Orientada a objetos de bases de datos
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Orientada a objetos de bases de datos I ntroducción •  Visión global del curso. • Evolución e Historia de los Sistemas de Gestión de bases de datos. • Requisitos de sistemas orientados a objetos de base de datos de gestión. Organización

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Organización Michael Grossniklaus politécnico di Milano

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Organizaci n michael grossniklaus polit cnico di milano

Orientada a objetos de bases de datosIntroducción• Visión global del curso.• Evolución e Historia de los Sistemas de Gestión de bases de datos.• Requisitos de sistemas orientados a objetos de base de datos de gestión.

September 19,2008 | Michael Grossniklaus-Deparment of computer [email protected] |


Organizaci n michael grossniklaus polit cnico di milano

Organización

  • Michael Grossniklaus politécnico di Milano

    ETH Zurich Campus Bassini,Room18/103

    IFW D 46.2 +39 022 399 347

    +41 44 632 72 73 [email protected]

    [email protected]

  • Alexandre de Spindler

    ETH Zurich

    IFW D 47.1

    +41 44 632 74 16

    [email protected]

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Organizaci n michael grossniklaus polit cnico di milano

Ejercicios

  • Curso estará acompañado por los ejercicios

  • el trabajo con las tecnologías tratadas en el curso

  • sesiones tutoriales por semana

    • A partir del  3rd, 2008

    • IFW Un 32,1, 11-12

    • Alexandre de Spindler

  •  opcional, pero sí muy recomendable

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Examen

  • el examen de sesión

    • Enero 19th, 2009 – Febrero 13th, 2009

    • Las excepciones se pueden organizar para los

  • estudiantes de intercambio

  • Examen oral en Inglés

  • duración de 15 minutos

  • 5 ECTS

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Visión general del curso

I.Fundamentos de bases de datos orientadas a objetos1. introducción 2. La persistencia de objetos3.db4o

II.Conceptos avanzados de bases de datos orientadas a objetos4.Normas y comercial Sistemas 5. De almacenamiento e indexación6. modelos de la versión

III. Los datos objeto semántico de gestión7. OM OM Modelo de datos y Lenguaje Modelo de Datos 8. Diseño e Implementación de OMS Avon9.Context-Aware Data Management

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Base de datos de diseño

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Sistemas de gestión de bases de datos

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Red

Relacional

Orientado a objetos

Objeto relacional

Semi Estructurados

Xml

  • Evolución y Historia

jerárquica

1970

2000

1980

1990

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Organizaci n michael grossniklaus polit cnico di milano

Bases de datos jerárquicas

  • Los datos organizados en un árbol

    • un padre puede tener muchos hijos

    •  un niño sólo puede tener uno de los padres

  • Los registros describen los tipos de entidad

  • 1: N (uno a muchos) las relaciones

  •  Consulta por el recorrido de navegación

  • Ejemplos

    •  El sistema de archivo

    • LDAP

    • Windows Registro y Active Directory

    • documentos XML y Xquery

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Bases de datos de red

  • Los datos organizados en el gráfico (red)

    • un padre puede tener muchos hijos

    • un niño puede tener muchos padres

  • Bachmann diagramas

  • tipos de discos definir las propiedades

  • Establecer los tipos de relaciones se define

    • entre padres e hijos, (doble) lista enlazada, ...

  •  Consulta por el gráfico de navegación

  • Ejemplos 

    • CODASYL

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Bases de Datos Relacionales

  • Los datos organizados en las tuplas en las relaciones

  • Enlace entre los datos de tuplas

    • claves primarias y foráneas

  • El álgebra relacional

    • proyecto, seleccione, se unen

  • formas normales de relación

  • lenguaje declarativo

    • definición de datos, la consistencia, la manipulación y la consulta

  • Ejemplos

    • Oracle 11g, Microsoft SQL Server, IBM DB2

    • PostgreSQL, MySQL

    • 19 de septiembre 2008 Michael Grossniklaus - Departamento de Ciencias de la Computación -

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Bases de Datos Relacionales

  • Modelo relacional es muy simple

    • sólo los conceptos básicos → referencias deben ser simuladas

    • sistema de tipo restringido → no definidos por el usuario

  • La falta de modelado semántico

    • datos complejos, control de versiones, los roles

  •  poco apoyo para los datos y la evolución del esquema

  •  objeto-relacional de impedancia desajuste

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Objeto-Relacional Impedancia No coinciden

