Bài giảng Cơ sở dữ liệu nâng cao - Chương 2: Tổng quan cơ sở dữ liệu hướng đối tượng

Bài giảng

CƠ SỞ DỮ LIỆU

NÂNG CAO

Số tc: 2; LT: 20; Btập: 10

GV: Nguyễn Thị Mỹ Dung

Khối lớp: Đại học L2

Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

1

NỘI DUNG MÔN HỌC

1

Chương 1. Tổng quan CSDL phân tán (4)

Chƣơng 2. Tổng quan CSDL hƣớng đối tƣợng

2

3

Chương 3. Cơ bản về Oracle (4)

Chương 4: Lập trình PL/SQL (4)

Chương 5: Procedure, Function (4)

4

5

6

Chương 6: Thiết kế đối tượng (6)

7

Chương 7: Truy vấn trong CSDL HĐT (4)

Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

2

Ch2: Tổng quan CSDL HĐT

I. Giới thiệu

II. Mô hình dữ liệu

III. CSDL hƣớng đối tƣợng (CSDLHĐT)

IV. Các hệ quản trị CSDLHĐT

V. Ƣu điểm của CSDL HĐT

VI. Chuyển đổi từ mô hình đối tƣợng sang mô

hình quan hệ

VII.Phân tích, thiết kế CSDL HĐT với UML

Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

3

I. Giới thiệu

Các khái niệm của hướng đối tượng bao gồm:

Định danh đối tượng (OID); Nạp chồng (Overriding);

Viết đè (Overloading); Đa hình (Polymorphism); Liên

kết động (Dynamic binding); Đối tượng phức

(complex object).

 Định danh đối tượng (OID: Object Identifier):

Trong RDBMS: OID= khóa chính

Trong OODBMS: khoá chính không dùng làm

OID, vì: khoá chính chỉ duy nhất trong 1 quan hệ,

không phải trên toàn hệ thống; khoá chính được

chọn từ các thuộc tính  phụ thuộc vào trạng thái

của đối tượng.

4Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

Định danh đối tượng (tt)

Cần phân biệt 2 trường hợp:

2 đối tượng là một (identical): cùng OID

2 đối tượng bằng nhau (equal): khác OID, nhưng trị

các thuộc tính bằng nhau:

 Bằng cạn (shallow equality): khi loại bỏ hết các

tham chiếu (khoá ngoài) đến các đối tượng khác

 Bằng sâu (deep equality): khi tất cả các đối

tượng được tham chiếu đến cũng bằng nhau

5Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

Giới thiệu (tt)

 Nạp chồng (Overriding):

Định nghĩa lại một đặc tính (thuộc tính/

phương thức) trong lớp con (subclass).

Định nghĩa mới này mới thực sự được dùng

trong lớp con đang xét, chứ không phải định

nghĩa đã có trong lớp cha.

6Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

Giới thiệu (tt)

 Viết đè (Overloading)

Là khái niệm tổng quát hơn overriding

Cho phép tên một phương thức được dùng lại

trong một hoặc nhiều định nghĩa cho lớp.

Có thể thay đổi trong định nghĩa phương thức:

Các tham số: về số lượng tham số, kiểu tham số,

kiểu trả về

Làm đơn giản hoá trình ứng dụng: cho phép ngữ

cảnh được xác định ý nghĩa nào thích đáng nhất tại

một thời điểm.

7Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

Giới thiệu (tt)

 Đa hình (Polymorphism)

Có 3 dạng đa hình:

Về tác tử (operation polymorphism)=

overloading

Về sự bao hàm (inclusion polymorphism): một

phương thức trong lớp cha được thừa kê trong lớp

con.

Về tham số, hay còn gọi về khuôn dạng chung

(parametric polymorphism/ genericity): dùng các

kiểu như các tham số, để định ra các template.

8Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

Giới thiệu (tt)

 Liên kết động (Dynamic binding)

Gắn kết (binding)= quá trình chọn phương

thức thích hợp, dựa trên kiểu của đối tượng

Quá trình gắn kết động/ gắn kết trễ (dynamic

binding /late binding): việc xác định kiểu đối

tượng được trì hoãn đến lúc khai thác chương

trình, chứ không phải ngay khi biên dịch.

9Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

Giới thiệu (tt)

 Đối tượng phức (complex object)

Là đối tượng gồm các đối tượng con, hoặc các

thành tố khác.

Đối tượng được chứa sẽ được kiểm soát theo 2

cách:

 Được bao gói bên trong đối tượng phức, là một

thành phần của đối tượng phức, chỉ được truy

cập thông qua phương thức của đối tượng

phức.

 Họăc, tồn tại độ clập ngoài đối tượng phức, và

chỉ có OID của nó được đặt trong đối tượng

phức.

