Bancos de Dados com Objetos

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Bancos de Dados com Objetos

• Jacques Robin
• CIn-UFPE

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Banco de dados com objetos diversidade dos
modelos

• Modelo puramente orientado a objetos (OO), ex.,
  O2
• Modelo objeto-relacional (OR), ex., SQL3
• Modelo ativo orientado a objetos (AOO), ex.,
  Chimera
• Modelo dedutivo orientado a objetos (DOO), ex.,
  F-Logic
• Modelo com restrições e objetos (COO), ex., C3
• Modelo de componentes distribuídos orientado a
  objetos (DOOC), ex., CORBA

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Orientação objetos para BD motivação

• Uniformidade
• codificar lógica da aplicação e o acesso aos
  dados no mesmo paradigma (impedance mismatch)
• Completude computacional
• embutir no BD comportamentos ligados aos dados
• Expressividade da modelagem
• estruturas complexas, recursivas e heterogêneas
• Modularidade e reuso
• hierarquia de classes com herança e
  encapsulamento permite prototipagem,
  personalização e extensão rápida
• Integração em sistemas de componentes
  distribuídos
• Novas aplicações de BD
• CAD/CAM, CASE, GIS, gerenciamento de workflows,
  groupware, bibliotecas digitais multimídia,
  comercio eletrónico, etc.

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Serviços requeridos de um BDOO

• Orientação a objetos
• Identificação única
• Encapsulamento de estado e comportamento
• Construtores de estruturas complexas ortogonais e
  extensíveis
• Hierarquia de classes (esquema) com herança de
  estado e comportamento
• Estado inicial e comportamento default
• Sobrescrita, sobrecarga e ligação dinâmica
• Completude computacional
• Restrições, verificação e inferência de tipos
• Herança múltipla
• Acesso completo a recursos
• Gerenciamento de versões

• Banco de dados
• Persistência
• Otimização de acesso a memória segundaria
• Acesso concorrente
• Recuperação
• terminação, exceções, transações
• Linguagem de manipulação
• conciso, intuitivo, declarativo, interpretado,
  otimizável, independente da aplicação,
  formalmente bem fundamentado
• Visões e dados derivados
• Restrições de integridades
• Manipulação dinâmica de esquema
• Utilitários administrativos

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Modelos puramente orientado a objetos

• Extensões de LPOO para serviços de BD
• resolvem o impedance mismatch (com Java, C,
  Smalltalk)
• nenhum já fornece leque de serviços suficiente
  para constituir um autêntico SGBD (em geral
  apenas persistência e concorrência)
• Implementações do padrão ODMG
• cobrem maioria dos serviços obrigatórios de BDOO
• não resolvem impedance mismatch
• não é computacionalmente completo
• integração com LPOO via strings e não objetos
• sintaxe consultas ?SQL, definições ?SQL (?
  CORBA)
• semântica nada a ver com SQL, e de fato sem
  definição precisa
• sem fundamentação nos princípios de engenharia de
  software
• padrão comercial, ainda imaturo, e sem apoio
  dos gigantes
• cada vez mais usadas para aplicações avançadas

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Características de O2

• Mais completa das implementações comerciais de
  ODMG
• Tipos e classes
• tipos primitivos booleano, caráter, inteiro,
  real, string
• tipos compostos via construtores
• ortgonais e recursivos de tupla, lista, bag e
  conjunto
• aplicados a tipos primitivos e/ou classes
  definidas pelo usuário
• classes
• tipo definido via construtores de tipos
• assinaturas do métodos
• implementação dos métodos via LPOO ligado
  (Java, C, Smalltalk)
• superclasse(s)
• Objetos
• id única, definido como persistente ou
  transitório
• criado via new, herda tipo e métodos da classe

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Estudo de caso comparativo A lista de materiais

• Problema padrão em indústria da manufatura
• 3 tarefas teste de linguagem de manipulação e
  consulta nesse domínio
• 1. Descrever um BD brinquedo (com seu esquema)
• 2. Fazer uma consulta seletiva do BD brinquedo
• 3. Fazer uma consulta agregada do BD brinquedo

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A lista de materiais modelo ER
fabricante
cor
modelo
nome
idade
1
n
1
domicílio
possui_frota
Veículo
Pessoa
pessoa
n
1
produz
é-um
rua
1
1
salário
1
localização
1
administra
Companhia
Empregado
companhia
qualificação
1
1
n
nome_comp
possui
trabalha
gerencia
1
n
Subsidiária
1
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A lista de materiais em SQL2
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BD Orientado a Objetos - Exemplo
BD x Aplicações

• classe3
• Endereço
• rua String,
• localização String
• classe4
• Pessoa
• nome String,
• idade Integer
• domicilio Endereço,
• Frota Veiculos
• classe5
• Empregado is-a Pessoa
• qualificações String,
• salário Integer
• Familiares Pessoa

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BD Objeto Relacional - Exemplo
BD x Aplicações
Criação de Tipos
CREATE TYPE Subsidiaria ( NomeSub
String, Escritório endereço, Empregados
SET(REF(Empregado)), )
CREATE TYPE Endereço ( RuaNo VARCHAR(60),
Cidade VARCHAR(40), )
CREATE TYPE empregado ( nome CHAR(20),
salário DECIMAL(10,2), )
CREATE TYPE Companhia ( NomeComp
String, Matriz endereço, Subsidiarias
SET(REF(Subsidiaria)), Presidente REF(Empregado),
)
Criação de Tabelas
CREATE TYPE Fornecedor ( CodFornec
CHAR(4) NomeFornec VARCHAR(40)
EndFornec endereço, )
CREATE TABLE Fornecedor OF Fornecedor CREATE
TABLE empregados OF Empregado
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BD de empregados em O2 Java

• Definição do BD
• class Companhia
• type tuple(namestring,
• matrizEndereço,
• subsidiáriasset(Subsidiária),
• presidenteEmpregado)
• end
• class Subsidiária
• type tuple(namestring,
• public escritórioEndereço

• Consulta seletiva
• Consulta agregada
• classe1
• Companhia
• nome String,
• matriz Endereço
• Subsidiarias Subsidiaria,
• Presidente Empregado
• classe2
• Subsidiaria
• nome String,
• escritório Endereço
• Gerente Empregado,
• Empregados Empregado

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Modelos objeto-relacionais
14
Características de SQL3
15
BD de empregados em SQL3
16
Aplicações e limitações dos modelos OO e OR
17
Modelo OO x Modelo OR
18
Modelo dedutivo orientado a objetos motivação
19
Serviços de um BD dedutivo orientado a objetos
20
Tipologia e implementações dos modelos dedutivos
orientados a objetos
21
Características de F-Logic
22
BD de empregados em F-Logic
23
Aplicações e limitações dos modelos DOO
24
Modelo DOO x modelos OO e OR
25
Modelo ativo orientado a objetos motivação
26
Serviços de BD ativo orientado a objetos
27
Tipologia e implementações dos modelos ativos
orientados a objetos
28
Características de ??
29
BD de empregados em ??
30
Aplicações e Limitações do modelo AOO
31
Modelo AOO x modelos OO e OR
32
Modelo AOO x modelo DOO
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BD e componentes distribuídos orientado a objetos
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BD distribuídas heterogêneas e CORBA
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Conclusão contribuição atual da orientação
objetos para BD e perspectivas futuras
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(No Transcript)