Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. - Базы данных. Учебник для высших учебных заведений (6-е изд.) - 2009, страница 9

Некоторые программные продукты, например Media/MR (Speedware), позволяют одновременно работать с многомерными и с реляционными БД. В СУБД Cache, в которой внутренней модельюданных является многомерная модель, реализованы три способа доступа к данным:прямой (на уровне узлов многомерных массивов), объектный и реляционный.2 .

6 . Объектно-ориентированная модельВ объектно-ориентированной модели при представлении данных имеетсявозможность идентифицировать отдельные записи базы. Между записямибазы данных и функциями их обработки устанавливаются взаимосвязи с помощью механизмов, подобных соответствующим средствам в объектно-ориентированных языках программирования.Стандартизованная объектно-ориентированной модель описана в рекомендациях стандарта ODMG-93 (Object Database Management Group — группа управления объектно-ориентированными базами данных). Реализовать в полном объе-42Часть 1. Основы построениябазданныхме рекомендации ODMG-93 пока не удается. Для иллюстрации ключевых идейрассмотрим несколько упрощенную модель объектно-ориентированной БД.Структура объектно-ориентированной БД графически представима в видедерева, узлами которого являются объекты.

Свойства объектов описываютсянекоторым стандартным типом (например, строковым — string) или типом,конструируемым пользователем (определяется как class).Значением свойства типа string является строка символов. Значение свойства типа class есть объект, являющийся экземпляром соответствующего класса.

Каждый объект-экземпляр класса считается потомком объекта, в которомон определен как свойство. Объект-экземпляр класса принадлежит своемуклассу и имеет одного родителя. Родовые отношения в БД образуют связнуюиерархию объектов.Пример логической структуры объектно-ориентированной БД библиотечного дела приведен на рис. 2.10.Здесь объект типа Б И Б Л И О Т Е К А является родительским для объектовэкземпляров классов АБОНЕНТ, КАТАЛОГ и ВЫДАЧА.

Различные объекты типа КНИГА могут иметь одного или разных родителей. Объекты типаКНИГА, имеющие одного и того же родителя, должны различаться по крайней мере инвентарным номером (уникален для каждого экземпляра книги),но имеют одинаковые значения свойств isbn, удк, название и автор.Логическая структура объектно-ориентированной БД внешне похожа наструктуру иерархической БД.

Основное отличие между ними состоит в методах манипулирования данными.Рис. 2.10. Логическая структура БД библиотечного дела2. Моделии типыданных43Для выполнения действий надданными в рассматриваемой модели БД применяются логические операции, усиленные объектно-ориентированными механизмами инкапсуляции, наследования и полиморфизма. Ограниченно могут применяться операции, подобные командам SQL (например, для создания БД).Создание и модификация БД сопровождается автоматическим формированием и последующей корректировкой индексов (индексных таблиц), содержащих информацию для быстрого поиска данных.Рассмотрим кратко понятия инкапсуляции, наследования и полиморфизма применительно к объектно-ориентированной модели БД.Инкапсуляция ограничивает область видимости имени свойства пределами того объекта, в котором оно определено. Так, если в объект типа КАТАЛОГ добавить свойство, задающее телефон автора книги и имеющее название телефон, то мы получим одноименные свойства у объектов А Б О Н Е Н Т иКАТАЛОГ.

Смысл такого свойства будет определяться тем объектом, в который оно инкапсулировано.Наследование, наоборот, распространяет область видимости свойства навсех потомков объекта. Так, всем объектам типа КНИГА, являющимся потомками объекта типа КАТАЛОГ, можно приписать свойства объекта-родителя: isbn, удк, название и автор. Если необходимо расширить действиемеханизма наследования на объекты, не являющиеся непосредственнымиродственниками (например, между двумя потомками одного родителя), тов их общем предке определяется абстрактное свойство типа abs. Так, определение абстрактных свойств билет и номер в объекте Б И Б Л И О Т Е К А приводит к наследованию этих свойств всеми дочерними объектами А Б О Н Е Н Т ,КНИГА и ВЫДАЧА. Не случайно поэтому значения свойства билет классов А Б О Н Е Н Т и ВЫДАЧА, показанных на рисунке, будут одинаковыми —00015.Полиморфизм в объектно-ориентированных языках программированияозначает способность одного и того же программного кода работать с разнотипными данными.

Другими словами, он означает допустимость в объектахразных типов иметь методы (процедуры или функции) с одинаковыми именами. Во время выполнения объектной программы одни и те же методы оперируют с разными объектами в зависимости от типа аргумента. Применительно к нашей объектно-ориентированной БД полиморфизм означает, чтообъекты класса КНИГА, имеющие разных родителей из класса КАТАЛОГ,могут иметь разный набор свойств.

