物件導(dǎo)向資料庫

1、8第第 8 章章物件導(dǎo)向資料庫物件導(dǎo)向資料庫 資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e2 管理管理 OO 系統(tǒng)的基本概念系統(tǒng)的基本概念 OO 概念對(duì)資料模型的建立與設(shè)計(jì)可能產(chǎn)生哪些影響概念對(duì)資料模型的建立與設(shè)計(jì)可能產(chǎn)生哪些影響 OO 特性與傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)式和特性與傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)式和 E-R 模型的關(guān)聯(lián)性模型的關(guān)聯(lián)性 OO 資料庫管理系統(tǒng)（資料庫管理系統(tǒng)（OODBMS）的基本特性）的基本特性 OODBMS 的優(yōu)缺點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn) 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e3物件導(dǎo)向物件導(dǎo)向 物件導(dǎo)向物件導(dǎo)向 一組設(shè)計(jì)與開發(fā)的原則一組設(shè)計(jì)與開發(fā)的原則 以稱為以

2、稱為物件物件的自主電腦結(jié)構(gòu)為主的自主電腦結(jié)構(gòu)為主 OO 的貢獻(xiàn)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)領(lǐng)域 程式設(shè)計(jì)語言程式設(shè)計(jì)語言 圖形化使用者介面圖形化使用者介面 資料庫資料庫 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 作業(yè)系統(tǒng)作業(yè)系統(tǒng)8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e4 源自於物件導(dǎo)向程式設(shè)計(jì)源自於物件導(dǎo)向程式設(shè)計(jì) （OOPL） 的概念的概念 Ada, ALGOL, LISP, SIMULA OOPL 的目的的目的 提供容易使用的軟體發(fā)展環(huán)境提供容易使用的軟體發(fā)展環(huán)境 提供功能強(qiáng)大的軟體模型建立工具提供功能強(qiáng)大的軟體模型建立工具 減少程式碼與應(yīng)用程式的發(fā)展時(shí)間減少程式碼與應(yīng)用程式的發(fā)展時(shí)間 讓程式碼可再利用讓程式碼可再利用 OO 的特性的特性 資料集

3、本身不再是被動(dòng)的資料集本身不再是被動(dòng)的 資料和程序會(huì)被綁在一起建立成為一個(gè)物件資料和程序會(huì)被綁在一起建立成為一個(gè)物件 物件本身有能力可以對(duì)自己作用物件本身有能力可以對(duì)自己作用物件導(dǎo)向概念的演進(jìn)物件導(dǎo)向概念的演進(jìn) 8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e5OO 概念：物件概念：物件現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體的抽象表示現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體的抽象表示 唯一的識(shí)別名稱唯一的識(shí)別名稱 內(nèi)含一些屬性內(nèi)含一些屬性 具有和其他物件相互作用與對(duì)自己作用的能力具有和其他物件相互作用與對(duì)自己作用的能力OID 物件的唯一識(shí)別碼物件的唯一識(shí)別碼 不是主鍵不是主鍵屬性屬性 亦稱為實(shí)例變數(shù)亦稱為實(shí)例變數(shù) （instance variable） 定義

4、域定義域 （Domain）物件狀態(tài)物件狀態(tài) 物件在任何一個(gè)給定時(shí)間上的值物件在任何一個(gè)給定時(shí)間上的值8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e6OO 概念：物件概念：物件 （續(xù)續(xù)） 方法方法 對(duì)物件的資料執(zhí)行某些操作的程式碼對(duì)物件的資料執(zhí)行某些操作的程式碼 具有名稱與程式主體具有名稱與程式主體 訊息訊息 呼叫方法呼叫方法 傳送給物件傳送給物件 類別類別 類似物件的集合類似物件的集合 共用屬性與結(jié)構(gòu)共用屬性與結(jié)構(gòu) 協(xié)定協(xié)定 代表物件的公用部分代表物件的公用部分8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e7OO 概念：物件概念：物件 （續(xù)續(xù)） 類別階層類別階層 對(duì)物件的資料執(zhí)行某些操作的程式碼對(duì)物件的資料執(zhí)行某些操作的

