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數(shù)據庫管理系統(tǒng)故障的一種常見形式——死鎖
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在日常使用數(shù)據庫的過程中，經常會遇到系統(tǒng)沒有響應、查詢慢、死機等問題。其中一個常見的問題就是死鎖。死鎖是指兩個或兩個以上的事務在獲取資源時，由于資源互斥而無法繼續(xù)執(zhí)行下去，此時它們都在等待對方釋放資源的情況，無法繼續(xù)執(zhí)行，形成了一個死循環(huán)，這種情況稱為死鎖。
一、死鎖的原因
1.互斥訪問資源。如果兩個或多個事務試圖同時獲取同一資源，那么這些事務就會相互阻塞。
例如，如果事務A正在進行一張表的更新操作并對該表的某個行加鎖，在此同時，事務B又想要對該行進行更新操作，并且也對該行加鎖，那么就會發(fā)生死鎖。
2.無序獲取資源。當兩個或多個事務按照不同的順序獲取資源時，死鎖可能會發(fā)生。如果在獲取資源時沒有正確地控制順序，則可能導致兩個或更多的事務無法同時進行。
例如，事務 A 按照“先加鎖，后請求”(LOCK-THEN-REQUEST) 的方式獲取資源，而事務 B 則按照“先請求，后加鎖”(REQUEST-THEN-LOCK) 的方式獲取資源。這將導致雙方都在等待對方釋放鎖。
3.資源爭搶。死鎖也可能發(fā)生在多個事務爭取同一資源的情況下。
例如，如果多個事務都想要獲取一張表的某一行，那么它們可能會因為無法同時獲得該行而發(fā)生死鎖。
二、死鎖的影響
1.系統(tǒng)性能下降。當死鎖發(fā)生時，資源被浪費，CPU 占用率升高，系統(tǒng)會變得非常緩慢，這將使用戶體驗非常不佳，從而影響系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。
2.事務無法提交。當死鎖出現(xiàn)時，處于死鎖狀態(tài)的事務無法繼續(xù)執(zhí)行，這將使相關的資源一直被鎖定，導致其他管理系統(tǒng)的事務也無法正常執(zhí)行。
3.數(shù)據錯亂。當死鎖出現(xiàn)時，如果不加以處理，很可能會導致數(shù)據的錯亂。由于事務在等待對方釋放資源，因此可能導致并發(fā)事務對同一數(shù)據進行不正確的操作，從而使得數(shù)據不一致或者數(shù)據丟失。
三、避免死鎖
1.避免事務使用不同的順序獲取資源。應該讓所有事務按照統(tǒng)一的順序獲取資源。
2.設置合適的超時時間。數(shù)據庫管理員可以針對死鎖所產生的情況來設置超時時間，當死鎖超過預定時間之后，就自動停止執(zhí)行，從而避免死鎖的發(fā)生。
3.使用合適的鎖粒度。在使用鎖的時候，應該選擇合適的鎖粒度。如果鎖的粒度過大，會增加死鎖的風險；如果鎖的粒度過小，會增加鎖請求的次數(shù)，從而降低性能。
4.盡量減少事務執(zhí)行的時間。事務執(zhí)行時間越長，對數(shù)據的鎖定時間也就越長，這樣就會增加死鎖的風險。
死鎖是數(shù)據庫管理系統(tǒng)中經常出現(xiàn)的問題，而且與業(yè)務的復雜性和并發(fā)度的增加而變得更加嚴重。因此，在使用數(shù)據庫時需要引起足夠的注意，應該采取相應的措施來避免或減少死鎖的發(fā)生，以維護數(shù)據庫的高可用性和穩(wěn)定性。
相關問題拓展閱讀：
- 數(shù)據庫名詞解釋？
數(shù)據庫名詞解釋？
數(shù)據庫的概念:
數(shù)據庫(Database)是按照數(shù)據結構來組織、存儲和管理數(shù)據的倉庫，它產生于距今六十多年前，隨著信息技術和市場的發(fā)展，特別是二十世紀九十年代以后，
數(shù)據管理不再僅僅是存儲和管理數(shù)據，而轉變成用戶所需要的各種數(shù)據管理的方式。數(shù)據庫有很多種類型，從最簡單的存儲有各種數(shù)據的表格到能夠進行海量數(shù)據存儲的大型數(shù)據庫系統(tǒng)都在各個方面得到了廣泛的應用。
