1.  Descripción del Curso
 Evolución e Historia de los Sistemas de Gestión de Base de Datos
 Requisitos de Sistemas de Gestión orientada a objetos de base de datos
Bases de Datos Orientada a Objetos
Introducción

2. Organización
 Michael Grossniklaus
ETH Zurich Politecnco idi Milano
IFWD 46.2 Campus Bassini, Sala 18/103
+41 44 632 72 73 +39 022 399 3474
grossniklaus@inf.ethz.ch
grossniklaus@elet.polimi.it
 Alexandre de Spindler
ETH Zurich
IFW D 47.1
+ 41 44 632 74 16
despindler@inf.ethz.ch

3. Ejercicios
 Curso estará acompañado de ejercicios
 Trabajar con las tecnologías tratadas en el curso
 Tutorial de sesiones todas las semanas
 A partir del 03 de octubre 2008
 IFW Un 32.1, 12.11
 Alexandre de Spindler
 Opcional, pero muy recomendable!

4. Examen
 Del período de sesiónes
 19 De enero de 2009 – el 13 de febrero de 2009
 Excepciones pueden organizarse para estudiantes de intercambio
 Examen oral en inglés
 Duración de 15 minutos
 5 ECTS

5. Descripción del curso
I. Conceptos básicos de bases de datos orientada a objetos
 1. Introducción
 2. Persistencia de Objetos
 3 . db4o
II. Conceptos avanzados de bases de datos orientada a objetos.
 4. Normas y sistemas comerciales
 5. Almacenamiento e indexación
 6. Versión Modelos
III. Gestión de datos de objeto semántica
 7. Modelo de datos de OM y lenguaje de modelo de datos de OM g
 8. Diseño e implementación de OMS Avon
 9. Gestión de datos consciente de contexto

6. Diseño de Base de Datos
Diseño conceptual
Aplicación de diseño
Diseño Fisico

7. Sistema de Gestión de Base de
Datos
 Modelo
conceptual
Representación y
acceso a datos
Datos de la
semántica
Operación de la
semántica
Persistencia
ACIDO
Distribución
Capa de interfaz de cliente
Datos de la capa de
modelo
Capa de almacenamiento
F/R
SQL, JDBC, ODBC
Modelo Relacional
RDBMS

8. Historia y Evolución
ODMG3.0
ODMG1.0
OMModelodeDatos
CODASYLEstándar
SQL-86
SQL
SQL:1999XML
Jerárquica
Relacionales
Red
-
Object Oriented
Objeto-Relacional
Semi-estructurados
XML
1960 1970 1980 1990 2000
relacionalesMododedatos
ModelodelacaderaEntidadrelacion

9. Base de Datos jerárquica
 Datos organizados en un árbol
 Un padre pude tener muchos hijos
 Un niño solo pueden un padre
 Documentos descritos por los tipos de entidad
 1:N (uno a muchos) las relaciones
 Consulta de navegación de directorio
 Ejemplos
 Sistemas de archivos
 LDAP
 Registro de Windows yActivacion de Directorio
 XML documentos y XQuery

10. Red de Base de Datos
 Datos organizan en gráfico (red)
 Padre puede tener muchos hijps
 Un niño puede tener muchos padres
 Diagrama de Bachmann
 Tipos de registros definen propiedades
 Relaciones de los tipos de conjunto
definidos
 padre e hijo, lista enlazada (doble)...
 Consulta de navegación gráfica
 Ejemplos
 CODASYL

11. 
 






 




 Datos organizan como tuplas en relaciones
 Vínculo entre tuplas de datos
 claves primarias y foraneas
 Algebra Relacional
 project, select, join
 Formas Normales Relacionales
 Lenguaje Declarativo
 definición de datos, la coherencia, la manipulación y la consulta
 Ejemplos
 Oracle 11g, Microsoft SQL Server, IBM DB2
 PostgreSQL, MySQL


12.  Modelo relacional es muy sencillo
 Solo referencias basicas → conceptos deben ser simuladas
 Sistema de tipo restringido → ningun tipo definido por el usuario
 Falta de modelos semánticos
 datos complejos, control de versiones, funciones
 Poco apoyo para la evolución de datos y el esquema
 Discrepancia de impedancia objeto-relacional
Base de Datos Relacionales

13. Objeto-relacional desajuste de impedancia
 Desarrollo de aplicaciones orientadas a objetos y
 resultados de la gestión de datos relacionales en
 choque de dos modelos incompatibles
 Código para asignar entre modelos está sobrecarga
considerable, costosa y difícil de mantener