5、程式碼 具有名稱與程式主體具有名稱與程式主體8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e8物件的特性物件的特性圖 8.7 8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e9類別階層類別階層 母類別母類別 （Superclass） 子類別子類別 （Subclass） 類別格狀類別格狀 （Class lattice）圖 8.88資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e10繼承繼承 物件繼承其上層類別的資料結(jié)構(gòu)和行為的能力物件繼承其上層類別的資料結(jié)構(gòu)和行為的能力 單一繼承單一繼承 類別的上一層只有一個(gè)母類別類別的上一層只有一個(gè)母類別圖 8.98資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e11繼承繼承 （續(xù)續(xù)） 多重繼承多重繼承 類別的上一層有一個(gè)以上

6、的母類別類別的上一層有一個(gè)以上的母類別圖 8.108資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e12方法覆寫方法覆寫 （Method Override） 在子類別中重新定義方法在子類別中重新定義方法圖 8.128資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e13多型多型 （Polymorphism） 允許不同物件以不同方法回應(yīng)相同的訊息允許不同物件以不同方法回應(yīng)相同的訊息圖 8.138資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e14抽象資料型別抽象資料型別 （ADT） 描述一組相似的物件描述一組相似的物件 與傳統(tǒng)的資料型別不同與傳統(tǒng)的資料型別不同 操作是由使用者定義操作是由使用者定義 使用封裝使用封裝 建立前必須先定義建立前必須先定義

7、名稱名稱 資料表示方式資料表示方式 抽象資料型別的操作和限制抽象資料型別的操作和限制 8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e15物件分類物件分類 簡單簡單 只包含單值屬性只包含單值屬性 沒有任何屬性參考到其他物件沒有任何屬性參考到其他物件 綜合綜合 至少包含一個(gè)多值屬性至少包含一個(gè)多值屬性 沒有任何屬性參考到其他物件沒有任何屬性參考到其他物件 複合複合 至少包含一個(gè)參考其他物件的屬性至少包含一個(gè)參考其他物件的屬性 混合混合 包含多個(gè)屬性的重複群組包含多個(gè)屬性的重複群組 至少有一個(gè)參考到其他物件至少有一個(gè)參考到其他物件8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e16OODM 的特性的特性 支援複雜物件支援複雜物件

8、 必須可延展必須可延展 支援封裝支援封裝 支援繼承支援繼承 支援物件識(shí)別支援物件識(shí)別8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e17OO 與與 E-R 模型組成元件的比較模型組成元件的比較表 8.38資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e18 PERSON 類別所有物件的共用圖示類別所有物件的共用圖示 圖 8.14圖 8.158資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e19物件的參考共用物件的參考共用 圖 8.198資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e20類別與子類別之間的關(guān)聯(lián)性類別與子類別之間的關(guān)聯(lián)性圖 8.20圖 8.218資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e21 屬性與類別的連結(jié)屬性與類別的連結(jié) 物件的屬性參考其他物件物件的屬性參

9、考其他物件 關(guān)聯(lián)性表示方式關(guān)聯(lián)性表示方式 相關(guān)類別置於同一個(gè)方框內(nèi)相關(guān)類別置於同一個(gè)方框內(nèi) 方框右邊的兩條橫線表示它是一個(gè)強(qiáng)制性關(guān)聯(lián)方框右邊的兩條橫線表示它是一個(gè)強(qiáng)制性關(guān)聯(lián) 每個(gè)方框旁邊的記號(hào)表示連結(jié)性每個(gè)方框旁邊的記號(hào)表示連結(jié)性 1:M M:N M:N 與一個(gè)交叉類別與一個(gè)交叉類別物件之間的關(guān)聯(lián)性物件之間的關(guān)聯(lián)性8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e221:1 與與 1:M 關(guān)聯(lián)性關(guān)聯(lián)性圖 8.248資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e23Employee和和Dependent的關(guān)聯(lián)性的關(guān)聯(lián)性 圖 8.258資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e24M:N 的關(guān)聯(lián)性表示的關(guān)聯(lián)性表示圖 8.268資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)

10、務(wù)與管理,5e25帶有相關(guān)屬性的帶有相關(guān)屬性的 M:N 關(guān)聯(lián)性表示關(guān)聯(lián)性表示圖 8.278資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e26帶有交叉類別的帶有交叉類別的 M:N 關(guān)聯(lián)性表示關(guān)聯(lián)性表示圖 8.288資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e27物件空間表示物件空間表示圖 8.298資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e28 延遲繫結(jié)延遲繫結(jié) 屬性的資料型別必須等到執(zhí)行時(shí)期才會(huì)知道屬性的資料型別必須等到執(zhí)行時(shí)期才會(huì)知道 允許相同類別的不同實(shí)例在同一個(gè)屬性內(nèi)包含不同資料允許相同類別的不同實(shí)例在同一個(gè)屬性內(nèi)包含不同資料型別型別 提前繫結(jié)提前繫結(jié) 允許資料庫在編譯時(shí)期或定義時(shí)期檢查資料型別允許資料庫在編譯時(shí)期或定義時(shí)期檢查

