Objeto – Orientado a base de datos Introducción Descripción del Curso Evolución e Historia de los Sistemas de Gestión de Base de Datos Requisitos de Sistemas.

Presentación del tema: "Objeto – Orientado a base de datos Introducción Descripción del Curso Evolución e Historia de los Sistemas de Gestión de Base de Datos Requisitos de Sistemas."— Transcripción de la presentación:

1 Objeto – Orientado a base de datos Introducción Descripción del Curso Evolución e Historia de los Sistemas de Gestión de Base de Datos Requisitos de Sistemas de Gestión orientada a objetos de base de datos

2 Organización  Michael Grossniklaus ETH Zurich Politecnico di Milano IFW D 46.2 Campus Bassini, Room 18/103 +41 44 632 72 73 +39 022 399 3474 grossniklaus@inf.ethz.ch grossniklaus@elet.polimi.it  Alexandre de Spindler ETH Zurich IFW D 47.1 +41 44 632 74 16 despindler@inf.ethz.ch

3 Ejercicios  Curso estará acompañado de ejercicios  Trabajar con las tecnologías tratadas en el curso  Tutorial sessions every week  Empezando en Octubre 3rd, 2008  IFW A 32.1, 11-12  Alexandre de Spindler  Opcional, pero muy recomendable!

4 Examen  Convocatoria  Enero 19th, 2009 – Febrero 13th, 2009  Las excepciones se pueden organizar para los estudiantes de intercambio  Examen oral en ingles  Duración de 15 minutos  5 ECTS

5 Descripción del Curso I.Fundamentos de Base de datos orientados a objetos 1.Introduction 2.Persistencia de objetos 3.db4o II.Conceptos avanzados de base de datos orientada a objetos 4. Normas y Sistemas comerciales 5.Almacenamiento y indexación 6.Versión de modelos III.Objeto de datos de Gestión Semántica 7.OM Modelo de Datos y OM Idioma Modelo de Datos 8.Diseño e implementación de Avon OMS 9.Sensible al contexto de gestión de datos

6 Diseño de la Base de datos Diseño Conceptual Implementación del diseño Diseño Físico

7 Base de datos de Sistemas de Gestión Modelados Conceptuales E/R De acceso a datos y SQL, JDBC, ODBC representación Datos de la semántica Modelo Relacional Operación de la semántica Persistencia RDBMS ACID Distribución Capa Interfaz cliente Capa del modelo de datos Capa del implementacion

8 Historia y Evolución

9 Base de datos Jerarquicas  Datos organizados en un árbol  Un padre puede tener muchos hijos  Un hijo puede tener solo unos padres  Documentos descritos por los tipos de  entidad.  1:N (uno a muchos) relaciones  Consulta por navegación por directorios  Ejemplos  Sistema de archivos  LDAP  Registro de Windows y Directorio Activo  Documentos XML y consultas XQuery

10 Red de Base de datos  Datos organizados en grafica (enrejar)  Un padre puede tener muchos hijos  Un hijo puede tener muchos padres  Diagramas Bachmann  Los tipos de registro definen las propiedade3des  Establecer relaciones de tipo definicidos  Padre-hijo, (doble) Lista enlazada, …  Consultas por graficas de navegación  Ejemplos  CODASYL

11 Base de Datos Relacional  Los datos organizados en las tuplas en las relaciones  Enlace entre tuplas de datos  Claves Primarias y foráneas álgebra relacional  proyecto, seleccione, se unen  Relacionar Formas Normales  Declarar Lenguaje  Datos DEFINIR, Consistencia, consultando y manipulando  Ejemplos  11g de Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2  PostgreSQL, MySQL

12 Base de Datos Relacional  Relacionar Modelos en Muy sencillo  Conceptos básicos Solo referencias → necesidad de simular  sistema restringido de tipo → ningún tipos definidos por el usuario  La falta de modelado semántico  datos complejos, control de versiones, las funciones  Poco apoyo a los datos y la evolución de esquema  impedancia objeto-relacional desajuste

13 Impedancia Objeto-Relacional coinciden Aplicación orientada a objetos de desarrollo y relaciones de resultados de gestión de datos en el choque de dos modelos incompatibles. El código para asignar entre dos modelos es una sobrecarga considerable costoso y difícil de mantener.

14 Bases de datos orientada a objetos  Los datos se representan como objetos  Objeto de identidad  Atributos y métodos  referencias, relaciones, asociaciones  Jerarquía de tipos extensible  tipos definidos por el usuario, tipos abstractos de datos  Herencia simple o múltiple  Sobrecarga, primer orden, el enlace  Lenguaje declarativo para el anuncio de los propósitos especiales  Vinculando el lenguaje de programación orientado a objetos.

15 Bases de datos Objeto-Relacional  Modelo relacional extendido.  Relaciones anidadas.  Referencias.  Conjuntos.  Tipos de fila, Tipos abstractos.  Funciones.  Declaración del idioma extendido.  Computacionalmente completo.  Falta de concordancias sigue siendo  Fundamental.  Mezcla de modelos

16 Bases de datos Objeto-Relacional 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

17 Bases de datos Objeto-Relacional  Base de datos XML Curso 251-0317-00L Base de datos y XML Prof. Dr. Donald Kossmann, Dr. Peter Fischer Semestre de otoño, Miércoles 13-15  Base de datos y móviles Curso 251-0373-00L Móvil y Sistemas de Información Personal Prof. Dr. Moira C. Norrie Semestre de otoño, jueves 9-11

