DB14-ORDB

5. Objekt-relationale Systeme
5.1. Erweiterungen des Relationalen Modells
5.2. SQL-Erweiterungen
5.3. MM-DB
Beschränkungen des
Relationalen Modells
•
•
•
•
NF1: Atomare Attribute
nicht erweiterbares Typkonzept
keine typspezifischen Operationen
keine Vererbung
Als Einschränkung besonders empfunden bei
• Mengenwertigen Attributen
• sicherheitsrelevanten komplexen Operationen auf mehreren
Attributen eines Datensatzes
• Nicht-atomaren Daten mit such-relevanter Struktur (MM-Daten)
(c) schmiedecke 06
DB 14 - ORDBMS
2
Objektrelationale Erweiterungen
• NF2 – Non First Normal Form
–
–
–
–
Mengenwertige Attribute
LOBs
Tabellenwertigen Attribute
Typdefinition
• ORDB – Objekt-relationale Datenbank
–
–
–
–
Typhierarchie und Vererbung
Objektidentität
Operationsdefinition
(Polymorphie)
(c) schmiedecke 06
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3
Wieso objekt-relational?
•
•
•
•
Wichtige Konzepte bleiben erhalten:
Datenunabhängigkeit
Abfragekalkül
Tabelle als Grundkonzept
•
Stonebraker-Matrix (1996) – Versuch einer Kategorisierung
•
atomare Daten
komplexe Daten
Anfragen
RDB
ORDB
keine Anfragen
Filesystem
OODB
so nicht zutreffend: in der Praxis starke Durchdringung OODB-ORDB
(c) schmiedecke 06
DB 14 - ORDBMS
4
State of the Art
•
•
•
•
Normungsprojekt SQL-3 zu ambitioniert
SQL-1999 große Teilmenge von SQL-3
enthält mehrere OR-Stufen
faktische Standardisierung verzögert sich durch viele
proprietäre Erweiterungen von SQL-92
• (SQL-4 ist in Arbeit)
(c) schmiedecke 06
DB 14 - ORDBMS
5
SQL-Erweiterungen (DDL)
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#$
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Beispiele im Folgenden aus
http://www.dbai.tuwien.ac.at/education/dbs/folien/Kapitel14.pdf
(c) schmiedecke 06
DB 14 - ORDBMS
6
LOBs
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"
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1
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79
(c) schmiedecke 06
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8
2
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DB 14 - ORDBMS
"
7
LOB-Beispiel
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90
5
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.
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0
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6
< .
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&
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B;
(c) schmiedecke 06
&
8 B;
C
DB 14 - ORDBMS
8
UDT (User Defined Types)
,
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(c) schmiedecke 06
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DB 14 - ORDBMS
9
Beispiel wertbasierter Typ
6 F F$,
2,
96
6
9
+ 9
) 9
9
(c) schmiedecke 06
G)F9
! 2$F6,
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,
9.
,
9.
,
9.
9
!C
DB 14 - ORDBMS
10
Listen-Typen
(für nicht-atomare Attribute)
F 0
5 H
!
!
"
'
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-
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2 "
(c) schmiedecke 06
0
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3
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DB 14 - ORDBMS
11
Objekt-Typen
(für nicht-atomare Attribute)
2
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(c) schmiedecke 06
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JF
DB 14 - ORDBMS
12
Beispiel Listen- und Objekttypen
6F F
F) 6F G)F) &
,
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F@) &
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9
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$ 0$ C
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2
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6F F
9
90
20
5
(c) schmiedecke 06
! 2
I
F6
!
F6
F) 6F G)F2 "
! 2 I
9# F .
+ 6K <;.
9# F .
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!C
DB 14 - ORDBMS
13
Referenzen, Pfadausdrücke
&
'
- 1
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0
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(c) schmiedecke 06
'
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/
DB 14 - ORDBMS
+ /9 0
14
Vererbung
,
"
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- $ #
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(c) schmiedecke 06
!
(
5
DB 14 - ORDBMS
0
!
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"
15
Beispiel Vererbung
6 F F G)F
) 9
,
9.
90
+ 6K
,
92 9 , F4 C
! 2
I
F6
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ProfessorenTyp
extends
AngestelltenTyp
!
