Unidad 1 Modelos emergentes de bases de datos_feb_jul_2013.pdf

7/29/2019 Unidad 1 Modelos emergentes de bases de datos_feb_jul_2013.pdf

1/60

Unidad 1 Modelos emergentes de

bases de datos

Tpicos avanzados de base de datos

1


2/60

Objetivo

El estudiante investigar y conocer las tecnologasemergentes de bases de datos.

Identificar la aplicacin de las distintas tecnologas

emergentes de base de datos.

2


3/60

Contenido

1.1 Bases de datos orientadas a objetos. 1.1.1 Definicin y conceptos de las BDOO.

1.1.2 El modelo de datos orientado a objetos.

1.1.3 El estndar ODMG.

1.1.4 Encapsulamiento, herencia y polimorfismo enBDOO.

1.1.5 Persistencia, concurrencia y recuperacin enBDOO.

3


4/60

1.1 Base de datos orientadas a

objetos

Tpicos selectos de base de datos

4


5/60

1.1.1 Introduccin

A medida que los sistemas de bases de datos se fueronaplicando a un rango mas amplio de aplicaciones, como eldiseo asistido por computadora (CAD) y los sistemas deinformacin geogrfica, las limitaciones impuestas por el

modelo relacional se convirtieron en un obstculo.

5


6/60

Debilidades de modelos anteriores

Pobre representacin de las entidades del mundo real.

Sobrecarga y poca riqueza semnticas.

Estructura de datos homognea

Operaciones limitadas Dificultades para gestionar las consultas recursivas

Problemas asociados a la concurrencia, cambios en los

esquemas y el inadecuado acceso navegacional. No ofrecen soporte para tipos definidos por el usuario

6


7/60

Necesidades de las aplicaciones

actuales

Soporte para objetos complejos y datos multimedia Identificadores nicos Soporte a referencias e interrelaciones Manipulacin navegacional y de conjunto de registros

Jerarquas de objetos o tipos y herencia Integracin de los datos con sus procedimientos

asociados Modelos extensibles mediante tipos de datos definidos

por el usuario Facilidades de evolucin Interconexin e interoperabilidad

7


8/60

Ejemplo

Considrense, un conjunto de direcciones. Mientras una direccin completa puede ser vista como un

elemento de datos atmico de tipo cadena de caracteres,esta forma de verlo escondera detalles como la:

Calle, nmero, ciudad y cdigo postal que podran serinteresantes para las consultas.

idCliente Nombre Direccion

C123 Mario Cortez Dom. Particular: Jurez #35Oficina: Hidalgo #56

C124 Celia Vazques Dom. Particular: Madero #156Oficina: Morelos # 89

8


9/60

Ejemplo cont

La solucin fue la introduccin de bases de datos basadasen objetos, que permiten trabajar con tipos de datoscomplejos.

create type Persona as (

identificacion varchar(20),

apellido varchar(30),

nombre varchar(20)

) not final

9


10/60

1.1.2.1 Base de datos orientadas a

objetos (BDOO)

Las BDOO son aquellas cuyo modelo de datos estorientado a objetos, almacenan y recuperan objetos enlos que se almacena estado y comportamiento.

10


11/60

1.1.2.1 Base de datos orientadas a

objetos (BDOO)

Las BDOO se han diseado para que se puedan integrardirectamente con aplicaciones desarrolladas con lenguajesorientados a objetos, habiendo adoptado muchos de losconceptos de estos lenguajes.

Objetos

11


12/60

1.1.2.2 Origen de las BDOO

Las bases de datos orientadas a objetos surgenpara

Evitar los problemas de representacin de cierta

informacin.

Aprovechar las ventajas del paradigma orientado aobjetos en el campo de las bases de datos.

Evitar transformaciones entre modelos de datos(usar el mismo modelo de objetos).

12


13/60

Utilidad de las BDOO

El uso de BDOO es ms ventajoso si se presentaen alguno de los siguientes escenarios:

Un gran nmero de tipos de datos diferentes

Un gran nmero de relaciones entre los objetos

Objetos con comportamientos complejos

13


14/60

Caractersticas de las BDOO Los caractersticas asociadas a las BDOO son:

En una BDOO los datos se almacenan como objetos. La potencia que proporcionan al diseador al permitirle

especificar tanto la estructura de objetos complejos, comolas operaciones que se pueden aplicar sobre dichos objetos.

