UNIVERSITETET SQL-99. Institutt for Informatikk. INF Ellen Munthe-Kaas 1

Transkript

1 UNIVERSITETET IOSLO Objektrelasjonelle DBMSer. SQL-99 Institutt for Informatikk INF Ellen Munthe-Kaas 1

2 Objektrelasjonelle DBMSer ORDBMS = Object-Relational Database Management System Motivasjon: Utvide relasjonsmodellen ll med objektorienterte ideer utvidet typesystem spesialiserte innebygde typer (fotos, lyd, signaler,...) bruker-definerte typer (structer, mengder, bager, lister,...) med tilhørende spesialiserte metoder Relasjonen beholdes som fundamental abstraksjon bakoverkompatibilitet med eksisterende relasjonelle DBMSer INF Ellen Munthe-Kaas 2

3 Den objekt-relasjonelle modellen Tupler spiller rollen som objekter Utvider den relasjonelle modellen med strukturerte typer bygget fra atomære typer ved typekonstruktører konsekvens: ens fraviker første normalform metoder knyttet til tupler identifikatorer hvert tuppel har entydig identitet referanser (pekere) et tuppel kan inneholde pekere til andre tupler INF Ellen Munthe-Kaas 3

4 Typesystemet i den objekt-relasjonelle modellen Atomære typer: integer, real, string,..., Referansetyper Strukturerte typer: bygget fra atomære typer og referansetyper ved typekonstruktører bag, struct, t set,... Skjema: Navngitt samling av attributtnavn med tilhørende typer Et attributt kan ha som type en atomær type, en referansetype, en strukturert type eller et skjema En relasjon kan ha som type et skjema INF Ellen Munthe-Kaas 4

5 Eksempel: Nestede relasjoner Stars(name, address(street, city), birthdate, movies(title, year, length)) name address birthdate movies Carrie street city title year length Fisher Maple H wood Star Wars Locust Malibu Empire Mark street city title year length Hamill Oak B wood Star Wars Return NB! Ikke-normalisert! (Bryter 1NF) INF Ellen Munthe-Kaas 5

6 Eksempel: Referanser Stars(name, address(street, t city), birthdate, t movie({*movies}) i Movies(title, year, length) name address birthdate movie Carrie street city Fisher Maple H wood Locust Malibu Mark street city Hamill Oak B wood title year length Star Wars Empire Return INF Ellen Munthe-Kaas 6

7 SQL-99 Objekt-orienterte ideer i SQL-99: Brukerdefinerte typer Metoder knyttet til brukerdefinerte typer Referansetyper Objektidentifikatorer Nye operasjoner for objektrelasjonelle data INF Ellen Munthe-Kaas 7

8 Brukerdefinerte typer Klasser realiseres gjennom brukerdefinerte typer En UDT (User-Defined Type) kan brukes som typen til et attributt typen til en relasjon Syntaks for å definere en UDT: create type <typenavn> as <primitiv type>; create type <typenavn> as ( <liste av attributter> ) <liste av metodesignaturer>; INF Ellen Munthe-Kaas 8

9 Eksempel create type NameType as char(30 create type AddressType as ( street t char(50), city char(20) create type StarType as ( name NameType, address AddressType create table MovieStar of StarType ( primary key (name) INF Ellen Munthe-Kaas 9

10 Merk: Tupler hvor relasjonen er definert ved en UDT, spiller rollen som objekter attributtene må aksesseres via metoder tuplene kan gis entydige objektidentifikatorer og kan da aksesseres via referanser Kandidatnøkler og skranker på tupler deklareres som del av relasjonen, ikke som del av UDTen Assosiasjoner representeres enten ved egne relasjoner (slik vi er vant til i tradisjonelle relasjonelle databaser) eller ved hjelp av referanser INF Ellen Munthe-Kaas 10

11 Metoder Beskrivelsen av en metode er delt i to: Metodesignaturen (metodedeklarasjonen) plasseres sammen med UDTen som metoden tilhører Metodedefinisjonen (kode) angis separat skrives i et vertsspråk (PSM/Java/...) likner stored procedures INF Ellen Munthe-Kaas 11

12 Eksempel create type AddressType as ( street char(50), city char(20) ) method housenumber() returns char(6 create method housenumber() returns char(6) for AddressType begin <kode> end; INF Ellen Munthe-Kaas 12

13 Objektidentifikatorer Vi kan tilordne unike objektidentifikatorer til tuplene i en relasjon ved deklarasjonen: create table <navn> of <UDT-navn> (... ref is <OID-navn> <genmåte> hvor <genmåte> er en av system generated systemgenerert derived også systemgenerert, men basert på verdien til primærnøkkelen Slike relasjoner kalles refererbare (referenceable). INF Ellen Munthe-Kaas 13

14 Eksempel create type MovieType as ( title char(30), year integer, genre char(10) create table Movies of MovieType ( ref is MovieID system generated, primary key (title, tle, year) INF Ellen Munthe-Kaas 14

