對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫介紹

對象一關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(ORDB)介紹ORDB概念ORDB系統(tǒng)就是將RDB系統(tǒng)與OODB系統(tǒng)兩方面的特征相結(jié)合。ORDBMS是從關(guān)系數(shù)據(jù)庫觀點出發(fā)，移向?qū)ο笏季S，以關(guān)系數(shù)據(jù)庫和SQL為基礎的擴展關(guān)系模型。具有擴展復雜數(shù)據(jù)類型和允許用戶自定義函數(shù)(SQL或C語言)功能。具有面向?qū)ο筇匦?，受通用性強的SQL3(SQL99)標準支持。OBDB由來近年來，隨著計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助軟件工程(CASE)，地理信息系統(tǒng)(GIS)、圖像處理、超文本應用等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，要求DBMS能夠有效地管理復雜對象。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在面對各種新型的應用領(lǐng)域時存在以下不足：面向機器的語法數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中采用的數(shù)據(jù)模型強調(diào)數(shù)據(jù)的高度結(jié)構(gòu)化，是面向機器的語法數(shù)據(jù)模型。它們只能存儲離散的數(shù)據(jù)和有限的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，語義表示能力差，無法表示客觀世界中的復雜對象，從而限制了數(shù)據(jù)庫處理文本、超文本、圖形、圖像、聲音等多種復雜對象。此外，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模型無法揭示數(shù)據(jù)之間的深層含義和內(nèi)在聯(lián)系，缺乏數(shù)據(jù)抽象.數(shù)據(jù)類型簡單、固定傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只能理解、存儲和處理簡單的數(shù)據(jù)類型。如整數(shù)、浮點數(shù)、字符串、日期、貨幣等。并且傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫只支持某一固定的類型集，不能依據(jù)某一應用所需的特定數(shù)據(jù)類型來擴展其類型集。結(jié)構(gòu)與行為分離在某一應用領(lǐng)域內(nèi)標識的對象應該包含兩個方面:結(jié)構(gòu)表示和行為規(guī)格說明，前者可以映射到數(shù)據(jù)庫模式，而后者在傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中就完全丟失了。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要關(guān)心數(shù)據(jù)的獨立性以及存取數(shù)據(jù)的效率，是語法數(shù)據(jù)庫，語義表達差，難以抽象地去模擬行為。因此在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型中，結(jié)構(gòu)與行為被完全分割開了。被動響應傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)只能響應和重做用戶要求它們做的事情，從這種意義上說，它們是被動的。而在實際應用中，往往要求一個系統(tǒng)能夠管理它本身的狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)異常情況時及時通知用戶或能夠主動響應某些操作或外部事件，具備實時性。事務處理能力差傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫只能支持非嵌套事務.對長事務的響應比較慢，而且在長事務發(fā)生故障時恢復也比較困難。隨著面向?qū)ο蟪绦蛟O計OOP的成熟，人們開始研究OODB。OODBS是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與面向?qū)ο蟪绦蛟O計方法相結(jié)合的產(chǎn)物。OODBS支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型。也就是說，一個00DBS是一個持久的、可共享的對象庫的存儲和管理者。OODB在面向?qū)ο蟮姆椒ê驼Z言方面吸收了數(shù)據(jù)抽象的概念實現(xiàn)信息隱藏和模塊化，以及有效的支持重用性和可擴充性等優(yōu)勢，在語義模型方面主要考慮如何讓模型更多、更直接地反映現(xiàn)實世界中數(shù)據(jù)之間的語義聯(lián)系，另外從復雜對象的角度出發(fā)擴充了關(guān)系模型。