La forma de identificar objetos es mediante un identificadorde objetos (OID)

Encapsulamiento Tipos y clases

Herencia Polimorfismo, sobrecarga y ligadura tarda Objetos complejos

14


15/60

Sistema Gestor de Base de Datos

Orientado a Objetos (SGBDOO) Un SGBDOO es un sistema de objetos y un sistema de

bases de datos. Se puede entonces decir que unSGBDOO es un SGBD que almacena objetos,permitiendo concurrencia, persistencia ,recuperacin eintegridad, ...

Los SGBDOO se clasifican en:

SGBDOO puros: son SGBD basados completamente en elmodelo orientado a objetos.

SGBD hbridos u objetorelacionales: son SGBD relacionalesque permiten almacenar objetos en sus relaciones (tablas).

15


16/60

Ventajas de los SGBDOO

Las ventajas de un SGBDOO son:

Mayor capacidad de modelado. El modelado de datosorientado a objetos permite modelar la realidad de una manera

mucho ms fiel.

Ampliacin de tipos: Se pueden construir nuevos tipos dedatos a partir de los ya existentes.

Lenguaje de consulta ms expresivo. El acceso navegacionaldesde un objeto al siguiente es la forma ms comn de acceso a

datos en un SGBDOO.

16


17/60

Ventajas de los SGBDOO (cont..) Adecuacin a las aplicaciones avanzadas de base de

datos: Hay muchas reas en las que los SGBD tradicionalesno han tenido excesivo xito como:

Diseo y fabricacin en ingeniera(CASE, CAD/ CAM)

Bases de datos grficas y de imgenes. Bases de datos cientficas. Sistemas de informacin geogrfica. Bases de datos multimedia.

Mayores prestaciones. Los SGBDOO proporcionanmejoras significativas de rendimiento con respecto a losSGBD relacionales.

17


18/60

Desventajas de los SGBDOO

Los inconvenientes de un SGBDOO son: Carencia de experiencia: Todava no se dispone del nivel de

experiencia del que se dispone para los sistemas tradicionales (BDRelacionales).

Carencia de estndares. Existe una carencia de estndares

general para los SGBDOO. Competencia.Con respecto a los SGBDR y los SGBDOO. Estos

productos tienen una experiencia de uso considerable. SQL es unestndar aprobado y ODBC es un estndar de facto.

La optimizacin de consultas compromete la encapsulacin:

La optimizacin de consultas requiere una compresin de laimplementacin de los objetos, para poder acceder a la base dedatos de manera eficiente. Sin embargo, esto compromete elconcepto de encapsulacin

18


19/60

SGBDR vs SGBDOO

19


20/60

1.1.2 El modelo de datos orientado a

objetos

El modelos de datos orientado a objetos es unaadaptacin para los sistemas de bases de datos delparadigma de la programacin orientada a objetos.

El paradigma orientado a objetos est basado en el

encapsulamiento de los datosy del cdigo relacionadoscon cada objeto en una sola unidad cuyo contenido no esvisible desde el exterior

20


21/60

Modelo de datos orientado a

objetos (OODM)

Cuando menos un OODM debe: Soportar la representacin de objetos complejos. Ser extensible, es decir, debe ser capaz de definir tipos de

datos nuevos, as como las operaciones a ser realizadas conellos.

Soportar encapsulado, es decir, la representacin de datos yla ejecucin del mtodo debe ser ocultado a las entidadesexternas.

Exhibir herencia, es decir, un objeto debe ser capaz de

heredar la propiedades (datos y mtodos) de otros objetos. Soportar la nocin de identidad de objeto

21


22/60

Modelo de datos orientado a

objetos (OODM)

El OODM modela entidades reales como objetos.

Cada objeto se compone de atributos y un conjunto demtodos.

Cada atributo puede hacer referencia a otro objeto oconjunto de objetos.

Los atributos y la ejecucin del mtodo se ocultan,encapsulan, de otros objetos.

