高速发展的面向对象数据库技术发展趋势展望
时间：2021-04-08 07:53:21 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：随着不同的领域对数据类型的苛刻需求，面向对象的思维模式，可以非常自然和直观地表达复杂的对象结构，操作方法与封装到数据库领域，以提高快速的数据处理能力。其独特的面向对象的特性不断冲击传统的关系数据库。文章强调面向对象数据库的特点，并讨论它们的属性数据库和未来发展趋势的发展过程中的独特优势。
关键词：面向对象；数据库系统；设计
中图分类号：TP311.13
在数据类型需求较多的计算机领域，例如：计算机辅助加工与设计、图象处理、建模工程等，要求数据类型应具有用户自定义的可扩展能力。这样，传统的关系型数据模式就显得相形见绌了。
1 面向对象数据库的概念和基本特征
1.1 面向对象的概念及特性
面向对象的方法就是将实体模型化成对象的方式，其方法具有抽象性、封装性、多态性等特性。应用过程中，将对象定义成为类，并实现其数据类型。封装是将方法与数据集成于对象中，使数据的操作通过访问该对象本身的方式进行，应用中的对象就是一个已被封装好的类。多态是指类被其它类访问时，根据其它信息可解释为不同的含义，把实现的方法留给接收方的类，同一操作可作用于多种类型的对象，但能获得不同的结果。
1.2 面向对象数据库系统的特征
面向对象数据库系统（OODB，Object-Oriented Database），是以面向对象的理念为基础，通过数据库的设计人员以及开发人员，应用于更多的应用领域，提高了科技人员的认识，拓展了人们的逻辑思维模式。面向对象数据库其特征比较显明：
首先，它是数据库系统，具有数据库系统应具有的基本功能。存储功能：包括数据缓冲、索引维护、数据聚集、路径选择及优化等；永久性：数据保存是可持续性的；并发控制：高于系统同样级别的多个用户并发操作；恢复能力：不低于系统同样级别的从故障后的错误状态中恢复到某个正确状态；交互式：非过程化的、高效的、独立于应用的。
其次，它是一个支持面向对象的数据库模型。结构机制的使用，以支持更复杂的对象，从简单的组成复杂的物体的能力。结构能力加强其模拟客观世界的能力，容易了解和接受，挖掘进入人们的看法的方法；性交对象的身份，独立存在的对象属性的内容，可以大大提高查询速度；与对象封装对象的封装，这两种方法，封装数据和信息保护，这样用户就没有方法的详细信息，仅使用该接口来访问；具备的能力水平之类的，这个强大的支持继承和多态性质建模工具。在领域中的应用，能够支持这样的版本管理，事务管理，以及其他方面的模型推导。
2 面向对象数据库的发展途径
在面向对象技术在数据库技术发展过程中，基本上是沿着两种途径：一种是纯粹的面向对象数据库管理系统（即OODBMS）。第二种是扩展传统的关系数据库，增加面向对象的特性，使其两两结合，建立对象关系数据库管理系统（ORDBMS）。
2.1 面向对象数据库管理系统
面向对象数据库是以一种面向对象的语言为基础，支持持久对象和实现数据共享。由于全新的模式，不受已有模式的限制，不仅在定义许多复杂的数据类型时可以做到游刃有余，而且在应用领域的设计、研发、维护等方面有着极大的优越性。其代表性的系统是：ServioLogic公司下的Gemstone；A1tair开发设计的O2系统；ATNT的ODE；日本的Jusminc；MCC的ORION；Onto-Logics的Ontos等等。
但是，从目前的OODBMS的探索中发现，面向对象数据库也有其很大的不足：
一是关于基础方面，面向对象的许多概念还没有一个完全统一的模式和标准，在此基础上的面向对象数据库语言也没有完全统一，不同的面向对象系统支持的对象说明不同，所以OODBMS设计实现难度大。
