面向对象数据库发展和研究*

面向对象数据库作为第三代数据库具有前两代数据库无法比拟的优点,满足复杂数据结构和海量存储需要,是新型数据库如多媒体数据库﹑空间数据库﹑演绎数据库﹑工程数据库实现的基础。通过对比传统数据库的不足来说明面向对象数据库的优点,讲述面向对象数据库中的七种关键技术：数据库转换﹑模式演进﹑索引﹑事务管理﹑视图实现﹑版本管理﹑安全建模,介绍面向对象数据库的几种实现方法和发展前景。     

面向对象数据库的关键技术研究

面向对象数据库作为第三代数据库,具有前两代数据库无法比拟的优点,满足复杂数据结构和海量存储需要,是新型数据库如多媒体数据库﹑空间数据库﹑演绎数据库﹑工程数据库的实现基础。本文作为综述第1部分,通过对比传统数据库不足来说明面向对象数据库优点,介绍面向对象数据库3种关键技术:数据库转换﹑模式演进﹑视图实现,阐述其原理并评论其优缺点。     

基于面向对象数据库的CIM应用

公共信息模型(CIM,Common Information Model)是解决"信息孤岛"问题的有效手段,CIM基于UML实现面向对象的建模,模型在传统关系型数据库中的表示方式一直存在不匹配的问题,本文采用面向对象数据库对CIM进行存储,通过面向对象数据库查询技术实现CIM的实际应用,从而解决了元模型到关系数据库的映射难题,易于数据库的后期维护和模型的升级。     

基于面向对象的离心泵CAPP系统

介绍一个应用面向对象技术、基于特征建模开发的某工业泵厂CAPP系统。建立了产品在不同层次上特征的表达 ;论述了面向对象机制的实现、特征的表达与设计方法 ;系统实现了特征对象模型和数据库间的信息交换。     

UML动态模型在关系数据库操作中的应用

UML作为一种面向对象的标准建模语言,在关系数据库系统的建模领域也得到了广泛的应用.用UML为关系数据库模式建立的模型比ER模型表达力更强,但目前的UML数据库建模技术主要强调静态模型.概述了如何使用UML动态建模方法为关系数据库操作建模.在建立的框架的基础上可为原子数据库操作建模,进而为更复杂的数据库操作建模.这种方法将为用户和开发者提供对整个系统的一个统一视角,将UML的强大功能扩展到数据库领域.     

基于主动对象/行为图的主动面向对象数据库建模机制的研究与应用

概念建模主动面向对象数据库时,UML基于对象结构/对象行为这种二维机制,将主动行为和被动行为都作为同样的对象行为来建模,这显然不能完整地反映主动面向对象数据库的三维概念模式:对象结构、主动行为和被动行为。提出使用主动对象/行为图这一建模工具来拓展UML,借以基于对象结构/主动行为/被动行为这种三维机制概念建模主动面向对象数据库。     

一种高性能多模式的内存数据库系统

随着智能电网和工业物联网的蓬勃发展,针对单一模式的数据库不能满足所有需求的问题,研发一种高性能多模式的内存数据库,以适应单应用、多应用、多节点、多现场等不同部署模式下的高性能数据访问要求。数据库以面向对象方式建模,提供面向对象接口、SQL接口和键值访问接口,适应不同的编程模式和使用场景。该数据库广泛应用于电力、冶金、交通等多个领域,通过数千个不同规模系统的稳定运行验证其多模式的灵活性。     

Oracle工程数据库中的面向对象设计技术

数据库技术在工程领域的应用越来越广泛。同传统数据库比较，对工程数据库则有许多新的要求，如能够完成强大的建模能力和高效的面向对象的处理能力，能满足网络化和实时分布式处理能力。结合面向对象技术的关系数据库是对传统事务处理数据库的扩展，利用面向对象技术建立数据库的模型。可以在满足工程数据库的要求基础上减少创建应用的过程，是下一代数据库的一个研究方向。以主流数据库Oracle 8i为主，讨论了面向对象的技术特点，最后以实际工程数据库的对象建模为例作了阐述。     

