面向對象數據庫管理第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第一代數據庫（60年代—70年代初）支持三級模式的體系結構；用存取路徑表達數據間的聯系；有獨立的數據定義語言；導航式的數據操作語言?！獙哟螖祿欤W狀數據庫第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第二代數據庫—關系數據庫以關系代數為基礎；關系模型概念單一；數據獨立性強；描述性的數據庫操作語言。第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四關系數據庫的發展關系模型的支持力度完整性控制進入核心層安全控制的加強操作粒度更細化運行環境分布式處理系統開放性聯機事務處理OLTP第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四新一代數據庫的研究和發展新的應用領域：CAD/CAM，CIM,OIS；CASE，GIS；知識庫系統；實時系統；遙感信息處理系統；醫學影像信息處理系統等等。 第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四舉例CAD/CAM對DB的需求圖形對象內部結構復雜，異形結構數據；由子對象聚合而成的復雜對象；構件間復雜多樣的語義；對象的多個刻面描述；版本化的歷史數據管理；原始部件的重用性。第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四新領域的應用需求復雜的數據類型定義：抽象數據類型，無結構超長數據類型，時間，版本數據類型，圖像，圖形數據類型，特點：結構復雜，難于用關系模型描述。第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四新領域的應用需求（cont.）復雜對象的存取結構；對象間復雜多樣的語義聯系及關聯查詢；長事務和嵌套事務的處理；對象模型的演進和版本控制；程序設計語言與數據庫語言的無縫集成。第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四傳統數據庫系統的局限性面向機器的語法數據模型：強調高度結構化：數據抽象簡單；語義表示能力差。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）。第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四傳統數據庫系統的局限性（cont.）直接使用的缺點：數據庫結構與外部結構不一致；由聯接構造的視圖不可更新；關系系統是基于值的。數據類型簡單，固定：簡單類型：整形，實型，字串，等等；固定的類型集合，不支持ADT和嵌套。第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四傳統數據庫系統的局限性（cont.）結構與行為完全分離：不支持抽象行為描述。阻抗失配：SQL與通用編程語言的失配：編程模式失配類型系統不匹配被動響應第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四傳統數據庫系統的局限性（cont.）事務處理能力差：不支持嵌套事務對長事務響應慢且故障恢復困難第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三代數據庫基本特征：支持數據管理，對象管理，知識管理保持或繼承第二點DBMS的技術支持系統開放：DB標準語言DB標準網絡協議良好的可移植性，可連結性，可擴展性和可互操作性第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四新一代數據庫技術的特點面向對象的方法和技術在DB中的應用數據庫技術與多學科技術的有機結合：分布式，并行，演繹，知識庫和多媒體面向專門應用領域的數據庫技術：工程數據庫，統計DB，地理DB，空間DB，時態DB，動態DB。第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第二節數據模型的發展 數據模型為數據特征的抽象：真實描述現實世界易為人所理解便于在計算機上實現抽象方法：用三層模型逐步抽象第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四三層模型表示物理層——對用戶透明數據的表示（存儲格式）數據的索引高效的操作實現一致性維護及故障處理第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四三層模型表示（cont.）邏輯層——數據模型用戶通過DBMS看到的現實世界傳統的DBMS模型：層次，網絡，關系模型新型的DBMS模型：O—O模型，對象—關系模型第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四三層模型表示（cont.）概念層——直接面對用戶語義表達能力強易于被用戶理解獨立于任何DBMS易于向邏輯模型轉換第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四概念模型及其描述工具E—R模型：實體—聯系模型用實體描述對象屬性用聯系描述對象間的語義關系缺點：語義表達能力不夠強不能描述實體的行為第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四概念模型及其描述工具（cont.）語義對象模型（SemanticObjectModel）定義了7種對象類型，增強了對象語義表達能力可以描述聚合抽象和繼承抽象描述對象間的聯系和依賴關系缺點：不能描述對象的行為第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四概念模型及其描述工具（cont.）基于UML的面向對象的模型（UnifiedModelingLanguage）靜態對象模型描述對象的屬性，關聯，聚合，繼承，等等動態對象模型描述對象行為，相互作用，合作和變化，等等支持概念模型與邏輯模型無縫聯接第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四概念模型及其描述工具（cont.）基于XML的對象模型易學，易擴充易于快速開發軟件已有多個工具可以支持結構轉換問題：不提供對象間的聯接不支持屬性內容的共享不支持繼承和運算等O—O特征第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四邏輯模型的發展關系模型的擴充——復雜數據模型結構擴充：嵌套關系模型語義擴充：支持集成，可以定義函數域和運算局限性：仍然用關鍵字標識元組不支持太多的關聯語義不區分類和實例第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四邏輯模型的發展（cont.）面向對象模型——O—O模型對象標識OID對象封裝類和類的嵌套類和類的繼承持久對象概念第25頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四邏輯模型的發展（cont.）面向對象模型的問題：索引與封裝導航的計算與集合操作數學基礎不完美多重繼承的多義性共享對象與持久對象的引用副作用，等等第26頁，共27