面向对象数据库管理优秀PPT.ppt

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1、面向对象数据库管理第一页，本课件共有27页第一代数据库（第一代数据库（60年代年代70年代初）年代初）支持三级模式的体系结构；支持三级模式的体系结构；用存取路径表达数据间的联系；用存取路径表达数据间的联系；有独立的数据定义语言；有独立的数据定义语言；导航式的数据操作语言。导航式的数据操作语言。层次数据库，网状数据库层次数据库，网状数据库第二页，本课件共有27页第二代数据库第二代数据库关系数据库关系数据库以关系代数为基础；以关系代数为基础；关系模型概念单一；关系模型概念单一；数据独立性强；数据独立性强；描述性的数据库操作语言。描述性的数据库操作语言。第三页，本课件共有27页关系数据库的发展关系模

2、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第四页，本课件共有27页新一代数据库的研究和发展新一代数据库的研究和发展新的应用领域：新的应用领域：CAD/CAM，CIM,OIS；CASE，GIS；知识库系统；知识库系统；实时系统；实时系统；遥感信息处理系统；遥感信息处理系统；医学影像信息处理系统医学影像信息处理系统等等。等等。第五页，本课件共有27页举例举例 CAD/CAM对对DB的需求的需求图形对象内部结构复杂，异形结构数据；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；由子对象聚合而成的复杂对象；构件间复杂多样

3、的语义；构件间复杂多样的语义；对象的多个刻面描述；对象的多个刻面描述；版本化的历史数据管理；版本化的历史数据管理；原始部件的重用性。原始部件的重用性。第六页，本课件共有27页新领域的应用需求新领域的应用需求复杂的数据类型定义：复杂的数据类型定义：抽象数据类型，抽象数据类型，无结构超长数据类型，无结构超长数据类型，时间，版本数据类型，时间，版本数据类型，图像，图形数据类型，图像，图形数据类型，特点：结构复杂，难于用关系模型描述。特点：结构复杂，难于用关系模型描述。第七页，本课件共有27页新领域的应用需求（新领域的应用需求（cont.）复杂对象的存取结构；复杂对象的存取结构；对象间复杂多样的语义联

4、系及关联查询；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；长事务和嵌套事务的处理；对象模型的演进和版本控制；对象模型的演进和版本控制；程序设计语言与数据库语言的无缝集成。程序设计语言与数据库语言的无缝集成。第八页，本课件共有27页传统数据库系统的局限性传统数据库系统的局限性面向机器的语法数据模型：面向机器的语法数据模型：强调高度结构化：强调高度结构化：数据抽象简单；数据抽象简单；语义表示能力差。语义表示能力差。不直接支持聚合抽象（不直接支持聚合抽象（aggregation）;不直接支持泛化（不直接支持泛化（generalization）；）；不直接支持特化（不直接支持特化（sp

5、ecialization）。）。第九页，本课件共有27页传统数据库系统的局限性（传统数据库系统的局限性（cont.）直接使用的缺点：直接使用的缺点：数据库结构与外部结构不一致；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；由联接构造的视图不可更新；关系系统是基于值的。关系系统是基于值的。数据类型简单，固定：数据类型简单，固定：简单类型：整形，实型，字串，等等；简单类型：整形，实型，字串，等等；固定的类型集合，不支持固定的类型集合，不支持ADT和嵌套。和嵌套。第十页，本课件共有27页传统数据库系统的局限性（传统数据库系统的局限性（cont.）结构与行为完全分离：结构与行为完全分离：不支持

6、抽象行为描述。不支持抽象行为描述。阻抗失配：阻抗失配：SQL与通用编程语言的失配：与通用编程语言的失配：编程模式失配编程模式失配类型系统不匹配类型系统不匹配被动响应被动响应第十一页，本课件共有27页传统数据库系统的局限性（传统数据库系统的局限性（cont.）事务处理能力差：事务处理能力差：不支持嵌套事务不支持嵌套事务对长事务响应慢且故障恢复困难对长事务响应慢且故障恢复困难第十二页，本课件共有27页第三代数据库第三代数据库基本特征：基本特征：支持数据管理，对象管理，知识管理支持数据管理，对象管理，知识管理保持或继承第二点保持或继承第二点DBMS的技术的技术支持系统开放：支持系统开放：DB标准语言

7、标准语言DB标准网络协议标准网络协议良好的可移植性，可连结性，可扩展性和可互操良好的可移植性，可连结性，可扩展性和可互操作性作性第十三页，本课件共有27页新一代数据库技术的特点新一代数据库技术的特点面向对象的方法和技术在面向对象的方法和技术在DB中的应用中的应用数据库技术与多学科技术的有机结合：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：面向专门应用领域的数据库技术：工程数据库，统计工程数据库，统计DB，地理，地理DB，空间，空间DB，时态时态DB，动态，动态DB。第十四页，本课件共有27页第二节第二节 数