22

Comparacin de los componentes


23/60

Comparacin de los componentes

de los modelos OO y ER

MODELO DE DATOS OO MODELO E-RTipo Definicin de entidadObjeto EntidadClase Conjunto de entidadesVariable de instancia AtributoN/A Clave principalOID

N/A

Mtodo N/A

Jerarqua de clase Diagrama E-R23


24/60


25/60

Objetos

Un objeto es una representacin conceptual de unaentidad real que incorpora una representacin de losdatos (atributos) y un comportamiento (mtodos)

Los objetos pueden ser simples o complejos

Los objetos pueden ser reales o imaginarios

25


26/60


27/60

Identidad del objeto Oid (Object Identifier)

Cada objeto posee un oid. El oid establece la identidaddel objeto y tiene las siguientes caractersticas:

Constituye un identificador nico y global para cada objeto

dentro del sistema La OID es asignada por el sistema al momento de la

creacin del objeto, y no puede ser cambiada.

Es independiente de la localizacin fsica del objeto, es

decir, provee completa independencia de localizacin La OID puede ser eliminada solo si el objeto es

eliminado

27


28/60

Atributos

Valores o caractersticas de los objetos Permiten definir el estado del objeto u otras cualidades

28


29/60

Estado de un objeto

El estado de un objeto es el conjunto de valoresque los atributos del objeto tienen en un momentodado.

Aunque el estado del objeto puede cambiar, su OIDpermanece igual.

Si desea cambiarse el estado de un objeto deben

cambiarse los valores de sus atributos, paracambiarlos deben enviarse mensajes al objeto. stemensaje invocar un mtodo

29


30/60

Mtodos (u operaciones)

Un objeto puede realizar una serie de acciones

30


31/60


32/60

Clases

Una clase es la plantilla que usamos para crear los

objetos, es decir se pueden definir muchos objetos apartir de una clase.

Una clase contiene la descripcin de la estructura de

los datos y los detalles de ejecucin del mtodopara los objetos en esa clase.

32

123

245

12

245

Objeto

Objeto

Clase


33/60

Protocolo

El conjunto de mensajes de clase, cada uno identificadopor un nombre de mensaje.

El protocolo representa el aspecto publico de un objeto,es decir, es conocido por otros objetos lo mismo que porotros usuarios.


34/60

Resumen de conceptos de OO

Aspecto privado

Aspecto publico

La clase define

Variables de

instanciaMtodos

Protocolo

Conjunto de

Mensajes

Que activa un

Son los

nombres de

Ejecutado por

un conjunto de

Pertenece

a una

Define un

conjunto de

valores de su

tiene

Objeto

Estado Compor-tamiento

OID

(nica)

34


35/60

Modelo de datos relacional

orientados a objetos

El modelo de datos relacional orientado a objetosextiende al modelo de datos relacional ofreciendo unsistema de tipos mas rico que incluye tipos de datos mascomplejos y orientacin a objetos.

35


36/60

Relaciones anidadas

36

El modelo relacional anidado es una extensin delmodelo relacional en la que los dominios pueden seratmicos o de relacin.

Por tanto, el valor de las tuplas de los atributos puede seruna relacin, y las relaciones pueden guardarse en otrasrelaciones.

De este modo, se genera la posibilidad de guardar objetos

ms complejos en una sola tabla con referencias a otrasrelaciones, con lo que se acerca ms al paradigma deprogramacin orientada a objetos.


37/60

Ejemplo de una relacin anidada

37

El ejemplo es extrado de una biblioteca.

Considrese que para cada libro se almacena lainformacin siguiente: Ttulo del libro

Lista de autores Editorial

Lista de palabras clave


38/60


39/60

Especificaciones del tipo de objeto

39

Las especificacin de un objeto se define con lainstruccin CREATE TYPE, cuya sintaxis es la siguiente:CREATE [OR REPLACE] TYPEnombre_objeto AS OBJECT (

Variables_instancia tipo_dato ,

[CONSTRUCTOR FUNCTION nombre_constructor[( parametros )] RETURN RESULT AS SELF]

, [{MEMBER | STATIC} FUNCTIONnombre_funcion

[( parametros )] RETURN { tipo_dato }]

