Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Объектно-ориентированные базы данных

Объектно-ориентированные базы данных

План

1. Основные понятия объектно-ориентированных систем ....

2. Проектирование объектно-ориентированных баз данных

3. Объектно-реляционные базы данных

Основные понятия объектно-ориентированных систем

Объектно-ориентированная база данных - база данных, которая создается и используется в среде СУБД, которое основано на принципах объектно-ориентированного подхода и поддерживает объектную модель данных. Объектная база данных представляет собой совокупность взаимосвязанных объектов, которые соответствуют определенной схеме.

Объект представляет собой концептуальную модель реального мира, в которую встроены представления данных (атрибуты) и их поведение (методы). Каждый объект имеет уникальный идентификатор OID (Object Identifier, идентификатор объекта), который не зависит от его атрибутов. Атрибуты входят в состав объекта и каждый атрибут может ссылаться на другой объект. Состояние объекта определяется набором значений, объект имеет в данный момент времени. Методы реализуют поведение объекта. Методы вызывают с помощью сообщений. Реализация методов и представления данных инкапсулированные, то есть скрытые от внешних источников.

Похожие объекты группируются в классы. Класс представляет собой коллекцию объектов с общей структурой и поведением. Каждый объект представляет собой экземпляр класса или экземпляр объекта. Классы организуются в иерархию классов. Объект следует атрибуты и методы всех своих суперклассов.

Объектная модель данных характеризуется рядом свойств.

1. Основными компонентами являются объекты и литералы. Объект - это экземпляр сущности. Он имеет уникальный идентификатор. Литерал - конкретное значение. Он не имеет идентификатора.

2. Объект имеет свойства, в том числе атрибуты и связи с другими. Множество текущих значений всех свойств объекта определяет его состояние.

3. Объекты и литералы имеют типы. Каждый тип имеет собственный домен. Типы могут обладать поведением. Все объекты отного типа обладают одинаковым поведением и имеют домены, присущие этому типу.

4. Действия, которые может выполнять объект называются операциями.

5. База данных хранит объекты и основана на схеме данных, определяется языком определения данных. БД содержит экземпляры типов, определяемых схеме.

В табл. 11.1 приведены соотношения сроков реляционной БД и объектно-ориентированной БД.

Одной из существенных отличий объектных БД от реляционных является возможность создания и использования новых типов данных (абстрактные типы данных).

Проектирование объектно-ориентированных баз данных

Проектирование объектно-ориентированных баз данных (ООБД) имеет много общих черт с проектированием реляционных БД и в целом можно применять методологию концептуального и логического моделирования, которая применяется для создания традиционных БД. Различия заключаются в следующем.

Процесс проектирования реляционных БД в основном направлен на идентификацию элементов данных, а не на определение операций с данными. Значительная часть ограничений на данные и преобразования данных обычно рассматривается на более

поздних этапах проектирования БД и реализуется на программном коде приложений. Операции не являются частью модели БД.

При проектировании ООБД определяются как данные, так и процедуры их обработки. На этапе реализации обязательно должны использоваться объектно-ориентированные языки. При проектировании ООБД данные и процедуры считаются единой сущностью и объекты рассматриваются как отдельные модули.

Нормализация сохраняет свое значение и позволяет уменьшить убыточность данных. Для идентификации каждого объекта используется уникальный идентификатор объекта. Каждый атрибут объекта зависит от идентификатора. Также для идентификации атрибутов объекта может вводиться первичный ключ. Схема БД содержит описание структуры данных объекта, ограничения, а также правила поведения объекта.

В объектно-ориентированных моделях есть связи двух типов:

- ссылки между классами;

- наследуетния в иерархии классов.

Реляционные модели используют связи на основе значений. Это означает, что связи между сущностями устанавливаются через общие значения в одном или нескольких атрибутах различных сущностей. В отличие от этого в объектно ориентированных моделях данных используется подход основан на идентификаторах (OID), поэтому связи не зависят от состояния объекта.

В объектно-ориентированных моделях данных создается схема, в которой связи составляют часть структуры БД. Объектно-ориентированные БД является навигационными: доступ к данным выполняется с помощью связей, которые хранятся внутри самих данных. Объектно-ориентированные модели данных также предусматривают доступ, ориентированный на множественность значений. Навигационный доступ реализуется с помощью идентификаторов OID.

Ассоциативный доступ, ориентированный на множественность объектов, в объектно-ориентированных моделях данных реализуется с помощью явно определенных методов. При проектировании операции для манипуляции экземплярами объектов в этом случае реализуются в схеме БД.

Процесс объектно-ориентированного проектирования является итеративным и последовательным. На рис. 11.1 показана последовательность объектно-ориентированного проектирования.

Модель, получаемый в результате проектирования может иметь связи "один к одному", "один ко многим", "многие ко многим", а также рекурсивные связи, что связано с большей мощностью объектно ориентированной модели. В объектно-ориентированной модели данных связи между объектами представляются атрибутами, которые реализуются объектными идентификаторами OID.

