟件稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（Data Base Management System，DBMS）。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)以操作系統(tǒng)提供的輸入/輸出控制和文件訪問(wèn)功能為基礎(chǔ)，因此它需要在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。
    在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為多個(gè)用戶(hù)或應(yīng)用程序共享的資源，已經(jīng)從應(yīng)用程序中完全獨(dú)立出來(lái)，由DBMS統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的關(guān)系如圖1.1所示。