! 2
6 F F G)F
!
@
+ 6K <;.
F@) &
! 2
6 F F G)F) &
6K <.
0
,
9 4C
(c) schmiedecke 06
! 4C
DB 14 - ORDBMS
16
Operationen
,
"
- 2 ") "
- F 0 !'
2E
"
" ! '
/F
FK $
+
!
- F
"
&
(c) schmiedecke 06
!!
&
"
2E 5
&
&"
& &"
2E
"
"
DB 14 - ORDBMS
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Methoden-Beispiel
6F F
) 9
90
F) 6F G)F) &
! 2 I
F6
9# F .
+ 6K <;.
6K <.
0
90 .
F K $9
F # 929# F .
F K $@#96 , 9
F # 929# F C
6 F F,
92 96F F K $
F # 929#
@ ) &
!
F # 92F F6
L
@
HKF F) 9 7 2F @/) 9C
(c) schmiedecke 06
DB 14 - ORDBMS
F
18
Methoden-Beispiel
6F F
2
F) 6F G)F
F @
6F F
90
F@
!
!C
!!
+ 6K
!.
) &
),
&
G3FG.
!.
!C
2F F6
0
/
+
) 0
(c) schmiedecke 06
@
00
@
1
!! C
2E %MNNN
DB 14 - ORDBMS
"
19
Typisierte Tabellen
Idee
• Tabellentyp definerbar
– Mehrere Tabellen dieses Typs erzeugbar (OF)
• Tabellenhierarchie
– Tabelle aus Tabelle ableitbar (UNDER)
• Typenhierarchie
– Untertypen ableitbar (UNDER)
Problem
• Tabellenhierarchie und Datentyphierarchie parallel
(c) schmiedecke 06
DB 14 - ORDBMS
20
Typisierte Tabellen - Beispiel
CREATE TYPE movie AS (
title
VARCHAR,
genre
VARCHAR,
length
NUMBER)
INSTANTIABLE
REF IS SYSTEM GENERATED;
CREATE TYPE dvd UNDER movie AS (
rental_price NUMBER,
extras
FeatureListType)
INSTANTIABLE
Welche Attribute
und Constraints
hat short_dvds?
CREATE TABLE short_movies OF movie (
length WITH OPTIONS CONSTRAINT c_short CHECK (length<60) );
CREATE TABLE short_dvds OF dvd UNDER short_movies (
rental_price WITH OPTIONS CHECK c_short_price
(CHECK (rental_price < 2.00) );
(c) schmiedecke 06
Beispiel aus Melton, Advances SQL:1999, San Francisco 2003
DB 14 - ORDBMS
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Externe Daten / Datalinks
• Große Datenmenge liegen of auf zentralen Servern
• Daten unter die Kontrolle eines DBMS stellen:
Beschreibungsdaten hinzufügen, als Suchkriterien
nutzen
• Daten auf dem externe Server belassen, dort
verwalten, Struktur nutzen
•
Typ DATALINK
• enthält Kontrolloptionen wie Lese-Schreibrechte,
Recovery-vorgaben etc
(c) schmiedecke 06
DB 14 - ORDBMS
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Externe Typen / Data Extenders
• Große Dateneinheiten sind of strukturiert
– LOB wird dem nicht gerecht
• Typ / Struktur außerhalb von SQL wohldefiniert
– Beispiel Bildformate
• Daten und Struktur unter die Kontrolle eines DBMS
stellen
– oft verbunden mit externer Speicherung
• "Plugin"-Technik für Datentypen (nicht SQL-1999):
DB2 – Data Extenders
Oracle – Data Cartridges
Illustra – Data Blades
• Besonders wichtig für Multi-Media-Datenbanken
– Typen wie image, video, audio, graphics, text...
– mit der Fähigkeit, externe Standardformate zu lesen
(Headerinfo)
und zu speichern
(c) schmiedecke
06
DB 14 - ORDBMS
23
Extern
Heterogene System
Quelle:
(c) http://wwwdvs.informatik.uni-kl.de/courses/DigBib/SS2004/Vorlesungsunterlagen/
schmiedecke 06
DB 14 - ORDBMS
DigBib.Kapitel.04.Objekt-relationale_und_Multimediale_DBS.pdf
24
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