在信息化社會，充分有效地管理和利用各類信息資源，是進行科學研究和決策管理的前提條件。數(shù)據庫技術是管理信息系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等各類信息系統(tǒng)的核心部分，是進行科學研究和決策管理的重要技術手段。
數(shù)據庫的定義:
定義1:數(shù)據庫(Database)是按照數(shù)據結構來組織、存儲和管理數(shù)據的建立在計算機存儲設備上的倉庫。
簡單來說是本身可視為電子化的文件柜——存儲電子文件的處所，用戶可以對文件中的數(shù)據進行新增、截取、更新、刪除等操作。
在經濟管理的日常工作中，常常需要把某些相關的數(shù)據放進這樣的“倉庫”，并根據管理的需要進行相應的處理。
例如，企業(yè)或事業(yè)單位的人事部門常常要把本單位職工的基本情況(職工號、姓名、年齡、性別、籍貫、工資、簡歷等)存放在表中，這張表就可以看成是一個數(shù)據庫。有了這個\”數(shù)據倉庫\”我們就可以根據需要隨時查詢某職工的基本情況，也可以查詢工資在某個范圍內的職工人數(shù)等等。這些工作如果都能在計算機上自動進行，那我們的人事管理就可以達到極高的水平。此外，在財務管理、倉庫管理、生產管理中也需要建立眾多的這種\”數(shù)據庫\”，使其可以利用計算機實現(xiàn)財務、倉庫、生產的自動化管理。
定義2:
嚴格來說，數(shù)據庫是長期儲存在計算機內、有組織的、可共享的數(shù)據。數(shù)據庫中的數(shù)據指的是以一定的數(shù)據模型組織、描述和儲存在一起、具有盡可能小的冗余度、較高的數(shù)據獨立性和易擴展性的特點并可在一定范圍內為多個用戶共享。
這種數(shù)據具有如下特點：盡可能不重復，以更優(yōu)方式為某個特定組織的多種應用服務，其數(shù)據結構獨立于使用它的應用程序，對數(shù)據的增、刪、改、查由統(tǒng)一軟件進行管理和控制。從發(fā)展的歷史看，數(shù)據庫是數(shù)據管理的高級階段，它是由文件管理系統(tǒng)發(fā)展起來的。
數(shù)據庫的處理系統(tǒng):
數(shù)據庫是一個單位或是一個應用領域的通用數(shù)據處理系統(tǒng)，它存儲的是屬于企業(yè)和事業(yè)部門、團體和個人的有關數(shù)據的。數(shù)據庫中的數(shù)據是從全局觀點出發(fā)建立的，按一定的數(shù)據模型進行組織、描述和存儲。其結構基于數(shù)據間的自然聯(lián)系，從而可提供一切必要的存取路徑，且數(shù)據不再針對某一應用，而是面向全組織，具有整體的結構化特征。
數(shù)據庫中的數(shù)據是為眾多用戶所共享其信息而建立的，已經擺脫了具體程序的限制和制約。不同的用戶可以按各自的用法使用數(shù)據庫中的數(shù)據；多個用戶可以同時共享數(shù)據庫中的數(shù)據資源，即不同的用戶可以同時存取數(shù)據庫中的同一個數(shù)據。數(shù)據共享性不僅滿足了各用戶對信息內容的要求，同時也滿足了各用戶之間信息通信的要求。
數(shù)據庫的基本結構:
數(shù)據庫的基本結構分三個層次，反映了觀察數(shù)據庫的三種不同角度。
以內模式為框架所組成的數(shù)據庫叫做物理數(shù)據庫；以概念模式為框架所組成的數(shù)據叫概念數(shù)據庫；以外模式為框架所組成的數(shù)據庫叫用戶數(shù)據庫。
⑴物理數(shù)據層。
它是數(shù)據庫的最內層，是物理存貯設備上實際存儲的數(shù)據的。這些數(shù)據是原始數(shù)據，是用戶加工的對象，由內部模式描述的指令操作處理的位串、字符和字組成。
⑵概念數(shù)據層。
它是數(shù)據庫的中間一層，是數(shù)據庫的整體邏輯表示。指出了每個數(shù)據的邏輯定義及數(shù)據間的邏輯聯(lián)系，是存貯記錄的。它所涉及的是數(shù)據庫所有對象的邏輯關系，而不是它們的物理情況，是數(shù)據庫管理員概念下的數(shù)據庫。
