数据库第九章
第九章数据库
3.孤立点分析（outlier analysis），它试图 识别出不符合规则的数据项。 4.序列模式分析（sequential pattern analysis），它试图确定随时间变化的行为 模式。 9.7数据库技术的社会影响
当今的技术已经能够存储相当大数量的数 据，但是，如果我们不能提取与手头工作 相关的有用信息项，那么这样的数据集就 是无用的。在本章中，我们将研究数据库 系统，并弄清这些系统是怎样利用抽象工 具从庞大的数据集合中提取出有用的信息。 作为相关主题，我们还要研究数据挖掘， 即一个与数据库技术密切相关的快速发展 的领域，其目标是发展在数据集上确定和 寻找数据的模式。此外，我们还将学习传 统文件结构的原理，因为他支撑了现在的 数据库和数据挖掘系统。
9.4维护数据库的完整性 9.4.1提交/回滚协议 把一个事务的所有步骤记录进日志文件的 那个点，称为提交点（commit point）。 如果问题出现在事务达到其提交点之前， 那么DBMS可能会发现自己不能完成已经执 行了一部分的事务。这种情况可以利用日 志回滚（rollback）（也称为撤销）实际上 已被事务实施的活动。
碰撞或者溢出的解决方法：一是允许扩展 桶的大小，二是允许桶溢出到一个专门为 解决这种问题二保留的溢出区。 记录的数目与文件中总的记录容量之比称 为负载因子（load factor）。 例如：14,34,7,6,9,21, 44,27,，散列函数 Xmod11,在来数据32。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
一个事务的回滚可能会影响到别的事务， 造成这些事务也需要回滚，结果就产生了 级联回滚（cascading rollback）。 9.4.2锁定 数据库可能出现错误决算问题（incorrect summary problem）和更新丢失问题（lost update problem）。 锁定协议（locking protocol），该协议规定， 数据库中当前正在被某个事务使用的项目 都要加以标记。
数据库系统原理课后答案 第九章
9.1 名词解释（1）OODBS：是指面向对象数据库系统，它既具数据库管理的基本功能，又能支持面向对象的数据模型。
（2）ORDBS：基于对象关系数据模型的DBS称为对象关系数据库系统（ORDBS）。
（3）平面关系模型：传统的关系模型称为“平面关系模型”，它要求关系模式具有第一范式(1NF)性质，关系具有规范化的结构。
也就是规定属性值是不可分解的，即不允许属性值具有复合结构(元组或关系)。
（4）嵌套关系模型：是从平面关系模型发展而成的。
它允许关系的属性值又可以是一个关系，而且可以出现多次嵌套。
嵌套关系突破了1NF的定义框架，是“非1NF关系”。
（5）复合对象模型：在嵌套关系模型上进一步放宽要求。
在关系定义上，集合与元组不再有交替出现的严格限制，此时的关系中，属性类型可以是基本数据类型、结构类型(元组类型)或集体类型(即关系类型)。
（6）数据的泛化/细化：是对概念之间联系进行抽象的一种方法。
当在较低层上的抽象表达了与之联系的较高层上抽象的特殊情况时，就称较高层上抽象是较低层上抽象的"泛化"，而较低层上抽象是较高层上抽象的"细化"。
（7）对象关系模型：在传统关系数据基础上，提供元组、数组、集合等更为丰富的数据类型及处理新数据类型操作的能力而形成的数据模型。
(注：传统关系模型只支持字符、数值、字串，布尔值等等基本数据类型及其处理功能)（8）类型级继承性：当继承性发生在类型级时，子类型继承了超类型的属性。
也就是说，超类型所具有的属性，在子类上也具有。
（9）表级继承性：继承性也可发生在表级，(就是元组集合上发生继承)，子表继承超表全部属性，超表中每个元组最多可以与子表中一个元组对应，而子表中的每个元组在超表中恰有一个元组对应，并在继承的属性值上具有相同的值。
（10）引用类型：数据类型可以嵌套定义，在嵌套引用时，不是引用对象本身，而是个用对象标识符(即指针)，这种指针被称为引用类型。
第九章__SQL_Server数据库基础PPT课件
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(3) 文件组
