第十章对象关 系数 据库

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1、数据库实用教程（第三版）,第十章 对象关系数据库,清华大学出版社 董健全 2019年6月21日,第十章 对象关系数据库 本章概念： 新一代DBS的两条途径：ORDBS和OODBS；,平面关系模型，嵌套关系模型，复合对象模型，引用类型；,对象联系图的成分及表示方法，数据的泛化/细化； ORDB的定义语言：数据类型、继承性、引用类型的定义， ORDB的查询语言：路径表达式、嵌套与解除嵌套。, 数据模型的演变 查询语言的演变 概念建模的演变,1 数据库技术发展的三个演变过程, 数据库技术发展的三个演变过程：,属性都是基本数据类型。,属性可以是基本数据类型，也可以是关系 类型，且数据结构可以多次嵌套。

2、,在复合对象模型的基础上，数据结构的嵌套采用引用（指针）方式，并且引入面向对象技术的继承性等概念。,属性可以是基本数据类型,也可以是关系类型,还可以是元组类型,且数据结构可以多次嵌套。,1数据模型的演变过程 平面关系模型： 嵌套关系模型： 复合对象模型： 面向对象类型：,返回,数据库技术发展的三个演变过程： 2查询语言的演变 主要指SELECT语句的演变过程：,RDB中的SELECT语句：由六个子句构成。,ORDB中的SELECT语句（SQL3标准）：引入了路径表达式、嵌套 与解除嵌套等概念。,OODB中的SELECT语句（ODMG标准OQL）：有了更多的扩充， 并与宿主语言语句混合起来，可以

3、表达更 为复杂的查询操作。,返回,数据库技术发展的三个演变过程： 3概念建模的演变,ER图： 对象联系图： UML的类图：,ER图 :,返回,2 对象联系图 一、三种模型的表示 集合用 表示，元组用 表示。,例: 在教育系统中,大学(University)与 教师(Faculty) 组成了嵌套关系： University ( uno, uname, city, Staff (fno，fname，age ) 属性Staff是一个关系类型，表示一所大学中的所有 教师。,嵌套的关系结构描述（先定义关系类型，再定义关系）：,type UniversityRel = relation（uno： inte

4、ger， uname ：string， city : string, staff： FacultyRel）； type FacultyRel = realtion（fno：integer， fname：string， age：integer）； persistent var University ： UniversityRel； 这里嵌套关系用持久变量(persistent variant)形式说明,供用户使用。,也可以先定义元组类型UniversityTup与FacultTup, 再定义关系类型UniversityRel与FacultRel分别为UniversityTup的集合与Facult

5、Tup的集合：,type UniversityTup = tuple (uno：integer， uname：string， staff： FacultRel)； type FacultTup = tuple (fno：integer， fname：string， age：integer）； type UniversityRel = set（ UniversityTup ）； type FacultRel = set（ FacultTup ）； persistent var University： UniversityRel ；,也可以不定义关系类型，直接使用集合set形式： type Uni

6、versityTup = tuple (uno: integer， uname: string， staff：set(FacultTup); type FacultTup = tuple（fno：integer， fname：string， age：integer）； persistent var University： set(UniversityTup)；,如果大学中还需要校长（president）信息,那么可 设计成如下关系： University ( uno,uname, Staff (fno,fname,age), President fno,fname,age ) 其中Staff是

7、关系类型， President是元组类型； 表示元组类型。 University关系是一个复合关系，不是嵌套关系，,二、引用类型 嵌套关系和复合对象的明显弱点是: 无法表达递归的结构，类型定义不允许递归。 禁用的类型构造 :,采用“引用” 技术解决类型定义中的递归问题。 在属性的类型中，除了基本数据类型、元组类型、关系类型外， 还可以出现“引用类型”。引用类型相当于程序设计中指针的概念， 在面向对象技术中称为“对象标识”。 引入“引用”概念的类型构造：,三、对象联系图的成分,表示对象类型（相当于实体类型）；,表示基本数据类型（整型、实型、字符串型）属性；,表示对象之间的“引用”；,表示属性值是

8、单值（属性可以是基本数据类型， 也可以是另一个对象类型）；,表示属性值是多值（属性可以是基本数据类型， 也可以是另一个对象类型）；,表示对象类型之间的超类与子类联系（从子类 指向超类）；,表示两个属性之间值的联系为逆联系。,椭圆： 小圆圈： 椭圆之间的边： 单箭头（）： 双箭头（）： 双线箭头（）: 双向箭头（）:,返回,四、数据的泛化细化 数据的泛化细化：对概念之间联系进行抽象的一种方法。 “泛化”：称较高层上抽象是较低层上抽象的“泛化”。（在较低层 上抽象表达与之联系的较高层上的抽象， ） “细化”：称较低层上抽象是较高层上抽象的“细化”。这种细化联 系是一种“是”（is a）的联系。,在

