Bases de Datos Orientadas a Objetos

Presentación del tema: "Bases de Datos Orientadas a Objetos"— Transcripción de la presentación:

1 Bases de Datos Orientadas a Objetos
Introducción Índice del Curso Evolución e Historia de Sistemas Gestores de Bases de Datos Requerimientos de Sistemas Gestores de Bases de Datos Orientadas a Objetos

2 Organización Michael Grossniklaus ETH Zurich IFW D 46.2
Alexandre de Spindler IFW D 47.1 Politecnico di Milano Campus Bassini, Room 18/103

3 Índice del Curso Fundamentos de Bases de Datos Orientadas a Objetos
Introducción Objeto Persistente Db4o Conceptos Avanzados de Bases de Datos Orientadas a Objetos Estándares y sistemas comerciales Almacenamiento e Indexación Versión Modelos Gestión de Datos de Objetos Semánticos OM Modelo de Datos y OM Lenguaje de Modelo de Datos Diseño e Implementación de OMS Avon Context-Aware de Gestión de Datos

4 Diseño de Base de Datos Diseño Conceptual Implementación de Diseño
Diseño Físico

5 Sistemas gestores de Bases de datos
Representación del Modelo Conceptual de Acceso a Datos. E/R SQL, JDBC, ODBC Capa de Interfaz de Usuario Datos Semánticos Operación Semántica Modelo Relacional Capa de Modelo de Datos Persistencia ACID Distribución RDMS Capa de Almacenamiento

6 Evolución e Historia Jerarquía RED Relación Orientado a Objetos
Modelos de Datos Relacional Modelo Entidad-Relación Estándares CCDASYL ODMG 3.0 Modelo de Datos OM SQL: 1999 SLQ -86 SQL XML ODMG 1.0 Jerarquía RED Relación Orientado a Objetos Objeto Relacional Semi-Estructurado XML

7 Jerarquía de base de datos
Datos Organizados en un Árbol Un Padre puede tener muchos Hijos Un Hijo puede tener un solo Padre Registros Descritos Por Tipos de Entidades 1:N (Uno a Muchos) Relaciones Consulta Por Rutas de Navegación Ejemplos Archivos de Sistema LDAP Registro de Windows y Directorio Activo Documentos XML y Consultas X Bibliografía Libro Articulo Autor

8 RED de Base de Datos Datos Organizados en Gráficos
Un Padre puede tener muchos Hijos Un Hijo puede tener un solo Padre Bachman Diagramas Tipos de Registro Propiedades Definidas Colocar Tipos Definidos de Relaciones Padre-Hijo, (doble) Referencia de lista,… Consulta Por Navegación Gráfica Ejemplos CODASYL Bibliografía Libro Articulo Autor

9 Bases de Datos Relacional
Datos Organizados Como Tablas en Relaciones Referencia Entre Tablas de Datos Llaves Primarias y Foráneas Relación Algebraica Project, Select, Join Relaciones de Forma Normal Lenguaje Declarativo Definición de datos, Consistencia, Manipulación y Consultas Ejemplos Oracle 11g, Microsoft SQL Server, IBM DB2 PostgreSQL, MySQL

10 Bases de Datos Relacional
El Modelo Relacional Es Muy Simple Solo conceptos básicos -- Referencias necesarias a ser simuladas Tipos de restricciones de sistema -- No definir tipos de usuario Carencia De Modelo Semántico Datos complejos, Versiones, Roles Pequeño Soporte Para Datos y Evolución De Esquema Objeto Relacional Desigualdad De Impedancia

11 Objeto Relacional Impendance Mismatch
Aplicación Orientada a Objetos Desarrollo y Gestión de Datos relacionados resultantes en conflictos de dos modelos incompatibles. El código de mapa entre modelos es considerado sobrecarga costosa y duramente de mantener

12 Bases de Datos Orientadas a Objetos
Datos Representados Como Objetos Objeto Identidad Atributos y Métodos Referencias, Relaciones, Asociaciones Extensible Tipo Hierachy Tipos de Usuario Definidos, Tipos de Datos Abstractos Simple o Múltiple herencia Sobrecargado, primordial, enlazado Lenguaje Declarativo Para Fines ad hoc Enlazado Para Lenguaje de Programación Orientado a Objetos

13 Objeto Relacional de Bases de Datos
Modelo Relacional Extendido Anidar Relaciones Referencias Sets Tipos de Filas, Tipos Abstractos Funciones Lenguaje Declarativo Extendido Computablemente Completo Fundamental Impendance Mismach Remains Mezclando Los Modelos

14 Objeto Relacional de Bases de Datos
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

15 Enlaces y Bases de Datos Futuras
XML Bases De Datos Curso L XML y Bases de Datos Prof. Dr. Donald Kossmann, Dr. Peter Fischer Móvil y Bases de Datos Personales Curso L Prof. Dr. Moira C. Norrie Autumn Semestre.

