ответы к зачёту по Базам Данных (2009), страница 10

Стереотип – механизм расширения семантики UML, позволяющий создать новые элементы UML на основе существующих, с учетом особенности решения задачи.

В стандарте предусмотрен набор стереотипов.

Класс

Стереотип

<<enumeration>> Sex

М

Ж

//Определение перечисляемого типа

1. Диаграммы классов языка UML. Категории связей и их отображение на диаграмме. Примеры.

Связью-обобщением называется связь между общей сущностью (суперкласс/родителем) и более специализированным типом этой сущности (подкласс/потомок).

Полиморфизмом по включению – объекты потомка могут использоваться везде, где могут использоваться объекты предка. Потомок наследует все атрибуты и операции предка.

У класса есть скрытое свойство isAbstract – может ли класс иметь объекты.

Множественное наследование – подкласс определяется на основе нескольких суперклассов.

Ассоциацией называется структурная связь между объектами одного класса и объектами другого или того же самого класса (изображается линией).

В ассоциации могут связываться два класса, и тогда она называется бинарной. Допускается создание ассоциаций, связывающих n классов – n-арные ассоциации.

С ассоциацией связаны 5 важных понятий: имя, роль, кратность, агрегация и навигация.

У связи может быть имя, треугольник указывает направление чтения имени связи; у каждого класса может быть роль в ассоциации;

кратность (задается числом, интервалом, списком значений и интервалов, * - бесконечность) показывает, сколько объектов класса может/должно участвовать в экземпляре ассоциации.

А грегация в UML используется для отображения связи «часть-целое» (класс-целое имеет более высокий концептуальный уровень).

И ногда связь «части» и «целого» настолько сильна, что «часть» может быть частью только 1 «целого», и уничтожение «целого» приводит к уничтожению всех его «частей». Такие агрегации– композитные.

Н авигация может осуществляться в обоих направлениях. Для некоторых ассоциаций желательно ограничить навигацию (стрелка).

С точки зрения библиотеки разумно произвести навигацию от объекта-библиотеки к связанным с ним объектам-книгам. Однако вряд ли потребуется по данному экземпляру книги узнать, в какой библиотеке она находится

1. Язык OCL. Инварианты OCL. Основные типы данных и выражения.

В UML 2 способа определения ограничений: на естественном языке и на языке OCL. Более точный и лаконичный способ формулировки ограничений обеспечивает язык OCL (Object Constraints Language).

Из языка UML в OCL заимствованы, в первую очередь, следующие концепции:

• класс, атрибут, операция;

• объект (экземпляр класса);

• ассоциация;

• тип данных (включая набор типов Boolean, Integer, Real и String);

• значение (экземпляр типа данных).

В OCL предопределены структурные типы, которые являются разновидностями типов коллекций (collection):

• математическое множество (set), неупорядоченная коллекция, нет одинаковых элементов;

• мультимножество (bag), неупорядоченная коллекция, которая может содержать элементы-дубликаты;

• последовательность (sequence), упорядоченная коллекция, которая может содержать элементы-дубликаты.

• упорядоченное множнество (ordered set), упорядоченная коллекция, нет одинаковых элементов;

OCL может применяться для определения ограничений, описывающих пред- и постусловия операций классов, и ограничений, представляющих собой инварианты классов.

Инвариант класса – это логическое выражение, вычисление которого должно давать true при создании любого объекта данного класса и сохранять истинное значение в течение всего времени существования этого объекта.

Синтаксис определения инварианта:

context <class_name> inv:

<OCL-выражение>

Пример (существует человек, обладающий контрольным пакетом акций)

Context Компания inv:

Self.акционер =>Exists

(a:человек|a.количествоакций >= self.количествоакций div 2 +1)

Операции над объектами

<объект>.<имя_атрибута> (значение атрибута)

<объект>.<имя_роли> (переход по соединению, под именем имеется ввиду имя роли объекта на другом конце связи)

<объект>.<имя_операции>(фактический параметр, т.е. можно вызвать операцию)

Операции над коллекциями

<коллекция> <имя операции> (<список фактических параметров>)

