面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)講課教案

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

2目錄(mùlù)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)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(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)RDBMS、ORDBMS和OODBMS的比較第二頁(yè)，共16頁(yè)。Page

3面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)ObjectOrientedDataBaseSystem,OODBS是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)(jìshù)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)相結(jié)合的產(chǎn)物。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)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?dǎo)并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)模型做語(yǔ)義解釋后構(gòu)成的。以O(shè)ODM為核心所構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫(kù)稱為面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)（ObjectOrientedDataBase，OODB），以O(shè)ODB為核心所構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(xìtǒng)稱為面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(xìtǒng)（ObjectOrientedDataBaseSystem,OODBS）。所以O(shè)ODBS表達(dá)為：“面向?qū)ο笙到y(tǒng)(xìtǒng)+數(shù)據(jù)庫(kù)能力”，其主要特點(diǎn)是具有面向?qū)ο蠹夹g(shù)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(kù)系統(tǒng)概述(ɡàishù)猜猜我是誰(shuí)？真相只有一個(gè)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)OODBS基本設(shè)計(jì)思想：一方面把面向?qū)ο笳Z(yǔ)言向數(shù)據(jù)庫(kù)方向擴(kuò)展，使應(yīng)用程式能夠存取并處理對(duì)象；另一方面擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，使其具有面對(duì)對(duì)象的特征，提供一種綜合的語(yǔ)義數(shù)據(jù)建模概念集，以便對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中復(fù)雜應(yīng)用的實(shí)體和聯(lián)系建模。第三頁(yè)，共16頁(yè)。Page

4面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)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(duì)象、類、對(duì)象標(biāo)識(shí)、封裝、繼承、多態(tài)性、類層次結(jié)構(gòu)等。在數(shù)據(jù)庫(kù)管理方面(fāngmiàn)，提供與拓展對(duì)持久對(duì)象、長(zhǎng)事務(wù)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(kù)界面方面，支持消息傳遞，提供計(jì)算能力完備的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言，解決數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言與宿主語(yǔ)言的失配問(wèn)題，并且數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言應(yīng)具有類似SQL的非過(guò)程化的查詢功能。除此之外，還要求兼顧對(duì)傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)的管理能力。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要研究的問(wèn)題有：對(duì)象數(shù)據(jù)模型、高效的查詢語(yǔ)言、并發(fā)的事務(wù)處理技術(shù)、對(duì)象的存儲(chǔ)管理、版本管等。123沒(méi)錯(cuò)，就是我少年英雄小哪吒第四頁(yè)，共16頁(yè)。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(duì)象以···為向?qū)?xiàngdǎo)的程序設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)就是使用對(duì)象進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)寫(xiě)成OOP面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（ObjectOrientedDataBaseSystem,OODBS）=數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)+面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)