从面向对象数据库模式到关系数据库模式的转换

本文提出了一种从面向对象数据库模式到关系数据库模式的映射及基于该映射的模式转换算法。以查询为例,说明了面向对象数据库中的特有语义仍能保留在转换后的关系模式中,而且从面向对象数据库到关系数据库的基于该模式转换中操纵运算的转换也是切实可行的。所得的模式转换结果可应用于面向对象数据库和关系数据库之间的互操作。     

基于ER方法的面向对象数据库建模技术

面向对象数据库在诸如CAD/CAM,CASE,Al以及is等领域有着广泛的应用前景,然而对于同时建模结构和行为并具有复杂的类分层结构和聚集结构的面向对象数据模型,其数据库的设计间题变得极为复杂。究其原因是,面向对象数据模型尽管具有很强的建模能力,但在概念级使用它进行建模存在若干间题:①面向对象数据模型的动态行为能力通常是用过程式语言来描述的,这使得在概念级说明方法非常困难[zJ;②在面向对象数据模型中缺乏对联系概念的显式表示,往往不利于在概念级建模。     

OODB中的模式更改框架

模式演化是OO系统中一个很关键的问题。由于OODB的应用具有动态特征,因而模式要经常改动。但是,更改要保持模式和数据库的一致性。模式更改有两个重要的问题:在类型定义改变时,对象的结构一致性和行为一致性。本文主要讨论这两方面的问题。     

基于路径无关语言的等价模式演化策略

面向对象数据库的许多应用环境需要频繁的模式演以化,但模式演化以后,基于先前模式的应用程序因此而不得不修改或重编,这就造成了巨大的软件浪费.提出了基于路径无关语言的等价模式演化方案来解决这个问题.首先,路径无关语言是一种面向对象数据库的编程语言,它能使程序脱离对细节数据模式的导航,对模式演化具有较强的适应性.而等价模式演化是一种新的模式演化方案,它能保证用路径无关语言编写的应用程序在模式演化以后无须修改而完全重用.此外,在实现等价模式演化的系统中,为了减少演化开销以及不增加用户的额外编程负担,提出了虚拟关系机制和对象演化技术.     

Contextual Partitioning for Comprehension of OODB Schemas

Object-oriented databases (OODBs) have been utilized for complex modeling tasks within a variety of application domains. The OODB schema, typically expressed in a graphical notation, can serve as a useful presentation tool for the information contained in the underlying OODB. However, such a schema can be a large, complex network of classes and relationships. This may greatly hinder its effectiveness in helping users gain an understanding of the OODBs contents and data organization. To facilitate this orientation process, a theoretical framework is presented that guides the refinement\/ of an existing schemas subclass-of\/ relationship hierarchy – the backbone of any OODB. The framework sets forth three rules which, when satisfied, lead to the establishment of a collection of contexts, each of which exhibits an internal subclass-of\/ tree structure. A formal proof of this result is presented. An algorithmic methodology, involving a human–computer interaction, describes how the approach can be applied to a given OODB schema. An application of the methodology to an example OODB schema is included.     

