面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)講課教案

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)第**小組(xiǎozǔ)第一頁，共16頁。Page

2目錄(mùlù)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能要求面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用對象關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)RDBMS、ORDBMS和OODBMS的比較第二頁，共16頁。Page

3面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)ObjectOrientedDataBaseSystem,OODBS是數(shù)據(jù)庫技術(jìshù)與面向?qū)ο蟪绦蛟O計相結合的產(chǎn)物。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)(xìtǒng)全面支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型OODM，它是以面向?qū)ο蠓椒橹笇Р?shù)據(jù)庫模型做語義解釋后構成的。以OODM為核心所構成的數(shù)據(jù)庫稱為面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫（ObjectOrientedDataBase，OODB），以OODB為核心所構成的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(xìtǒng)稱為面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(xìtǒng)（ObjectOrientedDataBaseSystem,OODBS）。所以OODBS表達為：“面向?qū)ο笙到y(tǒng)(xìtǒng)+數(shù)據(jù)庫能力”，其主要特點是具有面向?qū)ο蠹夹g的封裝性和繼承性，提高了軟件的可重用性·面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述(ɡàishù)猜猜我是誰？真相只有一個面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)OODBS基本設計思想：一方面把面向?qū)ο笳Z言向數(shù)據(jù)庫方向擴展，使應用程式能夠存取并處理對象；另一方面擴展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，使其具有面對對象的特征，提供一種綜合的語義數(shù)據(jù)建模概念集，以便對現(xiàn)實世界中復雜應用的實體和聯(lián)系建模。第三頁，共16頁。Page

4面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能(gōngnéng)要求在數(shù)據(jù)模型方面(fāngmiàn)，引入面向?qū)ο蟮母拍?對象、類、對象標識、封裝、繼承、多態(tài)性、類層次結構等。在數(shù)據(jù)庫管理方面(fāngmiàn)，提供與拓展對持久對象、長事務的處理能力以及并發(fā)控制、完整性約束、版本管理和模式演化等的能力。在數(shù)據(jù)庫界面方面，支持消息傳遞，提供計算能力完備的數(shù)據(jù)庫語言，解決數(shù)據(jù)庫語言與宿主語言的失配問題，并且數(shù)據(jù)庫語言應具有類似SQL的非過程化的查詢功能。除此之外，還要求兼顧對傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)的管理能力。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要研究的問題有：對象數(shù)據(jù)模型、高效的查詢語言、并發(fā)的事務處理技術、對象的存儲管理、版本管等。123沒錯，就是我少年英雄小哪吒第四頁，共16頁。Page

5面向?qū)ο蟮幕靖拍盍私?liǎojiě)什么是面向?qū)ο蟪t小胖子，身世(shēnshì)迷離ObjectOrientedProgramming對象以···為向?qū)?xiàngdǎo)的程序設計面向?qū)ο蟮某绦蛟O計就是使用對象進行程序設計，簡寫成OOP面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ObjectOrientedDataBaseSystem,OODBS）=數(shù)據(jù)庫技術+面向?qū)ο蟪绦蛟O計

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6面向?qū)ο蟮幕靖拍顚ο?duìxiàng)及對象(duìxiàng)標識隔壁(gébì)王叔叔好數(shù)據(jù)庫中的每個事物都看作是一個對象，對象具有一個唯一的標識符，即對象標識（ObjectIdentifier,OID）。每個對象都封裝一個狀態(tài)和一個行為，即對象由一組屬性和一組服務操作組成。對象的狀態(tài)是該對象屬性值的集合（一組數(shù)據(jù)），對象的行為是在對象狀態(tài)上操作的方法（程序代碼）的集合。一個對象的屬性可以是簡單的數(shù)據(jù)類型（整型、字符等），也可以是對象或?qū)ο蟮慕M合。方法用以描述的行為特征。一個方法實際上是一段可對對象操作的程序。方法可以改變對象的狀態(tài)，所以稱之為對象的動態(tài)特征。與關系模型(móxíng)實體概念相比，對象模型(móxíng)中的對象概念更為全面。如：計算機靜態(tài)特征屬性CPU型號硬盤大小內(nèi)存大小動態(tài)特征屬性開機關機面向?qū)ο蟮暮诵母拍畹诹?，?6頁。Page