⑶用戶數(shù)據層。
它是用戶所看到和使用的數(shù)據庫，表示了一個或一些特定用戶使用的數(shù)據，即邏輯記錄的。
數(shù)據庫不同層次之間的聯(lián)系是通過映射進行轉換的。
數(shù)據庫的主要特點:
⑴實現(xiàn)數(shù)據共享
數(shù)據共享包含所有用戶可同時存取數(shù)據庫中的數(shù)據，也包括用戶可以用各種方式通過接口使用數(shù)據庫，并提供數(shù)據共享。
⑵減少數(shù)據的冗余度
同文件系統(tǒng)相比，由于數(shù)據庫實現(xiàn)了數(shù)據共享，從而避免了用戶各自建立應用文件。減少了大量重復數(shù)據，減少了數(shù)據冗余，維護了數(shù)據的一致性。
⑶數(shù)據的獨立性
數(shù)據的獨立性包括邏輯獨立性（數(shù)據庫中數(shù)據庫的邏輯結構和應用程序相互獨立）和物理獨立性（數(shù)據物理結構的變化不影響數(shù)據的邏輯結構）。
⑷數(shù)據實現(xiàn)集中控制
文件管理方式中，數(shù)據處于一種分散的狀態(tài)，不同的用戶或同一用戶在不同處理中其文件之間毫無關系。利用數(shù)據庫可對數(shù)據進行集中控制和管理，并通過數(shù)據模型表示各種數(shù)據的組織以及數(shù)據間的聯(lián)系。
⑸數(shù)據一致性和可維護性，以確保數(shù)據的安全性和可靠性
主要包括：①安全性控制：以防止數(shù)據丟失、錯誤更新和越權使用；②完整性控制：保證數(shù)據的正確性、有效性和相容性；③并發(fā)控制：使在同一時間周期內，允許對數(shù)據實現(xiàn)多路存取，又能防止用戶之間的不正常交互作用。
⑹故障恢復
由數(shù)據庫管理系統(tǒng)提供一套方法，可及時發(fā)現(xiàn)故障和修復故障，從而防止數(shù)據被破壞。數(shù)據庫系統(tǒng)能盡快恢復數(shù)據庫系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的故障，可能是物理上或是邏輯上的錯誤。比如對系統(tǒng)的誤操作造成的數(shù)據錯誤等。
數(shù)據庫的數(shù)據種類:
數(shù)據庫通常分為層次式數(shù)據庫、網絡式數(shù)據庫和關系式數(shù)據庫三種。而不同的數(shù)據庫是按不同的數(shù)據結構來聯(lián)系和組織的。
1.數(shù)據結構模型
⑴數(shù)據結構
所謂數(shù)據結構是指數(shù)據的組織形式或數(shù)據之間的聯(lián)系。
如果用D表示數(shù)據，用R表示數(shù)據對象之間存在的關系，則將DS=(D，R)稱為數(shù)據結構。
例如，設有一個號碼簿，它記錄了n個人的名字和相應的號碼。為了方便地查找某人的號碼，將人名和號碼按字典順序排列，并在名字的后面跟隨著對應的號碼。這樣，若要查找某人的號碼(假定他的名字的之一個字母是Y)，那么只須查找以Y開頭的那些名字就可以了。該例中，數(shù)據的D就是人名和號碼，它們之間的聯(lián)系R就是按字典順序的排列，其相應的數(shù)據結構就是DS=(D，R)，即一個數(shù)組。
⑵數(shù)據結構類型
數(shù)據結構又分為數(shù)據的邏輯結構和數(shù)據的物理結構。
數(shù)據的邏輯結構是從邏輯的角度(即數(shù)據間的聯(lián)系和組織方式)來觀察數(shù)據，分析數(shù)據，與數(shù)據的存儲位置無關；數(shù)據的物理結構是指數(shù)據在計算機中存放的結構，即數(shù)據的邏輯結構在計算機中的實現(xiàn)形式，所以物理結構也被稱為存儲結構。
這里只研究數(shù)據的邏輯結構，并將反映和實現(xiàn)數(shù)據聯(lián)系的方法稱為數(shù)據模型。
比較流行的數(shù)據模型有三種，即按圖論理論建立的層次結構模型和網狀結構模型以及按關系理論建立的關系結構模型。