Computing access relevance for path-method generation in OODB and IM-OODB

A path-method (PM) is a mechanism to retrieve or to update information relevant to one class, in an object-oriented database (OODB), that is not stored with that class but with some other class. The PM traverses a chain of classes and connections that ends at the class where the required information is stored. However, it is a difficult task for a user to write PMs. This is because it might require comprehensive knowledge of many classes of the conceptual schema. But a typical user has often incomplete or even inconsistent knowledge of the schema. Currently we are developing a system, called Path-Method Generator (PMG), which generates PMs automatically according to a naive user's requests. One algorithm of PMG uses numerical access relevance between pairs of classes as a guide for the traversal of an OODB schema. In this paper we define the notion of access relevance to measure the significance of the (indirect) connection between any two classes in an OODB and present efficient algorithms to compute access relevance. The manual PM generation in an interoperable multi object-oriented database (IM-OODB) is even more difficult than for one OODB since a user has to be familiar with several OODBs. We use a hierarchical approach for developing efficient online algorithms for the computation of access relevances in an IM-OODB, based on precomputed access relevances for each autonomous OODB. In an IM-OODB the access relevances are used as a guide in generating PMs between the classes of different OODBs.     

面向对象数据库的查询转换成关系数据库的查询

文章基于从面向对象数据库(OODB)到关系数据库(RDB)的模式转换,提出了一种从面向对象数据库查询到关系数据库查询的转换算法。该算法主要针对关系数据库中不支持的,而面向对象数据库查询中特有的面向对象特征,诸如,类分层结构、类复合分层结构和集合属性,以及考虑由传统的关系运算来实现它们的语义的一般方法。这项研究的结果可以用于将关系数据库管理系统(RDBMS)升级为面向对象数据库管理系统(OODBMS),也可以用于面向对象数据库和关系数据库之间的互操作。     

Translating object-oriented database transactions into relational transactions

In this paper, we present methods of translating transactions from object-oriented database (OODB) to relational database (RDB). The process involves schema mapping in data definition language and transaction translation in data manipulation language. They include scheme definition, data query and transaction operation of insert, update, and deletion. We also discuss the object-oriented features in OODB operations that are not supported by RDB, such as class hierarchy, class composition hierarchy, and set attribute, and provide a general solution to realize those mechanisms by traditional relation operations. The result of the transaction translation can be applied into adding object-oriented interface into relational database management system and to the interoperability between OODB and RDB.     

OA系统流程模型分析与元模型设计

分析办公自动化(OA)系统中的流程模型，参考工作流管理联盟的基于XML的过程定义语言，提出OA系统的基本流程元模型设计，其中包括OA系统的流程模型、元模型规范、处理规范等，解决了OA系统中流程的标准化处理问题，适用于建立具有行业范围的OA系统流程及处理规范，有利于促进OA系统的标准化建设。     

An empirical investigation of factors influencing object-oriented database querying

Object-oriented databases (OODBs) provide an effective means for capturing complex data and semantic relationships underlying many real-world database applications. Because users' interactions with databases have increased significantly in today's era of client–server computing, it is important to examine users' ability to interact with such databases. We investigated a number of factors that potentially affect performance in writing queries on an OODB. First, we evaluated the utility of graphical and textual schemas associated with emerging OODBs from the perspective of database querying. Second, we examined the use of two different strategies (navigation and join) that could be used in writing OODB queries. Third, we examined a number of factors that potentially contribute to the complexity of an OODB query.Our exploratory study examined the performance of 20 graduate students in an experiment in which each participant wrote queries for two problems, one using a graphical OODB schema and the other a textual OODB schema. The participants had no prior exposure to the object-oriented data model. We found that there was no difference in query writing performance (either accuracy or time) using the graphical and textual schemas. Examination of query strategy revealed that a significant number of participants used a join strategy, rather than the navigation strategy that matches the database structure. Use of the join strategy resulted in significantly less accurate and slower query writing than did the navigation strategy. From the viewpoint of complexity, the number of objects referenced in a query, the number of starting points in the from clause, and the presence of special operators influenced both the accuracy and time of query writing.     

ONTOSDB数据库模式设计与组织结构──主论OODBMS的对象持久机制和库的组织结构

该文以ＯＮＴＯＳ　ＤＢ系统为例,详细讨论了现代ＯＯＤＢＭＳ在实现对象持久性、数据库的模式设计和组织结构等方面底层最基本的技术和方法,构成了ＯＯＤＢ理论研究和产品开发的基础。