, [{MEMBER | STATIC} PROCEDUREnombre_procedimiento [( parametros)]],

)[NOT] INSTANTIABLE [NOT] FINAL;


40/60

Cuerpo del tipo del objeto

40

El cuerpo del tipo se crea con la orden CREATE TYPE BODY, cuya sintaxis es la siguiente:

CREATE [OR REPLACE]TYPE BODY nombre_objeto {IS|AS}[ CONSTRUCTOR FUNCTION nombre_constructor[( parametros )] RETURN RESULT AS SELF ISBEGINsentencias;

END [nombre_constructor]];{MEMBER | STATIC} FUNCTIONnombre_funcion[(parametros )] RETURN { tipoDato } ISBEGINsentencias;

END [nombre_funcion];{MEMBER | STATIC} PROCEDUREnombre_proc[(parametros)]IS

BEGINsentencias;

END [nombre_proc];END;


41/60

Modificacin de objetos

41

Es posible modificar un tipo de objeto existenteutilizando la orden ALTER TYPE.

Esta orden se puede utilizar para compilar el cuerpo oespecificacin del tipo o para aadir mtodos a un tipo.

La sintaxis para compilacin es la siguiente: ALTER TYPE nombre_objeto COMPILE [ESPECIFICATION| BODY];

Si no aparecen ESPECIFICATION o BODY, se volver a compilar

tanto la especificacin como el cuerpo del objeto Ejemplo:

ALTER TYPE cliente_t COMPILE BODY;


42/60

Modificacin de objetos (cont..)

42

La sintaxis resumida para aadir mtodos es la siguiente: ALTER TYPE nombre_objeto REPLACE AS OBJECT (

especificacion_tipo_objeto);

El tipo que hay que modificar es nombre_objetoy

especificacion_tipo_objeto es una definicin completa del estilode la establecida en CREATE TYPE.

La nueva definicin debe ser igual a la original excepto por laadicin de los nuevos mtodos y deben incluirse los tipos yatributos originales.

Si existe un cuerpo del tipo, quedar invalidado, puesto que nodefine los nuevos mtodos.


43/60


44/60

Eliminacin de tipos

44

Si se quiere borrar nicamente el cuerpo de un tipo deobjeto dejando intactas la especificacin y cualquierobjeto dependiente se debe utilizar la orden DROP TYPEBODY cuya sintaxis es la siguiente:

DROP TYPE BODY nombre_objeto;

Ejemplo:

DROP TYPE BODY cliente_t;


45/60

Mas conceptos de OO

45


46/60

Persistencia

Es persistente aquel objeto que esta almacenado en la base dedatos, mientras que son transitorios los objetos locales a unbloque de instrucciones que se destruyen cuando caen fuerade su mbito o termina la ejecucin del bloque de

instrucciones.

Los objetos persistentes estn disponibles hasta que se borranexplcitamente y se almacenan en tablas de la base de datos.

46


47/60

Persistencia

47

Se pueden almacenar los objetos en una tabla de dosformas:

Objetos de fila: ocupan una fila completa de una tabla de labase de datos, de modo que la fila contiene slo un objeto yno tiene ninguna otra columna.

Objetos de columna: son una nica columna de la tabla. Paracrear una tabla con un objeto de columna, sencillamente se usael tipo de objeto para el tipo de una columna en la orden decreacin de la tabla.


48/60

Tablas de objetos

48

Para definir una tabla de objetos se hace con lainstruccin CREATE TABLE y la sintaxis es la siguiente: CREATE TABLE nombre_tabla OF nombre_objeto;

Para definir una tabla en la cual se va a almacenar objetos

de columna se utiliza la instruccin CREATE TABLE consu sintaxis estndar: CREATE TABLE nombre_tabla(

columna tipodato,

objetoColumna nombreObjeto,);


49/60

Ejemplos de Tablas de objetos

49

CREATE TABLE clientes_tab OF cliente_t; CREATE TYPE ordenes_t AS OBJECT (

ordnum NUMBER,cliente REF clientes_t,

fechpedido DATE,direcentrega direccion_t); CREATE TABLE ordenes_tab (

orden ordenes_t,

total float,SCOPE FOR (cliente) IS clientes_tab););


50/60

Manipulacin de objetos

50

Todas las operaciones DML en tablas que contienenobjetos de fila o de columna funcionan de la misma formaque las operaciones relacionales.

