面向对象数据库管理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,面向对象数据库管理,第一章 绪论,数据库技术的发展,第一节：数据库的发展阶段的讨论：,第一代数据库；,第二代数据库,关系数据库的发展；,第三代数据库技术的研究和发展。,第一代数据库（,60,年代,70,年代初）,支持三级模式的体系结构；,用存取路径表达数据间的联系；,有独立的数据定义语言；,导航式的数据操作语言。,层次数据库，网状数据库,第二代数据库,关系数据库,以关系代数为基础；,关系模型概念单一；,数据独立性强；,描述性的数据库操作语言。,关系数据库的发展,关系模型的支持力度,完整性控制进入核心层,安全控制的加强,操作粒度更细化,运行环境,分布式处理,系统开放性,联机事务处理,OLTP,新一代数据库的研究和发展,新的应用领域：,CAD/CAM,，,CIM,OIS,；,CASE,，,GIS,；,知识库系统；,实时系统；,遥感信息处理系统；,医学影像信息处理系统,等等。,举例,CAD/CAM,对,DB,的需求,图形对象内部结构复杂，异形结构数据；,由子对象聚合而成的复杂对象；,构件间复杂多样的语义；,对象的多个刻面描述；,版本化的历史数据管理；,原始部件的重用性。,新领域的应用需求,复杂的数据类型定义：,抽象数据类型，,无结构超长数据类型，,时间，版本数据类型，,图像，图形数据类型，,特点：结构复杂，难于用关系模型描述。,新领域的应用需求（,cont.,）,复杂对象的存取结构；,对象间复杂多样的语义联系及关联查询；,长事务和嵌套事务的处理；,对象模型的演进和版本控制；,程序设计语言与数据库语言的无缝集成。,传统数据库系统的局限性,面向机器的语法数据模型：,强调高度结构化：,数据抽象简单；,语义表示能力差。,不直接支持聚合抽象（,aggregation,）,;,不直接支持泛化（,generalization,）；,不直接支持特化（,specialization,）。,传统数据库系统的局限性（,cont.,）,直接使用的缺点：,数据库结构与外部结构不一致；,由联接构造的视图不可更新；,关系系统是基于值的。,数据类型简单，固定：,简单类型：整形，实型，字串，等等；,固定的类型集合，不支持,ADT,和嵌套。,传统数据库系统的局限性（,cont.,）,结构与行为完全分离：,不支持抽象行为描述。,阻抗失配：,SQL,与通用编程语言的失配：,编程模式失配,类型系统不匹配,被动响应,传统数据库系统的局限性（,cont.,）,事务处理能力差：,不支持嵌套事务,对长事务响应慢且故障恢复困难,第三代数据库,基本特征：,支持数据管理，对象管理，知识管理,保持或继承第二点,DBMS,的技术,支持系统开放：,DB,标准语言,DB,标准网络协议,良好的可移植性，可连结性，可扩展性和可互操作性,新一代数据库技术的特点,面向对象的方法和技术在,DB,中的应用,数据库技术与多学科技术的有机结合：,分布式，并行，演绎，知识库和多媒体,面向专门应用领域的数据库技术：,工程数据库，统计,DB,，地理,DB,，空间,DB,，时态,DB,，动态,DB,。,第二节 数据模型的发展,数据模型为数据特征的抽象：,真实描述现实世界,易为人所理解,便于在计算机上实现,抽象方法：用三层模型逐步抽象,三层模型表示,物理层,对用户透明,数据的表示（存储格式）,数据的索引,高效的操作实现,一致性维护及故障处理,三层模型表示（,cont.,）,逻辑层,数据模型,用户通过,DBMS,看到的现实世界,传统的,DBMS,模型：层次，网络，关系模型,新型的,DBMS,模型：,OO,模型，对象,关系模型,三层模型表示（,cont.,）,概念层,直接面对用户,语义表达能力强,易于被用户理解,独立于任何,DBMS,易于向逻辑模型转换,概念模型及其描述工具,ER,模型：实体,联系模型,用实体描述对象属性,用联系描述对象间的语义关系,缺点：,语义表达能力不够强,不能描述实体的行为,概念模型及其描述工具（,cont.,）,语义对象模型（,Semantic Object Model,）,定义了,7,种对象类型，增强了对象语义表达能力,可以描述聚合抽象和继承抽象,描述对象间的联系和依赖关系,缺点：不能描述对象的行为,概念模型及其描述工具（,cont.,）,基于,UML,的面向对象的模型（,Unified Modeling Language,）,静态对象模型,描述对象的属性，关联，聚合，继承，等等,动态对象模型,描述对象行为，相互作用，合作和变化，等等,支持概念模型与逻辑模型无缝联接,概念模型及其描述工具（,cont.,）,基于,XML,的对象模型,易学，易扩充,易于快速开发软件,已有多个工具可以支持结构转换,问题：,不提供对象间的联接,不支持属性内容的共享,不支持继承和运算等,OO,特征,逻辑模型的发展,关系模型的扩充,复杂数据模型,结构扩充：嵌套关系模型,语义扩充：支持集成，可以定义函数域和运算,局限性：,仍然用关键字标识元组,不支持太多的关联语义,不区分类和实例,逻辑模型的发展（,cont.,）,面向对象模型,OO,模型,对象标识,OID,对象封装,类和类的嵌套,类和类的继承,持久对象概念,逻辑模型的发展（,cont.,）,面向对象模型的问题：,索引与封装,导航的计算与集合操作,数学基础不完美,多重继承的多义性,共享对象与持久对象的引用副作用，等等,逻辑模型的发展（,cont.,）,对象,关系模型,在关系的基础上扩充面向对象的概念,支持抽象数据类型（允许定义复杂类型）,支持对象行为（允许定义操作,),支持复合对象（允许对象嵌套）,不支持继承概念,