面向对象数据库及对象-关系数据库 dbms分类矩阵
简述数据库的分类以及应用。
简述数据库的分类以及应用。
数据库是计算机科学领域中一种基本的数据组织和管理方式，它把数据按一定的格式存储在计算机系统中，并提供了对这些数据进行操作和管理的方法。
根据数据的组织方式和应用需求不同，数据库可以分为以下几种类型：
1. 层次型数据库：数据以树形结构组织，每个节点有且仅有一
个父节点。
2. 网状型数据库：数据以网状结构组织，每个节点可以有多个
父节点和多个子节点。
3. 关系型数据库：数据以表格的形式组织，每个表格由多个行
和列组成，行表示记录，列表示属性。
4. 面向对象型数据库：数据以面向对象的方式组织，每个对象
由多个属性和方法组成。
5. XML数据库：数据以XML格式存储和管理。
数据库的应用非常广泛，它可以用于各种领域的数据管理和应用，如企业管理、金融业、医疗保健、电子商务等。
其中，关系型数据库应用最为广泛，如MySQL、Oracle、SQL Server等。
在企业管理中，数据库可以用于存储和管理客户、产品、销售、人员等信息；在金融业中，数据库可以用于存储和管理交易、账户、客户等信息；在医疗保健中，数据库可以用于存储和管理病历、诊断、医疗设备等信息；在电子商务中，数据库可以用于存储和管理商品、订单、客户等信息。
- 1 -。
ch.12面向对象数据库与对象关系数据库
数据库教程（沈--06.8）
3
Ch12.
1. 引言
面向对象数据库系统(OODBS)的基本特征是直接将面向对象程序设计 语言引入到数据库系统中，完全与已有的数据库系统无关。 对象关系数据库系统(ORDBS)的基本特征是在关系数据库系统中加入 面向对象的特征，从而使得其满足新的功能和应用需求。 与传统数据库系统相比，对象数据库系统具有以下优势：
(5)类
每一对象具有一组属性和一组方法，它们分别表示对象的结构与行为 。具有同样结构和行为的对象组合成“类” (class)，因此，类是 组合具有相同属性和方法的对象在一起的“模板”(template)。 类简化了人们对客观世界的了解，众多复杂对象因为有了类而变得简 单，人们可以对属于类的全体对象进行统一研究而不必对每个对象 做个别的研究。在本质上，类取代对象成为面向对象方法中实际研 究与讨论的基本抽象单位。
(1)面向对象方法的基本特征 (2)对象 (3)对象结构 (4)消息 (5)类
(6)继承
(7)动态联编 (8)对象组合
2013年12月29日星期
数据库教程（沈--06.8）
5
(1)面向对象方法的基本特征
①对象将数据和有关操作封装在一起, 更好地实现了数据
的抽象。
②面向对象方法继承性体现在对象的继承结构上。下层对
象继承上层对象的特征, 便于软件的演化和扩充。
③用消息将对象动态链接在一起，采用灵活的消息传递方
式，便于在概念上体现并行和分布。
④信息隐蔽，即对象将其实现细节隐藏在内部，当要对对
象的功能做完善和扩充工作而进行修改时，其影响仅 限于该对象内部，而不会对外界产生影响。这就易于 软件的可构造和维护。
常用的数据库类型
常用的数据库类型常用的数据库类型共有6种，分别是关系型数据库，面向对象数据库，分布式数据库，时间序列数据库，图形数据库，NoSQL数据库。
数据库是存储和管理数据的系统，常见的数据库类型有以下几种：关系型数据库（Relational Database）：如MySQL，Oracle，PostgreSQL，SQLite，和SQL Server等。
关系型数据库通过预定义的数据类型进行数据存储，数据间的关系存储在表中，表之间通过外键进行关联。
面向对象数据库（Object-Oriented Databases）：如MongoDB和Redis等。
它们基于对象的数据模型来存储数据。
数据被视为对象，并且可以使用与面向对象编程相同的语义进行操作。
NoSQL数据库：如Cassandra，HBase，和DynamoDB等。
这类数据库非常适合于处理大规模的数据和分布式系统，因为它们可以提供高性能、高可用性和易扩展性。
分布式数据库：如Cassandra，CockroachDB和Google's Spanner 等。
这类数据库可以在网络的多个物理位置分布数据，并提供数据的高可用性和冗余。
时间序列数据库（Time Series Database）：如InfluxDB。
这类数据库主要用于处理时间序列数据，即按时间顺序排列的数据点集合，例如股票价格或者气温数据。
图形数据库（Graph Databases）：如Neo4j，这类数据库使用图结构，即节点和边来表示和存储数据，非常适合于处理复杂的关系型数据。
一、数据库的选用：选择哪种类型的数据库取决于你的具体需求。
例如，如果你需要处理大量的结构化数据，并且需要使用SQL进行复杂查询，那么关系型数据库可能是最好的选择。
而如果你处理的是非结构化数据或者需要高并发读写，NoSQL数据库可能更合适。
二、数据库管理系统（DBMS）：数据库通常需要一个数据库管理系统（DBMS）来进行操作和管理。
简述数据库管理系统的分类
