1.3 数据管理技术及其发展课件-2024-2025学年浙教版（2019）高中信息技术选修3

数据管理技术及其发展 问题导入：班级图书角管理系统 班级图书角在借阅管理上有许多困难，即使每天安排专人分工管理，还是存在同学提供的书本重复、遗失，无法快速了解书籍借阅情况等问题。 如今利用图书管理系统就解决了这些难题，那让我们一起来看看数据管理技术是如何一步步发展起来的。 人工管理 文件系统管理 数据库系统管理 计算机数据管理的三个阶段 ◆人工管理阶段 20世纪50年代中期，计算机主要用于科学计算。当时外存只有纸带、卡片、磁带，没有磁盘等直接读取的存储设备，也没有操作系统，更没有专门管理数据的软件。 ◆人工管理阶段 ◆人工管理阶段的特点 ①数据不保存 ②应用程序管理 ③数据不共享 ④数据不具有独立性 数据 ◆文件系统管理阶段 20世纪50年代后期到60年代，计算机硬件、软件快速发展，存储设备出现了磁盘、磁鼓等，也有了操作系统支持下的专门管理数据的软件，即文件系统。 文件 文件是文件系统管理的直接对象 目录 目录包含文件名和该文件所在的物理地址，是对文件存取和检索的关键。 存储空间 有效管理文件和目录访问所占的存储空间，不仅可以提高外存的利用率，还能提高文件的存取速度。 ◆文件系统管理阶段 文件的逻辑结构可以理解为文件内容的组织形式，包括流式文件和记录式文件。 ★ 流式文件是相关的有序字符的集合，直接由一连串信息组成，是无结构的文件，如源程序、可执行文件、库函数等。文件内部的数据其实就是一系列的字符流，没有明显的结构特性。 ◆文件系统管理阶段 文件的逻辑结构可以理解为文件内容的组织形式，包括流式文件和记录式文件。 ★ 记录式文件是一种有结构的文件，是一组连续顺序的记录集合。 学号 姓名 书名 借阅时间 归还时间 1201 张明辉 忧伤的歌 2024.05.02 2024.05.21 0729 李英 有梦才有远方 2024.05.03 2024.05.23 0823 范何往 狮子和回声 2024.05.04 2024.05.24 0435 刘顾好 托尔斯泰 2024.05.12 2024.05.24 ◆文件系统管理阶段 文件可以从头到尾以顺序的方式进行访问，好像文件中的信息都排成一行，这样的文件称为顺序文件。 音频文件、视频文件、文本文件等都属于顺序文件，事实上，大多数由计算机用户创建的文件都是顺序文件。 ◆文件系统管理阶段 若要查找某同学的借阅信息，通常借助文件索引来提高检索效率。建立文件索引可以快速确定逻辑记录的位置，文件索引包含存储在该文件中的键的列表和指示包含每个键的记录存储位置的项。 学号 姓名 书名 借阅时间 归还时间 1201 张明辉 忧伤的歌 2024.05.02 2024.05.21 0729 李英 有梦才有远方 2024.05.03 2024.05.23 0823 范何往 狮子和回声 2024.05.04 2024.05.24 0435 刘顾好 托尔斯泰 2024.05.12 2024.05.24 键 行号 0435 4 0729 2 0823 3 1201 1 索引文件 数据文件 ◆文件系统管理阶段的特点 ①数据可以长期保存 ②文件系统管理数据 ③数据共享性差 ④数据独立性差 ◆数据库系统管理阶段 20世纪60年代后期以来，计算机管理的对象规模越来越大，应用范围越来越广，数据量急剧增长。 此时，大容量、低成本的磁盘出现了，而编制和维护系统软件及应用程序所需的成本相对增加。 ◆数据库系统管理阶段 为了解决多用户共享数据的需求，使数据为尽可能多的应用服务,数据库技术便应运而生。 数据库是指有组织、动态地存储在辅助存储器上的，能为多个用户共享的、与应用程序彼此独立的一组相互关联着的数据集合。 ◆数据库系统管理阶段的特点 ①数据结构化 ②数据共享性好、 冗余度低 ③数据独立性高 ④数据由数据库管 理系统统一管理 ◆数据库系统管理阶段 ★ 数据库管理系统是为了建立、使用和维护数据库而设计的数据管理软件。 在计算机系统中，它介于操作系统和用户之间，负责对数据库资源进行统一的管理和控制，所有用户或程序发出的有关数据库方面的操作命令，都通过数据库管理系统来实现。 图片来源：www.image.baidu.com ◆数据库系统管理阶段 随着大数据时代的来临，科学研究、企业应用、网络行为等都在源源不断地产生新的数据，其数据种类繁多，除了结构化数据以外，更多的是非结构化数据，包括邮件、音频、视频、微信、微博、位置数据、日志数据等。 ◆数据库系统管理阶段 如此数量庞大、类型复杂的数据，传统的关系数据库已经不能满足管理的需求，越来越多的数据被存储在非关系数据库中。 常见的非关系数据库有键值数据库、列族数据库、文档数据库和图数据库等。 ◆数据库系统管理阶段 非关系数据库具有灵活的可扩展性、灵活的数据模型以及与云计算紧密融合等特点，解决了大规模数据集和多重数据带来的问题。因此，从数据结构化程度来看，结构化的数据一般采用关系数据库进行管理;半结构化数据可采用非关系数据库进行管理，也可以转化为结构化数据后采用关系数据库进行管理。 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$