面向对象数据库管理

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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：O—O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E—R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

6、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（SemanticObjectModel）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（UnifiedModelingLanguage）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

7、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O—O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——O—O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