Elmasri 6e Cap11

Capítulo 11

Bancos de dados de

objeto e

Tópicos

 Visão geral dos conceitos de banco de dados de objeto  Recursos objeto-relacional: extensões do banco de

dados de objeto para SQL

 O modelo de objeto ODMG e a Object Definition Language (ODL)

 Projeto conceitual de banco de dados de objeto

 A linguagem de consulta de objeto (OQL — Object Query Language)

Bancos de dados de objeto e

objeto-relacional

 Banco de dados de objeto (BDO)

 _{Sistemas de gerenciamento de dados de objeto}

(SGDO)

 _{Foram propostos para atender a algumas das} necessidades de aplicações mais complexas

 Especifica:

• A estrutura dos objetos complexos

• As operações que podem ser aplicadas a esses objetos

Visão geral dos conceitos de

banco de dados de objeto

 Introdução aos conceitos e recursos orientados a objeto  _{Origens nas linguagens de programação OO}

 _{Um objeto possui dois componentes:}

• Estado (valor) e comportamento (operações)  Variáveis de instância

• Mantém os valores que definem o estado interno do objeto

 Operação definida em duas partes:

Visão geral dos conceitos de

banco de dados de objeto (cont.)

 _Herança

• Permite a especificação de novos tipos ou classes que herdam grande parte de sua estrutura e/ou operações de tipos ou classes previamente definidas  _{Sobrecarga de operador}

• Capacidade de uma operação de ser aplicada a diferentes tipos de objetos

• Um nome de operação pode se referir a várias implementações distintas

Identidade de objeto e objetos

versus literais

 Implementada por meio de um identificador de objeto (OID) único

 _Imutável

 A maioria dos sistemas de banco de dados OO permite a representação de objetos e literais (ou valores)

Estruturas de tipo complexas

para objetos e literais

 Estrutura de complexidade arbitrária

 _{Contém todas as informações necessárias que} descrevem o objeto ou literal

 Aninhamento de construtores de tipos

 _{Tipo complexo pode ser construído com base em outros} tipos

 Construtores mais básicos:  _Átomo

 Struct (ou tupla)  _Coleção

Estruturas de tipo complexas

para objetos e literais (cont.)

 Tipos de coleção:  _Set  _List  Bag  _Array  Dictionary

 Linguagem de definição de objeto (ODL)

 _{Usada para definir os tipos de objeto para determinada} aplicação de banco de dados

Encapsulamento de operações

e persistência de objetos

 Encapsulamento

 _{Relacionado aos conceitos de tipos de dados abstratos e} ocultação de informações nas linguagens de programação

 _{Define o comportamento de um tipo de objeto com base} nas operações que podem ser aplicadas externamente

 Os usuários externos só se tornam cientes da interface das operações

 _{Divide a estrutura de um objeto em atributos visíveis e} ocultos

Encapsulamento de operações

 _{Construtor de objeto}

 _{Usado para criar um objeto}  Operação de destruição

 Usado para destruir (excluir) um objeto  Operações modificadoras

 _{Modificar os estados (valores) de vários atributos de um} objeto

 Recupera informações sobre o objeto

 Uma operação costuma ser aplicada a um objeto usando a notação de ponto

Persistência de objetos

 Objetos transientes

 _{Existem no programa em execução}

 Desaparecem quando o programa termina

 Objetos persistentes

 _{Armazenados no banco de dados e persistem após o} término do programa

 Mecanismo de nomeação  _{Acessibilidade}

Hierarquias de tipo e herança

 Herança

 Definição de novos tipos com base em outros predefinidos

 _{hierarquia de tipo (ou classe)}

 Tipo: nome de tipo e uma lista de funções visíveis (públicas)

 _Formato:

Hierarquias de tipo e herança

(cont.)

 Subtipo

 Útil na criação de um novo tipo que é similar, mas não idêntico a um tipo já definido

 _Exemplo:

• FUNCIONÁRIO subtype-of PESSOA: Salário, Data_contratação, Nível

• ALUNO subtype-of PESSOA: Curso, Coeficiente

Hierarquias de tipo e herança

(cont.)

 _Extensões

 _{Coleção de objetos persistentes para cada tipo ou} subtipo

 Extensões são subconjuntos da extensão correspondente à classe OBJETO

 Coleção persistente

 _{Armazenados permanentemente no banco de dados}  Coleção transiente

 _{Existe por certo tempo durante a execução de um} programa

Outros conceitos de

orientação a objeto

 Poliformismo de operações

 _{Também conhecido como sobrecarga de operador}

 Permite que o mesmo nome de operador ou símbolo esteja ligado a duas ou mais implementações diferentes  _{Dependendo do tipo de objetos aos quais o operador é}

Outros conceitos de

orientação a objeto (cont.)