2.層次、網狀和關系數(shù)據庫系統(tǒng)
⑴層次結構模型
層次結構模型實質上是一種有根結點的定向有序樹(在數(shù)學中\(zhòng)”樹\”被定義為一個無回的連通圖)。下圖是一個高等學校的組織結構圖。這個組織結構圖像一棵樹，校部就是樹根(稱為根結點)，各系、專業(yè)、教師、學生等為枝點(稱為結點)，樹根與枝點之間的聯(lián)系稱為邊，樹根與邊之比為1:N，即樹根只有一個，樹枝有N個。
按照層次模型建立的數(shù)據庫系統(tǒng)稱為層次模型數(shù)據庫系統(tǒng)。IMS(InformationManagementSystem)是其典型代表。
⑵網狀結構模型
按照網狀數(shù)據結構建立的數(shù)據庫系統(tǒng)稱為網狀數(shù)據庫系統(tǒng)，其典型代表是DG(DatabaseTaskGroup)。用數(shù)學方法可將網狀數(shù)據結構轉化為層次數(shù)據結構。
⑶關系結構模型
關系式數(shù)據結構把一些復雜的數(shù)據結構歸結為簡單的二元關系(即二維表格形式)。例如某單位的職工關系就是一個二元關系。
由關系數(shù)據結構組成的數(shù)據庫系統(tǒng)被稱為關系數(shù)據庫系統(tǒng)。
在關系數(shù)據庫中，對數(shù)據的操作幾乎全部建立在一個或多個關系表格上，通過對這些關系表格的分類、合并、連接或選取等運算來實現(xiàn)數(shù)據的管理。
dBASEⅡ就是這類數(shù)據庫管理系統(tǒng)的典型代表。對于一個實際的應用問題（如人事管理問題），有時需要多個關系才能實現(xiàn)。用dBASEⅡ建立起來的一個關系稱為一個數(shù)據庫（或稱數(shù)據庫文件），而把對應多個關系建立起來的多個數(shù)據庫稱為數(shù)據庫系統(tǒng)。dBASEⅡ的另一個重要功能是通過建立命令文件來實現(xiàn)對數(shù)據庫的使用和管理，對于一個數(shù)據庫系統(tǒng)相應的命令序列文件，稱為該數(shù)據庫的應用系統(tǒng)。
因此，可以概括地說，一個關系稱為一個數(shù)據庫，若干個數(shù)據庫可以構成一個數(shù)據庫系統(tǒng)。數(shù)據庫系統(tǒng)可以派生出各種不同類型的輔助文件和建立它的應用系統(tǒng)。
數(shù)據庫的發(fā)展簡史:
1數(shù)據庫的技術發(fā)展
使用計算機后，隨著數(shù)據處理量的增長，產生了數(shù)據管理技術。數(shù)據管理技術的發(fā)展與計算機硬件（主要是外部存儲器）系統(tǒng)軟件及計算機應用的范圍有著密切的聯(lián)系。數(shù)據管理技術的發(fā)展經歷了以下四個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據庫階段和高級數(shù)據庫技術階段。
2數(shù)據管理的誕生
數(shù)據庫的歷史可以追溯到五十年前，那時的數(shù)據管理非常簡單。通過大量的分類、比較和表格繪制的機器運行數(shù)百萬穿孔卡片來進行數(shù)據的處理，其運行結果在紙上打印出來或者制成新的穿孔卡片。而數(shù)據管理就是對所有這些穿孔卡片進行物理的儲存和處理。然而，1950年雷明頓蘭德公司（RemingtonRandInc）的一種叫做UnivacI的計算機推出了一種一秒鐘可以輸入數(shù)百條記錄的磁帶驅動器，從而引發(fā)了數(shù)據管理的革命。1956年IBM生產出之一個磁盤驅動器——theModel305RAMAC。此驅動器有50個盤片，每個盤片直徑是2英尺，可以儲存5MB的數(shù)據。使用磁盤更大的好處是可以隨機存取數(shù)據，而穿孔卡片和磁帶只能順序存取數(shù)據。
1951：Univac系統(tǒng)使用磁帶和穿孔卡片作為數(shù)據存儲。