18 Bases de datos orientada a objetos  Evite desajustes en el objeto relacional  Proporcionar un modelo de datos uniformes  Combina las características y propiedades de  sistemas orientados a objetos y lenguajes  Sistema de Gestión de base de datos

19 Bases de datos Objeto-Relacional  Diversos enfoque de los sistemas de bases de datos orientadas a objetos  hacer lenguajes de programación orientados a objetos persistentes  la 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 caracteristicas opcionales  4 opciones abiertas  Manifiesto después  varias refutaciones del campo relacional  varias propiedades importantes no se tratan

20 La base de datos orientada a objetos Manifiesto

21 Objetos  Objetos Compuestos  complejo objeto formado a partir de otras más simples por constructores  registro, sistema, la bolsa, la lista de constructores y compleja variedad de objetos  ortogonalidad constructor  objetos de identidad y la igualdad  cada objeto tiene única e inmutable identificador de objeto (OID)  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  Superficiales y profundas igualdad

22 Objetos  Encapsulación  objeto consiste en la interfaz y la implementación  interfaz define las firmas de métodos públicos  aplicación incluye datos de objetos y métodos  Estado objeto sólo se modifica a través de métodos públicos  objeto de estructura de datos pueden estar expuestos para las consultas declarativas.

23 Tipos y clases  Tipos de datos  Definicion de las propiedades del objeto  parte describe la estructura estática objeto  parte describe el comportamiento dinámico de objetos  separación de la interfaz y la implementación  utiliza para comprobar la corrección de los programas en tiempo de compilación  objetos de clases  contenedor de objetos del mismo tipo  objetos se pueden agregar y quitar  utiliza para crear y manipular objetos en tiempo de ejecución

24 Tipos y clases Clases Tipos ObjetoValúa Tiene Contiene Tiene Describe

25 Generalización Jerárquica  Ventajas  potente herramienta de modelado  complejidad semántica de garantía  reutilización de definición y aplicación  Instancia  Los objetos de la subclase pertenecen automáticamente a la superclase  los atributos y los métodos se heredan de la superclase  subclase puede introducir nuevos atributos y los métodos  La migración entre clases  objetos se mueven entre los niveles de jerarquía  por objeto la especialización (↓) y la generalización (↑)  nstancia de clase frente a miembro de la clase

26 Generalización de Jerarquías  Cambio en la herencia  subtipo tiene más operaciones que supertipo  subtipo puede ser sustituido en el supertipo se espera  basados en el comportamiento en lugar de valores  Inclusión herencia  todos los objetos de subtipo también es objeto del supertipo  basado en la estructura en lugar de las operaciones  Restricción de la herencia  caso especial de la herencia de la inclusión  subtipo se expresa por restricción en supertipo  Especialización de la herencia  subtipo objetos contienen información más específica

27 De primer orden, sobrecarga y el enlace  Método imperiosa  método se redefine en el subtipo  garantiza la especialización de los métodos de  conserva la interfaz método uniforme  Método de sobrecarga  efecto causado por el método primordial  versión diversos de un método puede existir en paralelo  El enlace  la versión apropiada del método sobrecargado seleccionada en tiempo de ejecución  También conocido como método virtual envío

28 Integridad de cómputo y extensibilidad  computacional completo  requisito de la lengua implementación del método  cualquier función computable puede ser expresada  puede realizarse a través de la conexión con las lenguas  extensibilidad  base de datos tiene un conjunto de tipos predefinidos  desarrolladores pueden definir nuevos tipos de acuerdo a los requisitos  no distingue entre tipos de uso del sistema y de usuario

29 Durabilidad y Eficiencia  Persistencia  datos tiene que sobrevivir a la ejecución del programa  persistencia ortogonal  implícita la persistencia  la gestión del almacenamiento secundario  administración de índices  agrupación de datos  almacenamiento temporal de datos  ruta de acceso de selección  optimización de consultas

30 Concurrencia Control y Recuperación  Concurrencia  la gestión de múltiples usuarios al mismo tiempo interactuando  atomicidad, coherencia, aislamiento y durabilidad  serialisability de las operaciones  Fiabilidad  resiliencia a las fallas del usuario, el software y hardware  transacciones se pueden cometer o abortado  restaurar el estado anterior coherente de los datos  rehacer y deshacer de las transacciones  el registro de las operaciones

31 Lenguaje de consulta declarativa  Lenguaje de alto nivel  expresar consultas no triviales de manera concisa  basado en texto o la interfaz gráfica de  declarativa  Eficiente ejecución  posibilidad de que la optimización de consultas  Aplicación independiente  trabajar en cualquier base de datos posible  sin necesidad de métodos adicionales de los tipos definidos por el usuario

32 Características opcionales y opciones abiertas  Opcional características  múltiples herencia  comprobación de tipos y la inferencia  Distribución  operaciones de diseño, las operaciones de largo, las transacciones anidadas  versiones  Abrir opciones  paradigma de programación  sistema de representación  sistema de tipos  uniformidad

33 Más allá del Manifiesto  base de datos de utilidades de administración  Definición de vista y los datos derivados  Objeto funciones  objetos tienen funciones, además de los tipos  funciones se puede ganar y perdió de forma dinámica  La evolución de la base de datos  esquema y los datos tiene que evolucionar con gracia en el tiempo  Limitaciones  restricciones de integridad, semántico y la evolución  definición, gestión y ejecución de las restricciones

34 Literature  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

35 Siguiente semana Persistencia de objetos  Serialización  relacional de objetos Asignaciones y marcos  Lenguajes de programación persistentes