15 Referansetyper Referansetyper: ref(t) Referansetyper tjener til å identifisere tupler som spiller rollen til objekter Referansetyper kan ha et skop, navnet på relasjonen som inneholder tuplene som refereres Relasjonen som angis i skopet, må være refererbar INF Ellen Munthe-Kaas 15

16 Eksempel create type StarType as ( name NameType, address AddressType, bestmovie ref(movietype) scope Movies create table MovieStar of StarType ( ref is starid derived, d primary key (name) create type MovieType as ( title char(30), year integer, genre char(10) create table Movies of MovieType ( ref is MovieID system generated, primary key (title, year) INF Ellen Munthe-Kaas 16

17 Nye operasjoner Aksessere komponentene i en UDT Forfølge referanser Generator- og mutatormetoder Ordningsrelasjoner INF Ellen Munthe-Kaas 17

18 Aksessere komponentene i tupler definert ved UDTer Tupler i relasjoner deklarert ved UDTer, spiller rollen som objekter Vi har ikke direkte aksess til attributtene Attributtene kan aksesseres slik: Hvert attributt a har en implisitt observatormetode a(). Hvis x er en tuppelvariabel av type T og a er et attributt i T, er x.a() verdien i tuppelet x INF Ellen Munthe-Kaas 18

19 Eksempel select m.year() from Movies m where m.title() = King Kong ; I praksis tillater DBMSer at parentesene sløyfes: create type MovieType as ( title char(30), year integer, genre char(10) create table Movies of MovieType ( ref is MovieID system generated, primary key (title, year) select m.year from Movies m where m.title = King Kong ; INF Ellen Munthe-Kaas 19

20 To måter: Forfølge referanser x->ahvor x er en referanse: verdien til attributtet a i tuppelet x refererer select deref(x) from... where...; hvor x er en referanse: deref(x) returnerer (alle attributtverdiene i) tuppelet som x refererer Eksempel: select deref(bestmovie) from MovieStar where name = Brad Pitt ; create type StarType as ( name NameType, address AddressType, bestmovie ref(movietype) scope Movies create table MovieStar of StarType ( ref is starid derived, primary key (name) INF Ellen Munthe-Kaas 20

21 Generator- og mutatormetoder Når en UDT ved navn T defineres, opprettes automatisk en generatormetode T() som kan brukes til å opprette objekter av type T T() returnerer et tomt objekt av type T for hvert attributt x i T, enmutatormetode x(v) som kan brukes til å endre verdien i x til v INF Ellen Munthe-Kaas 21

22 Eksempel (i PSM) create procedure InsertStar ( in s char(50), in c char(20), in n NameType ) declare newaddr AddressType; declare newstar StarType; begin set newaddr = AddressType( set newstar = StarType( newaddr.street(s newaddr.city(c newstar.name(n newstar.address(newaddr insert into MovieStar values (newstar end; create type StarType as ( name NameType, address AddressType, bestmovie ref(movietype) scope Movies create table MovieStar of StarType ( ref is starid derived, primary key (name) call InsertStar( 345 Spruce, Glendale, Gwyneth Paltrow INF Ellen Munthe-Kaas 22

23 Generatormetoder (forts.) Noen DBMSer tilbyr generatormetoder som kan ta argumenter: insert into MovieStar values ( StarType(NameType( Gwyneth T ( G Paltrow ), AddressType( 345 Spruce, Glendale )) INF Ellen Munthe-Kaas 23

24 Ordningsrelasjoner Objekter kan ikke sammenliknes med mindre vi forteller systemet hvordan dette skal gjøres: create ordering for <UDT-navn> <ordering form>; Hva slags sammenlikninger som kan defineres, er tildels DBMS-avhengig. INF Ellen Munthe-Kaas 24

25 Eksempel 1: Likhet To objekter av type T skal anses for å være like hvis attributtenes verdier er parvis like: create type MovieType as ( title char(30), year integer, genre char(10) create table Movies of MovieType ( ref is MovieID system generated, primary key (title, year) create ordering for MovieType equals only by state; (Dette definerer = og <>, men ikke <, >, <=,...) INF Ellen Munthe-Kaas 25

26 Eksempel 2: Total ordning Leksikografisk ordning av adresser: create ordering for AddressType order full by relative with AddrLEG; create type AddressType as ( create function AddrLEG ( street char(50), x1 AddressType, city char(20) x2 AddressType ) ) returns integer if x1.city() < x2.city() then return(-1) elseif x1.city() > x2.city() then return(1) elseif x1.street() < X2.street() then return(-1) elseif x1.street() > x2.street() then return(1) else return(0) end if; INF Ellen Munthe-Kaas 26

27 Ordningsrelasjoner (forts.) Utover equals only by og order full by tilbyr DBMSer sine egne, proprietære varianter. Noen muligheter: Strikt likhet: To objekter er like hvis de er samme objekt (dvs. de er identiske). Metodedefinert likhet: Kan innføre en metode som tar som argument pekere til to objekter og returnerer true/false. Metodedefinert avbildning: Kan innføre en funksjon som tar som argument en peker til et objekt og returnerer en verdi. To objekter er like hvis funksjonen beregner samme verdi for de to. INF Ellen Munthe-Kaas 27