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数据管理简史:数据库发展史(2)

玉工讲技术 2021-02-16
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接着上一篇文章,继续我们的关系型数据库(RDBMS)故事...


4  数据库事务理论的完善

由于数据库是计算机各种应用的基础,所以关系模型的提出不仅为数据库技术的发展奠定了基础,同时也成为促进计算机普及应用的极大推动力。在Codd提出关系模型以后,IB M投巨资开展关系数据库管理系统的研究,其“SystemR”项目的研究成果极大地推动了关系数据库技术的发展,IBM在此基础上推出的SQL/DSDB2和等产品成为IBM的主流产品。SystemR本身作为原型并未问世,但鉴于其影响,ACM还是把1988年的“软件系统奖“授予了SystemR开发小组(获奖的6个人中就包括J.Gray)。这一年的软件系统奖还破例同时授给两个软件,另一个得奖软件也是关系数据库管理系统,即著名的INGRES

J.Gray是谁?J.Gray也是数据库江湖的第二大英雄。Jim  Gray毕业于Berkeley大学,先后供职于IBM公司、微软旧金山研究所。Gray曾参与主持过IMSSystem  RSQL/DSDB2等项目的开发。他在事务处理方面取得了突出的贡献,使他成为该技术领域公认的权威,他的研究成果反映在他发表的一系列论文和研究报告之中,最后结晶为一部厚厚的专著Transaction Processing: Concepts and TechniquesGray开创性的数据库研究(即他在书上提出的Do-undo-redo协议是其中之一,他提出了Data Cube等重要概念)为数据库系统的应用奠定了坚实基础,并在1998年获得了计算机科学领域的最高奖项——图灵奖。

图6  事务处理之父Jim Gray老爷子

数据库江湖的第三位英雄Jim Gray先生于2007年1月28日早上独自乘船离开San Francisco Bay,去一个叫Farallon小岛洒他母亲的骨灰,不幸在外海失踪。


5 RDBMS产品生态的形成

连从事数据库维护的DBA都不一定熟悉INGRE历史,因此在此做一下简单介绍。当时,Codd发表的里程碑式论文“R系统:数据库关系理论”中收益的不仅仅是Oracle数据库软件帝国Larry,还有两个伯克莱大学的科学家,Michael Stonebraker Eugene Wong 。他俩读了这些文章后非常感兴趣,于是决定自己启动一个关系数据的研究项目。

他们已经为一个地理数据库系统申请到了资金,他们称为 ingresinteractive graphics and retrieval system),意思是交互式图形和检索系统,他们决定使用这些钱进行这个项目,并在这个项目的基础上进行其他更大的项目。Ingres 在概念上基本上与 Sysytem R 相似,但是基于比较低端的系统。与 System R 不同,Ingres的代码是可以免费获得的,到 1980 年止,共分发了1000 份拷贝,不少公司使用这些代码形成了自己的产品线。

Stonebraker 在数据库领域一直扮演着思想领袖的角色,也诞生出其他影响力很大的成果,比如列式数据存储和科学计算数据库及支持在线事务处理和流式处理的实现技术。为此,2014年他获得了图灵奖。由于 Google 的赞助,2014年获奖者将有100万美元的奖金(原来只有25万美元),这样跟诺贝尔奖相当了。

图7 复杂类型及分布式开源数据库之父Michael Stonebraker


Informix数据库是最早的用户之一,并且其员工完全是 Ingres 项目的人员。他们在 1984 发布了基于 Ingres 的第一版产品,到 1997 年已经成了第二大数据库供应商。然而,一系列管理和财会方面的失误在短短两年内毁了公司的信誉,并于 2000 年被 IBM 收购。这点也说明技术、商业及管理三者结合才能长远。
Ingres的基础上后来发展出SybaseSQL Server两大主流数据库。Ingres在关系数据库的查询语言设计、查询处理、存取方法、并发控制和查询重写等技术上都有重大贡献。

1980年代他又开发了POSTGRES项目,目的是在关系数据库之上增加对更复杂的数据类型的支持,包括对象、地理数据、时间序列数据等。后来这个系统演变为开源的PostgreSQLGreenplumAster DataNetezzaStonebraker自己创办的Ilustra(后被Informix收购)等多个商业公司和开源的产品都是基于PostgreSQL开发的。

图8  国际主流通用关系型数据库家谱图


6 结束语

数据库江湖中,通过四位科学家的重大贡献及一群幕后工程师们默默无闻地付出,将人类数据管理水平提升到了一个新的台阶。为此,这四位大师也获得了计算机世界的“诺贝尔奖”--图灵奖。通过他们的突出贡献数据库内核的开发中的两大难题:事务处理和查询优化技术发生了质的变化。

温故而知新,在回顾数据库历史的过程中,玉工对数据库认识也有了一些新的变化。比如,之前玉工觉得数据库技术已经很成熟了没有什么可以创新点等错误的认知,从Michael Stonebraker贡献看到,实际上该领域还有很多技术值得进一步学习研究。

从国际主流通用关系型数据库家谱图中可以看出,虽然现在市面有很多种数据库,但从结合四大数据库英雄的故事及RDBMS的根源出发分类,那么这些数据库亲属关系变得更加简单明了。


参考资料

王伟,《计算机科学前沿技术》,清华大学出版社,2012.

https://www.modb.pro/db/44235?xzs=

https://baike.baidu.com/item/%E6%9F%A5%E5%B0%94%E6%96%AF%C2%B7%E5%B7%B4%E8%B5%AB%E6%9B%BC


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