面向?qū)ο笤陉P(guān)系數(shù)據(jù)庫中的設(shè)計與應(yīng)用

徐萍

摘要：該文針對面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的特點，將兩者相結(jié)合，研究了將面向?qū)ο蠹夹g(shù)方式應(yīng)用于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，進行系統(tǒng)設(shè)計的方法，重點描述了對象映射成關(guān)系數(shù)據(jù)庫的方法。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο螅魂P(guān)系型數(shù)據(jù)庫；映射；類；屬性

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）20-0012-02

1 引言

面向?qū)ο螅∣bject Oriented，OO）是把面向?qū)ο蟮乃枷霊?yīng)用于計算機軟件開發(fā)中，以對象為內(nèi)核，以類、繼承、封裝、多態(tài)等概念構(gòu)造系統(tǒng)，進行客觀事物的軟件開發(fā)設(shè)計的一種方法。面向?qū)ο螅瑢ο笃鋵嵕褪且粋€封裝體，包含數(shù)據(jù)和控制命令。隨著計算機技術(shù)和開發(fā)軟件的不斷升級，面向?qū)ο蟮姆椒ê蛻?yīng)用已經(jīng)不僅僅局限于軟件開發(fā)和程序設(shè)計，已經(jīng)逐漸擴展到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理、人機交互等計算機領(lǐng)域，甚至對人工智能、計算機輔助工具、信息系統(tǒng)等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。計算機和網(wǎng)絡(luò)都離不開數(shù)據(jù)庫，面向?qū)ο蟮膹V泛應(yīng)用，也給數(shù)據(jù)庫技術(shù)增添了新鮮血液。面向?qū)ο蠓椒ㄅc數(shù)據(jù)庫技術(shù)，尤其是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫如何有效結(jié)合，更好的支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的應(yīng)用，是一個非常值得研究的課題。

2 面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫

2.1 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

電子商務(wù)、云存儲、云計算等計算機信息系統(tǒng)，已經(jīng)是當(dāng)今信息技術(shù)的重要手段，而數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機系統(tǒng)的重要組成部分和核心內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫類型有網(wǎng)狀、層次和關(guān)系幾類，其中關(guān)系型數(shù)據(jù)庫以其集合的操作方式得到了最為廣泛的應(yīng)用。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是一種建立在關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫，用集合代數(shù)方法對數(shù)據(jù)庫單元中數(shù)據(jù)進行處理，是一組相互之間有關(guān)聯(lián)關(guān)系的表，表的關(guān)系通過相關(guān)字段進行關(guān)聯(lián)，表中的數(shù)據(jù)可以根據(jù)需求情況進行存取且不用重新組織數(shù)據(jù)庫表格。新建一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫時，每一行包含一個數(shù)據(jù)實體，是被列定義的種類。目前應(yīng)用較多的數(shù)據(jù)庫有oracle、sqlserver、mysql等。

2.2面向?qū)ο蠓治龇?/p>

面向?qū)ο蠓治龇ǎ∣bject-Oriented Analysis，OOA），是指一個軟件開發(fā)項目在開發(fā)過程中，首先要對業(yè)務(wù)情況進行調(diào)研，然后用面向?qū)ο蟮乃枷雽υ擁椖繕I(yè)務(wù)進行歸納、分類、分析。OOA強調(diào)的是業(yè)務(wù)對象之間的關(guān)系以及對象的屬性和行為。面向?qū)ο蠓治龇ㄊ褂脩艉驮O(shè)計者之間的溝通更容易，設(shè)計者能夠更好地理解用戶的需求，設(shè)計者了解了用戶的需求，才能更好地設(shè)計出用戶與數(shù)據(jù)庫之間的映射方式，從而設(shè)計出用戶滿意的數(shù)據(jù)庫。

OOA方法的程序設(shè)計，從結(jié)構(gòu)框架來說，一個是針對開發(fā)者的外部層，外部層是應(yīng)用程序的整體設(shè)計；內(nèi)部層針對物理存儲，稱為物化視圖，是基于遠(yuǎn)程表格的，也可以稱之為快照；概念層介于外部層和內(nèi)部層之間，是內(nèi)外部的映射，用DDL表示，概念層是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的真正表現(xiàn)形式。對象與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫通過映射發(fā)生關(guān)系，映射方法就是將關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行概念層的設(shè)計。從對象到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的映射內(nèi)容包括：屬性與列的映射，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的繼承，類與表的映射，映射的關(guān)聯(lián)，聚合和組合以及實現(xiàn)關(guān)系等。

將對象建模和映射的過程就是將對象轉(zhuǎn)換成概念層的數(shù)據(jù)庫模型，對象模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的映射有如下關(guān)系：