为了便于分配和管理，SQL Server允许将多个文件归纳为一组， 并赋予此组一个名称，这就是文件组（File Group），文件组是 将多个数据库文件集合起来形成的一个整体。每个文件组有一个 组名。一个文件只能存在于一个文件组中，一个文件组也只能被 一个数据库使用。
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⑵ 数据库文件
采用多个数据库文件来存储数据的优点体现在： 数据库文件可以不断扩充而不受操作系统文件大小的限制。 可以将数据库文件存储在不同的硬盘中，这样可以同时对几个硬
盘做数据存取，提高了数据处理的效率，这对于服务型的计算机 尤为有用。 事务日志文件 事务日志文件（Transaction Log File）是用来记录数据库更新 情况的文件，扩展名.ldf。例如，使用INSERT，UPDATE， DELETE等对数据库进行更改的操作都会记录在此文件中，而如 SELECT等对数据库内容不会有影响的操作则不会记录在案。一 个数据库可以有一个或多个事务日志文件。 SQL Server中采用“提前写日志（ Write-Ahead Logging）” 方式，即对数据库的修改先写入事务日志中，再写入数据库。
SQL服务器中每个数据库，都有相应的一行
每个Windows用户， Windows工作组，SQL服务器用户和 SQL服务器角色，都有相应的一行
sysobjects 全部 数据库中每个对象，都有相应的一行
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⑵ 数据类型
SQL Server 2000的数据类型分为系统数据类 型与自定义数据类型。
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⑷ 用户自定义函数
在SQL Server 2000 中，用户可以创建自定义 函数。在SQL Server 2000中用户自定义函数 是作为一个数据库对象来管理的。可以使用企 业管理器或Transat-SQL命令来创建，修改， 删除。
第9章 创建数据库
9.1 创建和打开数据库
5) 使用Transact-SQL语言创建数据库
CREATE DATABASE database_name /*指定数据库名*/ [ON子句 ] /*指定数据库中数据文件和文件组属性*/ [LOG ON子句 ] /*指定日志文件属性*/
各参数的含义：database_name 所创建的数据库逻辑名称，其命名规则与一般高级 语言的标识符相同，最大长度为128个字符。
Alter Database usedb Add Log File (Name=add_use1_log, FileName= 'd:\sql\addlog1.ldf', Size=2,Maxsize=50,FileGrowth=10%)
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9.2 修改数据库
1) 改变数据库定义
(2) 使用Transact-SQL修改数据库 例9-8 更改数据库usedb中文件add_use2的初始大小为10M 程序清单：
(2) 使用Transact-SQL修改数据库
使用ALTER DATABASE 命令可以对数据库的选项进行修改。 ALTER DATABASE命令的基本格式为：
ALTER DATABASE database_name {ADD FILE <filespec>[,…n] /*在文件组中增加数据文件*/ [TO FILEGROUP filegroup_name] | REMOVE FILE file_name /*删除数据文件*/ | ADD LOG FILE <filespec>[,…n] /*增加日志文件*/ | REMOVE FILE log_ file_name /*删除日志文件*/ | ADD FILEGROUP filegroup_name /*增加文件组*/ | REMOVE FILEGROUP filegroup_name /*删除文件组*/
数据库管理系统VFP-第九章PPT教学课件
SET SYSMENU TO DEFAULT 回到系统菜单
2020/12/10