二是面向对象数据库技术还不广为人知。因此技术的培训需要一定的周期，培训之所以重要，是因为人们的理念方面，即从传统的关系数据库模式转为OO设计模式，需要一套新的方法使之与现有的关系型技术相结合。可以说，面向对象系统的有关原理才具有初步的设计及雏形，应用仍不广泛，需要一定的时间在成本等方面达到可接受的程度。
三是不兼容标准的SQL语言的面向对象数据库系统和大多数。虽然各方面的产品面向对象的数据库，允许用户创建一个灵活的数据模型，并且可以添加在许多情况下，这种模式下的对象，但没有足够的手段从数据库中检索数据。同时，面向对象的数据模型的基础上完善的数学基础，面向对象的数据库语言没有正式的基础。此外，还有用户的各种约束，允许用户进行交互的面向对象的应用程序的不便，已经极大地限制方面。
目前，ODMG（Object Data Management Group，对象数据管理组，简称ODMG，是以指定对象管理标准为目的的工业协会）作为一个强大的支持对象数据库标准，这有助于减少各种标准化工作随机数据库供应商性，标准化，以一定的标准在该领域赢得了广泛的知名度和支持面向对象的数据库，而且还帮助开发面向对象的数据库，数据库和当前的供应商工厂接受。
2.2 关系与对象相结合的数据库管理系统
当前，采用最多的是基于关系数据库系统之上加以扩充，扩充的方式有两种：
一是直接在关系数据库应用上的以接口的方式加以扩充，类似于中间件的部份功能，在对象和关系之间加以转换，将应用层的面向对象模式转换为关系应用模式，与关系数据进行交互。这样，在面向对象的应用中，关系数据库的模型对用户是黑盒子、透明的，用户通过标准的面向对象数据库语言进行数据处理。数据库管理系统在应用层面将面向对象数据库语言转换成关系数据库语言，对关系存储模式进行信息的交互处理，再将结果以对象的方式返回给使用者。这种方式实现简单，但确是以相对较低的执行效率为代价。
第二种方式是开放关系数据库系统的数据类型，使表中的属性/值包含对象的指针，目的就是在关系表中构建一种新的数据类型，对象的数据操作将在数据库系统之外进行。简单的说，就是修改现有的关系型数据库，把关系型数据的结构修改成能提供面向对象使用的模式。这种方式避免了第一种模式在面向对象和关系型数据库之间转换带来的系统开销，但在使用对象查询过程中的功能受到一定的限制。
以上两种方式，均是要求面向对象模式与关系型模式相结合，其优点在于，可以借助于关系型数据库现有的成熟方式，与关系数据库共享信息。缺点是由于这种模式，均用到中间转换，将损失面向对象自有的性能方面的优势。但数据厂商仍然抵挡不住面向对象模式与关系模式相结合的优势，吸引着他们竞相研究开发。如何在当前关系型数据库的产品中加入面向对象技术，即研发面向对象的关系型数据库已成为了数据库厂商得以生存的竞争焦点。并且已经有许多的关系数据库厂商在此方面有了突破性的进展。例如，INGRE公司推出了NGRES Object Management Intelligent Database。HP公研发的IRIS，Oracle研发的ORCLE面向对象扩充版本，SYBASE公司在其产品中，以触发器及将方法作为数据库的成分进行存储来实现类似面向对象的功能。
3 总结
尽管当前对面向对象的工作已大量的深入不同的应用领域，但面向对象数据库技术成熟的过程仍有更多的工作来完善、解决。无论是关系与对象相结合的数据库模式还是面向对象的数据库模式，面向对象的方式和方法是其不可或缺的。哪种模式更适合，更能满足数据库应用领域的需求，有待于在今后的实际应用中加以验证。
参考文献：
[1]杜文静.面向对象数据库的探讨[J].电脑报，2007，5.
[2]刘江枫.面向对象数据库技术及其前景分析[J].化学工程与装备，2010，09.
[3]来羽，张华杰.面向对象数据库系统的特点分析[J].河南科技，2010，09.
作者单位：黑龙江财经学院，哈尔滨 150025；中国光大银行黑龙江分行，哈尔滨 150001