11、資料型別延遲與提早繫結(jié)延遲與提早繫結(jié)8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e29 物件、實(shí)體與值組物件、實(shí)體與值組（Tuple） OODM 的物件具有行為、繼承與封裝等特性的物件具有行為、繼承與封裝等特性 以以 OO 方式建立模型比較自然方式建立模型比較自然 類別、實(shí)體集與資料表類別、實(shí)體集與資料表 類別可以用來描述資料與行為類別可以用來描述資料與行為 類別可以描述抽象資料型別類別可以描述抽象資料型別 封裝與繼承封裝與繼承 母類別的物件繼承特性母類別的物件繼承特性 封裝能夠隱藏資料表視方式和方法封裝能夠隱藏資料表視方式和方法OODM 與與 E-R 資料模型資料模型8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e30

12、物件物件 ID 關(guān)聯(lián)式模性不支援關(guān)聯(lián)式模性不支援 關(guān)聯(lián)性關(guān)聯(lián)性 OODM 類別間的參考類別間的參考 類別階層的繼承類別階層的繼承 關(guān)聯(lián)模型關(guān)聯(lián)模型 以值為主以值為主OODM 與與 E-R 資料模型資料模型 （續(xù)續(xù)） 存取存取 關(guān)聯(lián)性模型關(guān)聯(lián)性模型 SQL OODM 瀏覽式瀏覽式 集合式存取集合式存取8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e31OODBMS 整合一般資料庫系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)與整合一般資料庫系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)與 OODM 特性的資料庫管理特性的資料庫管理系統(tǒng)系統(tǒng) 可處理許多不同資料型別的組合可處理許多不同資料型別的組合 遵循遵循 OO 規(guī)則規(guī)則 遵循遵循 DBMS 規(guī)則規(guī)則8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e32

13、 提供資料識(shí)別與操作資料的程序提供資料識(shí)別與操作資料的程序 資料與程序一起組成實(shí)體資料與程序一起組成實(shí)體 反覆與漸增式反覆與漸增式 DBA 必須做更多的程式設(shè)計(jì)工作必須做更多的程式設(shè)計(jì)工作 缺乏標(biāo)準(zhǔn)缺乏標(biāo)準(zhǔn)OO 與資料庫設(shè)計(jì)與資料庫設(shè)計(jì)8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e33OODBMS 的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn) 更具語意的資訊更具語意的資訊 支援複雜物件支援複雜物件 資料型別可擴(kuò)充資料型別可擴(kuò)充 使用效率高的快取方式可以增進(jìn)執(zhí)行效率使用效率高的快取方式可以增進(jìn)執(zhí)行效率 版本控制版本控制 重複使用性重複使用性 使用繼承可以加快應(yīng)用程式開發(fā)的速度使用繼承可以加快應(yīng)用程式開發(fā)的速度 具有將具有將 DBMS 整合成單一環(huán)境的潛力整合成單一環(huán)境的潛力8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e34OODBMS 的缺點(diǎn)的缺點(diǎn) RDBMS 是它強(qiáng)力的競爭對(duì)手是它強(qiáng)力的競爭對(duì)手 缺乏理論基礎(chǔ)缺乏理論基礎(chǔ) 回到了舊式的指標(biāo)系統(tǒng)回到了舊式的指標(biāo)系統(tǒng) 缺乏標(biāo)準(zhǔn)且特殊的查詢語言缺乏標(biāo)準(zhǔn)且特殊的查詢語言 缺乏商業(yè)資料設(shè)計(jì)與管理的工具缺乏商業(yè)資料設(shè)計(jì)與管理的工具 學(xué)習(xí)曲線陡峭學(xué)習(xí)曲線陡峭 市場佔(zhàn)有率低市場佔(zhàn)有率低 不同不同 OODBMS 之間缺少相容性之間缺少相容性8資料庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)與管理,5e35OO 概念對(duì)關(guān)聯(lián)式模型的影