第 11章 面向对象数据库
? 新的数据库应用和新的数据类型
? 面向对象的数据模型
? 对象关系数据库与对象数据库
? 面向对象数据库研究中的几个特点
? RDBMS,ORDBMS和 OODBMS的比较
新的数据库应用和新的数据类型
? 新的数据库应用
? 计算机辅助设计（ CAD）,多媒体技术（音
频、视频文件的存储和处理）等
? 复杂的数据类型
? 用户定义的抽象数据类型
? 构造类型
? 继承
面向对象的数据模型
? 对象与类
? 对象的属性、方法和状态
? 对象的交互与消息
? 类的确定与划分
? 封装
? 继承性
? 多态性
? 对象标识符
对象与类
? 对象
? 数据特征、状态特征和行为特征
? 对象应该具有如下特性
? 每一个对象必须能够通过某种方式（如名称）
区别于其它对象
? 用特征或属性来描述对象
? 有一组操作，每一个操作决定对象的一种行为
类
? 具有相同数据特征和行为特征的所有对
象称为一个对象类，简称类。
? 对象是类的一个实例，类是型的概念，
对象是值的概念
类和数据类型 的区别
? 类型只表示数据结构的描述，而类将数据结构
和操作作为一个整体描述；
? 类型通常是静态的概念，而类却可以用方法表
现出其动态性；
? 类型在常规程序设计语言中的作用主要体现在
保证程序的正确性，而类的作用则在于作为一
种重要的模拟手段，以统一方式构造现实世界
模型；
? 类型与程序代码和代码共享无关，而类却提供
了软件重用和代码共享的机制。
对象的属性、方法和状态
? 属性
? 描述对象的数据特征
? 方法
? 完成具体操作的行为特征
? 状态
? 具体的操作通过改变属性的值体现了对象的状态
对象的交互与消息
? 对象之间的通讯是通过消息传递实现的
? 一个对象可以通过接收来自其他对象的消息而执行某些操
作（方法）
? 面向对象中的消息具有如下性质：
? 一个对象可以接收来自不同对象的相同形式的消息，可
以做出相同的响应；
? 一个对象可以接收来自其它对象不同形式的多个消息，
做出不同的响应；
? 相同形式的消息可以传递给不同的对象，从而得到不同
的响应；
? 如果消息的发送不考虑具体的对象，则对象可以响应消
息，也可以不响应消息。
类的确定与划分
? 如何确定和划分类是面向对象方法中的关键
? 需要做细致的需求分析
? 没有统一的方法和固定的标准
? 依赖于设计人员的知识、经验、技巧和对实际问
题的把握程度
? 基本原则就是把握事物的共性，将有相同的属性、
相同的操作的对象确定为一个类
? 不能把面向过程程序设计中的函数和过程简单地
组合成类，类不是函数的集合
封装
? 类包括了数据和操作，它们是被“封装”在类
定义中的。
? 用户通过类的接口（即可以在该对象类上执行
的操作的说明）进行操作。
? 对用户来讲“功能”是可见的，而实现部分是
封装在类定义中的，用户是看不见的。
? 消息传递是对象之间联系的唯一方式，这保证
了对象之间的高度独立性，这种特性有利于保
证软件的质量。
继承性
? 在面向对象系统中允许用一个类去定义一个新
类，或者用几个类去定义一个新类，再或者用
一个类去定义几个新类，把这种特性称为继承
性。
? 继承、子类（派生类）、超类（基类）
? 子类可以继承超类的性质，也可以定义自己的
数据特征和方法。
继承包含的三个基本含义
? 如果类 B继承类 A,则类 B的对象具备类 A的对象的
全部能力；
? 如果类 B继承类 A,则类 B对象的内部结构包含类
A对象的内部结构；
? 如果类 B继承类 A,则类 A中实现其对象能力的代
码可以被类 B所引用。
超类和子类之间的明显特性
? 类之间有共享特征，子类可以共享超类中的数
据和程序代码；
? 类之间有数据差别或功能差别，在子类中可以