數(shù)據庫系統(tǒng)的萌芽出現(xiàn)于二十世紀60年代。當時計算機開始廣泛地應用于數(shù)據管理，對數(shù)據的共享提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)已經不能滿足人們的需要，能夠統(tǒng)一管理和共享數(shù)據的數(shù)據庫管理系統(tǒng)（DBMS）應運而生。數(shù)據模型是數(shù)據庫系統(tǒng)的核心和基礎，各種DBMS軟件都是基于某種數(shù)據模型的。所以通常也按照數(shù)據模型的特點將傳統(tǒng)數(shù)據庫系統(tǒng)分成網狀數(shù)據庫、層次數(shù)據庫和關系數(shù)據庫三類。
最早出現(xiàn)的網狀DBMS，是美國通用電氣公司Bachman等人在1961年開發(fā)的IDS（IntegratedDataStore）。1964年通用電氣公司（GeneralElectricCo.）的CharlesBachman成功地開發(fā)出世界上之一個網狀DBMS也即之一個數(shù)據庫管理系統(tǒng)——集成數(shù)據存儲（IntegratedDataStoreIDS），奠定了網狀數(shù)據庫的基礎，并在當時得到了廣泛的發(fā)行和應用。IDS具有數(shù)據模式和日志的特征，但它只能在GE主機上運行，并且數(shù)據庫只有一個文件，數(shù)據庫所有的表必須通過手工編碼生成。之后，通用電氣公司一個客戶——BFGoodrichChemical公司最終不得不重寫了整個系統(tǒng)，并將重寫后的系統(tǒng)命名為集成數(shù)據管理系統(tǒng)（IDMS）。
網狀數(shù)據庫模型對于層次和非層次結構的事物都能比較自然的模擬，在關系數(shù)據庫出現(xiàn)之前網狀DBMS要比層次DBMS用得普遍。在數(shù)據庫發(fā)展史上，網狀數(shù)據庫占有重要地位。
層次型DBMS是緊隨網絡型數(shù)據庫而出現(xiàn)的，最著名最典型的層次數(shù)據庫系統(tǒng)是IBM公司在1968年開發(fā)的IMS（InformationManagementSystem），一種適合其主機的層次數(shù)據庫。這是IBM公司研制的最早的大型數(shù)據庫系統(tǒng)程序產品。從60年代末產生起，如今已經發(fā)展到IMSV6，提供群集、N路數(shù)據共享、消息隊列共享等先進特性的支持。這個具有30年歷史的數(shù)據庫產品在如今的WWW應用連接、商務智能應用中扮演著新的角色。
1973年Cullinane公司（也就是后來的Cullinet軟件公司），開始出售Goodrich公司的IDMS改進版本，并且逐漸成為當時世界上更大的軟件公司。
數(shù)據庫的關系由來:
網狀數(shù)據庫和層次數(shù)據庫已經很好地解決了數(shù)據的集中和共享問題，但是在數(shù)據獨立性和抽象級別上仍有很大欠缺。用戶在對這兩種數(shù)據庫進行存取時，仍然需要明確數(shù)據的存儲結構，指出存取路徑。而后來出現(xiàn)的關系數(shù)據庫較好地解決了這些問題。
1970年，IBM的研究員E.F.Codd博士在刊物《CommunicationoftheACM》上發(fā)表了一篇名為“ARelationalModelofDataforLargeSharedDataBanks”的論文，提出了關系模型的概念，奠定了關系模型的理論基礎。盡管之前在1968年Childs已經提出了面向的模型，然而這篇論文被普遍認為是數(shù)據庫系統(tǒng)歷史上具有劃時代意義的里程碑。Codd的心愿是為數(shù)據庫建立一個優(yōu)美的數(shù)據模型。后來Codd又陸續(xù)發(fā)表多篇文章，論述了范式理論和衡量關系系統(tǒng)的12條標準，用數(shù)學理論奠定了關系數(shù)據庫的基礎。關系模型有嚴格的數(shù)學基礎，抽象級別比較高，而且簡單清晰，便于理解和使用。但是當時也有人認為關系模型是理想化的數(shù)據模型，用來實現(xiàn)DBMS是不現(xiàn)實的，尤其擔心關系數(shù)據庫的性能難以接受，更有人視其為當時正在進行中的網狀數(shù)據庫規(guī)范化工作的嚴重威脅。為了促進對問題的理解，1974年ACM牽頭組織了一次研討會，會上開展了一場分別以Codd和Bachman為首的支持和反對關系數(shù)據庫兩派之間的辯論。這次著名的辯論推動了關系數(shù)據庫的發(fā)展，使其最終成為現(xiàn)代數(shù)據庫產品的主流。