16 Bases de Datos Orientadas a Objetos
OODB Sistemas Orientados a Objetos Sistemas de Bases de Datos Evitar Objeto Relacional Impendance Mismatch Proveer Un Modelo De Datos Uniforme Combinar Aspectos y Propiedades De Sistemas Orientados a Objetos y Lenguajes Sistemas Gestores de Bases de Datos

17 Definición de Bases de Datos Orientadas a Objetos
Diversos Enfoques De Sistemas De Bases de Datos Orientadas A Objetos Creado Persistencia de Lenguajes de Programación Orientado a Objetos Gestionando y Almacenando Datos de Objetos Muchos Intentos de Definir Bases De Datos Orientas A Objetos La Manifestación de Bases de Datos Orientadas a Objetos 13 elementos obligatorios 5 características opcionales 4 abrir opciones Manifestando secuelas Varias refutaciones del campamento relacional Varias propiedades importantes no dirigidas

18 Las Manifestaciones de Las Bases de Datos Orientadas a Objetos
1. Objetos Complejos 2. Identidad de Objetos 3. Encapsulación 4. Tipos y Clases 5. Tipos y Herencia de Clases 6. Sobrecargado, primordial, enlazado 7. Computablemente Completo 8. Extensibilidad 9. PerPersistente 10. Eficiente 11. Concurrente 12. Fiable 13. Lenguaje de Consultas Declarativo Sistema Orientado a Objetos Sistema Gestor de Bases de Datos

19 Objetos Encapsulación Objeto consistente de interfaz e implementación
Interfaz definida de métodos públicos Implementación incluyendo datos de objetos y métodos El Estado de los Objetos es modificado mediante métodos públicos Estructura de Datos de Objetos muchos son expuestos por consultas declarativas Tipo de Registro Interfaz Pública Tipo Establecido

20 Tipos y Clases Tipos De Datos Definición de propiedades de objetos
Parte estática descrita por estructura de objetos Parte dinámica descrita por comportamiento de objetos Separación de interfaz e implementación Uso de chequeo correcto de programas en tiempo de compilación Objetos de Clases Contenido para objetos del mismo tipo El objeto puede ser agregado y removido Uso de creación y manipulación de objetos en tiempo de ejecución

21 Objetos Objetos Complejos Formados Por Otros Constructores
Registrar, Establecer, Lista y Matriz Constructora de Objetos Complejos Constructor otorgable Identidad De Objeto e Igualdad Todos los objetos son únicos e identificador de objetos inmutable (OID) Compartición de objetos mediante referencias Dos objetos son iguales si tienen un mismo estado

22 Tipos y Clases Clase Tipo Tiene Describe Contenido Objeto Valor

23 Generalización de Jerarquía
Ventajas Poderosas herramientas de modelado Garantía de complejidad semántica Reúso de especificación e implementación Herencia Objetos de subclases perteneciente automáticamente a la superclase Los atributos y métodos son heredados de superclase Las subclases pueden introducir nuevos atributos y métodos Migración Entre Clases Mover objetos entre niveles de herencia Objetos especializados y generalización Instancias de clases contra miembros de clases

24 Generalización de Jerarquía
Sustitución De Herencia El Subtipo es mas operacional que el súper tipo El Subtipo puede ser sustituido como súper tipos Basado sobre mejor comportamiento que valores Inclusión De Herencia Todos los objetos de subtipos son también objetos de súper tipo Basado sobre mejor estructura que operaciones Restricción De Herencia Caso especial de inclusión de herencia El subtipo es expresado por restricciones sobre súper tipo El Subtipo de objetos contienen más información especifica

25 Sobrecargado, primordial y enlazado
Método Sobrecargado El Método es redefinido en subtipo Garantiza especialización de métodos Preserva uniforme los métodos de interfaces Método Primordial Efecto causado por métodos sobrecargados Varias versiones de un método pueden existir en paralelo Método Enlazado Apropiada versión de método primordial seleccionado en tiempo de ejecución También conocido como método virtual perteneciente

26 Completamente Computacional y Extensible
Requerimientos para el lenguaje de implementación de métodos La función computable puede ser expresada Puede ser realizada a través de conexión con lenguaje existente Extensibilidad Las Bases de Datos son establecidas de tipos predefinidos El Desarrollo puede definir nuevos tipos de requerimientos acordes No usable distinción entre sistema y tipos de usuario

27 Durabilidad y eficiencia
Persistencia Los Datos son supervivientes al programa de ejecución Persistencia ortogonal Persistencia implícita Registro Gestionado Secundario Gestión de índices Datos Agrupados Datos Búfer Acceso a ruta de selección Optimización de consultas

28 Control Concurrente y Liberación
Concurrencia Gestión de múltiples usuarios interactuando concurrentemente Atomicidad, Consistencia, Aislamiento y Durabilidad Serialización de operaciones Fiabilidad Elasticidad a usuarios, software y hardware Las transacciones pueden ser confirmadas o abortadas Restauración previa estados coherentes de datos Rehacer y deshacer las transacciones Operaciones de identificación

29 Lenguaje Declarativo de Consultas
Lenguaje De Alto Nivel Expresión no trivial de preguntas concisas Base texto o interfaces graficas Declarativo Ejecución Eficiente Posibilidad para optimización de consultas Aplicación Independiente Trabajo sobre varias bases de datos posibles No requiere métodos adicionales sobre tipos de usuarios definidos

30 Características Opcionales y Opciones Abiertas
Múltiples herencias Checando tipos e inferencia Distribución Designando transacciones, transacciones largas, transacciones anidadas Versiones Opciones Abiertas Paradigma de programación Sistema de representación Tipo de Sistemas Uniformidad

31 Más Allá del Manifiesto
Bases De Datos Administración De Utilidades Ver Definición y Datos Derivados Roles De Objetos Los Objetos tienen roles en adiciones a tipos Los Roles pueden ser ganadores y perdedores dinámicamente Evolución De Bases De Datos El Esquema y datos tiene que evolucionar correctamente con el tiempo Restricciones Integridad, Semántico y evolución de restricciones Definición, gestión y reforzamiento de restricciones

32 Referencias 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

33 Bases de Datos Orientadas a Objetos
Persistencia de Objetos Serialización Objetos Relacionales Marcados y Asignados Lenguaje de Programación Persistente