14. Base de Datos Orientada a Objetos
 Datos representados como objetos
 Objeto de identidad
 Atributos y metodos
 Referencias, relaciones , asociaciones
 Jerarquía de tipo extensible
 tipos definidos por el usuario, tipos de datos abstractos
 solo o herencia múltiple
 enlace de sobrecargas, primordial, final
 Lenguaje declarativo para fines especiales
 Vinculante para el lenguaje de programación orientado a objetos

15. Base de Datos Objeto-Relacional
 Modelo Relacional Extendido
 relacionesanadidas
 referencias
 conjuntos
 tipos de fila, tipos abstractos
 funciones
 Declarativa del idioma extendido
 computacionalmente completo
 Falta de concordancia fundamental sigue siendo
 Mezcla de modelos

16. Base de Datos Objeto-Relacional
create type AddressType (
street varchar(10),
city varchar(10)
)
 create row type PublicationType
( titlevarchar(50)
)
 create row type BookType
( isbnvarchar(10)
) under PublicationType
create row type AuthorType (
namevarchar(25),
bookssetof(BookType),
address AddressType
)
create table Book of type BookType
create table Author of type AuthorType

17. Bases de Datos nuevas y futuras
 XML Base de Datos
Curso 251-0317- 00L
XML y Base de Datos
Prof. Dr. Donald Kossmann, Dr. Peter Fischer
Semestre de Otoño, Wed 13-15
 Movil y Bases de Datos personales
Cuso 251-0373-00L
Móviles y sistemas de Información Personal
Prof. Dr. Moira C. Norrie
Semestre de Otoño, Thu 9 - 11

18. Base de DatosOrientada a Objetos

Base de Datos Orientada a Objetos
Sistemas Sistemas
 Evitar el desajuste de impedancia objeto-relacional
 Proporcionar un modelo de datos uniforme
 Combinar características y propiedades de
 idiomas y sistemas orientados a objetos
 sitema de gestión de Bases de Datos


19. Definición de Bases de Datos Orientada a Objetos
 Enfoque diverso sistemas de base de datos orientada a objetos
 haciendo orientado a objetos lenguajes de programación persistentes
 Administración y almacenamiento de datos de objeto
 Muchos intentos para definir las bases de datos orientada a objetos
 El manifiesto de la base de datos orientada a objetos
 13 funcionesobligatorias
 5 caracteristicas opcionales
 4 opciones abiertas
 Manifiesto después
 varios refutaciones del campo relacional
 varias propiedades importantes no dirigidas

20. September 19,2008 Michael Grossniklaus – Department of Computer Science – grossniklaus@inf.ethz.ch20
El manifiesto de Base de Datos Orientada a
Objetos
1. Objetos complejos
2. Objetos de entidad
3. Encapsulamiento
 4 . Tipos y clases
 5. Tipos y jerarquías de clases
 6. Reemplazar, sobrecarga y enlace
Sistema Orientada
a Objetos


7. Computacional completo
 8. Extensibilidad
 9. Persistente
 10. Eficiencia
 11. Concurrencia Sistema de Gestión
de Base de Datos 12. Fiabilidad
13. Lenguaje de consulta declarativa

21.  Objetos complejos
 objeto complejo formado desde las más simples por constructores
 constructores de objeto complejo de registro, conjunto, bolsa, lista y matriz
 constructor de otorgonalidad
 La igualdad y la identidad de objeto
 cada objeto tiene identificador de objetos único e inmutable (OID)
 uso compartido de objetos a través de referencias
 dos objetos son iguales si tienen el mismo OID
 dos objetos son iguales si tienen el mismo Estado
 igualdad superficial y profunda
Objetos

22.  Encapsulación
 consisteenlaimplementacióndelainterfaz
 interfaz define las firmas de métodos públicos
 la implementación incluye métodos y datos de objeto
 Estado de objeto sólo se modifica a través de métodos públicos
 estructura de datos de objeto puede estar expuesto para consultas
declarativas
tipo de registro
Interfa
z pública
establecer
el tipo de
Objetos

23.  Tipos de datos
 definición de propiedades de objeto
 elemento estático describe la estructura de objeto
 parte dinámica describe el comportamiento del objeto
 separación de interfaz e implementación
 utilizado para comprobar la corrección de programas en tiempo de
compilación
 Clases de objetos
 contenedor de objetos del mismo tipo
 pueden añadir y eliminar objetos
 para crear y manipular objetos en tiempo de ejecución
Tipos y Clases

