Объектно-ориентированная модель базы данных

Что такое объектно-ориентированная модель 

Очень часто данные модели для хранения информации используются для того, чтобы получить наибольшую производительность в области обработки информации, которая обладает осложненной структурой. Главные вопросы создания объектно-ориентированной модели данных основаны на том, что не изобретен в настоящее время такой продвинутый аппарат математической системы, который стал бы базой объектно-ориентированной модели данных. Именно из-за этого в настоящий момент не существует реальной объектно-ориентированной модели. 

Объектно-ориентированная модель хранения информации основывается на таких составляющих, как: 

• объект, объектный идентификатор; 
• методы; 
• характерные черты (атрибуты); 
• классы; 
• иерархическая структура и постоянное наследование классов. 

Характерные черты объектно-ориентированной базы данных 

Избрание неизменных характерных черт объектно-ориентированной базы данных базируется на таких критериях, как: 

• система данной модели обязана иметь ориентацию на объект; 
• система данной модели обязана являться по своей сути информационной базой. 

Неизменными характерными чертами модели являются: 

1. Можно работать со структурно очень трудными объектами посредством добавления в систему возможности создавать сложные объекты. При помощи конструктора трудных объектов возможно использовать базовые модели создания объекта на каждый тип объекта. 
2. Можно опознать объект посредством фиксирования на нем определенного персонального номера-распознавателя, который не будет зависеть от атрибутивных значений данного объекта; 
3. Можно провести инкапсуляцию (то есть сепарировать абстракции, которые формируют структуру и характер модели). Таким образом возможно применять права доступа исключительно в отношении шаблона проектирования того, как будут выглядеть методы, а сведения об информации, которая хранится в модели, и осуществлении методов можно замаскировать внутри объектов. 
4. Возможно поддержать классы и типы. Существует требование, при которых нужно, чтобы в объектно-ориентированной модели использовалось несколько концепций дифференциации между классами и типами. 
5. Можно использовать в работе механику правопреемства от суперкласса. В частности, передаются атрибуты суперкласса. 
6. Можно перезагружать систему, а также использовать полноценное связывание. Методы обязательно нужно использовать в отношении объектов различных типов. Приведение в работу метода обязательно сопрягается с типом объекта, в отношении которого этот метод используется. 
7. Вычисления полноценны по своей сути. Язык манипулирования информацией обязан представлять собой не специфицированный язык программирования, а иметь общую направленность. 
8. Список типов информации обязан обладать возможностью стать шире. У пользователя обязательно должны быть инструменты для формирования новых видов информации на базе списка заданных системных типов. Кроме этого, между вариантами применения данных системы и данных пользователя нельзя допустить расхождения. 

Единая терминологическая база метода ориентации на объект и его изменения в объектно-ориентированной модели 

Системы хранения данных, которые были ориентированы на объект, появились из-за того, что в мире существовала нужда в более понятном и систематизированном понимании и проектировании того, что есть в реальности, потому что объектно-ориентированные базы данных позволяют создавать более сложные модели хранения информации. Они намного эффективнее и удобнее, чем реляционная база информации. 

Схема объектно-ориентированной базы данных базируется на некотором количестве основных терминов. Среди них такие термины, как, например, объект, способность в идентификации, классы, преемственность, перегрузки, а также отложенное соединение частей. Каждый объект в процессе собственного формирования наделяется персональный идентификатор, который случайно создается системой. Данный идентификатор соотносится с объектом в процессе его работы, он не изменяется в процессе трансформации состояния объекта. Все объекты обладают собственным характером и состоянием. 

Показатель атрибута объекта — какой-то объект в системе или же несколько объектов. 

Характер объекта — список методов (код, посредством которого создается программа), которые регулируют состояние объекта. 

Показателями свойства считаются простейшие величины (вроде строк или же цельных чисел), а также непримитивные объекты. Последний же формируется из некоторого количества свойств. Характер объекта можно понять посредством методов, что обуславливают работу состояния объекта. Большое количество объектов с одинаковым количеством атрибутов и методов формирует объектный класс. Объект обязан соотноситься исключительно с одним классом, кроме вариантов, когда имеет место наследование. В данном случае новый класс, который носит название подкласса реализованного класса (или же суперкласса) перенимает абсолютно все атрибуты и методики суперкласса. В рамки подкласса также возможно внедрить конкретные атрибуты и методики. 

Плюсы и минусы объектно-ориентированной базы данных (модели) 

У модели, которая обладает ориентировкой на объект, есть собственные достоинства и недостатки. Расскажем подробнее о некоторых из них. 