9、有泛化细化联系的对象类型之间： 较高层的对象类型称为“超类型”（supertype）， 较低层的对象类型称为“子类型”（subtype）。 子类具有继承性,继承超类的特征,而子类本身又有其它的特征。 泛化/细化联系用泛化边(双线箭头)表示,泛化边从子类指向超类。,泛化/细化联系用泛化边(双线箭头)表示,泛化边从子类指向超类。,salary,sno,一、基本数据类型:整型、浮点型、字符型、字符串、布尔型 和枚举型； 二、复合类型：复合类型有下列五种： 1.结构（或行）类型：不同类型元素的有序集合称为结构。 2.数组类型：同类元素的有序集合，称为数组（array）。 3.包(多集)类型：同类元素的

10、无序集合并且允许有重复的元素。 4.集合类型：相同类型元素的无序集合，并且所有的元素必须是 不同的（set）。 5.列表类型：类型相同并且允许有重复的元素的有序集合。,3 面向对象的数据类型,复合类型中: 数组、列表、包、集合 统称为聚集类型。 聚集类型的差异,数据类型可以嵌套。 例： 课程成绩集 (MATHS,80),(PHYSICS,90),(PL,70),(OS,80),(DB,80) 外层是集合类型，里层是结构类型。 三、引用类型 数据类型的定义只能嵌套， 若要允许递归，就要前面提到的引用类型,4 ORDB的定义语言 一、ORDB的定义: 在传统的关系数据模型基础上，提供元组、数组、集

11、合一类丰富的数据类型以及处理新的数据类型操作的能力，并且有继承性和对象标识等面向对象特点。,二、ORDB数据类型的定义 在对象关系模型中，属性可以是基本数据类型或复合类型。 复合类型有下列四种： （1）结构类型：不同类型元素的有序集合称为结构。 （2）数组类型：同类元素的有序集合，称为数组（array）。 （3）多集类型：同类元素的无序集合（有的成员可多次出现）， 称为多集（multiset）。 （4）集合类型：同类元素的无序集合(每个成员只能出现一次)， 称为集合（set）。,在ORDB中，数据类型可以嵌套。 例如课程成绩集： （MATHS，80），（PHYSICS，90），（PL，70），

12、（OS，80），（DB，0）， 外层是集合类型，里层是结构类型。 例：设学生选课和成绩的嵌套关系如下： SC(name,cg(course,grade,date) 其属性表示：学生姓名、课程名、成绩、日期等含义。,CREATE TYPE MyString char varying；/*定义MyString是变长字符串类型*/ CREATE TYPE MyDate (day integer， month char(10)， year integer)；/*定义MyDate是结构类型*/ CREATE TYPE CourseGrade(course MyString， grade integer，

13、 date MyDate); /*定义CourseGrade是结构类型*/ CREATE TYPE StudentGrade setof(courseGrade)； /*定义StudentGrade集合类型*/ CREATE TYPE StudentcourseGrade (name MyString， cg StudentGrade)； /*定义StudentcourseGrade是结构类型*/ 在上述基础上再定义关系SC: CREATE TABLE sc of TYPE StudentcourseGrade； /*定义表sc包含了类型为结构StudentcourseGrade的元组*/,C

14、REATE TYPE MyString char varying； /*定义MyString是变长字符串类型*/ CREATE TYPE MyDate ( day integer， month char(10)， year integer)； /*定义MyDate是结构类型*/ CREATE TYPE CourseGrade ( course MyString， grade integer， date MyDate); /*定义CourseGrade是结构类型*/,CREATE TYPE StudentGrade setof(courseGrade)； /*定义StudentGrade集合类型

15、*/ CREATE TYPE StudentcourseGrade (name MyString， cg StudentGrade)； /*定义StudentcourseGrade是结构类型*/ 在上述基础上再定义关系SC: CREATE TABLE sc of TYPE StudentcourseGrade； /*定义表sc包含了类型为结构StudentcourseGrade的元组*/,也可以不创建中间类型，直接创建所需的表： CREATE TABLE sc（name MyString， cg setof（course MyString， grade integer, date MyDate

16、）；,ORDB中数据类型系统还支持数组和多集类型，,例如： CREATE TYPE NameArray MyString10； /*定义NameArray是数组类型*/ CREATE TYPE Grade multiset(integer)； /*定义Grade是多集类型，每个成员是整数*/ 多集类型中的元素是无序的。如果要求元素有序,则用列表类型： CREATE TYPE Grade listof(integer)；,三、继承性的定义 继承性可以发生在类型一级或表一级。 1.类型级的继承性：数据类型之间的子类型与超类型的联系。,例：有关人的类型定义： CREATE TYPE Person（name MyString， social_number integer）； 可用继承性定义学生类型和教师类型： CRE