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6面向?qū)ο蟮幕靖拍顚?duì)象(duìxiàng)及對(duì)象(duìxiàng)標(biāo)識(shí)隔壁(gébì)王叔叔好數(shù)據(jù)庫(kù)中的每個(gè)事物都看作是一個(gè)對(duì)象，對(duì)象具有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，即對(duì)象標(biāo)識(shí)（ObjectIdentifier,OID）。每個(gè)對(duì)象都封裝一個(gè)狀態(tài)和一個(gè)行為，即對(duì)象由一組屬性和一組服務(wù)操作組成。對(duì)象的狀態(tài)是該對(duì)象屬性值的集合（一組數(shù)據(jù)），對(duì)象的行為是在對(duì)象狀態(tài)上操作的方法（程序代碼）的集合。一個(gè)對(duì)象的屬性可以是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)類型（整型、字符等），也可以是對(duì)象或?qū)ο蟮慕M合。方法用以描述的行為特征。一個(gè)方法實(shí)際上是一段可對(duì)對(duì)象操作的程序。方法可以改變對(duì)象的狀態(tài)，所以稱之為對(duì)象的動(dòng)態(tài)特征。與關(guān)系模型(móxíng)實(shí)體概念相比，對(duì)象模型(móxíng)中的對(duì)象概念更為全面。如：計(jì)算機(jī)靜態(tài)特征屬性CPU型號(hào)硬盤大小內(nèi)存大小動(dòng)態(tài)特征屬性開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)面向?qū)ο蟮暮诵母拍畹诹?yè)，共16頁(yè)。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(duì)象的集合。一個(gè)具體的對(duì)象只是類的實(shí)例（instance）。類的概念類似于關(guān)系模型，類的屬性類似于關(guān)系模型的屬性；對(duì)象類似于元組的概念，類的一個(gè)實(shí)例對(duì)象類似于關(guān)系中的一個(gè)元組。類自身也可以稱作是對(duì)象——類對(duì)象。類封裝（encapsulation）隱藏屬性、方法或現(xiàn)實(shí)細(xì)節(jié)的處理方法稱為封裝，每一個(gè)對(duì)象是其屬性與行為的封裝，其中屬性是該對(duì)象的一系列屬性值的集合，行為是在對(duì)象屬性上操作(cāozuò)，操作(cāozuò)也稱方法。封裝是00模型的關(guān)鍵概念，是對(duì)象外部界面與內(nèi)部實(shí)現(xiàn)之間的實(shí)行隔離的抽象，外部與對(duì)象的通信是通過(guò)“消息”實(shí)現(xiàn)的。封裝將對(duì)象的實(shí)現(xiàn)與對(duì)象應(yīng)用互相隔離，允許對(duì)操作(cāozuò)的實(shí)現(xiàn)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改而不影響應(yīng)用接口，不必修改它們的應(yīng)用，這有利于提高數(shù)據(jù)獨(dú)立性。封裝還隱藏了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序代碼等細(xì)節(jié)，增強(qiáng)了應(yīng)用程序的可讀性。封裝第七頁(yè)，共16頁(yè)。面向?qū)ο蟮幕靖拍頟age

8沒(méi)錯(cuò)啦~就是(jiùshì)我們，大象~大象~你的鼻子為什么這么長(zhǎng)消息(xiāoxi)消息(message)。消息傳遞是對(duì)象與其外部世界相互關(guān)聯(lián)的唯一途徑。對(duì)象可以向其他對(duì)象發(fā)送消息以請(qǐng)求服務(wù)，也可以響應(yīng)其他對(duì)象傳來(lái)的消息，完成自身固有的某些操作(cāozuò)，從而服務(wù)于其他對(duì)象。例如，直升飛機(jī)可以響應(yīng)輪船的海難急救信號(hào)，起飛，加速、飛赴出事地點(diǎn)并實(shí)施救援作業(yè)。繼承繼承（inheritance）類之間可以存在繼承關(guān)系。它是現(xiàn)實(shí)世界中遺傳關(guān)系的直接模擬，可用來(lái)表示類之間的內(nèi)在聯(lián)系以及對(duì)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(shí)子類也可以具有自己獨(dú)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(yè)，共16頁(yè)。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用(yìngyòng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)生主要是為了解決“阻抗失配”，它強(qiáng)調(diào)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與數(shù)據(jù)庫(kù)的無(wú)縫連接。無(wú)縫連接即假設(shè)不使用數(shù)據(jù)庫(kù)，而使用某種編程語(yǔ)言編寫(xiě)一個(gè)程序，可以基本不經(jīng)任何改動(dòng)地將它作用于數(shù)據(jù)庫(kù)，即可以用編程語(yǔ)言透明訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，就好像數(shù)據(jù)庫(kù)根本不存在一樣，所以也有人把面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)理解為語(yǔ)言的持久化。

面向?qū)ο蠓椒ňC合了在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)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(lǐng)域的內(nèi)容，符合一般人的思維規(guī)律，將現(xiàn)實(shí)世界分解成明確的對(duì)象。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員用OODBMS創(chuàng)建的計(jì)算機(jī)模型能更直接反映客觀世界，使得非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員的最終用戶也可以通過(guò)這些模型理解和評(píng)述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。這些都是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)所缺乏的，正因?yàn)槿绱?，OODBS更能在新興應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮作用，如：面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)環(huán)境、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、地理信息系統(tǒng)、多媒體應(yīng)用、基于Web的電子商務(wù)，下面分別大致介紹這些應(yīng)用。Page

9第九頁(yè)，共16頁(yè)。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用(yìngyòng)Page