1969年EdgarF.“Ted”Codd發(fā)明了關系數(shù)據庫。
1970年關系模型建立之后，IBM公司在SanJose實驗室增加了更多的研究人員研究這個項目，這個項目就是著名的SystemR。其目標是論證一個全功能關系DBMS的可行性。該項目結束于1979年，完成了之一個實現(xiàn)SQL的DBMS。然而IBM對IMS的承諾阻止了SystemR的投產，一直到1980年SystemR才作為一個產品正式推向市場。IBM產品化步伐緩慢的三個原因：IBM重視信譽，重視質量，盡量減少故障；IBM是個大公司，官僚體系龐大，IBM內部已經有層次數(shù)據庫產品，相關人員不積極，甚至反對。
然而同時，1973年加州大學伯克利分校的MichaelStonebraker和EugeneWong利用SystemR已發(fā)布的信息開始開發(fā)自己的關系數(shù)據庫系統(tǒng)Ingres。他們開發(fā)的Ingres項目最后由Oracle公司、Ingres公司以及硅谷的其他廠商所商品化。后來，SystemR和Ingres系統(tǒng)雙雙獲得ACM的1988年“軟件系統(tǒng)獎”。
1976年霍尼韋爾公司(Honeywell)開發(fā)了之一個商用關系數(shù)據庫系統(tǒng)——MulticsRelationalDataStore。關系型數(shù)據庫系統(tǒng)以關系代數(shù)為堅實的理論基礎，經過幾十年的發(fā)展和實際應用，技術越來越成熟和完善。其代表產品有Oracle、IBM公司的DB2、微軟公司的MSSQLServer以及Informix、ADABASD等等。
數(shù)據庫的發(fā)展階段：
數(shù)據庫發(fā)展階段大致劃分為如下的幾個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據庫系統(tǒng)階段、高級數(shù)據庫階段。
人工管理階段
20世紀50年代中期之前，計算機的軟硬件均不完善。硬件存儲設備只有磁帶、卡片和紙帶，軟件方面還沒有操作系統(tǒng)，當時的計算機主要用于科學計算。這個階段由于還沒有軟件系統(tǒng)對數(shù)據進行管理，程序員在程序中不僅要規(guī)定數(shù)據的邏輯結構，還要設計其物理結構，包括存儲結構、存取方法、輸入輸出方式等。當數(shù)據的物理組織或存儲設備改變時，用戶程序就必須重新編制。由于數(shù)據的組織面向應用，不同的計算程序之間不能共享數(shù)據，使得不同的應用之間存在大量的重復數(shù)據，很難維護應用程序之間數(shù)據的一致性。
這一階段的主要特征可歸納為如下幾點：
（1）計算機中沒有支持數(shù)據管理的軟件，計算機系統(tǒng)不提供對用戶數(shù)據的管理功能，應用程序只包含自己要用到的全部數(shù)據。用戶編制程序，必須全面考慮好相關的數(shù)據，包括數(shù)據的定義、存儲結構以即存取方法等。程序和數(shù)據是一個不可分割的整體。數(shù)據脫離了程序極具無任何存在的價值，數(shù)據無獨立性。
（2）數(shù)據不能共享。不同的程序均有各自的數(shù)據，這些數(shù)據對不同的程序通常是不相同的，不可共享；即使不同的程序使用了相同的一組數(shù)據，這些數(shù)據也不能共享，程序中仍然需要各自加入這組數(shù)據，哪個部分都不能省略?；谶@種數(shù)據的不可共享性，必然導致程序與程序之間存在大量的重復數(shù)據，浪費存儲空間。
