Organización Michael Grossniklaus politécnico di Milano

Orientada a objetos de bases de datosIntroducción

• Visión global del curso.

• Evolución e Historia de los Sistemas de Gestión de bases de datos.

• Requisitos de sistemas orientados a objetos de base de datos de gestión.

September 19,2008 | Michael Grossniklaus-Deparment of computer [email protected] | 1

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ETH Zurich Campus Bassini,Room 18/103

IFW D 46.2 +39 022 399 347

+41 44 632 72 73 [email protected]

[email protected]

Alexandre de Spindler

ETH Zurich

IFW D 47.1

+41 44 632 74 16

[email protected]

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Ejercicios Curso estará acompañado por los ejercicios el trabajo con las tecnologías tratadas en el curso sesiones tutoriales por semana

A partir del 3rd, 2008 IFW Un 32,1, 11-12 Alexandre de Spindler

opcional, pero sí muy recomendable

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Examen el examen de sesión

Enero 19th, 2009 – Febrero 13th, 2009 Las excepciones se pueden organizar para los

estudiantes de intercambio Examen oral en Inglés duración de 15 minutos 5 ECTS


Visión general del cursoI. Fundamentos de bases de datos orientadas a objetos 1. introducción 2. La persistencia de objetos 3. db4o

II. Conceptos avanzados de bases de datos orientadas a objetos 4. Normas y comercial Sistemas 5. De almacenamiento e indexación 6. modelos de la versión

III. Los datos objeto semántico de gestión 7. OM OM Modelo de datos y Lenguaje Modelo de Datos 8. Diseño e Implementación de OMS Avon 9. Context-Aware Data Management

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Base de datos de diseño


Sistemas de gestión de bases de datos


• Evolución y Historia


Red

Orientado a objetos Relacional

Semi EstructuradosObjeto relacional

Xml

jerárquica

2000199019801970

Bases de datos jerárquicas

Los datos organizados en un árbol un padre puede tener muchos hijos un niño sólo puede tener uno de los padres

Los registros describen los tipos de entidad 1: N (uno a muchos) las relaciones Consulta por el recorrido de navegación Ejemplos

El sistema de archivo LDAP Windows Registro y Active Directory documentos XML y Xquery


Bases de datos de red

Los datos organizados en el gráfico (red) un padre puede tener muchos hijos un niño puede tener muchos padres

Bachmann diagramas tipos de discos definir las propiedades Establecer los tipos de relaciones se define

entre padres e hijos, (doble) lista enlazada, ...

Consulta por el gráfico de navegación Ejemplos

CODASYL


Bases de Datos Relacionales

Los datos organizados en las tuplas en las relaciones Enlace entre los datos de tuplas

claves primarias y foráneas El álgebra relacional

proyecto, seleccione, se unen formas normales de relación lenguaje declarativo

definición de datos, la consistencia, la manipulación y la consulta Ejemplos

Oracle 11g, Microsoft SQL Server, IBM DB2 PostgreSQL, MySQL 19 de septiembre 2008 Michael Grossniklaus - Departamento de Ciencias de la Computación

-


Bases de Datos Relacionales Modelo relacional es muy simple

sólo los conceptos básicos → referencias deben ser simuladas sistema de tipo restringido → no definidos por el usuario

La falta de modelado semántico datos complejos, control de versiones, los roles

poco apoyo para los datos y la evolución del esquema objeto-relacional de impedancia desajuste


Objeto-Relacional Impedancia No coinciden

Orientada a objetos de desarrollo de aplicaciones y relacional

resultados de la gestión de datos en choque de dos incompatibles

modelos Código de mapa entre los modelos es una sobrecarga considerable,

costoso y difícil de mantener el 19 de septiembre 2008 Michael Grossniklaus

Departamento de Informática Scie


Orientada a objetos de bases de datos

Los datos representados como objetos objeto de identidad atributos y métodos

Referencias, relaciones, asociaciones jerarquía de tipos extensible definidos por el usuario, los tipos de datos abstractos herencia simple o múltiple

sobrecarga, la anulación, el enlace lenguaje declarativo para ad-hoc con fines vinculante para lenguaje de programación orientado a objetos


Bases de datos relacionales modelo relacional extendido

relaciones anidadas referencias conjuntos tipos de filas, tipos abstractos Funciones

lenguaje declarativo extendido computacionalmente completo

desajuste de impedancia sigue siendo fundamental la mezcla de modelos


Bases de datos relacionales

create type AddressType (

street varchar(10),

city varchar(10)

)

create row type PublicationType (

title varchar(50)

)

create row type BookType (

isbn varchar(10)

) under PublicationType

create row type AuthorType (

name varchar(25),

books setof(BookType),

address AddressType

)

create table Book of type BookType

create table Author of type AuthorType


Bases de datos emergentes y futuras bases de datos XML

Curso 251-0317-00L XML y bases de datos Prof. Dr. Donald Kossmann, el Dr. Peter Fischer Semestre de otoño, miércoles 13-15

bases de datos móviles y personales Curso 251-0373-00L Móviles y personales Sistemas de Información Prof. Dr. Moira C. Norrie Semestre de otoño, jueves 09.11


Orientada a objetos de bases de datos


Evite el objeto-relacional diferencia de impedancia Proporcionar un modelo uniforme de datos Combina las características y propiedades de

sistemas orientados a objetos y lenguajes base de datos de los sistemas de gestión

La definición orientada a objetos de bases de datos

diverso enfoque de los sistemas de bases de datos orientadas a objetos hacer lenguajes orientados a objetos de programaciónpersistentes gestión y almacenamiento de datos de objetos

muchos intentos de definir las bases de datos orientadas a objetos El manifiesto de base de datos orientada a objetos