Пример. Связь между объектами типа 1: 1 представляется счет добавления посылочным атрибутов в оба объекта (рис. 11.2). Дополнительные атрибуты ссылаются на идентификатор объекта (OID).

Связь между объектами типа 1: M представляется счет добавления посылочной атрибута в первый объект, который ссылается на второй объект, и атрибута, который содержит набор указателей на первый объект, второй о объект (рис. 11.3).

Связь между объектами типа N: M представляется счет добавления посылочной атрибута, который содержит набор указателей, в каждый объект (рис. 11.4).

Объектно-ориентированные СУБД представляют собой результат комбинирования объектно-ориентированных возможностей

(полиморфизм, наследование, инкапсуляция) с возможностями БД (целостность, безопасность, управление транзакциями и параллельным выполнением, резервное копирование, восстановление, манипулирования данными).

Объектно-ориентированная СУБД должна отвечать следующим требованиям:

- поддержка сложных объектов;

- поддержка уникальной идентификации объектов (OID);

- поддержка классов или типов;

- поддержка подражания;

- инкапсуляция объектов;

- управление БД;

- обеспечение параллельной работы нескольких пользователей;

- возможность восстановления после сбоев;

- поддержка запросов к БД на языке высокого уровня;

- запись и считывание данных с внешних устройств памяти.

Вопросами развития объектно-ориентированных систем занимается OMG (Object Management Group) - рабочая группа по развитию стандартов объектного программирования. Этой группой разработан язык UML (Unified Modeling Language), которая используется для моделирования компонентов БД. Группой OMG также были созданы стандарты объектов OMA (Object Management Architecture), которые допускают взаимодействие объектов на разных платформах и системах.

К преимуществам объектно-ориентированных баз данных можно отнести следующие:

- возможность включения детальной семантической информации в БД;

- возможность расширения базовых типов данных, поддержка сложных вложенных структур, определения произвольных структур (мультимедиа и т.д.)

- возможность многократного использования классов, ускорения разработки приложений за счет подражания.

К недостаткам объектно-ориентированных баз данных относятся:

- отсутствие достаточно проработанной теоретической базы в объектной модели;

- стаднисть структуры;

- навигационное управление данными, сложность добавления атрибутов и методов;

- отсутствие стандартного языка запросов.

Объектно-реляционные базы данных

Объектно-реляционная БД - база данных, в которой поддерживается как реляционное, так и объектное представление. В основе этих баз лежит расширение реляционной модели. К характеристикам этой модели можно отнести:

- определение пользователем абстрактных типов данных;

- поддержку подражания;

- возможность создавать более сложные по сравнению с реляционной БД модели;

- применение уникальных идентификаторов, генерируемых системой.

Объектно-реляционные БД имеют следующие особенности:

- поддерживают структурные типы атрибутов (множества. Мультимножества и т.д.), то есть компонент кортежа одного отношения способен, в свою очередь, хранить другое отношение;

- позволяют определять специальные операции, которые выполняются над данным некоторого типа, который объявлен пользователем;

- кортежи выполняют функции объектов, поэтому во многих случаях они имеют уникальные идентификаторы, которые

позволяют отличать один кортеж от другого при равных значениях во всех компонентах; - разрешается использовать ссылки на кортежи отношения.

Литература

1. Гайдамакин Н.А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. Вводный курс. - М .: Гелиос АРВ, 2002. - 368 с.

2. Гайна А. Организация баз данных и знаний. Языка баз данных Конспект лекций.-К.: КНУСА, 2002. - 64 с.

3. Гайна Г.А., Попович Н.Л. Организация баз данных и знаний. Организация реляционных баз данных: Конспект лекций. - М.: КНУБА, 2000. - 76 с.

4. Гарсиа-Молина Г., Ульман Д., Уидом Д. Системы баз данных. М .: Издательский дом "Вильямс", 2003. - 1088 с.

5. Григорьев Ю.А., Ревунков Г.И. Банки данных. М .: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. - 320 с.

6. Грофф Дж. Вайнберг П. Энциклопедия SQL. - СПб .: Питер, 2003. - 896 с.

7. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных. - К.: Диалектика, 1998. - 784 с.

8. Диго С.М. Проектирование и использование баз данных.-М.: Финансы и статистика, 1995. - 208 с.

9. Карпова Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация. - СПб.: Питер, 2001. - 304 с.

10. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных.- М.: Финансы и статистика, 2002. - 800 с.

11. Конноли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2003. - 1440 с.

12. Кренке Д. Теория и практика построения баз данных. - СПб.: Питер, 2003. - 800 с.

13. Малыхина М.П. Базы данных: основы, проектирование, использование. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 512 с.

14. Роб П., Коронел К. Системы баз данных: проектирование, реализация и управление. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 1040 с.

Загрузка...