Para insertar objetos en una tabla se utiliza la instruccin:

Insert: Se puede usar el constructor de objetos o unavariable de objeto que contenga el objeto que se va ainsertar. Sintaxis:

Insert into nombre_tabla[(lista_col)] values(lista_valores) Ejemplo:

insert into cliente values(cliente_t(1,'Juan Preez',direccion_t('5 demayo','Zamora',2,'59780'),'123-123-1234',sysdate));


51/60

Manipulacin de objetos (cont..)

51

Para modificar los atributos de un objeto en una tabla deobjetos se utiliza la instruccin Update :

Update: Los objetos pueden usar variables de instanciaen las clusulas WHERE y SET

Sintaxis: UPDATEnombre_tabla alias_tabla SET

objeto.var_instancia=expresion [WHERE condicion]

Ejemplo:

UPDATE cliente c SET c.clinomb='Juan Perez'WHERE c.clinum=1


52/60


53/60

Manipulacin de objetos (cont..)

53

Para consultar objetos de una tabla se utiliza lainstruccin SELECT dependiendo de la forma en como seguardaron los objetos en la tabla:

Objetos de columna en SELECT: Si el objeto esalmacenado como objeto de columna se recupera utilizando lasintaxis estndar de la instruccin SELECT siempre y cuandose cualifique el objeto por completo.

Objetos de fila en SELECT: Para recuperar el objeto o unareferencia al objeto hay que usar los operadores VALUE o REF


54/60


55/60

Referencia entre objetos

55

La sintaxis para declarar una referencia de objeto en unaseccin declarativa o una definicin de tabla es lasiguiente:

nombre_variableREF tipo_objeto;

El nombre de la referencia es nombre_variable y el tipo deobjeto es tipo_objeto

Las referencias de objeto se usan slo en bloques PL/SQLy en rdenes SQL con los operadores VALUE y REF


56/60

Operador REF

56

El operador REF se utiliza para obtener una referencia a un

objeto. Toma como argumento una variable de correlacin(una fila o alias de tabla asociado a una fila en una tabla deobjetos).

Sintaxis:

REF(var_correlacion) Ejemplo:

declarerefcliente ref Cliente_t;

begin

SELECT REF(c)into refCliente FROM cliente c WHEREc.clinum=1;

end;


57/60

Operador VALUE

57

Como es de esperar, el operador VALUE devuelve el valorde un objeto.

VALUE requiere como argumento una variable de

correlacin.

Sintaxis: VALUE(var_correlacion)


58/60

Operador DEREF

58

No es posible navegar a travs de referencias enprocedimientos SQL. Para esto es necesario utilizar eloperador DEREF.

DEREF toma como argumento una referencia a un objetoy devuelve el valor de dicho objeto.

Sintaxis: DEREF(variable_referencia);


59/60

Soporte de herencia en Oracle

59

Oracle solo soporta la herencia simple y para llevarla acabo lo hace a travs de las siguientes instruciones: UNDER: Crea un subtipo de un tipo existente.

FINAL: Indica que no se pueden crear subtipos del tipo.

INSTANTIABLE: Indica que pueden ser construidas instanciasdel tipo

Ejemplo: Create type persona as object

() not final instantiable; Create type empleado under persona

()final instantiable;


60/60

Soporte de polimorfismo en Oracle Oracle soporta el polimorfismo con la sobrecarga de

mtodos y la sobreescritura de mtodos (OVERRIDING). Ejemplo:

CREATE TYPE ellipse_typ AS OBJECT (...,MEMBER PROCEDURE calculate(x NUMBER, x NUMBER),

MEMBER PROCEDURE calculate(),) NOT FINAL;

CREATE TYPE circle_typ UNDER ellipse_typ (,

MEMBER PROCEDURE calculate(x NUMBER),OVERRIDING MEMBER PROCEDURE calculate(),

);

Unidad 1 Modelos emergentes de bases de datos_feb_jul_2013.pdf

Documents

Transcript of Unidad 1 Modelos emergentes de bases de datos_feb_jul_2013.pdf