  • Orientada a objetos de desarrollo de aplicaciones y relacional

    resultados de la gestión de datos en choque de dos incompatibles

    modelos

  • Código de mapa entre los modelos es una sobrecarga considerable,

    costoso y difícil de mantener el 19 de septiembre 2008 Michael Grossniklaus

    Departamento de Informática Scie

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Orientada a objetos de bases de datos

  • Los datos representados como objetos

    • objeto de identidad

    • atributos y métodos

  • Referencias, relaciones, asociaciones

    •  jerarquía de tipos extensible

    • definidos por el usuario, los tipos de datos abstractos

    •  herencia simple o múltiple

  • sobrecarga, la anulación, el enlace

  • lenguaje declarativo para ad-hoc con fines

  • vinculante para lenguaje de programación orientado a objetos

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Bases de datos relacionales

  • modelo relacional extendido

    •  relaciones anidadas

    •  referencias

    •  conjuntos

    • tipos de filas, tipos abstractos

    • Funciones

  • lenguaje declarativo extendido

    • computacionalmente completo

  •  desajuste de impedancia sigue siendo fundamental

  •  la mezcla de modelos

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Bases de datos relacionales

createtypeAddressType (

streetvarchar(10),

cityvarchar(10)

)

createrowtypePublicationType (

titlevarchar(50)

)

createrowtypeBookType (

isbnvarchar(10)

) underPublicationType

createrowtypeAuthorType (

namevarchar(25),

bookssetof(BookType),

addressAddressType

)

createtableBookof typeBookType

createtableAuthorof typeAuthorType

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Bases de datos emergentes y futuras

  • bases de datos XML Curso 251-0317-00L XML y bases de datos Prof. Dr. Donald Kossmann, el Dr. Peter Fischer Semestre de otoño, miércoles 13-15

  • bases de datos móviles y personales Curso 251-0373-00LMóviles y personales Sistemas de Información Prof. Dr. Moira C. Norrie Semestre de otoño, jueves 09.11

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Orientada a objetos de bases de datos

  • Evite el objeto-relacional diferencia de impedancia

  •  Proporcionar un modelo uniforme de datos

  •  Combina las características y propiedades de

    • sistemas orientados a objetos y lenguajes

    • base de datos de los sistemas de gestión

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La definición orientada a objetos de bases de datos

  • diverso enfoque de los sistemas de bases de datos orientadas a objetos

    •  hacer lenguajes orientados a objetos de programaciónpersistentes

    •  gestión y almacenamiento de datos de objetos

  • muchos intentos de definir las bases de datos orientadas a objetos

  • El manifiesto de base de datos orientada a objetos

    •  13 funciones obligatorias

    • 5 características opcionales

    • 4 opciones abiertas

  • manifiesto las consecuencias

    • refutaciones varios del campo relacional

    • varias propiedades importantes no se tratan

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La base de datos orientada a objetos Manifiesto

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Objetos

  • Los objetos complejos

    • complejao objeto formado a partir de otras más simples por los constructores

    • registro, conjunto, la bolsa, de la lista y el conjunto deconstructores de objetos complejos

    •  constructor de ortogonalidad

  •  objeto de identidad y la igualdad

    •  cada objeto tiene única e inmutable identificador de objeto (OID)

    • el intercambio de objetos a través de referencias

    •  dos objetos son idénticos si tienen el mismo OID

    •  dos objetos son iguales si tienen el mismo estado

    • igualdad superficial y profundo

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Objetos

  • Encapsulación

    •  objeto consiste en la interfaz y la implementación

    • interfaz define las firmas de los métodos públicos

    • aplicación incluye datos de los objetos y métodos

    • estado de objeto sólo se modifica a través de

    • métodospúblicos

    •  objeto de la estructura de datos pueden estar

    • expuestos para las consultas declarativas

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Tipos y Clases

  • Los Tipos de Datos

    • definition de las Propiedades del Objeto

    •  la Parte Estática sí describir a La Estructura del Objeto

    •  instancia de parte SE DESCRIBE EL COMPORTAMIENTODinámico de Objetos

    •  Separación de la Interfaz y la Implementacion

    • banking párrafo comprobar la correccion de los Programas enTiempo de Compilación

  • Las Clases de Objetos

    • contenedor Para Los Objetos del Mismo Tipo

    • Los Objetos sí pueden buscas? Serie clave

    • Utilizada párr CREAR y manipular Objetos en Tiempo de ejecución resuelve

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Tipos y clases

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Jerarquías de Generalización