7面向?qū)ο蟮幕靖拍钗沂悄銈兺甑幕锇?huǒbàn)，你一定很熟悉！類（class）是一組具有相同(xiānɡtónɡ)屬性和相同(xiānɡtónɡ)操作的對象的集合。一個具體的對象只是類的實例（instance）。類的概念類似于關系模型，類的屬性類似于關系模型的屬性；對象類似于元組的概念，類的一個實例對象類似于關系中的一個元組。類自身也可以稱作是對象——類對象。類封裝（encapsulation）隱藏屬性、方法或現(xiàn)實細節(jié)的處理方法稱為封裝，每一個對象是其屬性與行為的封裝，其中屬性是該對象的一系列屬性值的集合，行為是在對象屬性上操作(cāozuò)，操作(cāozuò)也稱方法。封裝是00模型的關鍵概念，是對象外部界面與內(nèi)部實現(xiàn)之間的實行隔離的抽象，外部與對象的通信是通過“消息”實現(xiàn)的。封裝將對象的實現(xiàn)與對象應用互相隔離，允許對操作(cāozuò)的實現(xiàn)算法和數(shù)據(jù)結構進行修改而不影響應用接口，不必修改它們的應用，這有利于提高數(shù)據(jù)獨立性。封裝還隱藏了數(shù)據(jù)結構與程序代碼等細節(jié)，增強了應用程序的可讀性。封裝第七頁，共16頁。面向?qū)ο蟮幕靖拍頟age

8沒錯啦~就是(jiùshì)我們，大象~大象~你的鼻子為什么這么長消息(xiāoxi)消息(message)。消息傳遞是對象與其外部世界相互關聯(lián)的唯一途徑。對象可以向其他對象發(fā)送消息以請求服務，也可以響應其他對象傳來的消息，完成自身固有的某些操作(cāozuò)，從而服務于其他對象。例如，直升飛機可以響應輪船的海難急救信號，起飛，加速、飛赴出事地點并實施救援作業(yè)。繼承繼承（inheritance）類之間可以存在繼承關系。它是現(xiàn)實世界中遺傳關系的直接模擬，可用來表示類之間的內(nèi)在聯(lián)系以及對屬性和操作的共享。子類可以沿用父類(被繼承類)的某些特征，同時子類也可以具有自己獨有的屬性和操作。例如，飛行器、汽車和輪船都是交通工具類的子類，它們都可以繼承交通工具類的某些屬性和操作。第八頁，共16頁。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用(yìngyòng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的產(chǎn)生主要是為了解決“阻抗失配”，它強調(diào)高級程序設計語言與數(shù)據(jù)庫的無縫連接。無縫連接即假設不使用數(shù)據(jù)庫，而使用某種編程語言編寫一個程序，可以基本不經(jīng)任何改動地將它作用于數(shù)據(jù)庫，即可以用編程語言透明訪問數(shù)據(jù)庫，就好像數(shù)據(jù)庫根本不存在一樣，所以也有人把面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫理解為語言的持久化。

面向?qū)ο蠓椒ňC合了在關系數(shù)據(jù)庫中發(fā)展的全部工程原理，以及系統(tǒng)分析、軟件工程和專家系統(tǒng)領域的內(nèi)容，符合一般人的思維規(guī)律，將現(xiàn)實世界分解成明確的對象。系統(tǒng)設計人員用OODBMS創(chuàng)建的計算機模型能更直接反映客觀世界，使得非計算機專業(yè)人員的最終用戶也可以通過這些模型理解和評述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。這些都是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所缺乏的，正因為如此，OODBS更能在新興應用領域中發(fā)揮作用，如：面向?qū)ο蟮某绦蛟O計環(huán)境、計算機輔助設計與制造、地理信息系統(tǒng)、多媒體應用、基于Web的電子商務，下面分別大致介紹這些應用。Page