定义新的属性和新的方法，也可以屏蔽超类中
的部分属性和方法。
继承性概念带来的明显优点
? 它是一个强有力的建模工具，可以以自然的、
符合人们思维规律的方式给现实世界一个简明
准确的描述；
? 它有助于软件可重用性的实现。
多态性
? 同一个函数根据不同的引用对象可以完成不同
的功能；
? 同一个函数即便引用同一个对象，但由于传递
的参数不同也可以完成不同的功能。
对象标识符
? 在面向对象数据库中对象由对象标识符唯一标识。
? 对象标识符是内置的，它不像在文件系统中用文
件名标识一个文件，也不像在关系数据库中用关
键字标识一个元组。对象标识符在创建对象时由
数据库管理系统自动生成，并在整个生命周期中
唯一标识一个对象。
对象关系数据库与对象数据库
? 面向对象数据库的研究方法
? 扩充关系数据模型
? 在面向对象语言中嵌入数据库功能而形成面
向对象数据库
? 开发全新的数据模型，从底层实现面向对象
数据库系统
? 归纳为两种
? 对象关系数据库系统
? 对象数据库系统
三个术语和英文缩写
? 关系数据库管理系统（ RDBMS）
? 对象关系数据库管理系统（ ORDBMS）
? 面向对象数据库管理系统（ OODBMS）
ODMG数据模型和 OQL
? 对象数据库使用全新的面向对象数据模型，该
模型的标准由 ODMG（ 对象数据库管理组）制
定，所以也称为 ODMG数据模型，同时 ODMG
也定义了相应的对象查询语言 OQL。
? OQL类似于 SQL,其查询的语法结构也是
SELECT…FROM…WHERE （ 甚至支持
GROUP BY,HAVING和 ORDER BY）,OQL
还支持复杂数据类型。
面向对象数据库研究中的几个特点
? 面向对象模型的优势
? 面向对象数据库发展过程的特点
? 面向对象数据库系统的基本特征
? 面向对象数据库研究中存在的问题
面向对象模型的优势
? 具有表示和构造复杂对象的能力；
? 由封装和信息隐藏概念提供的模块化机制；
? 通过封装、继承和类层次概念提供的软件重用
机制；
? 通过滞后联编（ late binding） 等概念得到系统
扩充能力等。
面向对象数据库发展过程的特点
? 缺乏通用的数据模型；
? 缺乏坚实的形式化的理论基础；
? 具有较强的实践性。
面向对象数据库系统的基本特征
? 在数据模型方面支持对象、复合对象、封装、类、继承、
重载、滞后联编、多态性等基本概念。
? 数据库管理系统除了具有传统的数据库管理系统所具有的
功能（如并发控制、故障和恢复）外，还支持永久对象、
长事务处理和嵌套事务，具有版本管理和模式演化的能力，
能维护数据完整性，适合在分布式环境下工作。
? 数据库访问界面要支持消息传递，提供计算能力完备的数
据库程序设计语言，能解决数据库语言与宿主语言的某些
不匹配问题，提供类似 SQL的非过程化查询功能。
面向对象数据库研究中存在的问题
? 缺乏通用数据模型；
? 缺乏理论基础；
? 缺乏友好的用户界面与工具环境；
? 缺乏有力的查询优化。
RDBMS,ORDBMS和 OODBMS的比较
? RDBMS和 ORDBMS
? RDBMS不支持构造数据类型和面向对象特征,ORDBMS
是对 RDBMS的扩展，它基于关系模型，但支持构造数据
类型和面向对象特征。
? ORDBMS和 OODBMS的相似之处
? 支持构造数据类型和面向对象特征，类似的查询语言，
一般数据库管理系统的功能
? ORDBMS和 OODBMS的不同之处
? 基本原理不同
【本章小节】
? 本章首先介绍了面向对象数据库的概念
和特点，然后介绍了面向对象数据库 的
研究路线，以及 ORDBMS和 OODBMS各
自的研究方法，最后还比较了 RDBMS、
ORDBMS和 OODBMS的异同之处。