（3）不能單獨保存數(shù)據。在程序中要規(guī)定數(shù)據的邏輯結構和物理結構，數(shù)據與程序不獨立?；跀?shù)據與程序是一個整體，數(shù)據只為本程序所使用，數(shù)據只有與相應的程序一起保存才有價值，否則毫無用處。所以，所有程序的數(shù)據不單獨保存。數(shù)據處理的方式是批處理。
文件系統(tǒng)階段:
這一階段的主要標志是計算機中有了專門管理數(shù)據庫的軟件——操作系統(tǒng)（文件管理）。
上世紀50年代中期到60年代中期，由于計算機大容量直接存儲設備如硬盤、磁鼓的出現(xiàn)，
推動了軟件技術的發(fā)展，軟件的領域出現(xiàn)了操作系統(tǒng)和高級軟件，操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)是專門管理外存的數(shù)據管理軟件，操作系統(tǒng)為用戶使用文件提供了友好界面。操作系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著數(shù)據管理步入一個新的階段。在文件系統(tǒng)階段，數(shù)據以文件為單位存儲在外存，且由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理，文件是操作系統(tǒng)管理的重要資源。
文件系統(tǒng)階段的數(shù)據管理具有一下幾個特點：
優(yōu)點
（1）數(shù)據以“文件”形式可長期保存在外部存儲器的磁盤上。由于計算機的應用轉向信息管理，因此對文件要進行大量的查詢、修改和插入等操作。
（2）數(shù)據的邏輯結構與物理結構有了區(qū)別，程序和數(shù)據分離，使數(shù)據與程序有了一定的獨立性，但比較簡單。數(shù)據的邏輯結構是指呈現(xiàn)在用戶面前的數(shù)據結構形式。數(shù)據的物理結構是指數(shù)據在計算機存儲設備上的實際存儲結構。程度與數(shù)據之間具有“設備獨立性”，即程序只需用文件名就可與數(shù)據打交道，不必關心數(shù)據的物理位置。由操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)提供存取方法（讀/寫）。
（3）文件組織已多樣化。有索引文件、鏈接文件和直接存取文件等。但文件之間相互獨立、缺乏聯(lián)系。數(shù)據之間的聯(lián)系需要通過程序去構造。
（4）數(shù)據不再屬于某個特定的程序，可以重復使用，即數(shù)據面向應用。但是文件結構的設計仍是基于特定的用途，程序基于特定的物理結構和存取方法，因此程度與數(shù)據結構之間的依賴關系并未根本改變。
（5）用戶的程序與數(shù)據可分別存放在外存儲器上，各個應用程序可以共享一組數(shù)據，實現(xiàn)了以文件為單位的數(shù)據共享文件系統(tǒng)。
（6）對數(shù)據的操作以記錄為單位。這是由于文件中只存儲數(shù)據，不存儲文件記錄的結構描述信息。文件的建立、存取、查詢、插入、刪除、修改等操作，都要用程序來實現(xiàn)。
（7）數(shù)據處理方式有批處理，也有聯(lián)機實時處理。
缺點
文件系統(tǒng)對計算機數(shù)據管理能力的提高雖然起了很大的作用，但隨著數(shù)據管理規(guī)模的擴大，數(shù)據量急劇增加，文價系統(tǒng)顯露出一些缺陷，問題表現(xiàn)在：
（1）數(shù)據文件是為了滿足特定業(yè)務領域某一部門的專門需要而設計，數(shù)據和程序相互依賴，數(shù)據缺乏足夠的獨立性。
（2）數(shù)據沒有集中管理的機制，其安全性和完整性無法保障，數(shù)據維護業(yè)務仍然由應用程序來承擔；