Следовательно, программы работы с объектами класса КНИГА могут содержать полиморфный код.Поиск в объектно-ориентированной БД состоит в выяснении сходства между объектом, задаваемым пользователем, и объектами, хранящимися в БД.Определяемый пользователем объект, называемый объектом-целыо (свойствообъекта имеет тип goat), в общем случае может представлять собой подмножество всей хранимой в БД иерархии объектов. Объект-цель, а также резуль-Часть441. Основыпостроениябазданныхтат выполнения запроса могут храниться в самой базе.

Пример запроса о номерах читательских билетов и именах абонентов, получавших в библиотекехотя бы одну книгу, показан на рис. 2.11.БАЗА ДАННЫХБИБЛИОТЕКАБИБЛИОТЕКАБИБЛИОТЕКАтипсвойствоclassgoalрайонАБОНЕНТКАТАЛОГstringclassclassВЫДАЧАбилетclassabsномерabsзначениеНевскийРис. 2.11. Фрагмент БД с объектом-целыоОсновным достоинством объектно-ориентированной модели данныхв сравнении с реляционной является возможность отображения информациио сложных взаимосвязях объектов. Объектно-ориентированная модель данных позволяет идентифицировать отдельную запись базы данных и определять функции их обработки.Недостатками объектно-ориентированной модели являются высокая понятийная сложность, неудобство обработки данных и низкая скорость выполнения запросов.В 90-е годы существовали экспериментальные прототипы объектно-ориентированных систем управления базами данных.

В настоящее время такиесистемы получили достаточно широкое распространение, в частности, к нимотносятся следующие С У Б Д : G-Base (Grapael), GemStone (Servio-Logic совместно с OGI), Statice (Symbolics), ObjectStore (Object Design), Objectivity/ D B (Objectivity), Versant (Versant Technologies), 0 2 (Ardent Software), ODBJupiter (научно-производственный центр «Интелтек Плюс»), а также Iris,Orion и Postgres.2 . 7 .

Типы данныхОсновныеТИПЫданныхСУБДПервоначально С У Б Д применялись преимущественно для решения финансово-экономических задач. При этом, независимо от модели представления, в базах данных использовались следующие основные типы данных:• числовые. В качестве подтипов числовых данных часто используются2. Моделии типыданных45целочисленные, денежные (финансовые) и обычные вещественные. Примеры значений данных: 0.43, 328, 2Е+5;• символьные (алфавитно-цифровые).

Примеры значений данных: «пятница», «строка», «программист»;• логические, принимающие значения «истина» (true) и «ложь» (false);• даты, задаваемые с помощью специального типа «Дата» или как обычные символьные данные. Примеры значений данных: 1.12.97, 2/23/1999.В разных С У Б Д эти типы могли несущественно отличаться друг от другапо названию, диапазону значений и виду представления. С расширением области применения персональных компьютеров стали появляться специализированные системы обработки данных, например, геоинформационные, обработки видеоизображений и т.

д. В ответ на это разработчики С У Б Д сталивводить в них поддержку новых типов данных. К числу сравнительно новыхтипов данных можно отнести следующие:• временные и дата-временные, предназначенные для хранения информации о времени и / и л и дате. Примеры значений данных: 31.01.85 (дата), 9:10:03(время), 6.03.1960 12:00 (дата и время);• символьные переменной длины, предназначенные для хранения текстовой информации большой длины, например, документа;• двоичные, предназначенные для хранения графических объектов, аудиои видеоинформации, пространственной, хронологической и другой специальной информации.

Двоичные данные часто называютмультимедиа-данными.Например, в MS Access таким типом является тип данных «Поле объектаOLE», который позволяет хранить в БД графические данные в формате B M P(Bitmap) и автоматически их отображать при работе с БД;• гиперссылки (hyperlinks), предназначенные для хранения ссылок на различные ресурсы (узлы, файлы, документы и т. д.), находящиеся вне базы данных, например, в сети Internet, корпоративной сети intranet или на жесткомдиске компьютера. Примеры значений данных: http:\\www.chat.ru,ftp:\\chance4u.teens.com;• данные в XML формате.Технология OLE (Object Linking and Embedding) реализует такой механизм связывания и встраивания объектов, при котором для обработки объекта вызывается приложение, в котором этот объект создавался.Мультимедиа-данныеСлово мультимедиа (multimedia) стало популярным в компьютерной области в 90-х годах.

Точного перевода его с английского языка на русский несуществует, сравнительно близки следующие варианты перевода: «многосредность» или «множество сред». Под средами здесь понимаются данные различной природы: звуковые, видео-, графические, текстовые, с различнымиэффектами отображения на экране (анимацией) и т. д.46Часть 1. Основы построениябазданныхВ широком смысле термин мультимедиа означает совокупность технологий производства и применения различных аппаратных и программныхсредств для ПЭВМ, позволяющих поддерживать работу компьютера с перечисленными видами информации.Мультимедиа-средства нужны, чтобы существенно оживить процедуруобщения пользователя с компьютером.