简述数据库管理系统的分类数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是由一组软件和工具组成的系统，用于管理、组织和访问数据库中的数据。
随着信息技术的发展，数据库管理系统在企业和组织中扮演着重要的角色。
根据不同的分类标准，数据库管理系统可以分为以下几种类型。
1.层次数据库管理系统层次数据库管理系统是最早的数据库管理系统类型之一，它基于树形结构来组织和管理数据。
在层次数据库中，数据被组织成为一个树形结构，其中每个节点可以有一个父节点和多个子节点。
这种数据库管理系统具有简单和高效的特点，但缺点是对于复杂和多对多的关系表示不够灵活。
2.网络数据库管理系统网络数据库管理系统是在层次数据库的基础上发展而来的，它使用图形结构来组织和管理数据。
在网络数据库中，数据可以用多对多的关系进行表示，节点可以有多个父节点和多个子节点。
这种数据库管理系统相比层次数据库更加灵活，但是对于数据的完整性和一致性要求较高。
3.关系数据库管理系统关系数据库管理系统是目前最常用的数据库管理系统类型之一，它使用关系模型来组织和管理数据。
在关系数据库中，数据被组织成为一张或多张表格，每个表格由多个属性和记录组成。
关系数据库管理系统具有严格的数据完整性、灵活的查询和高效的存储特点，因此被广泛应用于各个领域。
4.面向对象数据库管理系统面向对象数据库管理系统是在关系数据库管理系统的基础上发展而来的，它使用面向对象的思想来组织和管理数据。
在面向对象数据库中，数据被组织成为对象，并使用类和继承等概念来描述对象之间的关系。
这种数据库管理系统适用于处理复杂的数据和对象关系，但由于其复杂性和高成本，目前在实际应用中使用较少。
5.分布式数据库管理系统分布式数据库管理系统是用于管理分布在不同地理位置的多个计算机节点上的数据。
在分布式数据库管理系统中，数据分布在多个节点上，并通过网络进行通信和交互。
这种数据库管理系统可以提高数据的可靠性和可用性，但同时也增加了系统的复杂性和管理难度。
数据库与应用 自测题1 附答案
自测题1一、填空题1．在数据库系统的三个抽象层次结构中，表示用户层数据库的模式称为外模式，表示概念层数据库的模式称为概念模式，表示内层数据库的模式称为内模式。
2.迄今，数据库系统常用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。
3.数据库系统的控制功能表现在如下几点，他们分别是数据的完整性、数据的安全性、并发控制、数据的恢复。
4.外模式/模式映射保证了数据的逻辑独立性。
5.联系通常有两种：一种是实体内部的联系，即实体中属性间的联系；另一种是实体与实体之间的联系。
6.实体间的联系是错综复杂的，但就两个实体的联系来说，主要有三种：一对一的联系、一对多的联系和多对多的联系。
7.数据库系统是一个实际可运行的系统。
通常由数据库、硬件、数据库管理系统和数据库管理员（DBA）四个部分组成。
8.管理和使用数据库的各类人员，包括终端用户、应用程序员、系统分析员和数据库管理员。
9.数据库系统的体系结构分为内部体系结构和外部体系结构。
10.在文件服务器结构中，数据库存放在文件服务器中，应用程序分散安排在各个用户工作站上。
11.在客户/服务器结构中，客户端向服务器发送的是处理请求，服务器返回的是处理结果。
12.三级模式之间的联系是通过二级映射来实现的，当然实际的转换工作是由数据库管理系统来完成的。
13.数据模型分成两个不同的层次：概念模型和实施模型。
14. 实施模型是由按计算机系统的观点对数据建模和具体的数据库系统有关，侧重于数据和联系的表示或存储方法。
15.关系中的某个属性组，它可以唯一标识一个元组，这个属性组称为候选关键字。
16.数据库管理系统（DBMS）提供数据操纵语言（DML）及它的翻译程序，实现对数据库数据的操作，包括数据插入、删除、更新和查询。
17.在数据库的三级模式体系结构中，模式与内模式质检的映像（模式/内模式），实现了数据的物理独立性。
18.数据库的核心组成部分是数据库管理系统。
19.数据库系统的内部体系结构是三级模式结构，分别是模式、内模式和外模式。
面向对象数据库
面向对象数据库在当今数字化的时代，数据的管理和存储成为了各行各业至关重要的一环。
随着技术的不断发展，数据库的类型也日益丰富。
其中，面向对象数据库作为一种相对较新的技术，正逐渐引起人们的关注。
那么，什么是面向对象数据库呢？简单来说，面向对象数据库是一种以面向对象编程的思想和原则来设计和实现的数据库系统。
在传统的关系型数据库中，数据通常是以表格的形式进行存储和管理的。
这种方式在处理一些简单、结构化的数据时表现出色，但在面对复杂的、具有丰富关系和层次结构的数据时，就显得有些力不从心了。
而面向对象数据库则不同，它将数据和操作数据的方法封装在一起，形成一个个对象。
这些对象具有自己的属性和行为，更贴近现实世界中的实体。
举个例子，假设我们要管理一个汽车销售系统。
在关系型数据库中，可能会有多个表格，分别存储汽车的型号、颜色、价格等信息，以及客户的姓名、地址、联系方式等信息。
