Федорова К.П. Студентка 2 курса
Специальность: Прикладная информатика
ФГБОУ ВПО МГТУ им. Носова г. Магнитогорск
Аннотация
В данной статье рассмотрены понятия базы данных и их классификация, объектный подход в проектировании баз данных, его преимущества и недостатки, и современные объектные базы.
The object approach in designing databases
Fedorova K.P. 2nd year student
Specialty: Applied Informatics
FSEI HPE MSTU n. Nosov Magnitogorsk
Annotation
This article describes the concepts of databases and their classification, the object approach in designing databases, its advantages and disadvantages, and modern base object.
Мы живем в веке информационных технологий. Информация везде и всюду, что уж говорить о средствах работы с ней.
Прежде всего, хотелось бы пояснить, что такое базы данных и какие модели баз данных бывают. Существует множество определений, но я выбрала определение из международных стандартов.
Итак, база данных — это совокупность данных, организованных в соответствии с концептуальной структурой, описывающей характеристики этих данных и взаимоотношения между ними, причём такое собрание данных, которое поддерживает одну или более областей применения. Далее хотелось бы рассмотреть классификацию моделей:
- Иерархическая
- Объектная и объектно-ориентированная
- Объектно-реляционная
- Реляционная
- Сетевая
- Функциональная
Так как тема статьи объектный подход, мы рассмотрим объектную модель.
Основные положения объектной модели
Йонесава и Токоро свидетельствуют: термин “объект” возник фактически самостоятельно в разных областях, связанных с компьютерами, и примерно единовременно в начале 70-х годов для обозначения того, что может иметь разные проявления, оставаясь целостным. Для того дабы уменьшить трудность программных систем, объектами именовались компоненты системы либо фрагменты представляемых познании. По словам Леви, объектный подход был связан со следующими событиями:
- прогресс в области архитектуры ЭВМ;
- развитие языков программирования, таких как Simula, Smalltalk, CLU, Ada;
- развитие методологии программирования, включая принципы модульности и скрытия данных.
К этому еще следует добавить три момента, оказавшие влияние на становление объектного подхода:
- развитие теории баз данных;
- исследования в области искусственного интеллекта;
- достижения философии и теории познания.
Основой объектной технологии является объектная модель, которая появляется как итог объектной декомпозиции. Она выделяет основные абстракции предметной области, определяет классы абстракций и выясняет, какими данными (признаками) описывается вся абстракция, какую функциональность эти абстракции обязаны обеспечивать. В различие от традиционных технологий программирования объектная технология представляет программу как общность классов и объектов, взаимодействующих друг с другом.
Теперь хотелось бы немного поговорить о самом подходе.
Объектный подход известен еще издавна. Грекам принадлежит идея о том, что мир дозволено рассматривать в терминах как объектов, так и событий. А в XVII веке Декарт подмечал, что люди традиционно имеют объектно-ориентированный взор на мир. Особенно существенный взнос в объектный подход внесен объектными и объектно-ориентированными языками программирования. Впервой представления классов и объектов введены в языке Simula 67. После этого способы, используемые в языках Simula, были использованы в традиционных языках высокого яруса. Прогрессировавшие довольно самостоятельно технологии построения баз данных также оказали могущество на объектный подход, в первую очередь вследствие так называемой модели “сущность-отношение” (ER, entity-relationship). В моделях ER, впервой предложенных Ченом, моделирование происходит в терминах сущностей, их признаков и взаимоотношений.
Сущность объектного подхода к программированию
Основные идеи объектного подхода опираются на следующие расположения:
- Программа представляет собой модель некоторого реального процесса, части реального мира.
- Модель реального мира либо его части может быть описана как общность взаимодействующих между собой объектов.
- Объект описывается комплектом параметров, значения которых определяют состояние объекта, и комплектом операций (действий), которые может исполнять объект.
- Взаимодействие между объектами осуществляется посылкой особых сообщений от одного объекта к иному. Сообщение, полученное объектом, может затребовать выполнения определенных действий, скажем, метаморфозы состояния объекта.
- Объекты, описанные, одним и тем же комплектом параметров и способные исполнять один и тот же комплект действий представляют собой класс однотипных объектов.
С точки зрения языка программирования класс объектов дозволено рассматривать как тип данного, а обособленный объект – как данное этого типа. Определение программистом собственных классов объектов для определенного комплекта задач должно дозволить описывать отдельные задачи в терминах самого класса задач (при соответствующем выборе имен типов и имен объектов, их параметров и исполняемых действий).
Таким образом, объектный подход полагает, что при разработке программы обязаны быть определены классы используемых в программе объектов и возведены их изложения, после этого сделаны экземпляры нужных объектов и определено взаимодействие между ними.
Некоторые параметры объекта могут быть локализованы внутри объекта и недостижимы для прямого воздействия извне объекта. Скажем, во время движения объекта-автомобиля объект-шофер может влиять только на ограниченный комплект органов управления (рулевое колесо, педали газа, сцепления и тормоза, рычаг переключения передач) и ему недостижим целый ряд параметров, характеризующих состояние мотора и автомобиля в совокупности.