1）每個對象是唯一的，有唯一的標(biāo)識符，具有唯一性。對象的標(biāo)識一般用主鍵或者是系統(tǒng)自動生成的偽標(biāo)識符來標(biāo)識，而不是通過描述對象的屬性來標(biāo)識。

2）類與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的表的轉(zhuǎn)換，可以通過直接調(diào)用表的名稱，或者可以通過在類的名稱前加前綴的方式修改成表的名稱來實現(xiàn)。

3 基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法

3.1 整體思路

基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法，首先要確定應(yīng)用程序中的領(lǐng)域類，領(lǐng)域類中將數(shù)據(jù)信息和對數(shù)據(jù)的操作、調(diào)用方法進行了封裝。領(lǐng)域類實例化，就得到對象，因此，需要提前把對象的存儲、地址、檢索方法、調(diào)用方法等問題設(shè)計好，做好準(zhǔn)備工作。

在面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)通過對象形式存儲到數(shù)據(jù)庫中，并且對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系是自動存儲的。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫本身不存在集合和分解的問題，可以由與對象相關(guān)的狀態(tài)圖像構(gòu)成。面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫是通過對對象進行查詢、檢索、調(diào)用的，不存在對某個表的一行或一列進行某些操作。因此需要提前定義對對象的各種操作方法。比如：writeObject（）是一個寫入并存儲一個對象及所有對象相關(guān)；read Object（）是讀取一個對象及所有對象相關(guān)。每個對象有唯一的標(biāo)識ID，在寫入和讀取時通過唯一的標(biāo)識ID進行。

以消費者對電子賬戶的寫入、讀取操作為例子，來說明面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲模式，如圖1所示。將消費者對電子賬戶的操作對象的屬性描繪成字段，指向其他對象需要映射到相應(yīng)的外部關(guān)鍵字上，此處的操作動作不能封裝。數(shù)據(jù)庫中的每一個表對應(yīng)一個類，對數(shù)據(jù)庫中的表的操作設(shè)定為函數(shù)。

3.2 對象映射成關(guān)系數(shù)據(jù)庫

RDBMS的表都是二維表，一個二維表是一個管理單元，二維表及表與表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系用來描述對象模型的屬性，即對象模型與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的映射關(guān)系。將每個對象的類存儲到數(shù)據(jù)庫的表中，一個類對應(yīng)一個對象實例，并進行存儲。不僅對象實例映射到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系也要映射到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，這樣才能進行后續(xù)的操作。

對象之間的關(guān)系有四種：關(guān)聯(lián)、繼承、聚合、組成。關(guān)聯(lián)是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，聚合不僅需要對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的整體進行操作，還需要對部分進行操作，即讀取時需要整體讀取的同時也需要在部分?jǐn)?shù)據(jù)中進行讀取。關(guān)聯(lián)是不需要的，在關(guān)聯(lián)中存儲和讀取的執(zhí)行操作不明顯。關(guān)聯(lián)和聚合的區(qū)別在于對象之間的聯(lián)系程度不同。

對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不但有存儲、調(diào)用等動作，還有刪除的動作，那么將數(shù)據(jù)庫對對象的存儲和刪除也是一樣，對象映射成關(guān)系型數(shù)據(jù)由一些規(guī)則，如下：

1）一個類與一個庫表對應(yīng)映射，也可以多個類與一個庫表對應(yīng)映射。

2）類中存在父子關(guān)系的類，映射關(guān)系時可以分別與父和子類分別映射，或者不對父類進行定義，讓子類具有父類的屬性；不對子類進行定義，讓父類具有子類的屬性。

3）映射關(guān)系定義為一個表，包含一對一、一對多、多對多等關(guān)聯(lián)關(guān)系，也可在類表之間定義外鍵。

4）聚合的方式有兩種：一種是用一張表將所有對象類的屬性合并；一種是分別用兩張表分別將對象類的整體和部分分別合并，利用外鍵關(guān)聯(lián)整體與部分的關(guān)系。

5）有些類是沒有屬性的，沒有屬性則沒有映射表。

6）映射后的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表需要進行冗余操作，使其關(guān)系范式合理。

4 結(jié)論

面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以其模型簡單、數(shù)據(jù)獨立的優(yōu)勢，成為數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的主流方向，本文針對面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的特點，將兩者相結(jié)合，研究了將面向?qū)ο蠹夹g(shù)方式應(yīng)用于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，進行系統(tǒng)設(shè)計方法的研究，重點描述了對象映射成關(guān)系數(shù)據(jù)庫的方法。

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