主講教師：魏巍巍北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建采集任務(wù)01關(guān)系模型的不足面向?qū)ο蟾拍?102目錄CONTENTS關(guān)系模型的不足01（1）數(shù)據(jù)類型

關(guān)系模型的第一范式要求屬性只能是簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型，不能是結(jié)構(gòu)化的。如果屬性是結(jié)構(gòu)化的，就必須進(jìn)行技術(shù)處理后，才能作為關(guān)系的屬性。如下表，其中的工資和扣除兩項(xiàng)，就必須經(jīng)過處理。

編號(hào)姓名職稱工

資扣

除實(shí)發(fā)基本工齡職務(wù)房租水電86051陳平講師120550801601201055………………………工資單關(guān)系模型的不足

關(guān)系模型只允許單值，不允許多值，但是像集合或者是序列在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)遇到。例如，通訊錄表，生活中一個(gè)人會(huì)有多個(gè)電話。

為了處理這種情況，根據(jù)關(guān)系規(guī)范化理論，將表進(jìn)行分解，得到兩個(gè)表：姓名電話號(hào)碼王林8636xxxx(H)，8797xxxx(O)，139xxxxx001張大民133xxxxx125，138xxxxx878通訊錄關(guān)系模型的不足CREATETABLEPerson( PID intIDENTITY(1,1), Pname char(10) PRIMARYKEY(PID))CREATETABLEPhone( PID intPRIMARYKEY, PhoneNumbervarchar(20)FOREIGNKEY(PID)REFERENCESPerson(PID))關(guān)系模型的不足Person表存放聯(lián)系人的姓名，并增加了一個(gè)關(guān)鍵字；Phone表存儲(chǔ)聯(lián)系人的電話號(hào)碼，一個(gè)電話號(hào)碼占用一個(gè)元組，兩個(gè)表通過PID屬性進(jìn)行連接，就可以得到每個(gè)聯(lián)系人的所有電話號(hào)碼.這種處理方法一是不自然，二是需要對(duì)兩個(gè)表做連接操作，而連接操作的代價(jià)比較高。

通過這兩個(gè)例子，我們可以看出關(guān)系模型在支持復(fù)雜數(shù)據(jù)類型方面能力。關(guān)系模型的不足（2）IsA層次E-R模型支持IsA層次，由于父實(shí)體和子實(shí)體的屬性可能存在不同，只用一個(gè)關(guān)系是無法同時(shí)容納父實(shí)體和子實(shí)體的，一般采用拆分的辦法用多個(gè)關(guān)系分別表示父實(shí)體和子實(shí)體，通過編寫適當(dāng)?shù)某绦蚓S護(hù)父實(shí)體和子實(shí)體之間的關(guān)系。關(guān)系模型的不足每個(gè)父實(shí)體一定會(huì)出現(xiàn)在某個(gè)子實(shí)體中，每個(gè)子實(shí)體也會(huì)出現(xiàn)在父實(shí)體中。分別用Product、PC、Laptop和Printer表示之，三個(gè)表的關(guān)系模式如下：Product(model,maker,type)PC(model,speed,ram,hd,cd,price)Laptop(model,speed,ram,hd,screen,price)Printer(model,color,type,price)

為了保證每個(gè)子實(shí)體都出現(xiàn)在Product表中，可以在子實(shí)體表上施加引用完整性限制，由DBMS加以維護(hù)。關(guān)系模型的不足（3）阻抗失配問題SQL語言不具有圖靈機(jī)的計(jì)算能力，不能用于解決復(fù)雜的應(yīng)用問題，需要借助于宿主語言，如C和Java，編寫數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序。

這種處理方式存在若干問題。例如，要在SQL環(huán)境和宿主語言環(huán)境中移動(dòng)數(shù)據(jù)；解決不同數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換問題；SQL語言是面向集合的，查詢的結(jié)果是元組的集合，而C和Java等一次只能處理一個(gè)記錄，為了解決此問題，需要引入游標(biāo)。所有這些都會(huì)增加事務(wù)的執(zhí)行時(shí)間，降低系統(tǒng)的事務(wù)吞吐率。關(guān)系模型的不足面向?qū)ο蟾拍?2（1）類型系統(tǒng)（typesystem）

面向?qū)ο笳Z言提供原子類型和構(gòu)造類型兩者類型。原子類型包括String、int、real等，它們是類型系統(tǒng)的基礎(chǔ)。構(gòu)造類型是用戶使用語言提供的構(gòu)造器自我定義的。例如學(xué)生的信息