Плюсы ООБД (модель)

К достоинствам объектно-ориентированной модели можно отнести: 

1. Посредством баз хранения информации, которые ориентированы на объект, возможно представить осложненные по структуре объекты более простыми моделями. Они намного проще, чем те же реляционные модели. 
2. Можно задать абстракции пользователя. Базы информации, которые ориентируются на объект, обладают возможностью задавать обновленные абстракции и регулировать процессом осуществления данных абстракций. Те пакеты объектно-ориентированных баз данных, что существуют в настоящее время, позволяют юзеру формировать совершенно новый класс с методиками и атрибутами, обладать классами, которые перенимают атрибуты и методы от суперклассов, формировать примеры класса, у которого есть персонализированный идентификатор объекта, вытаскивать и применять данные примеры отдельно или же в группах. К тому же, есть возможно грузить и приводить в работу методы, задавать объекты в качестве общности иных объектов, формировать характерные черты, что также могут являться осложненными по структуре, а определить их можно только посредством конструктора моделей. 
3. Более легкое моделирование части связей. В базах информации, что ориентированы на объект, могут использоваться инструменты для создания связей типа инверсии для того, чтобы выразить двусторонние ссылки между двумя объектами (то есть, формируется также двойственная связь). Данная система формирует единство ссылок посредством формирования надлежащей реверсивной ссылки сразу же после того, как формируется прямая ссылка. 
4. Нет нужды в том, чтобы у пользователей были заданные ими ключи. В рамках системы баз данных, что имеют ориентацию на объект, уже заложено понимание объектных идентификаторов, которые механически создаются системой и являются уникальными для всех объектов. Данный факт вместе с тем, что в рамках того факта, что в системе объектно-ориентированных баз данных уничтожается нужда в ключах, которые определяются (задаются) пользователями, позволяет базам информации, которые имеют ориентацию на объект, иметь абсолютно все перечисленные плюсы и ряд иных достоинств. В первую очередь идентификатор объекта не обладает возможностью трансформироваться посредством приложения. Кроме того, концепция получения идентификатора объектом ведет к тому, что будет существовать как сепарированная, так и согласованная концепция идентичности, которая не зависит от того, как предоставляется доступ к определенному объекту или каким образом объект проектируется посредством описательной информации. 
5. Существование сопоставительных предикатов. В реляционных базах хранения информации сопоставление неизменно основывается на показателях. В данной модели два организованных комплекса с заданной длиной представляют собой одно явление в случае, если все основополагающие атрибуты кортежа обладают едиными показателями. Но в рамках модели объектно-ориентированной модели были созданы и сформированы другие виды сопоставления. 
6. Данная модель меньше нуждается в существовании соединений. В моделях с ориентацией на объект можно использовать навигацию по объектным структурам. Посредством того, что формируются иные пути соединения в рамках объектных атрибутов, появляется возможность совершенно с другого ракурса посмотреть на вопрос коммуникации в объектно-ориентированных базах данных. Реляционным соединением именуют механику, которая сравнивает два соединения на базе показаний соответствующих атрибутивных пар в данных соединениях. Из-за того, что в рамках баз данных, которые имеют ориентацию на объект, два класса обладают нужными атрибутивными парами, в данной системе все еще нужно использовать реляционную коммуникацию (или же явную коммуникацию). 
7. В данной модели наблюдается большая эффективность и производительность. В огромном количестве баз данных, которые имеют ориентацию на объект, в процессе загрузки объектов в хранилище, объектные идентификаторы, что уже находятся в данном объекте, могут трансформироваться в указатели хранилища. 
8. Возможность работать в рамках объектной алгебры. Данный вид алгебры не имеет большой истории разработки. Это достаточно молодое направление в отличие от реляционной алгебры. Однако, несмотря на то, что о ней мало известно, данная алгебра есть. В рамках этого типа алгебры осуществляются такие основополагающие операции, как: объединение, сегрегация, выбор, создание и навигация. 

Минусы ООБД (модель) 

К недостаткам ООБД можно отнести: 

