Предпосылки
Технология баз данных возникла в конце 60-х годов с реализацией IMS, программного продукта компании IBM, который обеспечивал управление данными, организованными в форме иерархий2. Хотя позднее оказалось, что иерархии слишком ограничены, важным вкладом IMS стало широко признанное открытие, констатирующее, что данные имеют самостоятельную ценность, и что они должны управляться независимо от какого-либо отдельного приложения. До этого приложения обладали собственными файлами данных, в которых часто дублировались данные из других файлов. При использовании СУБД данные не должны логически реплицироваться, что облегчает их поддержку. Для создания совместно используемых баз данных потребовались анализ и проектирование, балансирующие требования нескольких приложений и, тем самым, улучшающие бы общее управление ресурсами данных.
Модели данных как IMS, так и ее весьма широко известного преемника – CODASYL3, основывались на графовых структурах данных. Хотя идея навигационных связей была интуитивно привлекательной, при ее использовании было трудно выражать взаимодействие с базой данных независимо от существующих алгоритмов, которые были необходимы для реализации таких связей.
В 1970 году Тэд Кодд опубликовал свою историческую статью [Codd70], в которой была показана возможность управления данными на существенно более высоком уровне благодаря их концептуализации в терминах математической теории отношений. Эта статья вызвала большой интерес в научном сообществе в 70-е годы и стремление практически воплотить такой подход. В настоящее время реляционная модель имеет наиболее широкую поддержку среди поставщиков коммерческих СУБД. Благодаря простоте и ясным концептуальным основам реляционной модели вокруг нее развернулись активные теоретические исследования. Исследователями было получено много важных результатов, в том числе, были разработаны теория проектирования баз данных, теория выразимости и сложности языков запросов, а также расширение реляционных языков, названное Datalog.
Теоретические разработки продолжаются во многих направлениях, включая, например, исследования ограничений в базах данных и запросов с использованием неполной информации.
В начале 80-х годов появилась новая модель, которая основывалась на принципах объектно-ориентированного программирования. Объектно-ориентированная модель данных была первой попыткой создания расширяемой модели данных. Чтобы дать пользователям возможность создавать их собственные специфические для конкретных приложений типы, которыми могла бы управлять данная СУБД, использовались механизмы абстракции данных. В последние пять-шесть лет появилось несколько компаний-поставщиков объектно-ориентированных систем управления базами данных, и комитет, сформированный из их представителей, разработал некоторый стандарт (ODMG). Совсем недавно появилась гибридная модель, широко известная как объектно-реляционная модель данных, в которой объектно-ориентированные возможности встраиваются в реляционный контекст.
Использование объектов демонстрировалось также как способ достижения интероперабельности в неоднородных базах данных и модульности в самой СУБД. Объектная модель обеспечивает очень мощный инструментарий для создания интерфейсов, которые не зависят от аспектов представления. Неоднородность в представлениях объектов может быть скрыта благодаря объектно-ориентированной схеме, определенной над фактически хранимыми данными. Модули СУБД могут описываться в объектно-ориентированных терминах, что облегчает их экспорт в другие системы.