 Herança múltipla

 _{Subtipo herda funções (atributos e} métodos) de mais de um supertipo  Herança seletiva

 _{Subtipo herda apenas algumas das funções de um} supertipo

Resumo dos conceitos de banco

de dados de objeto

 Identidade de objeto  Construtores de tipo

 Encapsulamento de operações

 Compatibilidade da linguagem de programação  Hierarquias de tipo e herança

 Extensões

Recursos objeto-relacional:

extensões do banco de dados

de objeto para SQL

 Construtores de tipo

 _{Especifica objetos complexos}

 Mecanismo para especificar a identidade de objeto  Encapsulamento de operações

 _{Fornecido por meio do mecanismo de tipos definidos} pelo usuário (UDTs)

 Mecanismos de herança

Tipos definidos pelo usuário e

estruturas complexas para objetos

 UDT sintaxe:



_{CREATE TYPE NOME_TIPO AS}

(<component declarations>);



_{ROW TYPE}

 _{Criar diretamente um atributo estruturado usando a} palavra-chave ROW

Tipos definidos pelo usuário

e estruturas complexas

para objetos (cont.)

 Tipo de array

 _{Elementos de referência utilizando [ ]}

 _{Função CARDINALITY}

Identificadores de objeto usando

tipos de referência

 Tipo de referência

 _{Cria identificadores de sistema gerados pelo sistema}  _Exemplos:

• REF IS SYSTEM GENERATED • REF IS <OID_ATRIBUTO>

Criando tabelas baseadas nos

UDTs

 INSTANTIABLE

 Especifica que a UDT é instanciável

Encapsulamento de operações

 Tipo definido pelo usuário

 Especifica métodos (ou operações) além dos atributos

 _Formato:

CREATE TYPE <NOME-TIPO> (

<LISTA DE ATRIBUTOS DE COMPONENTE E SEUS TIPOS>

<DECLARACAO DE FUNcoES (METODOS)> );

Encapsulamento de

operações (cont.)

 _{Função construtora TYPE_T( )}

 _{Retorna um novo objeto desse tipo}  _Formato

DECLARE EXTERNAL <NOME_FUNCAO> <ASSINATURA>

Especificando herança e

sobrecarga de funções

 Regras de herança:

 _{Todos os atributos são herdados}

 _{A ordem dos supertipos na cláusula UNDER determina} a hierarquia de herança

 Uma instância de um subtipo pode ser usada em cada contexto em que uma instância do supertipo é utilizada  _{Um subtipo pode redefinir qualquer função que é}

Especificando herança e

sobrecarga de funções (cont.)

 _{Quando uma função é chamada, a melhor} combinação é selecionada com base nos tipos de todos os argumentos

 _{Para a ligação dinâmica, a execução dos tipos de} parâmetros são considerados

Especificando relacionamentos

por referência

 _{Um atributo componente de uma tupla pode ser uma}

referência a uma tupla de outra tabela

 _{Especificada usando a palavra-chave REF}

 _{Palavra-chave SCOPE}

 Especifica o nome da tabela cujas tuplas podem ser referenciadas

Especificando relacionamentos

por referência

 Notação de ponto

 _{Montar expressões de caminho}

 _–>

O modelo de objeto ODMG e

a Object Definition Language (ODL)

 Modelo de objeto ODMG

 _{Modelo de dados para linguagem de definição de}

objeto (ODL) e linguagem de consulta de objeto (OQL)

 Objetos e Literais

O modelo de objeto ODMG e

a Object Definition Language (ODL)

 Um objeto tem cinco aspectos:

 _{Identificador, nome, tempo de vida, estrutura e}

criação

 Literal

 _{Valor que não tem um identificador de objeto}

 Comportamento refere-se às operações

O modelo de objeto ODMG e

a ODL (cont.)