? 新的数据库应用和新的数据类型
? 面向对象的数据模型
? 对象关系数据库与对象数据库
? 面向对象数据库研究中的几个特点
? RDBMS,ORDBMS和 OODBMS的比较
新的数据库应用和新的数据类型
? 新的数据库应用
? 计算机辅助设计（ CAD）,多媒体技术（音
频、视频文件的存储和处理）等
? 复杂的数据类型
? 用户定义的抽象数据类型
? 构造类型
? 继承
面向对象的数据模型
? 对象与类
? 对象的属性、方法和状态
? 对象的交互与消息
? 类的确定与划分
? 封装
? 继承性
? 多态性
? 对象标识符
对象与类
? 对象
? 数据特征、状态特征和行为特征
? 对象应该具有如下特性
? 每一个对象必须能够通过某种方式（如名称）
区别于其它对象
? 用特征或属性来描述对象
? 有一组操作，每一个操作决定对象的一种行为
类
? 具有相同数据特征和行为特征的所有对
象称为一个对象类，简称类。
? 对象是类的一个实例，类是型的概念，
对象是值的概念
类和数据类型 的区别
? 类型只表示数据结构的描述，而类将数据结构
和操作作为一个整体描述；
? 类型通常是静态的概念，而类却可以用方法表
现出其动态性；
? 类型在常规程序设计语言中的作用主要体现在
保证程序的正确性，而类的作用则在于作为一
种重要的模拟手段，以统一方式构造现实世界
模型；
? 类型与程序代码和代码共享无关，而类却提供
了软件重用和代码共享的机制。
对象的属性、方法和状态
? 属性
? 描述对象的数据特征
? 方法
? 完成具体操作的行为特征
? 状态
? 具体的操作通过改变属性的值体现了对象的状态
对象的交互与消息
? 对象之间的通讯是通过消息传递实现的
? 一个对象可以通过接收来自其他对象的消息而执行某些操
作（方法）
? 面向对象中的消息具有如下性质：
? 一个对象可以接收来自不同对象的相同形式的消息，可
以做出相同的响应；
? 一个对象可以接收来自其它对象不同形式的多个消息，
做出不同的响应；
? 相同形式的消息可以传递给不同的对象，从而得到不同
的响应；
? 如果消息的发送不考虑具体的对象，则对象可以响应消
息，也可以不响应消息。
类的确定与划分
? 如何确定和划分类是面向对象方法中的关键
? 需要做细致的需求分析
? 没有统一的方法和固定的标准
? 依赖于设计人员的知识、经验、技巧和对实际问
题的把握程度
? 基本原则就是把握事物的共性，将有相同的属性、
相同的操作的对象确定为一个类
? 不能把面向过程程序设计中的函数和过程简单地
组合成类，类不是函数的集合
封装
? 类包括了数据和操作，它们是被“封装”在类
定义中的。
? 用户通过类的接口（即可以在该对象类上执行
的操作的说明）进行操作。
? 对用户来讲“功能”是可见的，而实现部分是
封装在类定义中的，用户是看不见的。
? 消息传递是对象之间联系的唯一方式，这保证
了对象之间的高度独立性，这种特性有利于保
证软件的质量。
继承性
? 在面向对象系统中允许用一个类去定义一个新
类，或者用几个类去定义一个新类，再或者用
一个类去定义几个新类，把这种特性称为继承
性。
? 继承、子类（派生类）、超类（基类）
? 子类可以继承超类的性质，也可以定义自己的
数据特征和方法。
继承包含的三个基本含义
? 如果类 B继承类 A,则类 B的对象具备类 A的对象的
全部能力；
? 如果类 B继承类 A,则类 B对象的内部结构包含类
A对象的内部结构；
? 如果类 B继承类 A,则类 A中实现其对象能力的代
码可以被类 B所引用。
超类和子类之间的明显特性
? 类之间有共享特征，子类可以共享超类中的数
据和程序代码；
? 类之间有数据差别或功能差别，在子类中可以
