面向对象数据库探析
时间：2021-04-09 07:53:36 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要： 随着研究的深入，数据库技术与面向对象技术相结合已经成为一个当前数据库技术研究、应用和发展的重要方向，其具有多样性和统一性，扩展数据库系统的应用领域，提高开发人员的工作效率和应用系统的质量，建立它们的主要目的是为处理海量信息和复杂数据结构。论述面向对象数据库的基本特征及优劣势，介绍面向对象数据库的系统结构设计等。
关键词： 面向对象数据库；数据库系统设计
中图分类号：G43 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310001－01
目前应用对数据库的要求是：支持复杂的数据结构、复杂的数据类型，如：文本、图形、声音和视频。而这些数据的结构是不一致的，因而在常规关系数据库管理系统中集成它们很困难。其他的要求还有如：支持工程事务管理、支持应用的演化、版本和配置管理、具有导航式查询和关联式查询以及实时交互能力，支持分布式计算及独立于平台的大型对象存储，具有新的约束、触发和规则，用关系数据库系统实现也很不易。解决这些问题的一个很好的方法就是把面向对象方法融入数据库的模型和实现中。
1 面向对象数据库的概念和基本特征
面向对象数据库模式其实质是类的集合。在面向对象的数据模型中提供了一种类层次结构。在面向对象数据库模式中，一组类可以形成一个类层次。一个面向对象数据库可能有多个类层次。在一个类层次中，一个类继承其所有超类的全部属性、方法和消息。面向对象的数据库系统在逻辑上和物理上从面向记录上升为面向对象、面向可具有复杂结构的一个逻辑整体。允许用自然的方法，并结合数据抽象机制在结构和行为上对复杂对象建立模型，从而大幅度提高管理效率，降低用户使用复杂性[1]。
面向对象数据库主要有以下特点：数据库中的数据是永久保存的。其次是在存储管理方面，包括索引管理、数据聚集、数据缓冲、存取路径选择、查询优化等。三是能够并发控制，提供高于当前已有数据库管理系统同样级别的、对多个用户并发操作的支持。四是故障恢复能力，提供不低于当前已有的数据库管理系统同样级别的、将数据库从故障后的错误状态中恢复到某个正确状态的功能。五是交互式查询功能，且是非过程化的、高效的、独立应用的[2]。
2 面向对象数据库的优势
而向对象数据库是个面向对象的系统，具有支持面向对象数据库模型，支持复杂对象，具有运用各种构造机制从简单对象组成复杂对象的能力。复杂对象构造能力加强了对客观现实世界的模拟能力，且方法自然、易理解；具有对象标识，对象标识具独立于其值而存在的特性，可以极大地加快查询速度；具有封装性，对象封装了数据，实现了信息隐藏，使用户不必知道操作的实现细节，只需利用设计者提供的消息即可访问对象；具备类型/类、类型层次/类层次能力，因而支持继承性这强有力的建模工具；具有可扩充性等优良特性。
3 面向对象数据库的缺点
面向对象数据库的主要缺点如下[3]：
1）技术还不成熟。面向对象数据库技术的根本缺点是这项技术还不成熟，还不广为人知。与许多新技术一样，风险就在于应用。
2）面向对象技术需要一定的训练时间：有面向对象系统开发经验的公司的专业人员认为，要成功地开发这种系统的关键是正规的训练，训练之所以重要是由于面向对象数据库的开发是从关系数据库和功能分解方法转化而来的，人们还需要学习一套新的开发方法使之与现有技术相结合。此外，面向对象系统开发的有关原理才刚开始具有雏形，还需一段时间在可靠性、成本等方面令人可接受。
3）理论还需完善：从正规的计算机科学方面看，还需要设计出坚实的演算或理论方法来支持ODBMS的产品。此外，既不存在一套数据库设计方法学，也没有关于面向对象分析的一套清晰的概念模型，怎样设计独立于物理存储的信息还不明确。
4 面向对象数据库的系统结构设计
面向对象数据库的系统结构设计是数据库系统设计的关键，用面向对象技术对一个数据库系统进行设计，必须掌握和理解面向对象的特征及数据库系统的特征、支持核心的面向对象数据模型以及扩充和修改传统数据库的语义，使之与核心的面向对象数据模型取得一致。面向对象数据模型是构成面向对象数据库结构的基础，面向对象的数据库管理系统设计的关键是其新型的数据模型对象即面向对象数据模型，以及数据模型向数据库结构的转化。在面向对象技术中，对象、类及继承性是构成面向对象数据模型结构特性的基础，具体有如下的含义：① 对象是数据结构和操作的最基本单位；② 每个对象都具有由系统提供的惟一的、可识别的值OID（对象识别符）；③ 类描述对象共同的类型，用于创建类实例；④ 类与类之间通过继承互相联系，利用超类与子类关系又可构成类层次结构；⑤ 类定义是说明数据库模式的机制，数据库模式包含特定应用所定义的全部类，类定义包含了继承关系和结构关系，其中后者相当于E-R模型。⑥ 完全的数据库模式可包含一个或多个类层次及一个或多个结构关系，对某个模式描述则涉及到某些类的实例变量；⑦ 类定义可包含系统定义或用户定义的实例变量，其类型可与类相一致。
运用面向对象技术对一个系统进行分析，可以将系统分解成不同的几类包，每类包由一组模型元素组成！可包含从属包或普通的模型元素，使用包可将系统分为多个层次，数据库系统里存在的包有：用户接口包：用户直接同用户接口包打交道，通过该包访问数据库系统中的数据，包括窗口类，用户对象类和数据窗口类；数据接口包：定义数据库系统数据与用户之间的接口，包括各种视图类；具体对象包：面向对象分析产生的对象类，如学生成绩管理系统中的学生类、教师类、课程类、课表类以及其它相关的一些类。
通过运用uml语言中的类图、用例图、交互图等工具可描述系统内包与包之间的关系。根据高内聚低耦合的原则，各个包之间的关系要简洁明了，因此要减少包之间的依赖关系，特别是要减少双向依赖关系。
5 结论
本文首先对面向对象数据库基本特征和优势作了一个简单的论述，同时分析了面向对象技术在数据库中的应用。其次，介绍了面向对象数据库的系统结构设计。最后总结了面向对象数据库的缺点。
参考文献：
[1]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）.
[2]汪琛、胡浩民，面向对象数据库技术的发展与前景[J].电脑报，2005.3（5）.
[3]杜文静，面向对象数据库的探讨[J].电脑报，2007（5）：18-19.
[4]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）.