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9.1.5 编辑已经存在的菜单
编辑菜对应的命令是： MODIFY MENU <菜单名> &&可以省略扩展名
编辑菜单程序文件的命令是： MODIFY COMMAND <菜单程序文件名> &&不可以省略扩展名(.MPR)
选项
功能
快捷方式 位置
设置快捷键（与热键不同，快捷键是可以在菜单没有激活的情况下
通过快捷键执行相应的菜单选项）。在键标签中同时键入设置为快 捷键的键组合，通常是将单键与CTRL组合，如上图所示同时按下 CTRL+C即可。 指定当用户在应用程序中编辑OLE对象时，菜单项所在的位置
跳过
用来设置菜单或菜单项跳过（灰色的不可用状态）条件，用户可以 在这里输入一个表达式来表示条件，菜单运行的时候，若表达式值 为.T.时，菜单项就呈灰色，表示不可用。
主菜单名 可以在此给菜单项指定在菜单程序中调用时的名字
信息 备注
用来输入出现在状态栏上的菜单提示信息，帮助用户了解菜单项的 用途。
用来输入开发者的一些说明信息，这部分信息不会影响程序的运行 只是注释。
9.1.3 生成菜单程序
利用菜单设计器生成的是用户自定义菜单的相关参 数文件（.MNX），若要执行菜单必须生成菜单的程 序文件(.MPR)。
&& 可以省略菜单的扩展名
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选择建立菜单后，我们将看到如图9-1的对话框，选择菜单 VFP主菜单的变化：菜单、显示
数据库chapter9
第９章 应用程序接口任何客户端应用程序都是使用一种接口来与数据库进行通信的。
ＳＱＬ编程技术可以提高应用程序和关系数据库之间的可操作性。
常用的ＳＱＬ编程的方式有嵌入式ＳＱＬ、ＯＤＢＣ、ＯＬＥＤＢ、ＡＤＯ和ＪＤＢＣ等。
９畅１ 嵌入式ＳＱＬ嵌入式ＳＱＬ是指将ＳＱＬ语句嵌入到程序设计语言中使用，即用某种程序设计语言（例如，Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ等）编写程序，该程序的某些函数或语句实际是ＳＱＬ语句。
被嵌入的程序设计语言称为宿主语言，简称为主语言。
９畅１畅１ 嵌入式ＳＱＬ的处理过程图９畅１ 嵌入式ＳＱＬ的处理过程对于含有嵌入式ＳＱＬ的程序，关系数据库管理系统的预处理程序会对整个程序进行扫描，识别出嵌入式ＳＱＬ语句，再把这些嵌入式ＳＱＬ转换成宿主语言的函数调用语句，该函数调用把ＳＱＬ语句作为字符串参数并且执行该ＳＱＬ语句，以便宿主语言编译程序能识别它们，然后由宿主语言的编译程序将纯的宿主语言程序编译成目标代码。
整个过程如图９畅１所示。
９畅１畅２ 嵌入式ＳＱＬ与宿主语言的接口嵌入式ＳＱＬ和宿主语言程序之间是通过宿主语言变量来传递信息，嵌入式ＳＱＬ和宿主语言都可以读或写宿主语言变量，这些变量称为主变量。
当ＳＱＬ语句引用主变量时，主变量前面要加上冒号，但在宿主语言的语句中变量前没有冒号。
在宿主语言中使用ＳＱＬ语句时，在ＳＱＬ语句之前要加上关键字ＥＸＥＣＳＱＬ。
所有的主变量的说明必须放在以下两个嵌入式ＳＱＬ语句之间。
ＥＸＥＣＳＱＬＢＥＧＩＮＤＥＣＬＡＲＥＳＥＣＴＩＯＮ；…ＥＸＥＣＳＱＬＥＮＤＤＥＣＬＡＲＥＳＥＣＴＩＯＮ；・７１２・华中科技大学管理学院这两个嵌入式ＳＱＬ语句中间的内容称为说明段，说明段中变量说明的格式是宿主语言要求的。
说明之后，主变量可以在ＳＱＬ语句中任何一个能够使用表达式的地方出现。
【例９‐１】 下列语句会出现在更新关系学生Ｓｔｕｄｅｎｔ（学号，姓名，年龄）的Ｃ函数中。
ＥＸＥＣＳＱＬＢＥＧＩＮＤＥＣＬＡＲＥＳＥＣＴＩＯＮ；ｃｈａｒＳＩＤ［２］，Ｓｎａｍｅ［１０］；ｉｎｔＡｇｅ；ＥＸＥＣＳＱＬＥＮＤＤＥＣＬＡＲＥＳＥＣＴＩＯＮ；其中，第一句和最后一句是说明段开始和结束所必需的。
数据库复习第九章习题
第九章习题一、选择题：1．保护数据库，防止未经授权的或不合法的使用造成的数据泄漏、更改破坏。
这是指数据的____。
A．安全性B．完整性C．并发控制D．恢复答案：A2．在数据系统中，对存取权限的定义称为____。
A．命令B．授权C．定义D．审计答案：B3．数据库管理系统通常提供授权功能来控制不同用户访问数据的权限，这主要是为了实现数据库的____。