而在面向对象数据库中，我们可以将一辆汽车和一个客户都看作是一个对象。
汽车对象具有诸如品牌、型号、颜色、价格等属性，同时还具有诸如计算折扣、检查库存等方法。
客户对象则具有姓名、地址、联系方式等属性，以及下单、支付等方法。
面向对象数据库的优势是显而易见的。
首先，它更适合处理复杂的数据结构。
由于对象可以包含多个属性和方法，并且可以相互关联和继承，因此能够更好地表示现实世界中复杂的实体和关系。
其次，它提高了数据的封装性和安全性。
对象内部的实现细节对外是隐藏的，只有通过定义好的接口才能访问和操作数据，这有效地防止了数据的误操作和非法访问。
此外，面向对象数据库还支持对象的继承和多态性，这使得代码的复用性更高，开发效率也得到了提升。
然而，面向对象数据库也并非完美无缺。
与传统的关系型数据库相比，它的成熟度和市场占有率相对较低，相关的工具和技术支持也不如关系型数据库那么完善。
而且，由于面向对象数据库的结构相对复杂，对于一些简单的应用场景，可能会存在性能上的劣势。
第15章 面向对象数据库及对象-关系数据库
多版本支持
有些应用如CAD、CASE，需要表示单个实体的多个不 同时期的版本，以便进行比较和重新设计。要求 DBMS能够支持数据的多个版本，并建立自然、方便 的管理机制。目前的RDBMS没有哪一个能够支持。
长事务
当前的有些应用需要锁住某些数据一整天甚或几个星 期，以便进行复杂的设计。这与传统的短事务（数秒 或数分钟内提交）有很大不同。传统的事务管理机制 已不再适合这种要求，需要新的数据一致性维护机制。
面向对象基本概念
继承
有些类与类之间具有相似性，具有相同的变量和 消息。 如student有属性name和age，teacher也有属性 name和age。 每个student 都是一个person，因此student 是 person的一个特殊化。 创建类person，student，teacher，其中student 与teacher的共性被抽象为类person。 继承类似于E-R中的特殊化。
面向对象基本概念
多重继承
person customer secretary
有何弊端？
part-time-teller full-time-teller part-time-secretary full-time-secretary
employee teller officer
面向对象基本概念
person customer secretary teller employee part-time full-time
RDBMS的局限 的局限
结构与行为的分离
RDB中存储的只是实体的数据，而实体的行为则 交由应用程序来编码实现。 现实世界中的实体除了数据结构之外，同时还有 其自身的行为。 如学生应该具有选课的行为。 实体的行为也是实体的属性，应当同实体紧密结 合，由应用来维护是不适合的。
面向对象与数据库技术(ORDBMS)
内模式
又称为存储模式，是数据库物理结构和存储方 式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。 一个数据库只有一个内模式。内模式并不涉及 物理记录，也不涉及硬件设备。
映象
是一种对应规则，说明映象双方如何进行转换
外模式/模式映像 模式/内模式映像
三级模式间的两层映象保证数据具有较高的逻 辑独立性和物理独立性
数据库系统相关概念
数据（Data）、信息（Information）、数 据处理（Data Processing）
数据库系统（Database System，简记为DBS）
数据库（Database， 简记为DB）
数据库管理系统（Database Management System，简记为DBMS）
数据库与新技术的发展
作用：把描述全局逻辑结构的模式与描述物理 结构的内模式联系起来。
当内模式改变时，比如存储设备或存储方式有 所改变，只要模式/内模式映象做相应的改变， 使模式保持不变，则应用程序就不受影响，从 而保证了数据与程序之间的物理独立性。
二级映象功能与数据独立性
数据库的二级映像保证了数据库外模式的稳定 性，从而从底层保证了应用程序的稳定性 数据与程序之间的独立性，使得数据的定义和 描述可以从应用程序中分离出去。用户不必考 虑存取路径等细节，简化了应用程序的编制， 减少了应用程序的维护和修改。
聘任
系
设置
老师 开设 任课 课程
专业 招收
学生
被选
选课
成绩
关系模型(Relational Model)
1970年由美国IBM公司San Jose 研究室的研究员E.F. Codd提出的 一种数据模型，该模型用二维表 格来表示实体和实体间联系，称 为关系模型(Relational Model)。 在层次模型和网状模型中，文件 中存放的是数据，各文件之间的 联系是通过指针来实现。关系模 型中，文件存放两类数据：实体、 实体间的联系。 例如典型的关系数据库系统有 ORACLE、SYBASE、DB/2、 COBASE、PBASE、EasyBase、 DM/2、OpenBase。