面向?qū)ο笤陉P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1、    面向?qū)ο笤陉P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用    徐萍摘要：該文針對(duì)面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，將兩者相結(jié)合，研究了將面向?qū)ο蠹夹g(shù)方式應(yīng)用于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，重點(diǎn)描述了對(duì)象映射成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的方法。關(guān)鍵詞：面向?qū)ο?；關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)；映射；類；屬性：tp311 ：a ：1009-3044（2016）20-0012-021 引言面向?qū)ο螅╫bject oriented，oo）是把面向?qū)ο蟮乃枷霊?yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中，以對(duì)象為內(nèi)核，以類、繼承、封裝、多態(tài)等概念構(gòu)造系統(tǒng)，進(jìn)行客觀事物的軟件開發(fā)設(shè)計(jì)的一種方法。面向?qū)ο?，?duì)象其實(shí)就是一個(gè)封裝體，

2、包含數(shù)據(jù)和控制命令。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和開發(fā)軟件的不斷升級(jí)，面向?qū)ο蟮姆椒ê蛻?yīng)用已經(jīng)不僅僅局限于軟件開發(fā)和程序設(shè)計(jì)，已經(jīng)逐漸擴(kuò)展到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理、人機(jī)交互等計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，甚至對(duì)人工智能、計(jì)算機(jī)輔助工具、信息系統(tǒng)等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)都離不開數(shù)據(jù)庫(kù)，面向?qū)ο蟮膹V泛應(yīng)用，也給數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)增添了新鮮血液。面向?qū)ο蠓椒ㄅc數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，尤其是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)如何有效結(jié)合，更好的支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，是一個(gè)非常值得研究的課題。2 面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)2.1 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)電子商務(wù)、云存儲(chǔ)、云計(jì)算等計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，已經(jīng)是當(dāng)今信息技術(shù)的重要手段，而數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分和核心內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫(kù)類

3、型有網(wǎng)狀、層次和關(guān)系幾類，其中關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)以其集合的操作方式得到了最為廣泛的應(yīng)用。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是一種建立在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫(kù)，用集合代數(shù)方法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)單元中數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，是一組相互之間有關(guān)聯(lián)關(guān)系的表，表的關(guān)系通過相關(guān)字段進(jìn)行關(guān)聯(lián)，表中的數(shù)據(jù)可以根據(jù)需求情況進(jìn)行存取且不用重新組織數(shù)據(jù)庫(kù)表格。新建一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，每一行包含一個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)體，是被列定義的種類。目前應(yīng)用較多的數(shù)據(jù)庫(kù)有oracle、sqlserver、mysql等。2.2面向?qū)ο蠓治龇嫦驅(qū)ο蠓治龇ǎ╫bject-oriented analysis，ooa），是指一個(gè)軟件開發(fā)項(xiàng)目在開發(fā)過程中，首先要對(duì)業(yè)務(wù)情況進(jìn)行調(diào)研，然后用面向

4、對(duì)象的思想對(duì)該項(xiàng)目業(yè)務(wù)進(jìn)行歸納、分類、分析。ooa強(qiáng)調(diào)的是業(yè)務(wù)對(duì)象之間的關(guān)系以及對(duì)象的屬性和行為。面向?qū)ο蠓治龇ㄊ褂脩艉驮O(shè)計(jì)者之間的溝通更容易，設(shè)計(jì)者能夠更好地理解用戶的需求，設(shè)計(jì)者了解了用戶的需求，才能更好地設(shè)計(jì)出用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的映射方式，從而設(shè)計(jì)出用戶滿意的數(shù)據(jù)庫(kù)。ooa方法的程序設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)框架來說，一個(gè)是針對(duì)開發(fā)者的外部層，外部層是應(yīng)用程序的整體設(shè)計(jì)；內(nèi)部層針對(duì)物理存儲(chǔ)，稱為物化視圖，是基于遠(yuǎn)程表格的，也可以稱之為快照；概念層介于外部層和內(nèi)部層之間，是內(nèi)外部的映射，用ddl表示，概念層是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的真正表現(xiàn)形式。對(duì)象與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)通過映射發(fā)生關(guān)系，映射方法就是將關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行概念

5、層的設(shè)計(jì)。從對(duì)象到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的映射內(nèi)容包括：屬性與列的映射，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的繼承，類與表的映射，映射的關(guān)聯(lián)，聚合和組合以及實(shí)現(xiàn)關(guān)系等。將對(duì)象建模和映射的過程就是將對(duì)象轉(zhuǎn)換成概念層的數(shù)據(jù)庫(kù)模型，對(duì)象模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的映射有如下關(guān)系：1）每個(gè)對(duì)象是唯一的，有唯一的標(biāo)識(shí)符，具有唯一性。對(duì)象的標(biāo)識(shí)一般用主鍵或者是系統(tǒng)自動(dòng)生成的偽標(biāo)識(shí)符來標(biāo)識(shí)，而不是通過描述對(duì)象的屬性來標(biāo)識(shí)。2）類與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的表的轉(zhuǎn)換，可以通過直接調(diào)用表的名稱，或者可以通過在類的名稱前加前綴的方式修改成表的名稱來實(shí)現(xiàn)。3 基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法3.1 整體思路基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法，首先要

