在資料庫技術發展的歷史中,1970年是發生偉大轉折的一年。這一年的6月,IBM聖約瑟研究實驗室的高級研究員埃德加·科德(EdgarFrankCodd)在Com-municationsofACM上發表了題為“用於大型共享資料庫的關係數據模型”(ARelationalModelofDa-taforLrgeSharedDataBanks)一文。ACM後來在1983年把這篇論文列為從1958年以來的四分之一個世紀中具有里程碑式意義的最重要的25篇研究論文之一,因為它首次明確而清晰地為資料庫系統提出了一種嶄新的模型,即關係模型。“關係”(rel~ion)是數學中的一個基本概念,由集合中的任意元素所組成的若干有序偶對(orderedpair)表示,用以反映客觀事物間所存在的一定關係,如數之間的大小關係,一個組織中的成員之間的領導被領導關係,商品流通中的購銷關係,產品零部件之間的裝配關係,等等。在自然界和社會中,關係是無處不在的。在計算機科學中,關係的概念也十分普遍,計算機的邏輯設計,編譯程式設計,算法分析和程式結構,信息檢索等,都套用了關係的概念。而用關係的概念來建立數據模型,用以描述、設計與操縱資料庫,則是科德1970年的這篇論文的創舉。由於關係模型簡單明了,有堅實的數學基礎,一經提出,立即引起學術界和產業界的廣泛重視和回響,從理論與實踐兩個方面都對資料庫技術產生了強烈的衝擊。在關係模型提出之前已經存在多年的基於層次模型(HierarchicalModel)和網狀模型(NetworkModel)的資料庫產品很快走向衰敗以至消亡,一大批關係資料庫系統很快被開發出來並迅速商品化,占領了市場,其交替速度之快,除舊布新之徹底是軟體史上所罕見的。基於20世紀70年代中後期和80年代初期這一十分引人注目的現象,1981年的圖靈獎很自然地授予了這位“關係資料庫之父”。
埃德加·科德
科德原是英國人,1923年8月19日生於英格蘭中部瀕臨大西洋的港口城市波特蘭(Portland)。第二次世界大戰爆發以後,年青的科德應徵人伍,在皇家空軍服役,1942—1945年間任機長,參與了許多驚心動魄的空戰,為反法西斯戰爭立下了汗馬功勞。二戰結束以後,科德上牛津大學學習數學,於1948年取得學士和碩士學位以後,遠渡大西洋到美國謀求發展,先在IBM公司取得一個職位,為IBM初期的計算機之一ssec(SelectiveSequenceElectronicCalculator)編製程序,為他的計算機生涯奠定了基礎。1953年,他應聘到加拿大渥太華的ComputingDevice公司工作,出任加拿大開發飛彈項目的經理。1957年科德重返美國IBM,任“多道程式設計系統”(MultiprogrammingSystems)的部門主任,其間參加了IBM第一台科學計算機701,第一台大型電晶體計算機STRETCH的邏輯設計。STRETCH完成於1961年。STRETCH首次採用先行控制方式,最多可重疊執行6條連續的指令,是後來流水線方式的原型,因而被認為是第一台流水線計算機。它還採用交換器和多道程式技術,用多個存儲器交叉工作等許多創新技術,因而在計算機發展史上有重要意義和影響。科德在STRETCH的研製中主持了第一個有多道程式設計能力的作業系統的開發。1959年11月,他在《ACM通訊》上發表的介紹STRETCH的多道程式作業系統的文章,是這方面的最早的學術論文之一。而尤其難能可貴的是,科德由於在工作中發覺自己缺乏硬體知識,影響了在這些重大工程中發揮更大的作用,在20世紀60年代初毅然決定重返大學校園(當時他已年近40),到密西根大學進修計算機與通信專業,並於1963年獲得碩土學位,1965年又獲得博土學位。這使他的理論基礎更加紮實,專業知識更加豐富,加上他在此之前十幾年的實踐經驗的豐富積累,終於在1970年進發出智慧的閃光,為資料庫技術開闢了一個新時代。由於資料庫是計算機各種套用的基礎,關係模型的提出不僅為資料庫技術的發展奠定了基礎,同時也為計算機的普及套用提供了極大的動力。在科德提出關係模型以後,IBM投巨資開展關係資料庫管理系統的研究,其System項目的研究成果極大地推動了關係資料庫技術的發展,在此基礎上推出的DB2和SQL等產品成為IBM的主流產品。System本身雖作為原型並未問世,但鑒於其作用與影響,ACM把1988年的“軟體系統獎”授予了System,獲獎的開發小組6個成員中就包括後來在1998年榮獲圖靈獎的格雷(J.Gray)。這一年的軟體系統獎還破例同時獎勵了兩個軟體系統,另一個得獎軟體也是關係資料庫管理系統,即INGRES。INGRES是加州大學伯克利分校的斯通勃萊克(M.Stonebracker)等人研製的,後來由美國關係技術公司RTI品化。
1970年以後,科德繼續致力於完善和發展關係理論。1972年,他提出了關係代數(relationalalgebra)和關係演算(relationalcalculus),定義了關係的並(union)、交(intersection)、差(difference)、投影(project)、選擇(selection)、連線(join)等各種基本運算,為日後成為標準的結構化查詢語言SQL(StructuredQueryLanguage)奠定了基礎。科德還創辦了一個研究所:關係研究所(TheRelationalInstitute)和一個公司:Codd&Associations,進行關係資料庫產品的研發與銷售。科德本人則是美國國內和國外許多企業的資料庫技術顧問。1990年,他編寫出版了專著《資料庫管理的關係模型:第二版》(TheRelationalModelforDatabaseManagement:Version2,Addison-Wesley),全面總結了他幾十年的理論探索和實踐經驗。
科德是美國工程院院士。
向科德頒發圖靈獎的儀式是1981年11月9日在洛杉磯召開的ACM年會上舉行的,由ACM主席鄧寧(P.Denning)親自授獎並致詞。科德發表了題為“關係資料庫:提高生產率的實際基礎”(RelationalDatabase:ApracticalFoundationforProductivity)的演說,刊於1982年2月的CommunicationsofACM,109—117頁,或見《前20年的ACM圖靈獎演說集》(ACMTuringAwardLecturesTheFirst20Years:1966—1985,ACMP.),391—410頁。演說中,科德說明了他當初提出關係模型的動機,強調了數據操縱語言既要有互動能力,又要能嵌入主語言程式的重要性,這是信息系統特殊的套用方式所決定的。