10工程應(yīng)用領(lǐng)域：此領(lǐng)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(guān)系都極為復(fù)雜，由于面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫連接，能夠支持非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型，從而特別適于工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域多媒體應(yīng)用領(lǐng)域：由于多媒體中數(shù)據(jù)種類很多，他們之間有復(fù)雜的聯(lián)系使之成為一個(gè)整體，在多媒體領(lǐng)域這些要求也能在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)中得到解決集成應(yīng)用領(lǐng)域：隨著計(jì)算機(jī)越來(lái)越集成，系統(tǒng)也跟著越發(fā)復(fù)雜，這要求多種應(yīng)用的集成需要一個(gè)能適應(yīng)不同應(yīng)用要求的結(jié)構(gòu)模型

傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域：近年來(lái)商業(yè)、事務(wù)處理的需求

發(fā)生了很大的變化，而面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)很能適應(yīng)這些新的變化，因此在傳統(tǒng)領(lǐng)域面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)也有著重要的應(yīng)用市場(chǎng)。領(lǐng)域表現(xiàn)方向第十頁(yè)，共16頁(yè)。對(duì)象(duìxiàng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Page

11Pika，pikachu類對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（Object-RelationalDatabaseSystem,ORDBS）實(shí)際上是一種關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，只不過(guò)在它之上增加了面對(duì)對(duì)象的部分功能。由于對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)對(duì)象功能的一部分功能。定義(dìngyì)擴(kuò)充的數(shù)據(jù)類型與復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型繼承引用對(duì)象標(biāo)志符OID函數(shù)功能第十一頁(yè)，共16頁(yè)。對(duì)象(duìxiàng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Page

12①加一個(gè)外殼，而不修改關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的核心，在這種方法中，允許關(guān)系表本身作為對(duì)象，并且允許對(duì)象像表那樣操作，由外殼提供對(duì)象-關(guān)系型應(yīng)用編程接口，并負(fù)責(zé)將面對(duì)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言，送給內(nèi)層的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，這種方法實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易，但可能會(huì)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(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)核心進(jìn)行(jìnxíng)擴(kuò)充，逐漸增加對(duì)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(guò)改進(jìn)的工作量較大。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的面對(duì)對(duì)象擴(kuò)展(kuòzhǎn)方法こちらの紳士，讓我看到你們的雙手~第十二頁(yè)，共16頁(yè)。Page

13RDBMSORDBMS和OODBMS的比較(bǐjiào)ORDBMS

OODBMSORDBMS試圖向關(guān)系DBMS中添加豐富的數(shù)據(jù)類型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的無(wú)縫集成不是(bùshi)ORDBMS的重要目標(biāo)ORDBMS是以大數(shù)據(jù)集合為重點(diǎn)的應(yīng)用而優(yōu)化設(shè)計(jì)的。如何優(yōu)化磁盤訪問(wèn)是一個(gè)主要的問(wèn)題OODBMS試圖向程序語(yǔ)言中添加DBMS功能OODBMS的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的無(wú)縫集成OODBMS的目標(biāo)是適用(shìyòng)于以對(duì)象為中心設(shè)計(jì)的應(yīng)用，即典型的用戶會(huì)話過(guò)程的組成是：檢索很多對(duì)象，在這些對(duì)象上進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間工作以及偶爾訪問(wèn)相關(guān)對(duì)象，關(guān)注如何對(duì)對(duì)象的部分內(nèi)容進(jìn)行緩存。大部分應(yīng)用中，一旦對(duì)象從磁盤中檢索到，就能在內(nèi)存中緩存。關(guān)注使內(nèi)存對(duì)象更有效。不同點(diǎn)我代表月亮,消滅你們!第十三頁(yè)，共16頁(yè)。RDBMSORDBMS和OODBMS的比較(bǐjiào)Page

14ORDBMS和OODBMS的相似點(diǎn)都支持用戶定義的ADT，結(jié)構(gòu)化類型，對(duì)象標(biāo)識(shí)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(yǔ)言，ODBMS支持SQL的擴(kuò)展形式,OODBMS支持ODL/OQLORDBMS試圖向RDBMS中加OODBMS特征，而OODBMS也基于關(guān)系(guānxì)查詢語(yǔ)言O(shè)ODBMS和ORDBMS都提供DBMS功能ORDBMS

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