6、確定應(yīng)用程序中的領(lǐng)域類，領(lǐng)域類中將數(shù)據(jù)信息和對(duì)數(shù)據(jù)的操作、調(diào)用方法進(jìn)行了封裝。領(lǐng)域類實(shí)例化，就得到對(duì)象，因此，需要提前把對(duì)象的存儲(chǔ)、地址、檢索方法、調(diào)用方法等問題設(shè)計(jì)好，做好準(zhǔn)備工作。在面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)通過對(duì)象形式存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并且對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系是自動(dòng)存儲(chǔ)的。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)本身不存在集合和分解的問題，可以由與對(duì)象相關(guān)的狀態(tài)圖像構(gòu)成。面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是通過對(duì)對(duì)象進(jìn)行查詢、檢索、調(diào)用的，不存在對(duì)某個(gè)表的一行或一列進(jìn)行某些操作。因此需要提前定義對(duì)對(duì)象的各種操作方法。比如：writeobject（）是一個(gè)寫入并存儲(chǔ)一個(gè)對(duì)象及所有對(duì)象相關(guān)；read object（）是讀取一個(gè)對(duì)象

7、及所有對(duì)象相關(guān)。每個(gè)對(duì)象有唯一的標(biāo)識(shí)id，在寫入和讀取時(shí)通過唯一的標(biāo)識(shí)id進(jìn)行。以消費(fèi)者對(duì)電子賬戶的寫入、讀取操作為例子，來說明面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，如圖1所示。將消費(fèi)者對(duì)電子賬戶的操作對(duì)象的屬性描繪成字段，指向其他對(duì)象需要映射到相應(yīng)的外部關(guān)鍵字上，此處的操作動(dòng)作不能封裝。數(shù)據(jù)庫(kù)中的每一個(gè)表對(duì)應(yīng)一個(gè)類，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的表的操作設(shè)定為函數(shù)。3.2 對(duì)象映射成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)rdbms的表都是二維表，一個(gè)二維表是一個(gè)管理單元，二維表及表與表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系用來描述對(duì)象模型的屬性，即對(duì)象模型與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的映射關(guān)系。將每個(gè)對(duì)象的類存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)的表中，一個(gè)類對(duì)應(yīng)一個(gè)對(duì)象實(shí)例，并進(jìn)行存儲(chǔ)。不僅對(duì)象實(shí)例映射到關(guān)

8、系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系也要映射到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，這樣才能進(jìn)行后續(xù)的操作。對(duì)象之間的關(guān)系有四種：關(guān)聯(lián)、繼承、聚合、組成。關(guān)聯(lián)是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，聚合不僅需要對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的整體進(jìn)行操作，還需要對(duì)部分進(jìn)行操作，即讀取時(shí)需要整體讀取的同時(shí)也需要在部分?jǐn)?shù)據(jù)中進(jìn)行讀取。關(guān)聯(lián)是不需要的，在關(guān)聯(lián)中存儲(chǔ)和讀取的執(zhí)行操作不明顯。關(guān)聯(lián)和聚合的區(qū)別在于對(duì)象之間的聯(lián)系程度不同。對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)不但有存儲(chǔ)、調(diào)用等動(dòng)作，還有刪除的動(dòng)作，那么將數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)對(duì)象的存儲(chǔ)和刪除也是一樣，對(duì)象映射成關(guān)系型數(shù)據(jù)由一些規(guī)則，如下：1）一個(gè)類與一個(gè)庫(kù)表對(duì)應(yīng)映射，也可以多個(gè)類與一個(gè)庫(kù)表對(duì)應(yīng)映射。2）類中存在父子

9、關(guān)系的類，映射關(guān)系時(shí)可以分別與父和子類分別映射，或者不對(duì)父類進(jìn)行定義，讓子類具有父類的屬性；不對(duì)子類進(jìn)行定義，讓父類具有子類的屬性。3）映射關(guān)系定義為一個(gè)表，包含一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多等關(guān)聯(lián)關(guān)系，也可在類表之間定義外鍵。4）聚合的方式有兩種：一種是用一張表將所有對(duì)象類的屬性合并；一種是分別用兩張表分別將對(duì)象類的整體和部分分別合并，利用外鍵關(guān)聯(lián)整體與部分的關(guān)系。5）有些類是沒有屬性的，沒有屬性則沒有映射表。6）映射后的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)表需要進(jìn)行冗余操作，使其關(guān)系范式合理。4 結(jié)論面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以其模型簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)獨(dú)立的優(yōu)勢(shì)，成為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的主流方向，本文針對(duì)面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，將兩者相結(jié)合，研究了將面向?qū)ο蠹夹g(shù)方式應(yīng)用于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的研究，重點(diǎn)描述了對(duì)象映射成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的方法。參考文獻(xiàn)：1 楊玉芬，李明明.高曉旸對(duì)象管理在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)中的應(yīng)用研究j.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2013，9（5）：548-553.2 肖剛.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)在教學(xué)信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用j.硅谷，2012（6）：79.3 陸登，李善平，鄭春昭. 基