A．可靠性B．一致性C．完整性D．安全性答案：D4．授权编译系统和合法性检查机制一起组成了____子系统。
A．安全性B．完整性C．并发控制D．恢复答案：A5．在数据库的安全性控制中，为了保证用户只能存取他有权存取的数据。
在授权的定义中，数据对象的____，授权子系统就越灵活。
A．范围越小B．范围越大C．约束越细致D．范围越适中答案：A6．按TCSEC（TDI）系统安全标准，系统可信程度逐渐增高的次序是________。
A. D、C、B、AB. A、B、C、DC. D、B2、B1、CD. C、B1、B2、D答案：A7．________是最低级别，在安全性方面几乎没有什么专门的机制来保障。
A．D级B．C2级C．B1级D．A级答案：A8．________是安全产品的最低档次，提供受控的存取保护（DAC）。
很多商业产品已得到该级别的认证。
A．D级B．C2级C．B1级D．A级答案：B9．________对系统的数据加以标记，并对标记的主体和客体实施强制存取控制（MAC）以及审计等安全机制，能够较好地满足大型企业或一般政府部门对于数据的安全需求，是真正意义上的安全产品。
A．D级B．C2级C．B1级D．A级答案：C10．________提供验证设计，即提供B3级保护的同时给出系统的形式化设计说明和验证以确信各安全保护真正实现。
A．D级B．C2级C．B1级D．A级答案：D二、填空题：1．保护数据安全性的一般方法是____。
答案：设置用户标识和存取权限控制2．数据的安全性是指____。
数据库系统原理教程课后习题及答案(第九章)
第9章数据库恢复技术1．试述事务的概念及事务的4 个特性。
答：事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的工作单位。
事务具有4 个特性：原子性（Atomicity ）、一致性（consistency ）、隔离性( Isolation ）和持续性（Durability ）。
这4 个特性也简称为ACID 特性。
原子性：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做。
一致性：事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。
隔离性：一个事务的执行不能被其他事务干扰。
即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
持续性：持续性也称永久性（Perfnanence ) ，指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。
接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。
2 ．为什么事务非正常结束时会影响数据库数据的正确性，请列举一例说明之。
答：事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。
如果数据库系统运行中发生故障，有些事务尚未完成就被迫中断，这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库，这时数据库就处于一种不正确的状态，或者说是不一致的状态。
例如某工厂的库存管理系统中，要把数量为Q 的某种零件从仓库1 移到仓库2 存放。
则可以定义一个事务T , T 包括两个操作；Ql = Ql 一Q , Q2= Q2 + Q。
如果T 非正常终止时只做了第一个操作，则数据库就处于不一致性状态，库存量无缘无故少了Q 。
3 ．数据库中为什么要有恢复子系统？它的功能是什么？答：因为计算机系统中硬件的故障、软件的错误、操作员的失误以及恶意的破坏是不可避免的，这些故障轻则造成运行事务非正常中断，影响数据库中数据的正确性，重则破坏数据库，使数据库中全部或部分数据丢失，因此必须要有恢复子系统。
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提供一种标准，使用户可以对其计算机系统内敏感 信息安全操作的可信程度做评估。 给计算机行业的制造商提供一种可循的指导规则， 使其产品能够更好地满足敏感应用的安全需求。