（3）數(shù)據的組織仍然是面向程序，數(shù)據與程序的依賴性強，數(shù)據的邏輯結構不能方便地修改和擴充，數(shù)據邏輯結構的每一點微小改變都會影響到應用程序；而且文件之間的缺乏聯(lián)系，因而它們不能反映現(xiàn)實世界中事物之間的聯(lián)系，加上操作系統(tǒng)不負責維護文件之間的聯(lián)系，信息造成每個應用程序都有相對應的文件。如果文件之間有內容上的聯(lián)系，那也只能由應用程序去處理，有可能同樣的數(shù)據在多個文件中重復儲存。這兩者造成了大量的數(shù)據冗余。
（4）對現(xiàn)有數(shù)據文件不易擴充，不易移植，難以通過增、刪數(shù)據項來適應新的應用要求。
數(shù)據庫系統(tǒng)階段：
20世紀60年代后期，隨著計算機在數(shù)據管理領域的普遍應用，人們對數(shù)據管理技術提出了更高的要求：希望面向企業(yè)或部門，以數(shù)據為中心組織數(shù)據，減少數(shù)據的冗余，提供更高的數(shù)據共享能力，同時要求程序和數(shù)據具有較高的獨立性，當數(shù)據的邏輯結構改變時，不涉及數(shù)據的物理結構，也不影響應用程序，以降低應用程序研制與維護的費用。數(shù)據庫技術正是在這樣一個應用需求的基礎上發(fā)展起來的。
概括起來，數(shù)據庫系統(tǒng)階段的數(shù)據管理具有以下幾個特點：
（1）采用數(shù)據模型表示復雜的數(shù)據結構。數(shù)據模型不僅描述數(shù)據本身的特征，還要描述數(shù)據之間的聯(lián)系，這種聯(lián)系通過所有存取路徑。通過所有存儲路徑表示自然的數(shù)據聯(lián)系是數(shù)據庫與傳統(tǒng)文件的根本區(qū)別。這樣，數(shù)據不再面向特定的某個或多個應用，而是面對整個應用系統(tǒng)。如面向企業(yè)或部門，以數(shù)據為中心組織數(shù)據，形成綜合性的數(shù)據庫，為各應用共享。
（2）由于面對整個應用系統(tǒng)使得，數(shù)據冗余小，易修改、易擴充，實現(xiàn)了數(shù)據貢獻。不同的應用程序根據處理要求，從數(shù)據庫中獲取需要的數(shù)據，這樣就減少了數(shù)據的重復存儲，也便于增加新的數(shù)據結構，便于維護數(shù)據的一致性。
（3）對數(shù)據進行統(tǒng)一管理和控制，提供了數(shù)據的安全性、完整性、以及并發(fā)控制。
（4）程序和數(shù)據有較高的獨立性。數(shù)據的邏輯結構與物理結構之間的差別可以很大，用戶以簡單的邏輯結構操作數(shù)據而無須考慮數(shù)據的物理結構。
（5）具有良好的用戶接口，用戶可方便地開發(fā)和使用數(shù)據庫。
從文件系統(tǒng)發(fā)展到數(shù)據庫系統(tǒng)，這在信息領域中具有里程碑的意義。在文件系統(tǒng)階段，人們在信息處理中關注的中心問題是系統(tǒng)功能的設計，因此程序設計占主導地位；而在數(shù)據庫方式下，數(shù)據開始占據了中心位置，數(shù)據的結構設計成為信息系統(tǒng)首先關心的問題，而應用程序則以既定的數(shù)據結構為基礎進行設計。
數(shù)據庫發(fā)展趨勢:
隨著信息管理內容的不斷擴展，出現(xiàn)了豐富多樣的數(shù)據模型（層次模型，網狀模型，關系模型，面向對象模型，半結構化模型等），新技術也層出不窮（數(shù)據流，Web數(shù)據管理，數(shù)據挖掘等）。每隔幾年，國際上一些資深的數(shù)據庫專家就會聚集一堂，探討數(shù)據庫研究現(xiàn)狀，存在的問題和未來需要關注的新技術焦點。過去已有的幾個類似報告包括：1989年FutureDirectionsinDBMSResearch-TheLagunaBeachParticipants；1990年DatabaseSystems:AchievementsandOpportunities；1991年W.H.Inmon發(fā)表的《構建數(shù)據倉庫》；1995年Database。
常見數(shù)據庫廠商:
1.SQLServer
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