2.2.3. Объектно-ориентированные модели

Моделью данных, привлекающей нарастающее внимание с конца 80-х гг., является объектная, или "объектно-ориентированная" модель. Основными понятиями, с которыми оперирует эта модель, являются следующие:

- объекты, обладающие внутренней структурой и однозначно идентифицируемые уникальным внутрисистемным ключом;

- классы, являющиеся по сути типами объектов;

- операции над объектами одного или разных типов, называемые "методами";

- инкапсуляция структурного и функционального описания объектов, позволяющая разделять внутреннее и внешнее описания (в терминологии предшествовавшего объектному модульного программирования - "модульность" объектов);

- наследуемость внешних свойств объектов на основе соотношения "класс-подкласс".

К достоинствам объектно-ориентированной модели обычно относят:

- возможность для пользователя системы определять свои сколь угодно сложные типы данных (используя имеющийся синтаксис и свойства наследуемости и инкапсуляции);

- наличие наследуемости свойств объектов;

- повторное использование программного описания типов объектов при обращении к другим типам, на них ссылающимся.

К недостаткам объектно-ориентированной модели можно отнести:

- отсутствие строгих определений; разное понимание терминов и различия в терминологии;

- как следствие - эта модель не исследована столь тщательно математически, как реляционная;

- отсутствие общеупотребимых стандартов, позволяющих связывать конкретные объектно-ориентированные системы с другими системами работы с данными.

Некоторые специалисты основным и главным отличием объектно-ориентированной модели от реляционной считают наличие уникального системного идентификатора. Эта разница связана с одним интересным семантическим явлением. Дело в том, что в реляционной модели объект целиком описывается его атрибутами. Если человек в таблице представлен именем и номером телефона, то что происходит после замены номера телефона в существующей строке ? Идет ли после этого речь о том же самом человеке или о другом ? В реляционной модели нет средств получить ответ на этот вопрос; в объектно-ориентированной его дает неизменившийся системный идентификатор. С другой стороны, мы можем "заменить" в базе данных одного сотрудника на другого, сохранив все связи и атрибуты прежнего, и при этом системный идентификатор не изменится. Ясно, однако, что подразумеваться будет совсем другой человек.

Пример:

3. Физические модели

Физические модели баз данных определяют способы размещения данных в среде хранения и способы доступа к этим данным, которые поддерживаются на физическом уровне. Исторически первыми системами хранения и доступа были файловые структуры и системы управления файлами (СУФ), которые фактически являлись частью операционных систем. СУБД создавала над этими файловыми моделями свою надстройку, которая позволяла организовать всю совокупность файлов таким образом, чтобы она работала как единое целое и получала централизованное управление от СУБД. Однако непосредственный доступ осуществлялся на уровне файловых команд, которые СУБД использовала при манипулировании всеми файлами, составляющими хранимые данные одной или нескольких баз данных.

Однако механизмы буферизации и управления файловыми структурами не приспособлены для решения задач собственно СУБД, эти механизмы разрабатывались просто для традиционной обработки файлов, и с ростом объемов хранимых данных они стали неэффективными для использования СУБД. Тогда постепенно произошел переход от базовых файловых структур к непосредственному управлению размещением данных на внешних носителях самой СУБД. И пространство внешней памяти уже выходило из-под владения СУФ и управлялось непосредственно СУБД. При этом механизмы, применяемые в файловых системах, перешли во многом и в новые системы организации данных во внешней памяти, называемые чаще страничными системами хранения информации. Поэтому наш раздел, посвященный физическим моделям данных, мы начнем с обзора файлов и файловых структур, используемых для организации физических моделей, применяемых в базах данных, а в конце ознакомимся с механизмами организации данных во внешней памяти, использующими страничный принцип организации.