可信计算机系统评测标准
1991年4月美国NCSC（国家计算机安全中心） 颁布了《可信计算机系统评估标准关于可信数 据库系统的解释》（ Trusted Database Interpretation 简称TDI） TDI又称紫皮书。它将TCSEC扩展到数据库 管理系统。 TDI中定义了数据库管理系统的设计与实现 中需满足和用以进行安全性级别评估的标准。
Informix公司的Incorporated INFORMIX-OnLine / Secure 5.0
可信计算机系统评测标准
B2级
结构化保护
建立形式化的安全策略模型并对系统内的所
有主体和客体实施DAC和MAC。
经过认证的B2级以上的安全系统非常稀少
可信计算机系统评测标准
典型例子
操作系统
9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5 9.2.6 9.2.7 9.2.8 数据库安全性控制概述 用户标识与鉴别 存取控制 自主存取控制方法 强制存取控制方法 视图机制 审计 数据加密
9.2.2 用户标识与鉴别
用户标识与鉴别（Identification &
Authentication）
什么是数据的保密
数据保密是指用户合法地访问到机密数据后 能否对这些数据保密。 通过制订法律道德准则和政策法规来保证。
第九章 数据库安全性
9.1 计算机安全性概论
9.2 数据库安全性控制
9.3 统计数据库安全性
9.4 Oracle数据库的安全性措施
9.5 小结
9.1 计算机安全性概论
9.1.1 计算机系统的三类安全性问题
非法使用数据库的情况
用户编写一段合法的程序绕过DBMS及其授
权机制，通过操作系统直接存取、修改或备
份数据库中的数据；
直接或编写应用程序执行非授权操作；
数据库安全性控制概述
通过多次合法查询数据库从中推导出一些保 密数据
例：某数据库应用系统禁止查询单个人的工资，但 允许查任意一组人的平均工资。用户甲想了解张三 的工资，于是他： 首先查询包括张三在内的一组人的平均工资 然后查用自己替换张三后这组人的平均工资 从而推导出张三的工资
9.4 Oracle数据库的安全性措施
9.5 小结
9.2 数据库安全性控制
9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5 9.2.6 9.2.7 9.2.8 数据库安全性控制概述 用户标识与鉴别 存取控制 自主存取控制方法 强制存取控制方法 视图机制 审计 数据加密
9.2.1 数据库安全性控制概述
安全级别
B2
B1 C2 C1 D
结构化保护（Structural Protection）
标记安全保护（Labeled Security Protection） 受控的存取保护（Controlled Access Protection） 自主安全保护（Discretionary Security Protection） 最小保护（Minimal Protection）
计算机系统的三类安全性问题
计算机安全涉及问题(续)
法学 计算机安全法律 犯罪学 计算机犯罪与侦察 安全监察 心理学
计算机系统的三类安全性问题
三类计算机系统安全性问题
技术安全类
管理安全类
政策法律类
计算机系统的三类安全性问题
技术安全
指计算机系统中采用具有一定安全性 的硬件、软件来实现对计算机系统及 其所存数据的安全保护，当计算机系 统受到无意或恶意的攻击时仍能保证 系统正常运行，保证系统内的数据不 增加、不丢失、不泄露。
数据库安全性
数据库中数据的共享是在 DBMS 统一的严格
的控制之下的共享，即只允许有合法使用权 限的用户访问允许他存取的数据
数据库系统的安全保护措施是否有效是数据 库系统主要的性能指标之一
数据库安全性
什么是数据库的安全性
数据库的安全性是指保护数据库，防止因用 户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破 坏。
9.2.3 存取控制
存取控制机制的功能
存取控制机制的组成
定义存取权限
检查存取权限
用户权限定义和合法权检查机制一起组成 了DBMS的安全子系统
可信计算机系统评测标准
A1级
验证设计，即提供B3级保护的同时给出系统 的形式化设计说明和验证以确信各安全保护 真正实现。