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相比，OODBMS容易解決一些長期未解決的或很難解決的問題，然而，目前還缺少關(guān)于OODBMS的統(tǒng)一的規(guī)范的說明，即對它們?nèi)鄙賴栏竦亩x，缺少成熟的理論基礎，也缺少有力的實踐活動。在這樣的情況下，許多研究者選擇了增加面向?qū)ο蟮奶匦?，把面向?qū)ο蠹夹g(shù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，建立ORDBMS。ORDBMS既具備關(guān)系RDBMS的功能，同時又支持面向?qū)ο蟮奶卣?。ORDB特點ORDB系統(tǒng)除了具有原來RDB系統(tǒng)的各種特點外，還應該提供以下特點：擴充數(shù)據(jù)類型對象一關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)允許用戶在關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中擴充數(shù)據(jù)類型，即允許用戶根據(jù)應用需求自己定義數(shù)據(jù)類型、函數(shù)和操作符。例如可以定義數(shù)組、向量、矩陣、集合等數(shù)據(jù)類型以及這些數(shù)據(jù)類型上的操作，而且一經(jīng)定義，這些新的數(shù)據(jù)類型、函數(shù)和操作符將存放在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心中，可以供所有用戶使用，如同基本數(shù)據(jù)類型一樣。支持復雜對象能夠在SQL中支持復雜對象。復雜對象是指由多種基本數(shù)據(jù)類型或用戶自定義的數(shù)據(jù)類型構(gòu)成的對象。支持繼承的概念能夠支持子類、超類的概念，支持繼承的概念，包括屬性數(shù)據(jù)的繼承和函數(shù)及過程的繼承;支持單一繼承與多重重繼承;支持函數(shù)重載(操作的重載)。提供通用的規(guī)則系統(tǒng)能夠提供強大而通用的規(guī)則系統(tǒng)。規(guī)則在DBMS及其應用中是十分重要的，在傳統(tǒng)的RDBMS中用觸發(fā)器來保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的完整性。觸發(fā)器可以看成是規(guī)則的一種實現(xiàn)形式。對象一關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持的規(guī)則系統(tǒng)將更加通用，更加靈活，并且與對象一關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的其它能力是集成為一體的，這就大大增加了對象

關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能，使之具有主動數(shù)據(jù)庫和知識庫的特征。體系結(jié)構(gòu)到目前為止,ORDBMS體系結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)主要有以下幾種方法:在RDBMS上增加一層包裝層軟件:用于將有關(guān)OODBMS的特點轉(zhuǎn)化成RDBMS所能管理的形式，以模擬ORDBMS的功能。這種方法實現(xiàn)的ORDBMS的功能很大程度上受制于底層的RDBMS,且在性能上可能會差一點。修改原RDBMS的體系結(jié)構(gòu):擴充原來關(guān)系系統(tǒng)中不適合于ORDBMS的地方(比如放寬要求符合INF的要求，對象的標識在底層實現(xiàn))，增加面向?qū)ο蟮奶匦?。重新?gòu)建ORDBMS,這種模式的工作量太大。與某一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言相結(jié)合，由該語言提供ORDBMS的標準類庫定義，共同提供ORDBMS的功能。ORDBMS的兩層體系結(jié)構(gòu)：面向用戶層內(nèi)部接口層面向用戶層內(nèi)部接口層面向用戶層：主要是對ORSQL,ORDML及ORDDL這類語言進行轉(zhuǎn)換和處理，通過解析各種用戶命令語句，并完成視圖轉(zhuǎn)換和查詢優(yōu)化，以產(chǎn)生執(zhí)行代碼。內(nèi)部接口層：在存儲管理器上運行。存儲管理器是一個既支持表存儲又支持對象存儲的內(nèi)核機制。依靠操作系統(tǒng)的頁、Buffer及內(nèi)存管理，存儲機制實現(xiàn)從邏輯到物理的存儲的轉(zhuǎn)換。存儲和存取機制的任務就是把上層操作轉(zhuǎn)換成單個的對象操作或記錄操作。用戶定義模塊面向用戶層的頂端是用戶定義模塊接口。它主要用作把用戶定義的新數(shù)據(jù)類型，新函數(shù)等融合到ORDBMS