 Interface

 _{Especifica apenas o comportamento de um tipo de} objeto

 Normalmente é não-instanciável

 Class

 _{Especifica tanto o estado (atributos) quanto o} comportamento (operações) de um tipo de objeto

Herança no modelo de

objeto de ODMG

 Herança de comportamento

 Também é conhecida como herança ISA ou de interface  _{Especificada pela notação de dois pontos (:)}

 Herança extendida

 _{Especificada pela palavra-chave extends}

 _{Herda estado e comportamento estritamente entre} classes

Interfaces e classes embutidas

no modelo de objeto

 Objetos de coleção

 Herdam a interface Collection básica

 _{I = O.create_iterator()}

 Cria um objeto de iteração para o objeto de coleção

 Objetos Collection são especializados ainda mais em :  _{set, list, bag, array e dictionary}

Interfaces e classes embutidas

no modelo de objeto (cont.)

Objetos atômicos (definidos

pelo usuário)

 _{Especificados usando a palavra-chave class na ODL}  Atributo

Objetos atômicos (definidos

pelo usuário)

 _Relationship

 _{dois objetos no banco de dados estão relacionados}  Palavra-chave inverse

• Único relacionamento conceitual nas direções inversas

 Assinaturas de operação:

 Nome de operação, tipos de argumento, valor retornado

Extensões, chaves e

fábrica de objetos

 Extensões

 _{Tem todos os objetos persistentes dessa classe}

 Chave

 Uma ou mais propriedades cujos valores são restritos a serem únicos para cada objeto na extensão

 Fábrica de objeto

 _{Usado para gerar ou criar objetos individuais por meio} de suas operações

A linguagem de definição

de objeto ODL

 Suporte às construções semânticas do modelo de objeto ODMG

 Independente de qualquer linguagem de programação em particular

Projeto conceitual de banco de

dados de objeto

 Diferenças entre o projeto conceitual do BDO e do BDR, é a manipulação de:

 Relacionamentos  _Herança

 Diferença filosófica entre o modelo relacional e o modelo de objeto dos dados

Mapeando um esquema EER

para um esquema BDO

 _{Crie uma classe ODL para cada tipo de entidade EER}

 Inclua propriedades de relacionamento para cada relacionamento binário

 Inclua operações apropriadas para cada classe

 Uma classe ODL que corresponde a uma subclasse no esquema EER

 _{Herda o tipo e os métodos de sua superclasse no} esquema ODL

Mapeando um esquema EER

para um esquema BDO (cont.)

 Tipos de entidade fraca

 _{Mapeados da mesma maneira que os tipos de entidade} regulares

 Categorias (tipos de união)

 Difíceis de mapear para ODL

 Um n-ário com grau n > 2

 _{Mapeado para uma classe separada, com referências} apropriadas a cada classe participante

A linguagem de consulta de

objeto OQL

 Linguagem de consulta proposta para o modelo de objeto ODMG

 Consultas OQL simples, pontos de entrada do banco de dados, e variáveis de iteração

 Sintaxe: select ... from ... where ... estrutura  _{Ponto de entrada: objeto persistente nomeado}

 _{Variável de iteração: define quando uma coleção é} referenciada em uma consulta OQL

Resultados de consulta e

expressões de caminho

 Resultado de uma consulta

 _{Qualquer tipo expresso no modelo de objeto ODMG}

 OQL é ortogonal com relação à especificação de expressões de caminho

 Atributos, relacionamentos e nomes de operação (métodos) podem ser usados um no lugar do outro dentro das expressões de caminho

Outros recursos da OQL

 Consulta nomeada

 Especifica um identificador da consulta nomeada

 Consulta OQL retorna uma coleção como seu resultado  Se o usuário solicitar que uma consulta retorne

apenas um único elemento, usar operador element  Operadores de agregação

Outros recursos da OQL (cont.)

 Condição de membro e quantificação sobre uma coleção  Operações especiais para coleção ordenada

 Cláusula group by em OQL

 Semelhante à cláusula correspondente em SQL

 _{Provê referência explícita à coleção de objetos dentro de} cada grupo ou partição



_{Cláusula having}

Visão geral de binding da

linguagem C++ no padrão ODMG

 Especifica como as construções ODL são mapeadas para construções C++

 _{Usa o prefixo d_ para declarações de classe que lidam} com conceitos de banco de dados

 Classes genéricas

 Especificadas na biblioteca binding

 _{Sobrecarrega a operação new de modo que pode ser}

Resumo

 _{Visão geral dos conceitos utilizados nos bancos de dados} de objeto

 _{Identidade e identificadores de objeto; encapsulamento} de operações; herança; estrutura complexa de objetos por meio de aninhamento de construtores de tipo; e como os objetos se tornam persistentes

 _{Descrição do modelo de objeto ODMG e linguagem de} consulta de objeto (OQL)