1C0hương 2: CSDL Hướng đối tượng

Giới thiệu (tt)

Các đặc tính thuộc hướng đối tượng

1. Đối tượng phức 5. Tính thừa kế

2. Định danh dữ 6. Gắn kết động (dynamic bind)

liệu

3. Tính bao gói 7. DML phải đầy đủ về tính toán

4. Kiểu và lớp 8. Tập các kiểu dữ liệu phải mở rộng

được

Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

11

Giới thiệu (tt)

Các đặc tính thuộc hướng đối tượng

9. Có tính bền vững dữ liệu 12. Phải phục hồi được từ

các sự cố phần cứng và

phần mềm

10. Phải kiểm soát được 13. Phải cung cấp cách đơn

CSDL rất lớn

giản để truy vấn dữ liệu

11. Phải hỗ trợ các người

dùng cạnh tranh nhau

Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

12

Ví dụ mô hình đối tƣợng

SVien

Ten

Lop

Nganh

HPhan

hoc

Ten

SLuong

1..*

0..*

LapTKB()

InBangDiem()

1

Diem

mo

DiemTH

DiemLT

DiemPrj

0..*

SuaDiem()

MHoc

Ten

Khoa

+MHoc truoc

0..*

SoTinChi

CapNhatSTC()

0..*

Dieu kien

+MHoc sau

1C3hương 2: CSDL Hướng đối tượng

Ví dụ mô hình đối tƣợng

class khoa {

//du lieu thanh vien

private:

char * makh;

char * tenkh;

//ham thanh vien

public:

khoa ();

void nhap();

void xuat();

char * get_makh();

char * get_tenkh();

void set_makh(char * bmakh);

void set_tenkh(char * btenkh);

};

1C4hương 2: CSDL Hướng đối tượng

II. Mô hình dữ liệu

File Systems

Hierarchical

Network

Relational

Object-Oriented

System

Semantic Data

Model (ERD)

Complex Object

Model

Object-Oriented

Databases

Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

15

Mô hình dữ liệu (tt)

Các mô hình dữ liệu:

 Hệ thống tập tin (file system): 1960 - 1980

 Phân cấp (hierarchical): 1970 - 1990

 Mạng (network): 1970 - 1990

 Quan hệ (relational): 1980 - nay

 Hướng đối tượng (object-oriented): 1990 - nay

 Đối tượng - quan hệ (object-relational): 1990 -

nay

 Kho dữ liệu (data warehouse): 1980 - nay

 Web-enabled: 1990 - nay

Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

16

Tại sao phải xây dựng mô hình đối tượng

 Nhu nhu cầu giảm chi phí, bài toán ngày một phức tạp

và các chức năng hướng tới một mục tiêu là vượt lên

trong môi trường cạnh tranh gay gắt ngày nay.

 Từ quan điểm của công nghệ, xuất hiện áp lực thúc đẩy

việc áp dụng các công nghệ hướng đối tượng, nguyên

tắc và phương pháp tiếp cận trong suốt chu trình phát

triển phần mềm.

 Mục tiêu là cung cấp một dòng mới của cơ sở dữ liệu,

được thiết kế và tối ưu hóa để lưu trữ và thao tác trên

các đối tượng

III. Cơ sở dữ liệu đối tượng

1. Khái niệm

Thông tin được biểu diễn thành các đối tượng

giống như các đối tượng trong lập trình hướng đối

tượng.

Dữ liệu thuộc tính mô tả các đặc trưng của các

thực thể (đối tượng)

Các phương thức mô tả hành vi ứng xử của đối

tượng

Mối quan hệ giữa các lớp với nhau.

Thuộc tính khoá có thể được sử dụng để xác định

các bộ dữ liệu ở những bảng khác được gọi là khoá

ngoại (foreign key).

CSDL đối tƣợng (1. tt)

Mỗi đối tượng (thực thể) có một định danh ID để

xác định duy nhất trong CSDL.

Các CSDLĐT được thiết kế để làm việc tốt đối

với những ngôn ngữ lập trình như Java, C++, C#,

Smalltalk, v.v.

Mục đích của CSDLHĐT là để quản trị hiệu

quả những kiểu dữ liệu phức hợp như âm thanh,

hình ảnh, dữ liệu đa phương tiện, v.v., nhằm

khắc phục những hạn chế của CSDL quan hệ.

Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

19

CSDL đối tƣợng (tt)

2. Kiến trúc của CSDL đối tượng

CSDL đối tượng được tối ưu hóa cho truy cập điều

hướng và điều phối các đối tượng giữa các máy chủ cơ sở

dữ liệu Server và Client

Client-server architecture of an ODBMS

Chương 2: CSDL Hướng đối tượng

20

Bài giảng Cơ sở dữ liệu nâng cao - Chương 2: Tổng quan cơ sở dữ liệu hướng đối tượng - Nguyễn Thị Mỹ Dung