1.1　數據管理概述

1.1.1　數據和數據處理

1.數據

數據（Data）是描述事物的符號記錄，用類型和數值來表示。隨著計算機技術的發展，數據的含義更加廣泛，不僅包括數字，還包含文字、圖像、聲音和視頻等。在數據庫技術中，數據是數據庫中存儲的基本對象。例如，學生的檔案管理記錄、貨物的運輸情況等都是數據。

信息不同于數據，數據是信息的載體；信息是數據的含義，是一種已經被加工為特定形式的數據。這種數據形式對接收者來說是有意義的，即只有有價值的數據才是信息。根據這個定義，那些能表達某種含義的信號、密碼、情報、消息都可概括為信息。例如，一個“會議通知”，可以用文字（字符）寫成，也可用廣播方式（聲音）傳送，還可用閉路電視（圖像）來通知，不管用哪種形式，其含義都是通知，它們所表達的信息都是“會議通知”，所以“會議通知”就是信息。

數據和信息二者密不可分，信息是客觀事物性質或特征在人腦中的反映，信息只有通過數據形式表示出來才能被人理解和接受，對信息的記載和描述產生了數據；反之，對眾多相關數據加以分析和處理又將產生新的信息。

人們從客觀世界中提取所需數據，根據客觀需要對數據處理得出相應信息，該信息將對現實世界的行為和決策產生影響，它對于決策者能增加知識，具有現實的或潛在的價值。信息是經過加工處理以后的數據，兩者的轉換過程如圖1-1所示。

2.數據處理

數據處理是指將數據轉換成信息的過程。它是由人、計算機等組成的能進行信息的收集、傳遞、存儲、加工、維護、分析、計劃、控制、決策和使用的系統。經過處理，信息被加工成特定形式的數據。

在數據處理過程中，數據計算相對簡單，但是處理的數據量大，并且數據之間存在著復雜的聯系，因此數據處理的關鍵是數據管理。

數據管理是指對數據收集、整理、組織、存儲和檢索等操作。這部分操作是數據處理業務的基本環節，是任何數據處理業務中必不可少的共有部分。因此，必須學習和掌握數據管理技術，對數據處理提供有力的支持。有效的數據管理可以提高數據的使用效率，減輕程序開發人員的負擔。數據庫技術就是針對數據管理的計算機軟件技術。

1.1.2　數據管理技術的發展

數據管理是數據庫的核心任務，內容包括對數據的分析、組織、編碼、存儲、檢索和維護。隨著計算機硬件和軟件的發展，數據庫技術也不斷地發展。計算機在數據管理方面經歷了由低級到高級的發展過程，經歷了人工管理階段、文件管理階段和數據庫管理階段。

1.人工管理階段

人工管理階段約在20世紀50年代中期以前，計算機技術相對落后，硬件主要是磁帶、卡片、紙帶，沒有磁盤，軟件沒有操作系統，主要用于科學計算。因此，沒有專門管理數據的軟件，數據由計算或處理它的程序自行攜帶。數據管理的任務包括存儲結構、存取方法、輸入/輸出方式等，完全由程序設計人員負責。

這一時期計算機數據管理的特點如下：

①數據不保存。

②沒有對數據進行管理的軟件系統。

③沒有文件的概念。

④一組數據對應于一個程序，數據是面向應用的。一個程序中的數據不能被其他程序所利用，因而，程序之間存在著大量的重復數據，造成了數據的冗余。

以上特點可用圖形來表示，如圖1-2所示。

2.文件管理階段

文件管理階段約為20世紀50年代后期至60年代中后期，此時計算機已經開始大量用于管理數據的階段。此時的計算機硬件具有磁盤、磁鼓等直接存儲設備。在操作系統上有了專門用于管理數據的軟件，稱為文件系統。

這一時期計算機數據管理的特點如下：

①數據需要長期保存在外存上供反復使用。

②程序和數據之間有了一定的獨立性。

③文件形式多樣化。

④文件的存取基本上以記錄為單位。

以上特點可用圖形來表示，如圖1-3所示。

3.數據庫管理階段

20世紀60年代后期，數據管理規模更為龐大，應用更廣泛，數據量劇增，共享要求更高。在硬件方面有了大容量的快速存取的磁盤，軟件方面出現了數據庫管理系統。它的功能是對所有的數據進行統一、集中和獨立式的管理，使數據存儲獨立于使用數據的程序，減少了數據的冗余度、節約存儲空間，提高了數據的一致性和完整性，充分實現了數據的共享。多個用戶能夠同時訪問數據庫中的數據，減小了應用程序的開發和維護代價。這一階段程序和數據的關系如圖1-4所示。