Видимо, для того, дабы производительно использовать объектный подход для разработки программ, нужны языки программирования, поддерживающие данный подход, т.е. дозволяющие строить изложение классов объектов, образовывать данные объектных типов, исполнять операции над объектами. Одним из первых таких языков стал язык SmallTalk, в котором все данные являются объектами некоторых классов, а всеобщая система классов строится как иерархическая конструкция на основе предопределенных базовых классов.
Опыт программирования показывает, что всякий подход в технологии программирования не должен использоваться слепо с пренебрежением других подходов. Это относится и к объектному подходу. Существует ряд типовых задач, для которых его полезность особенно очевидна, к таким задачам относятся, в частности, задачи имитационного моделирования, программирование диалогов с пользователем. Существуют и задачи, в которых использование объектного подхода ни к чему, помимо излишних расходов труда, не приведет. В связи с этим наибольшее распространение получили объектные языки программирования, разрешающие сочетать объектный подход с другими методиками. В некоторых языках и системах программирования использование объектного подхода ограничивается средствами интерфейса с пользователем (скажем, Visual FoxPro ранних версий).
Наиболее используемыми в настоящее время объектными языками являются Паскаль с объектами и Си++, причем наиболее развитые средства для работы с объектами содержатся в Си++.
Преимущества и недостатки объектного подхода:
- Объектная декомпозиция дает вероятность создавать программные системы меньшего размера путем применения всеобщих механизмов, обеспечивающих нужную экономию колоритных средств. Применение объектного подхода значительно повышает ярус унификации разработки и пригодность для повторного применения не только программ, но и планов, что, в конце концов, ведет к созданию среды разработки и переходу к сборочному созданию ПО. Системы нередко получаются больше компактными, чем их структурные эквиваленты, что обозначает не только уменьшение объема программного кода, но и удешевление плана за счет применения предыдущих разработок.
- Объектная декомпозиция сокращает риск создания трудных систем, потому что она полагает эволюционный путь становления системы на базе касательно маленьких подсистем. Процесс интеграции системы растягивается на все время разработки, а не превращается в единовременное событие.
- Объектная модель вполне естественна, поскольку в первую очередь ориентирована на человеческое восприятие мира, а не на компьютерную реализацию.
- Объектная модель позволяет в полной мере использовать выразительные возможности объектных и объектно-ориентированных языков программирования.
К недостаткам объектно-ориентированного подхода относятся некоторое снижение эффективности функционирования ПО и высокие исходные затраты. Объектная декомпозиция значительно отличается от функциональной декомпозиции, следственно переход на новую технологию связан как с преодолением психологических сложностей, так и дополнительными финансовыми расходами. Безоговорочно, объектно-ориентированная модель особенно адекватно отражает настоящий мир, представляющий собой общность взаимодействующих (посредством обмена сообщениями) объектов. Но на практике в подлинный момент продолжается образование эталона языка объектно-ориентированного моделирования UML, и число CASE-средств, поддерживающих объектно-ориентированный подход, невелико по сопоставлению с поддерживающими структурный подход. Помимо того, диаграммы, отражающие специфику объектного подхода (диаграммы классов и т.п.), значительно менее наглядны и плохо понимаемы непрофессионалами. Следственно одна из основных целей внедрения CASE-технологии, а именно снабжение всех участников плана (в том числе и клиента) всеобщим языком “для передачи понимания”, обеспечивается на сегодняшний день только структурными способами.
При переходе от структурного подхода к объектному, как при любой смене технологии, нужно вкладывать деньги в получение новых инструментальных средств. Тут следует учесть и расходы на обучение (овладение способом, инструментальными средствами и языком программирования). Для некоторых организаций эти обстоятельства могут стать серьезными препятствиями. Объектно-ориентированный подход не дает незамедлительной отдачи. Результат от его использования начинает сказываться позже разработки 2-х-3 планов и накопления вторично используемых компонентов, отражающих типовые проектные решения в данной области. Переход организации на объектно-ориентированную технологию – это смена мировидения, а нелегко постижение новых CASE-средств и языков программирования.
Современные объектные базы:
- Jasmine (компания Computer Associates) — Одна из известнейших объектных баз
- Versant (разработка Versant Technologies) — использовалась в основном для разработки телекоммуникаций
- POET (компания POET Software) — компактная объектная база данных, которая поддерживает программные интерфейсы C++, Java, Visual Basic
- ObjectStore PSE (разработка компании ObjectDesign) — Модули объектов Java
- ODANT (разработка компании Business System) – инновационная база данных и платформа. Поддерживает интерфейсы C++, позволяет построить разветвленную сеть, инкорпорировать в платформу практически любую программу.
Подводя итоги, можно сказать, что данный подход не очень прост в использовании. Как и другие подходы имеет ряд преимуществ и ряд недостатков.
Количество просмотров публикации: -