1. Не существует взаимных операций между реляционной и объектно-ориентированной моделью. То есть, не существует простейшей оптимизации запросов; стандартизированной алгебры запросов; инструментов задания запросов; поддержания представлений; есть вопросы в отношении безопасности модели; нет никакого поддержания активных трансформаций классовых определений; лимитированное поддержание лимитов единства; лимитированные способности настраивать эффективность системы; нет достаточной поддержки объектов с осложеннной структурой; лимитированное объединение с реальными схемами программирования, которые ориентированы на объект; лимитированное повышение уровня эффективности модели. 
2. Нет достаточного количества инструментов для оптимизации запросов. Важнейшей проблемой данной системы считается оптимизация запросов декларативного характера. Трудности с оптимизацией в рамках базы данных обусловлены проблемами непосредственно сущности моделей, что имеют ориентацию на объект. 
3. Нет стандартной запросной алгебры. Из-за того, что эта проблема существует, трудно оптимизировать запросы. 
4. Нет инструментов для задания запросов. Чаще всего в рамках объектно-ориентированной базы данных наблюдается недостаточность инструментов обеспечения запросов. В системах (их немного), в которых есть большое количество подобных инструментов, язык запросов не может быть совмещен с ANSI SQL. В рамках данных инструментов задания запросов не существует подзапросов внутри системы, а также запросов с множествами (объединение, выделение в секции, дифференциация), агрегатных функций, а также GROUP BY, объединений некоторого количества классов — способности, которые полноценно поддерживаются в реляционных моделях. 
5. Нет поддержки представлений. Создать механизм представлений, который ориентирован на объект, трудно из-за того, что есть характерные черты системы вроде объектной идентифицируемости. 
6. Вопросы безопасности системы. В реляционной базе данных можно использовать авторизацию, а в объектно-ориентированных базах она практически не поддерживается. В реляционных моделях пользователь может самостоятельно давать и отбирать права на прочтение или трансформацию определений, кортежей в соединениях и представлениях. Объектно-ориентированные модели могут иметь большее распространение в рамках бизнеса только тогда, когда данная функция будет улучшена. 
7. Лимитированное поддержание единства. Нет механик объявления основных характерных черт атрибутов (к примеру, классовый атрибут невозможно объявить первичным классовым ключом), также не существует лимита уникальности, видимых лимитов единства, методических предусловий и постусловий. 
8. Лимитированные способности настраивания эффективности системы. В огромном количестве объектно-ориентированных моделей есть исключительно лимитированные инструменты параметризованной настройки эффективности. В реляционных базах установщикам дается возможность настроить эффективность модели посредством определения огромного количества критериев, которые задаются сисадмином. 
9. Поддержка осложненных объектов не до конца разработана. Нельзя говорить о том, что в настоящее время можно использовать полный функционал осложненных объектов. Возможно переходить по ссылкам, а также кодировать операции с использованием данных ссылок, однако не существует заданных родовых операций, которые применяют разные типы значений ссылок. 
10. Лимитированное соединение с системами программирования, которые имеют ориентацию на объект. Так, существуют вопросы в области имен; нужно изменять классовую иерархию; объектно-ориентированная база данных склонна к тому, чтобы перегружать операции системы. 

Реляционный и объектно-ориентированная базы данных 

В рамках программирования очень популярна именно система объектно-ориентированная. Однако в рамках создания баз информации данная система не так часто используется. Такому исходу существуют причины, причем и субъективные, и объективные. 

1. Частота использования. Для реляционных моделей сформировано огромное количество интересных продуктов, что нуждаются в поддержке и развитии. В них уже было инвестировано большое количество денежных средств, но заинтересованные лица не против того, чтобы продолжать направлять средства на развитие этих продуктов. А вот на основе объектно-ориентированных баз данных создано очень небольшое количество хороших коммерчески успешных продуктов. Также есть очень небольшое количество сильных объектно-ориентированных систем управления баз информации. 
2. Стандартизация языка запросов. В конце 20 века были созданы первичные стандарты, что сильно повлияли на будущее реляционных баз данных. После того, как был принят данный стандарт, все создатели реляционных систем управления баз информации должны были работать только в его рамках. В настоящее время не существует стандартизированного языка запросов для баз, которые ориентированы на объект. В настоящее время в среде программистов не существует одной точки зрения на то, что конкретно обязан делать язык запросов. Тем более не определено, какие действия язык запросов исполнять не должен. 
3. Математический аппарат. Эдгар Кодд очень давно именно для реляционных баз данных создал базу математического аппарата алгебры реляционного типа. В рамках этого математического аппарата можно объяснить, каким образом нужно исполнять базовые операции над соединениями в базе хранения информации, что подтверждает, что они оптимальны (даже если это не так, то в целом видно, в каких местах возможна оптимизация). Тем не менее, для объектно-ориентированных баз данных не существует подобной системы, хотя исследования в этом направлении идут с 80-х годов 20 века. Получается, что в объектно-ориентированных моделях не существует жесткой системы терминологии, в том числе декартового произведения или декартового отношения. 
4. Вопрос сохранения информации и методик. В рамках реляционных баз данных сохраняются исключительно простая информация. От того приложения, что использует эту информацию, будет зависеть, что случится с данными. В рамках объектно-ориентированных моделей, наоборот, сохраняются объекты. Объектом уже называют общность характерных черт (объектные параметры), методы (то, как выглядит объект). В вопросе того, каким образом объектно-ориентированная модель обязана хранить объекты, а также каким образом данные объекты должны быть разработаны и спроектированы, не существует научного единства, Тут появляется вопрос того, как хранить иерархические объекты, а также как сохранять абстрактные классы и т.д. 

Объектно-ориентированные системы регуляции базами информации 

Посредством данной системы управления возможно совершать работы с объектами баз информации таким же образом, как и с объектами в рамках разработки на языке объектно-ориентированного типа. Объектно-ориентированная система регуляции базами информации увеличивает возможности языком программирования, посредством ввода информации с долгим временем хранения, регуляции параллелизма, восстановления информации и т.д.