面向?qū)ο蟾拍頢tructStudent{charSno[7];charSname[8];char Ssex[2];short Sage;char Sdept[20];}面向?qū)ο蟾拍睿?）類（class）和對(duì)象（object）

類與E-R模型中的實(shí)體型相似，類有一組屬性，同時(shí)還有一組方法，訪問類的屬性必須要通過類的方法。

對(duì)象是類的實(shí)例，給類的屬性賦予合法的值后，就得到了一個(gè)對(duì)象。對(duì)象和類的關(guān)系如同實(shí)體和實(shí)體型的關(guān)系。

某一時(shí)刻的類的對(duì)象集合叫做類的外延(extent)。面向?qū)ο蟾拍睿?）對(duì)象標(biāo)識(shí)OID(ObjectIDentifier)

面向?qū)ο笳Z言使用對(duì)象標(biāo)識(shí)區(qū)分不同的對(duì)象。每個(gè)對(duì)象有且僅有一個(gè)OID，對(duì)象被生成時(shí)，系統(tǒng)就賦予它一個(gè)在系統(tǒng)內(nèi)唯一的OID，在對(duì)象存續(xù)期間，OID是不變的。

對(duì)象可以被抽象為二元組<oid,value>，value是對(duì)象的值。可能有兩個(gè)不同的對(duì)象，它們有相同的value，但是各自的OID一定不同。與關(guān)系模型相對(duì)照，OID相當(dāng)于碼。碼與元組的屬性值密切相關(guān)，而OID是系統(tǒng)賦予的，與值無關(guān)；元組的碼可能發(fā)生變化，而OID是不變的。面向?qū)ο蟾拍睿?）方法（method）

類可以有多個(gè)方法，方法即程序設(shè)計(jì)語言中的函數(shù)，可以被類中所有的對(duì)象調(diào)用。查詢或修改對(duì)象某個(gè)屬性的值必須使用類提供的方法，這叫做封裝性(Encapsulation)。面向?qū)ο蟾拍睿?）類層次（classhierarchies）

在實(shí)際應(yīng)用中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)有些類十分相似但又略有不同。例如，職員和學(xué)生兩個(gè)類都有身份證號(hào)、姓名、年齡、性別、住址等屬性，也有一些相同的方法。但是，職員類也有一些獨(dú)有的屬性和方法，如工齡、工資等。

類層次用于解決此類問題。職員和學(xué)生共有的屬性和方法被抽象出來，定義成一個(gè)新的類：人，職員類和學(xué)生類型首先通過繼承(inheritance)獲得父類的屬性和方法，然后再各自定義特有的屬性和方法分別定義。

面向?qū)ο蟾拍钊寺殕T學(xué)生本科生研究生教師管理人員學(xué)校數(shù)據(jù)庫(kù)的類層次圖類層次中，祖先類叫做超類，后裔類叫做子類。超類是子類的抽象(Generalization)或概括，子類是超類的特殊化(Specialization)或具體化。面向?qū)ο蟾拍钔ㄟ^繼承，類層次可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。根據(jù)一個(gè)類能否繼承多個(gè)超類的特性將繼承分成了單繼承和多重繼承。

若一個(gè)子類只能繼承一個(gè)超類的特性(包括屬性和方法)，這種繼承稱為單繼承；若一個(gè)子類能繼承多個(gè)超類的特性，這種繼承稱為多重繼承。

單繼承的層次結(jié)構(gòu)圖是一棵樹，多繼承的層次結(jié)構(gòu)圖是一個(gè)帶根的有向無回路圖。面向?qū)ο蟾拍罾^承性有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，第一，它是建模的有力工具，提供了對(duì)現(xiàn)實(shí)世界簡(jiǎn)明而精確的描述。第二，它提供了信息重用機(jī)制。

當(dāng)然子類除了繼承超類的特性外還要定義自己特殊的屬性和方法。在定義這些特殊屬性和方法時(shí)可能與繼承下來的超類的屬性和方法發(fā)生沖突。這類沖突可能發(fā)生在子類與超類之間，也可能發(fā)生在子類的多個(gè)直接超類之間。這類沖突通常由系統(tǒng)解決。面向?qū)ο蟾拍顚?duì)于子類與超類之間的同名沖突，一般是以子類