9第九頁，共16頁。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用(yìngyòng)Page

10工程應用領域：此領域（如CAD/CAM）涉及到的數(shù)據(jù)種類多，操作和數(shù)據(jù)間涉及的關系都極為復雜，由于面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫實現(xiàn)了無縫連接，能夠支持非常復雜的數(shù)據(jù)模型，從而特別適于工程設計領域多媒體應用領域：由于多媒體中數(shù)據(jù)種類很多，他們之間有復雜的聯(lián)系使之成為一個整體，在多媒體領域這些要求也能在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫中得到解決集成應用領域：隨著計算機越來越集成，系統(tǒng)也跟著越發(fā)復雜，這要求多種應用的集成需要一個能適應不同應用要求的結構模型

傳統(tǒng)應用領域：近年來商業(yè)、事務處理的需求

發(fā)生了很大的變化，而面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫很能適應這些新的變化，因此在傳統(tǒng)領域面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫也有著重要的應用市場。領域表現(xiàn)方向第十頁，共16頁。對象(duìxiàng)關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Page

11Pika，pikachu類對象關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Object-RelationalDatabaseSystem,ORDBS）實際上是一種關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，只不過在它之上增加了面對對象的部分功能。由于對象關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在功能上尚未有統(tǒng)一規(guī)范(guīfàn)，因此它一般具有面對對象功能的一部分功能。定義(dìngyì)擴充的數(shù)據(jù)類型與復雜的數(shù)據(jù)類型繼承引用對象標志符OID函數(shù)功能第十一頁，共16頁。對象(duìxiàng)關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Page

12①加一個外殼，而不修改關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心，在這種方法中，允許關系表本身作為對象，并且允許對象像表那樣操作，由外殼提供對象-關系型應用編程接口，并負責將面對對象數(shù)據(jù)庫語言轉(zhuǎn)換成關系數(shù)據(jù)庫語言，送給內(nèi)層的關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，這種方法實現(xiàn)相對容易，但可能會喪失一些性能，系統(tǒng)效率回因外殼的存在而受到影響。②直接對關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)核心進行(jìnxíng)擴充，逐漸增加對象特性，使之成為ORDBMS，這種方法比較安全，新系統(tǒng)的性能往往也比較高，不過改進的工作量較大。關系數(shù)據(jù)庫的面對對象擴展(kuòzhǎn)方法こちらの紳士，讓我看到你們的雙手~第十二頁，共16頁。Page

13RDBMSORDBMS和OODBMS的比較(bǐjiào)ORDBMS

OODBMSORDBMS試圖向關系DBMS中添加豐富的數(shù)據(jù)類型程序設計語言的無縫集成不是(bùshi)ORDBMS的重要目標ORDBMS是以大數(shù)據(jù)集合為重點的應用而優(yōu)化設計的。如何優(yōu)化磁盤訪問是一個主要的問題OODBMS試圖向程序語言中添加DBMS功能OODBMS的目標是實現(xiàn)與程序設計語言的無縫集成OODBMS的目標是適用(shìyòng)于以對象為中心設計的應用，即典型的用戶會話過程的組成是：檢索很多對象，在這些對象上進行長時間工作以及偶爾訪問相關對象，關注如何對對象的部分內(nèi)容進行緩存。大部分應用中，一旦對象從磁盤中檢索到，就能在內(nèi)存中緩存。關注使內(nèi)存對象更有效。不同點我代表月亮,消滅你們!第十三頁，共16頁。RDBMSORDBMS和OODBMS的比較(bǐjiào)Page

14ORDBMS和OODBMS的相似點都支持用戶定義的ADT，結構化類型，對象標識符和引用類型及繼承兩者都支持能操縱集合類型的查詢語言，ODBMS支持SQL的擴展形式,OODBMS支持ODL/OQLORDBMS試圖向RDBMS中加OODBMS特征，而OODBMS也基于關系(guānxì)查詢語言OODBMS和ORDBMS都提供DBMS功能ORDBMS

OODBMSRDBMS不支持構造數(shù)據(jù)類型和面向?qū)ο?/p>