定义新的属性和新的方法，也可以屏蔽超类中
的部分属性和方法。
继承性概念带来的明显优点
? 它是一个强有力的建模工具，可以以自然的、
符合人们思维规律的方式给现实世界一个简明
准确的描述；
? 它有助于软件可重用性的实现。
多态性
? 同一个函数根据不同的引用对象可以完成不同
的功能；
? 同一个函数即便引用同一个对象，但由于传递
的参数不同也可以完成不同的功能。
对象标识符
? 在面向对象数据库中对象由对象标识符唯一标识。
? 对象标识符是内置的，它不像在文件系统中用文
件名标识一个文件，也不像在关系数据库中用关
键字标识一个元组。对象标识符在创建对象时由
数据库管理系统自动生成，并在整个生命周期中
唯一标识一个对象。
对象关系数据库与对象数据库
? 面向对象数据库的研究方法
? 扩充关系数据模型
? 在面向对象语言中嵌入数据库功能而形成面
向对象数据库
? 开发全新的数据模型，从底层实现面向对象
数据库系统
? 归纳为两种
? 对象关系数据库系统
? 对象数据库系统
三个术语和英文缩写
? 关系数据库管理系统（ RDBMS）
? 对象关系数据库管理系统（ ORDBMS）
? 面向对象数据库管理系统（ OODBMS）
ODMG数据模型和 OQL
? 对象数据库使用全新的面向对象数据模型，该
模型的标准由 ODMG（ 对象数据库管理组）制
定，所以也称为 ODMG数据模型，同时 ODMG
也定义了相应的对象查询语言 OQL。
? OQL类似于 SQL,其查询的语法结构也是
SELECT…FROM…WHERE （ 甚至支持
GROUP BY,HAVING和 ORDER BY）,OQL
还支持复杂数据类型。
面向对象数据库研究中的几个特点
? 面向对象模型的优势
? 面向对象数据库发展过程的特点
? 面向对象数据库系统的基本特征
? 面向对象数据库研究中存在的问题
面向对象模型的优势
? 具有表示和构造复杂对象的能力；
? 由封装和信息隐藏概念提供的模块化机制；
? 通过封装、继承和类层次概念提供的软件重用
机制；
? 通过滞后联编（ late binding） 等概念得到系统
扩充能力等。
面向对象数据库发展过程的特点
? 缺乏通用的数据模型；
? 缺乏坚实的形式化的理论基础；
? 具有较强的实践性。
面向对象数据库系统的基本特征
? 在数据模型方面支持对象、复合对象、封装、类、继承、
重载、滞后联编、多态性等基本概念。
? 数据库管理系统除了具有传统的数据库管理系统所具有的
功能（如并发控制、故障和恢复）外，还支持永久对象、
长事务处理和嵌套事务，具有版本管理和模式演化的能力，
能维护数据完整性，适合在分布式环境下工作。
? 数据库访问界面要支持消息传递，提供计算能力完备的数
据库程序设计语言，能解决数据库语言与宿主语言的某些
不匹配问题，提供类似 SQL的非过程化查询功能。
面向对象数据库研究中存在的问题
? 缺乏通用数据模型；
? 缺乏理论基础；
? 缺乏友好的用户界面与工具环境；
? 缺乏有力的查询优化。
RDBMS,ORDBMS和 OODBMS的比较
? RDBMS和 ORDBMS
? RDBMS不支持构造数据类型和面向对象特征,ORDBMS
是对 RDBMS的扩展，它基于关系模型，但支持构造数据
类型和面向对象特征。
? ORDBMS和 OODBMS的相似之处
? 支持构造数据类型和面向对象特征，类似的查询语言，
一般数据库管理系统的功能
? ORDBMS和 OODBMS的不同之处
? 基本原理不同
【本章小节】
? 本章首先介绍了面向对象数据库的概念
和特点，然后介绍了面向对象数据库 的
研究路线，以及 ORDBMS和 OODBMS各
自的研究方法，最后还比较了 RDBMS、
ORDBMS和 OODBMS的异同之处。