可信计算机系统评测标准
B2以上的系统
还处于理论研究阶段
应用多限于一些特殊的部门如军队等
美国正在大力发展安全产品，试图将目前仅 限于少数领域应用的B2安全级别下放到商业 应用中来，并逐步成为新的商业标准。
可信计算机系统评测标准
C2级
安全产品的最低档次 提供受控的存取保护，将C1级的DAC进一步 细化，以个人身份注册负责，并实施审计和 资源隔离 达到C2级的产品在其名称中往往不突出“安 全”(Security)这一特色
可信计算机系统评测标准
典型例子
操作系统
Microsoft的Windows NT 3.5，
可信计算机系统评测标准
可信计算机系统评测标准
表示该级不提供对该指标的支持； 表示该级新增的对该指标的支持； 表示该级对该指标的支持与相邻低一级的 等级一样； 表示该级对该指标的支持较下一级有所增 加或改动。
第九章 数据库安全性
9.1 计算机安全性概论
9.2 数据库安全性控制
9.3 统计数据库安全性
可信计算机系统评测标准
四组(division)七个等级
D C（C1，C2） B（B1，B2，B3） A（A1）
按系统可靠或可信程度逐渐增高 各安全级别之间具有一种偏序向下兼容的关系， 即较高安全性级别提供的安全保护要包含较低 级别的所有保护要求，同时提供更多或更完善 的保护能力。
可信计算机系统评测标准
D级
将一切不符合更高标准的系统均归于D组
典型例子：DOS是安全标准为D的操作系统
DOS在安全性方面几乎没有什么专门的 机制来保障
可信计算机系统评测标准
C1级
非常初级的自主安全保护
能够实现对用户和数据的分离，进行自主存 取控制（DAC），保护或限制用户权限的传 播。
可信计算机系统评测标准
典型例子
操作系统
数字设备公司的SEVMS VAX Version 9.0
惠普公司的HP-UX BLS release 9.0.9+
数据库
Oracle公司的Trusted Oracle 7
Sybase公司的Secure SQL Server version 11.0.6
计算机系统的三类安全性问题
管理安全
软硬件意外故障、场地的意外事故、
管理不善导致的计算机设备和数据介
质的物理破坏、丢失等安全问题
计算机系统的三类安全性问题
政策法律类
政府部门建立的有关计算机犯罪、数
据安全保密的法律道德准则和政策法
规、法令
9.1 计算机安全性概论
9.1.1 计算机系统的三类安全性问题
9.1.2 可信计算机系统评测标准
9.1.2 可信计算机系统评测标准
为降低进而消除对系统的安全攻击，各国引用
或制定了一系列安全标准
TCSEC (桔皮书)
TDI (紫皮书)
可信计算机系统评测标准
1985年美国国防部（DoD）正式颁布《 DoD可 信计算机系统评估标准》（简称TCSEC或DoD85） TCSEC又称桔皮书 TCSEC标准的目的
系统提供的最外层安全保护措施
9.2.2 用户标识与鉴别 基本方法
系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份； 系统内部记录着所有合法用户的标识； 每次用户要求进入系统时，由系统核对用户提供的身 份标识；
通过鉴定后才提供机器使用权。
用户标识和鉴定可以重复多次
用户标识自己的名字或身份
用户名/口令 简单易行，容易被人窃取
每个用户预先约定好一个计算过程或者函数 系统提供一个随机数 用户根据自己预先约定的计算过程或者函数 进行计算 系统根据用户计算结果是否正确鉴定用户身 份
9.2 数据库安全性控制
9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5 9.2.6 9.2.7 9.2.8 数据库安全性控制概述 用户标识与鉴别 存取控制 自主存取控制方法 强制存取控制方法 视图机制 审计 数据加密
可信计算机系统评测标准
TDI/TCSEC标准的基本内容
TDI与TCSEC一样，从四个方面来描述安全 性级别划分的指标
安全策略 责任
保证
文档
可信计算机系统评测标准
R1 安全策略（Security Policy）
R1.1 自主存取控制 （Discretionary Access Control，简记为 DAC） R1.2 客体重用（Object Reuse）