面向对象数据库管理 第一章 绪论 ——数据库技术的发展 第一节：数据库的发展阶段的讨论： 第一代数据库； 第二代数据库——关系数据库的发展； 第一章 绪论 ——数据库技术的发展 第一节：数据库的发展阶段的讨论： 第一代数据库； 第二代数据库——关系数据库的发展； 第三代数据库技术的研究和发展。

第一代数据库（60年代—70年代初） ——层次数据库，网状数据库 支持三级模式的体系结构； 用存取路径表达数据间的联系； 有独立的数据定义语言； 导航式的数据操作语言。

第二代数据库—关系数据库 以关系代数为基础； 关系模型概念单一； 数据独立性强； 描述性的数据库操作语言。

关系数据库的发展 关系模型的支持力度 运行环境 联机事务处理OLTP 完整性控制进入核心层 安全控制的加强 操作粒度更细化 分布式处理 系统开放性 联机事务处理OLTP

新一代数据库的研究和发展 新的应用领域： CAD/CAM，CIM, OIS ； CASE，GIS； 知识库系统； 实时系统； 遥感信息处理系统； 医学影像信息处理系统 等等。

举例 CAD/CAM对DB的需求 图形对象内部结构复杂，异形结构数据； 由子对象聚合而成的复杂对象； 构件间复杂多样的语义； 对象的多个刻面描述； 版本化的历史数据管理； 原始部件的重用性。

新领域的应用需求 复杂的数据类型定义： 抽象数据类型， 无结构超长数据类型， 时间，版本数据类型， 图像，图形数据类型， 特点：结构复杂，难于用关系模型描述。

新领域的应用需求（cont.） 复杂对象的存取结构； 对象间复杂多样的语义联系及关联查询； 长事务和嵌套事务的处理； 对象模型的演进和版本控制； 程序设计语言与数据库语言的无缝集成。

传统数据库系统的局限性 面向机器的语法数据模型： 强调高度结构化： 不直接支持聚合抽象（aggregation）; 数据抽象简单； 语义表示能力差。 不直接支持聚合抽象（aggregation）; 不直接支持泛化（generalization）； 不直接支持特化（specialization）。

传统数据库系统的局限性（cont.） 直接使用的缺点： 数据类型简单，固定： 数据库结构与外部结构不一致； 由联接构造的视图不可更新； 关系系统是基于值的。 数据类型简单，固定： 简单类型：整形，实型，字串，等等； 固定的类型集合，不支持ADT和嵌套。

传统数据库系统的局限性（cont.） 结构与行为完全分离： 阻抗失配： 被动响应 不支持抽象行为描述。 SQL与通用编程语言的失配： 编程模式失配 类型系统不匹配 被动响应

传统数据库系统的局限性（cont.） 事务处理能力差： 不支持嵌套事务 对长事务响应慢且故障恢复困难

第三代数据库 基本特征： 支持数据管理，对象管理，知识管理 保持或继承第二点DBMS的技术 支持系统开放： DB标准语言 DB标准网络协议 良好的可移植性，可连结性，可扩展性和可互操作性

新一代数据库技术的特点 面向对象的方法和技术在DB中的应用 数据库技术与多学科技术的有机结合： 面向专门应用领域的数据库技术： 分布式，并行，演绎，知识库和多媒体 面向专门应用领域的数据库技术： 工程数据库，统计DB，地理DB，空间DB，时态DB，动态DB。

第二节 数据模型的发展 数据模型为数据特征的抽象： 真实描述现实世界 易为人所理解 便于在计算机上实现 抽象方法：用三层模型逐步抽象

三层模型表示 物理层 ——对用户透明 数据的表示（存储格式） 数据的索引 高效的操作实现 一致性维护及故障处理

三层模型表示 （cont.） 逻辑层 ——数据模型 用户通过DBMS看到的现实世界 传统的DBMS模型：层次，网络，关系模型 新型的DBMS模型：O—O模型，对象—关系模型

三层模型表示 （cont.） 概念层 ——直接面对用户 语义表达能力强 易于被用户理解 独立于任何DBMS 易于向逻辑模型转换

概念模型及其描述工具 E—R模型：实体—联系模型 用实体描述对象属性 用联系描述对象间的语义关系 缺点： 语义表达能力不够强 不能描述实体的行为

概念模型及其描述工具（cont.） 语义对象模型 （Semantic Object Model） 定义了7种对象类型，增强了对象语义表达能力 可以描述聚合抽象和继承抽象 描述对象间的联系和依赖关系 缺点：不能描述对象的行为

概念模型及其描述工具（cont.） 基于UML的面向对象的模型 （Unified Modeling Language） 静态对象模型 描述对象的属性，关联，聚合，继承，等等 动态对象模型 描述对象行为，相互作用，合作和变化，等等 支持概念模型与逻辑模型无缝联接

概念模型及其描述工具（cont.） 基于XML的对象模型 易学，易扩充 易于快速开发软件 已有多个工具可以支持结构转换 问题： 不提供对象间的联接 不支持属性内容的共享 不支持继承和运算等O—O特征

逻辑模型的发展 关系模型的扩充 ——复杂数据模型 结构扩充：嵌套关系模型 语义扩充：支持集成，可以定义函数域和运算 局限性： 仍然用关键字标识元组 不支持太多的关联语义 不区分类和实例

逻辑模型的发展 （cont.） 面向对象模型 —— O—O模型 对象标识 OID 对象封装 类和类的嵌套 类和类的继承 持久对象概念

逻辑模型的发展 （cont.） 面向对象模型的问题： 索引与封装 导航的计算与集合操作 数学基础不完美 多重继承的多义性 共享对象与持久对象的引用副作用，等等

逻辑模型的发展 （cont.） 对象—关系模型 ——在关系的基础上扩充面向对象的概念 支持抽象数据类型（允许定义复杂类型） 支持对象行为（允许定义操作) 支持复合对象（允许对象嵌套） 不支持继承概念