2022年数据库系统设计中面向对象技术的应用.docx

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1、2022年数据库系统设计中面向对象技术的应用摘 要：基于面对对象技术的基本思想和开发过程，介绍了面对对象技术的实现方法。结合详细实例对面对对象技术在数据库系统结构设计和具体设计中的应用进行了具体的探讨，利用面对对象的数据库系统分析和设计方法，运用UML工具建立了详细的对象模型，给出了一种比较通用的数据库系统开发模式。运用该模式设计的系统重用性好，且易于维护，从而有效提高了数据库系统的开发质量。关键词：面对对象技术 数据库系统设计 对象模型 1 面对对象的有关基本概念 1.1 对象(Object)、方法(Method)及消息(Message) 客观世界的问题都是由客观世界中的实体及其相互之间的关

2、系构成的。我们将客观世界中的实体抽象为问题空间中的对象。由于我们须要解决的问题不同，我们面对的对象也就不同，因此对象是不固定的。一本书可以是一个对象，一家图书馆也可以是一个对象。从动态的观点看，对象及其操作就是对象的行为，一个对象的通常定义是:对象是对一组信息及其上面的操作的描述。 私有数据结构和处理，这些处理又称为操作(Operation)或方法(Method)，包括限制和过程。其中私有数据表示了对象的状态，该状态只能由私有操作来变更，每当须要变更对象的状态时，只能由其它对象向该对象发送消息。 消息是用来恳求对象执行某一操作或回答某些信息的要求，消息统一了数据流和限制流，程序的执行是靠在对象

3、间传递消息来完成的。表示消息的形式是消息模式。对同一消息模式的不同消息，同一对象所作的说明和处理都相同，但是会由于对象状态的不同而导致操作结果不同。一个消息模式定义对象的一种处理实力，全部消息模式及相应于消息模式的处理实力，定义了对象的外部特征。 1.2 类(Class)、实例(Instance)、继承性(Inheritance) 在客观世界中，有很多具有相同特征的事物，如:小轿车、大客车、卡车等，可以归类为机动车。从对象观点看，具有共同的属性、共同的操作性质的对象的集合就是类，而单个对象则是对应类的一个实例。例如:书是一个类，而某一本详细的书如面对对象的分析则是该类的一个实例，任何一个对象都

4、是某一个类的实例，并继承该类定义的私有数据和操作。这就是继承性，一个类实质上定义的是一种对象类型。 类构成层次结构，相对上层的是超类，相对下层是子类，子类在继承超类的私有数据结构及操作的同时可以拥有自有的私有数据结构及操作。假如一个子类只有一个超类，则称为单继承性，这时该类共享多个超类的属性及操作。 类和继承性是现代软件工程中的重要概念，软件的可重用性、程序成分的可重用性是通过继承类中的属性和操作而实现的。很多工业视察有信任可重用软件不是通过建立传统的过程序(子程序库)，而是通过建立类库实现的。 1.3封装性(Encapsulation) 对象的封装性体现在以下几个方面: 对象具有清晰的边界:

5、对象的内部软件(数据结构及操作)的范围，限定在这个边界之内；对象具有统一的外部接口:对象的接口(消息模式)描述该对象与其他对象间的相互作用；对象的内部实现是不公开的:对象的实现给出了对象供应的功能细微环节，外部对象是不能访问这个功能细微环节的。 信息隐藏是软件开发过程中强调的一个重要概念，对象的封装性很好地体现了这一概念。这就便利得用面对对象技术所开发设计的软件的可维护性大为改善，这也是软件技术追求的目标之一。2 面对对象技术在数据库设计过程中的应用 面对对象技术在数据库系统中的一个重要应用是面对对象数据库系统的探讨，随着数据库应用领域的扩大，新的应用领域，例如计算机协助设计、计算机协助软件工

6、程、超文本应用等提出了模拟困难对象、模拟对象的困难行为等新需求。传统的关系数据库难以满意这些需求，应用的发展推动了数据库新技术的探讨，面对对象的数据库系统应运而生。 面对对象技术在数据库系统中的另一个重要应用是面对对象的数据库应用开发工具的探讨。随着客户机/服务器体系结构的发展，以及对全企业范围数据库应用系统的需求。传统的关系数据库的应用开发人员对数据库应用开发工具提出了新的要求，要求它们支持图形化用户界面(GUI)开发、软件部件重用、开发组的工作方式、应用系统的可伸缩性、可扩充性等。与这些要求相呼应，数据库厂商和工具开发商将面对对象技术应用到关系数据库应用开发工具中，推出了面对对象的数据库应

7、用开发工具，并投入市场，为在关系数据库系统的应用开发中采纳面对对象技术供应了有力的支持。 数据库管理系统的开发过程包括需求分析和系统设计两个阶段，在完成了需求分析后要进行数据库的设计，数据库设计的好坏干脆关系到系统后期的开发。传统需求分析运用数据流图，而数据库设计运用E-R模型，需求分析者和数据库设计者在运用和理解上很难达成一样。假如在需求分析阶段采纳面对对象的分析方法，数据库设计也采纳面对对象的设计方法，则需求分析阶段的对象模型可以很自然地转化为数据库的结构。运用支持对象技术的统一建模语言(unifiedmodelinglanguage，UML)可以很好的解决数据库设计中的问题，UML语言描

8、述真实世界中的对象和它们之间的关系，支持应用的开发。UML目前已经成为面对对象技术中的标准建模语言，包括了3大类共9种不同的、相互联系的图：静态图(用例图、类图、对象图)、动态图(活动图、协作图、依次图、状态图)以及结构图(组件图、配置图)，分别描述一个软件系统的外部功能结构、内部静态与动态结构以及程序代码的物理结构。化方法相比，在面对对象方法中虽然难以驾驭深层的抽象分析，但是由于它在需求分析和系统设计阶段采纳一样的方法能更有效地进行系统模块设计并使软件变得可以重用，因此成为了软件工程中流行的技术。 总之，随着科学技术不断进步和经济不断发展，面对对象技术在当今软件开发中的运用越来越广泛，面对对象技术中运用UML语言对于数据库系统的设计具有特别重要的作用。运用UML语言能具体描述数据库系统的外部功能结构、内部静态结构、动态结构以及程序代码的物理结构，采纳面对对象的成熟技术提高了数据库系统设计的效率和质量，提高了数据库系统软件开发的可重用性和可维护性。