24. 
TipoClase a
 describe
a
contiene
Objetos

Valor

25. • Ventajas
• Herencia
 herramientademodeladogranenlace
 garantizar la complejidad semántica
 reutilización de especificación y aplicación
Publicacion
-I-getName()
-I-getAuthors()
Artículo
-I-getPages()
-I-getJournal()
Libro
getISBN()
 objetos de subclase pertenecen automáticamente a la
superclase
 atributos y métodos heredados de la superclase
 subclase puede introducir nuevos atributos y métodos
 Migración entre las clases
 mover objetos entre los niveles de la jerarquía
 especialización de objeto (↓) y generalización (↑)
 instancia de la clase frente a miembros de clase
Procedimiento
getConference()
Generalización Jerarquícas

26.  Cambio en la herencia
 Internet has more operations than supertype
 subtipo puede sustituirse donde se espera supertipo
 basado en el comportamiento, en lugar de valores
 Inclusión de la herencia
 cada objeto de subtipo es también objeto de supertipo
 based on structure rather than operations
 Restricción de la herencia
 caso especial de herencia de inserción
 subtipo se expresa por la restricción de supertipo
 Especializacón de herencia
 subtipo objetos contienen información más específica
 Generalización Jerarquícas

27. Reemplazar, sobrecarga y tarde vinculante
 Method overriding
 método se redefine en subtipo
 especialización de garantías de métodos
 interfaz de método uniforme de conservas
«interface»
Shape
+draw(Graphics g)
Rectangulo
+draw(Graphics g)
 Método de sobrecarga
 efecto causado por reemplazar el método
 puede existir varios versión de un método en paralelo
 El enlace
Rectangulo con Relleno
+draw(Graphics g)
 versión apropiada de método sobrecargado seleccionado en tiempo de
ejecución
 también conocido como envío de método virtual

28. Integridad Computacional y Extensibilidad
• Computacional completo
 requisitos para el lenguaje de implementación del método
 puede expresar cualquier función computable
 pueden realizarse a través de la conexión con el lenguaje existente
 Extensibilidad
 base de datos tiene un conjunto de tipos predefinidos
 los desarrolladores pueden definir nuevos tipos de acuerdo a los
requerimientos
 sin distinción de uso entre tipos de sistema y de usuario

29. Durabilidad y Eficiencia
 Persistencia
 datos tienen que sobrevivir la ejecución del programa
 persistenia ortogonal
 persistencia implicita
 Gestión de almacenamiento secundario
 indice de géstion
 datos de clustering
 almacenamiento temporal de datos
 selección de rutas de acceso
 optomización de la consulta

30. Recuperación y Control de concurrencia
 Concurrencia
 Administración de múltiples usuarios interactuar simultáneamente
 atomicidad, coherencia, aislamiento y durabilidad
 seriabilización de las operaciones
 Fiabilidad
 resistencia a fallos de hardware, software y usuario
 las transacciones pueden comprometidas o anuladas
 restaurar el estado anterior de coherente de los datos
 Rehacer y deshacer de transacciones
 registro de las operaciones

31. Lenguaje de Consulta Declarativa
 Lenguaje de alto nivel
 expresar de forma concisa consultas no triviales
 interfaz basada en texto o gráfica
 declarativo
 Eficiente ejecución
 posibilidad de optimización de la consulta
 Aplicación independiente
 trabajar en cualquier base de datos posible
 no hay necesidad de métodos adicionales de tipos definidos por el usuario

32. Abrir Opciones y características opcionales
 Características opcionales
 herencia múltiple
 comprobación de tipos y la inferencia
 distribución
 diseño de transacciones, las transacciones largas, transacciones anidadas
 versiones
 Abrir opciones
 paradigma de programación
 sistema de representación
 sistemas de tipos
 uniformidad

33. Más allá del Manifiesto
 Base de Datos de utilidades de admnistración
 Definición de la vista y datos derivados
 Objeto funciones
 los objetos tienen funciones además de tipos
 funciones pueden ganó y perdió dinámicamente
 Bade de Datos de la evolución
 esquema y datos tiene que evolucionar correctamente con el tiempo
 Restricciones
 integridad, semántica y las limitaciones de la evolución
 Definición, gestión y aplicación de restricciones

34. Literatura
 M. Atkinson, F. Bancilhon, D. DeWitt, K. Dittrich, D. Maier,
and S . Zdonik: The Object-Oriented Database System
Manifesto, In: Building an Object-Oriented Database
System, Morgan Kaufmann 1992
 M. Stonebraker, L. A. Rowe, B. Lindsay, J. Gray, M. Carey,
M . Brodie, P. Bernstein, and D . Beech: Third-Generation
Database System Manifesto, In: ACM SIGMOD
RECORD, 19(3), 1990
 H. Darwen and C. J. Date: The Third Manifesto, In: ACM
SIGMOD RECORD, 24(1), 1995

35. Próxima Semana
Persistencia de objetos
 Serialización
 Objeto-relacional asignaciones y marcos
 Persistentes lenguajes de programación