8、据模型的发展数据模型的发展数据模型为数据特征的抽象：数据模型为数据特征的抽象：真实描述现实世界真实描述现实世界易为人所理解易为人所理解便于在计算机上实现便于在计算机上实现抽象方法：用三层模型逐步抽象抽象方法：用三层模型逐步抽象第十五页，本课件共有27页第十六页，本课件共有27页三层模型表示三层模型表示物理层物理层 对用户透明对用户透明数据的表示（存储格式）数据的表示（存储格式）数据的索引数据的索引高效的操作实现高效的操作实现一致性维护及故障处理一致性维护及故障处理第十七页，本课件共有27页三层模型表示三层模型表示（cont.）逻辑层逻辑层 数据模型数据模型用户通过用户通过DBMS看到的现实世界

9、看到的现实世界传统的传统的DBMS模型：层次，网络，关系模型模型：层次，网络，关系模型新型的新型的DBMS模型：模型：OO模型，对象模型，对象关关系模型系模型第十八页，本课件共有27页三层模型表示三层模型表示（cont.）概念层概念层 直接面对用户直接面对用户语义表达能力强语义表达能力强易于被用户理解易于被用户理解独立于任何独立于任何DBMS易于向逻辑模型转换易于向逻辑模型转换第十九页，本课件共有27页概念模型及其描述工具概念模型及其描述工具ER模型：实体模型：实体联系模型联系模型用实体描述对象属性用实体描述对象属性用联系描述对象间的语义关系用联系描述对象间的语义关系缺点：缺点：语义表达能力不

10、够强语义表达能力不够强不能描述实体的行为不能描述实体的行为第二十页，本课件共有27页概念模型及其描述工具（概念模型及其描述工具（cont.）语义对象模型语义对象模型（Semantic Object Model）定义了定义了7种对象类型，增强了对象语义表达种对象类型，增强了对象语义表达能力能力可以描述聚合抽象和继承抽象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描述对象间的联系和依赖关系缺点：不能描述对象的行为缺点：不能描述对象的行为第二十一页，本课件共有27页概念模型及其描述工具（概念模型及其描述工具（cont.）基于基于UML的面向对象的模型的面向对象的模型（Unified Mode

11、ling Language）静态对象模型静态对象模型描述对象的属性，关联，聚合，继承，等等描述对象的属性，关联，聚合，继承，等等动态对象模型动态对象模型描述对象行为，相互作用，合作和变化，等等描述对象行为，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支持概念模型与逻辑模型无缝联接第二十二页，本课件共有27页概念模型及其描述工具（概念模型及其描述工具（cont.）基于基于XML的对象模型的对象模型易学，易扩充易学，易扩充易于快速开发软件易于快速开发软件已有多个工具可以支持结构转换已有多个工具可以支持结构转换问题：问题：不提供对象间的联接不提供对象间的联接不支持属性内容的共享不支持属性

12、内容的共享不支持继承和运算等不支持继承和运算等OO特征特征第二十三页，本课件共有27页逻辑模型的发展逻辑模型的发展关系模型的扩充关系模型的扩充 复杂数据模型复杂数据模型结构扩充：嵌套关系模型结构扩充：嵌套关系模型 语义扩充：支持集成，可以定义函数域和运算语义扩充：支持集成，可以定义函数域和运算 局限性：局限性：仍然用关键字标识元组仍然用关键字标识元组不支持太多的关联语义不支持太多的关联语义不区分类和实例不区分类和实例第二十四页，本课件共有27页逻辑模型的发展逻辑模型的发展（cont.）面向对象模型面向对象模型 OO模型模型对象标识对象标识 OID对象封装对象封装类和类的嵌套类和类的嵌套类和类的

13、继承类和类的继承持久对象概念持久对象概念第二十五页，本课件共有27页逻辑模型的发展逻辑模型的发展（cont.）面向对象模型的问题：面向对象模型的问题：索引与封装索引与封装导航的计算与集合操作导航的计算与集合操作数学基础不完美数学基础不完美多重继承的多义性多重继承的多义性共享对象与持久对象的引用副作用，等等共享对象与持久对象的引用副作用，等等第二十六页，本课件共有27页逻辑模型的发展逻辑模型的发展（cont.）对象对象关系模型关系模型在关系的基础上扩充面向对象的概念在关系的基础上扩充面向对象的概念支持抽象数据类型（允许定义复杂类型）支持抽象数据类型（允许定义复杂类型）支持对象行为（允许定义操作支持对象行为（允许定义操作)支持复合对象（允许对象嵌套）支持复合对象（允许对象嵌套）不支持继承概念不支持继承概念第二十七页，本课件共有27页