Select(iterat/логическое выражение)	Результат – новая коллекция (из старых элементов, удовлетворяющих логическому выражению)
collect(iterat/выражение)	Результат – новая коллекция (элементы вычисляются по выражению)
exists(iterat/логическое выражение)	True, если выполнено хоты бы для 1 элемента
forAll(iterat/логическое выражение)	True, если выполнено для всех элементов
Size()	Число элементов
union, intersect, symmetricDifference
At(index)
Count(element)
Includes/excludes(element)

Тип	Операции
Boolean	And or xor implies if_then_else
Integer	+-*/ div mod min max сравнение
Real	+-*/ abs float round min max сравнение
String	Concat size substring toUpper toLower

1. Получение реляционной схемы из диаграммы классов. Основные проблемы и рекомендации.

Рекомендации:

• не увлекайтесь определением операций в классах

• старайтесь избегать множественное наследие и осторожно использовать одиночное

• реализ. в СУБД с точно заданными кратностями возможно, но предпочтит. доп. триггеров и ограничений (уменьшает эффективность)

• агрег. ассоциации не естественны, компоретные (ПОПРАВЬТЕ, НЕ РАЗОБРАЛ) влияют только на способ поддержки ссылочной целостности

• однонаправленные связи естественны только для объектно-ориентированных СУБД. Для реляционных БД поддержка вызывает дополнительные накладные расходы, значит, снижается эффективность.

• не злоупотребляйте ограничениями (снижается эффективность)

1. Язык баз данных SQL. Основные отличия SQL-ориентированной модели от реляционной модели. Стандарт SQL:2003 – основные тома. Структура языка SQL (три различных схемы).

В стандартах SQL определяется собственная модель данных, она похожа на реляционную, но значительно отличается. Итак, 2 важных отличия:

• В SQL данные – это набор таблиц, каждая таблица содержит мультимножество строк, соответствующих заголовку таблицы. В реляционной модели “фундаментальная абстрактная «родовая» структура данных отношение, представляет собой множество кортежей.” (прим.Валеры. Я сам не понял смысла, извините)

• В SQL для таблицы поддерживается порядок столбцов, соответствующий порядку их определения. В реляционной модели атрибуты отношения не упорядочены.

Другими словами, таблица – это вовсе не отношение, хотя во многом они похожи.

Отмечается, что из этого следует, что:

• в SQL отсутствует обязательное предписание об ограничении целостности сущности.

• В базе данных могут существовать таблицы, для которых не определен первичный ключ.

С другой стороны, если для таблицы определен первичный ключ, то для нее ограничение целостности сущности поддерживается так же как и в реляционной модели данных.

Ссылочная целостность в модели данных SQL поддерживается в обязательном порядке, но в трех разных вариантах, лишь один из которых полностью соответствует реляционной модели. Это связано с интенсивным использованием в SQL неопределенных значений.

Стандарт SQL:2003 – основные тома:

• 9075-1, SQL/Framework;

• 9075-2, SQL/Foundation;

• 9075-3, SQL/CLI;

• 9075-4, SQL/PSM;

• 9075-9, SQL/MED;

• 9075-10, SQL/OLB;

• 9075-11, SQL/Schemata;

• 9075-13, SQL/JRT;

• 9075-14, SQL/XML.

Структура языка SQL

1. Классификация, ориентированная на производителей СУБД (изнутри). Здесь каждая компания может выбрать уровни, которые они реализуют для своей БД. Язык разбивается на базовый (entry), промежуточный (intermediate) и полный (full) уровни.

2. Классификация, ориентированная на программиста приложений БД(снаружи):

Прямой – например,интерактивная консоль(вы пишете SELECT * FROM… , и вам сразу выдают результат)

встраиваемый – например, реализация библиотек для языков программирования, что бы можно было в этих программах использовать SQL,

динамический – здесь сам SQL запрос может динамически формироваться по ходу программы(в предыдущем сама “строка SQL запросы” была как бы “постоянна”).

3. Не нашел. В лекциях Маши нету.(прим.Валеры. Подтверждаю, тоже не нашел)

1. Основные типы данных языка SQL (без учета объектных расширений). Преобразования типов данных

Все данные, хранящиеся в таблицах, типизированы. Каждому столбцу определяемой таблицы приписывается свой собственный тип. СУБД должна следить за соответствием типов (допустимыми значениями).

Типы данных