  • Ventajas

    •  herramienta de modelado de gran alcance

    • garantía de la complejidad semántica

    • reutilización de especificación y aplicación

  • Herencia

    • subclase automáticamente a superclase

    • atributos y los métodos se heredan de la superclase

    • subclase puede introducir nuevos atributos y los métodos

  •  La migración entre las clases

    • mover objetos entre los niveles de jerarquía

    •  objeto de especialización (↓) y generalización (↑)

    •  instancia de clase frente al miembro de la clase

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Generalización de herencia

  • La sustitución de herencia

    •  subtipo tiene más operaciones que supertipoSubtipo 

    •  puede estar sustituido en donde se espera supertipo

    • basada en el comportamiento en lugar de valores

  • La inclusión de herencia

    •  todos los objetos de subtipo es también objeto de supertipo

    • basado en la estructura en lugar de las operaciones

  • restricción de la herencia

    •  caso especial de la herencia de su inclusión

    •  subtipo se expresa por la fuerza de supertipo

  •  Especialización herencia

    •  subtipo objetos contienen información más específica

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Anulación, sobrecarga y enlace en tiempo

  • el reemplazo de métodos

    • método se redefine en el subtipo

    •  garantiza la especialización de los métodos de

    • conserva la interfaz método uniforme

  •  La sobrecarga de métodos

    • efecto causado por el reemplazo de métodos

    • versión varios de un método pueden existir en paralelo

  • el enlace

    •  la versión apropiada del método sobrecargado seleccionada en tiempo de ejecución

    • también conocido como método virtual despacho

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Integridad computacional y extensibilidad

  • integridad Computacional

    •  requisito de que el lenguaje de implementación del método

    •  cualquier función computable puede ser expresada

    •  se puede realizar a través de conexión con el lenguaje actual

  •  extensibilidad

    •  base de datos tiene un conjunto de tipos predefinidos

    •  los desarrolladores pueden definir nuevos tipos de acuerdo a los requerimientos

    •  ninguna distinción entre el uso del sistema y los tipos de usuarios

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La durabilidad y la eficiencia

  • La persistencia

    •  de datos tiene que sobrevivir a la ejecución del programa

    •  persistencia ortogonal

    •  persistencia implícita

  • gestión de almacenamiento secundario

    •  índice de gestión

    • la agrupación de datos

    •  datos de búfer

    •  acceso de selección de ruta

    •  la optimización de consultas

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Control de concurrencia y recuperación

  • concurrencia

    • gestión de múltiples usuarios al mismo tiempo que interactúan

    •  atomicidad, coherencia, aislamiento y durabilidad

    • serialisability de operaciones

  • La fiabilidad

    •  capacidad de recuperación ante fallos del usuario, de software y hardware

    • las transacciones se pueden confirmar o abortado

    •  restaurar el estado anterior coherente de los datos

    •  rehacer y deshacer de las transacciones

    •  registro de las operaciones

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Lenguaje de consulta declarativa

  •  lenguaje de alto nivel

    • expresas no triviales preguntas de forma concisa

    • interfaz basada en texto o gráficos

    • Declarativa

  •  correcta ejecución de los

    • posibilidad de que la optimización de consultas

  • aplicación independiente

    • trabajar en cualquier base de datos es posible

    • sin necesidad de métodos adicionales de los tipos definidos por el usuario

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Características opcionales y opciones abiertas

  • características opcionales

    • herencia múltiple

    •  la comprobación de tipos y la inferencia

    •  distribución

    • operaciones de diseño, las transacciones de largo, las transacciones anidadas

    • Versiones

  • opciones abiertas

    •  paradigma de programación

    • representación del sistema

    • sistema de tipos

    •  la uniformidad

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Más allá del Manifiesto

  • base de datos de administración de empresas de servicios públicos

  • Ver definición y los datos derivados

  • papeles de objetos

    • objetos tienen papeles, además de los tipos

    • papeles se puede ganar y perder de forma dinámica

  •  base de datos de la evolución

    • esquema y los datos tiene que evolucionar con gracia en el tiempo

  •  restricciones

    • la integridad, la semántica y la evolución de las restricciones

    • definición, gestión y observancia de las limitaciones

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Literatura

  • 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

    DatabaseSystemManifesto, In: ACM SIGMOD

    RECORD, 19(3), 1990

  • H. Darwen and C. J. Date: The Third Manifesto, In: ACM

    SIGMOD RECORD, 24(1), 1995

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Próxima semana La persistencia de objetos

  • serialización

  • Los objetos relacionales Asignaciones y marcos

  • Los lenguajes de programación persistentes


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