13 funciones obligatorias 5 características opcionales 4 opciones abiertas

manifiesto las consecuencias refutaciones varios del campo relacional varias propiedades importantes no se tratan


La base de datos orientada a objetos Manifiesto


Objetos Los objetos complejos

complejao objeto formado a partir de otras más simples por los constructores

registro, conjunto, la bolsa, de la lista y el conjunto deconstructores de objetos complejos

constructor de ortogonalidad objeto de identidad y la igualdad

cada objeto tiene única e inmutable identificador de objeto (OID) el intercambio de objetos a través de referencias dos objetos son idénticos si tienen el mismo OID dos objetos son iguales si tienen el mismo estado igualdad superficial y profundo


Objetos Encapsulación

objeto consiste en la interfaz y la implementación interfaz define las firmas de los métodos públicos aplicación incluye datos de los objetos y métodos estado de objeto sólo se modifica a través de métodos públicos objeto de la estructura de datos pueden estar expuestos para las consultas declarativas


Tipos y Clases

Los Tipos de Datos definition de las Propiedades del Objeto la Parte Estática sí describir a La Estructura del Objeto instancia de parte SE DESCRIBE EL COMPORTAMIENTODinámico de

Objetos Separación de la Interfaz y la Implementacion banking párrafo comprobar la correccion de los Programas enTiempo

de Compilación

Las Clases de Objetos contenedor Para Los Objetos del Mismo Tipo Los Objetos sí pueden buscas? Serie clave Utilizada párr CREAR y manipular Objetos en Tiempo de ejecución resuelve


Tipos y clases


Jerarquías de Generalización Ventajas

herramienta de modelado de gran alcance garantía de la complejidad semántica reutilización de especificación y aplicación

Herencia subclase automáticamente a superclase atributos y los métodos se heredan de la superclase subclase puede introducir nuevos atributos y los métodos

La migración entre las clases mover objetos entre los niveles de jerarquía objeto de especialización (↓) y generalización (↑) instancia de clase frente al miembro de la clase


Generalización de herencia

La sustitución de herencia subtipo tiene más operaciones que supertipo

Subtipo puede estar sustituido en donde se espera supertipo basada en el comportamiento en lugar de valores

La inclusión de herencia todos los objetos de subtipo es también objeto de supertipo basado en la estructura en lugar de las operaciones

restricción de la herencia caso especial de la herencia de su inclusión subtipo se expresa por la fuerza de supertipo

Especialización herencia subtipo objetos contienen información más específica


Anulación, sobrecarga y enlace en tiempo

el reemplazo de métodos método se redefine en el subtipo garantiza la especialización de los métodos de conserva la interfaz método uniforme

La sobrecarga de métodos efecto causado por el reemplazo de métodos versión varios de un método pueden existir en paralelo

el enlace la versión apropiada del método sobrecargado seleccionada en tiempo de

ejecución también conocido como método virtual despacho


Integridad computacional y extensibilidad

integridad Computacional requisito de que el lenguaje de implementación del método cualquier función computable puede ser expresada se puede realizar a través de conexión con el lenguaje actual

extensibilidad base de datos tiene un conjunto de tipos predefinidos los desarrolladores pueden definir nuevos tipos de acuerdo a los

requerimientos ninguna distinción entre el uso del sistema y los tipos de usuarios


La durabilidad y la eficiencia

La persistencia de datos tiene que sobrevivir a la ejecución del programa persistencia ortogonal persistencia implícita

gestión de almacenamiento secundario índice de gestión la agrupación de datos datos de búfer acceso de selección de ruta la optimización de consultas


Control de concurrencia y recuperación

concurrencia gestión de múltiples usuarios al mismo tiempo que interactúan atomicidad, coherencia, aislamiento y durabilidad serialisability de operaciones

La fiabilidad capacidad de recuperación ante fallos del usuario, de software y hardware las transacciones se pueden confirmar o abortado restaurar el estado anterior coherente de los datos rehacer y deshacer de las transacciones registro de las operaciones


Lenguaje de consulta declarativa

lenguaje de alto nivel expresas no triviales preguntas de forma concisa interfaz basada en texto o gráficos Declarativa

correcta ejecución de los posibilidad de que la optimización de consultas

aplicación independiente trabajar en cualquier base de datos es posible sin necesidad de métodos adicionales de los tipos definidos por el usuario


Características opcionales y opciones abiertas

características opcionales herencia múltiple la comprobación de tipos y la inferencia distribución operaciones de diseño, las transacciones de largo, las transacciones anidadas Versiones

opciones abiertas paradigma de programación representación del sistema sistema de tipos la uniformidad


Más allá del Manifiesto

base de datos de administración de empresas de servicios públicos Ver definición y los datos derivados

papeles de objetos objetos tienen papeles, además de los tipos papeles se puede ganar y perder de forma dinámica

base de datos de la evolución esquema y los datos tiene que evolucionar con gracia en el tiempo

restricciones la integridad, la semántica y la evolución de las restricciones definición, gestión y observancia de las limitaciones


Literatura M. Atkinson, F. Bancilhon, D. DeWitt, K. Dittrich, D. Maier,

and S. Zdonik: The Object-Oriented Database System

Manifesto, In: Building an Object-Oriented Database

System, Morgan Kaufmann 1992 M. Stonebraker, L. A. Rowe, B. Lindsay, J. Gray, M. Carey,

M. Brodie, P. Bernstein, and D. Beech: Third-Generation

Database System Manifesto, In: ACM SIGMOD

RECORD, 19(3), 1990 H. Darwen and C. J. Date: The Third Manifesto, In: ACM

SIGMOD RECORD, 24(1), 1995


Próxima semana La persistencia de objetos serialización Los objetos relacionales Asignaciones y marcos Los lenguajes de programación persistentes

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