Banco de Dados Orientado a Objetos - Rede DCC - Universidade ...

Banco de DadosOrientado a ObjetosJerônimo Teles, Paulo César Gonçalves, Pedro Prado, Rutemberg AraujoCiência da Computação – Universidade Federal da Bahia (UFBA)Salvador – BA – Brasil{jeronimoteles,pauloc062, rutemberg.aj}@gmail.com, kbca_dm@hotmail.com

Introdução●Gerenciador de grandes volumes de informação●Baseado no paradigma de orientação a objetos●Aplicações complexas em linguagens OO

Introdução●Facilita a integração do BD com as aplicações OO, pois aestrutura dos dados persistidos ficou semelhante às classesimplementadas no software●Os conceitos de objetos, métodos, herança e polimorfismo

Características e comparação com RDBMS●Principal diferença: interface para programação deaplicações●Bancos relacionais requerem adaptações para OO●BDOO: especificação da estrutura dos objetos e operações

Características e comparação com RDBMS●RDBMS: modelagens distintas para o BD e para a aplicação●OODBMS: modelo único

Características e comparação com RDBMS●BDOO: objetos de complexidade arbitrária●BDR: um objeto em diferentes relações ou registros

ODBMS●Object DataBase Manegement Group (ODMG)●Dois tipos de produtos: sistemas de gerenciamento de dadose mapeamentos de objetos para banco de dados●Modelo de objeto + ODL + OQL

Modelo de objeto●Objetos possuem OID, enquanto literais não possuem●Literais são constantes●Estado atual (propriedades) + Comportamento (operações)●Estado atual: atributos ou relações com outros objetos●Comportamento: operações com tipos específicos de entradae saída

Modelo de objeto●Especificação externa: atributos e operações visíveis eacessíveis fora do objeto●Interface: comportamento abstrato de um objeto●Literal: propriedades abstratas de um objeto●Classe: define interface e literal para um tipo de objeto●Implementações: funcionamento interno do tipo. Dependeda linguagem de programação utilizada.

Modelo de objeto●Exemplo: herançaclass Pessoa {attribute string name;};class EmpregadoPessoa extends Pessoa : Empregado {attribute date dtInicioContrato;};class ClientePessoa extends Pessoa : Cliente {attribute string cartaoDeCredito;};

Objetos●Criação: chamada de operações de interface; objetos de umtipo têm a mesma interface●Identificação: cada objeto possui um OID imutável que odiferencia dos demais. O OID geralmente não é visível pelousuário. Literais não têm OID.

Objetos●Tempo de vida: um objeto pode ser transiente ou persistentedentro do sistema aplicação/banco de dados. Os objetospersistentes são armazenados no BD. Um mesmo objeto podeter instâncias transientes e persistentes ao mesmo tempo.●Estrutura: atômica, tupla, conjunto, lista, bag oumulticonjunto e array

ODL – Object Definition Language●Usada para definir objetos e literais segundo o padrãoODMG●Não é uma linguagem de programação completa●Facilmente extensível

ODL – Object Definition Language●Exemplo: Objeto Geométricointerface ObjetoGeometrico {attribute enum Formato {Retangulo, Triangulo...}formato;float perimetro();float area();void rotacionar (in float angulo_rotacao);};

OQL – Object Query Language●Usada para realizar interações com o BD segundo o ODMG●Sintaxe muito semelhante a SQL, com pequenas diferençasreferentes aos objetos●Facilmente extensível●Trata de conceitos como identidade de objeto, objetocomplexo, expressão de caminho, polimorfismo e operaçõesde instanciação

OQL – Object Query Language●Conta com primitivas de alto nível para tratar de estruturasde coleções como listas e arrays com eficiência●Não é computacionalmente completa, permitindo apenasconsultas de forma direta●Pode permitir atualizações nos dados indiretamente, atravésde operações definidas no objeto a modificar●É uma liguagem funcional onde operadores podem sercriados dentro das regras do tipo de sistema

OQL – Object Query Language●Exemplo: SELECTselect distinct x.idadefrom Pessoa xwhere x.nome = “Joao”select distinct struct( a: x.idade, s: x.sexo)from Pessoa xwhere x.nome = “Joao”

OQL – Object Query Language●Exemplo de inserçãoPessoa(nome=”Joao”, idade=13, sexo=”masculino”)

OQL – Object Query Language●Exemplo de SELECT com junção implícitaselect x.endereco.cidade.nome from Pessoa x

Trabalho prático - EspecificaçãoO aplicativo servirá para administrar um conjunto de lojas noexterior, que venderão pacotes promocionais para a copa do mundode 2014 no Brasil. Estes pacotes contêm os vôos internacionais deida e volta marcados e um conjunto de reservas para os jogos.Cada reserva contém um ingresso para o jogo selecionado e umconjunto de diárias na cidade do mesmo. Vale ressaltar que ospacotes dão direito a 20 diárias em qualquer hotel cadastrado narede de lojas. Além disso, uma reserva pode alocar um vôonacional para o cliente chegar ao local do jogo caso seja necessário,caso contrário fica por responsabilidade da pessoa o seu meio detransporte.

Trabalho prático - EspecificaçãoUm cliente pode comprar um ou mais pacotes promocionais e podeescolher entre as categorias de pacote Premium, Plus e Standard. Opacote Premium é o mais caro, nele o cliente terá direito a reservasem hotéis cinco estrelas e vôos internacionais de ida e volta naprimeira classe. O pacote Plus também tem direito a passagens deprimeira classe, porém os hotéis que podem ser reservados vão aténo máximo quatro estrelas. Por fim, o pacote Standard dará direitoa passagens de ida e volta comerciais e hotéis mais simples oupousadas como hospedagem.

Trabalho prático - EspecificaçãoPara efetuar qualquer compra, o cliente deve ter um cadastro naloja com o seu Social Security Number, nome, e-mail, telefone,telefone de emergência, data de nascimento, rua, CEP, bairro enúmero da moradia.O gerente de cada loja deverá ter os mesmos dados presentes nocliente, além disso precisa ter também o número do contrato paraverificações administrativas.

Trabalho prático - OrientDB●É um SGBDOO que implementa parcialmente o ODMG 3.0●Ferramenta de código aberto com suporte a Java e C++●Documentação incipiente●É fornecida ao OrientDB a especificação ODL para o banco acriar●O próprio OrientDB gera um código-fonte inicial em Java ou C++das classes criadas na ODL

Trabalho prático - OrientDB●É necessário criar uma DLL para integrar o SGBD aos arquivosgerados●A DLL pode se utilizada então para criar aplicativos queinterajam com o BD

Trabalho prático - OrientDB

Trabalho prático - OrientDB

Trabalho prático - OrientDB

Trabalho prático - OrientDB●A implementação em C++ foi bem sucedida até o passo dacriação dos arquivos-fonte das classes de entrada●Problemas não documentados foram encontrados na integraçãoentre as bibliotecas do banco e a aplicação, o que impossibilitou otermino da implementação●Outra tentativa foi feita, dessa vez em Java. As classes de entradaforam geradas, mas houveram novos problemas nas bibliotecas desuporte à comunicação com o banco.●Após algumas correções, foi possível manter uma certaconsistência no sistema, porém só com consultas simples. Inserçõese consultas complexas retornavam erros referentes a funções nãoimplementadas

Trabalho prático – código ODL (OrientDB)class Endereco {attribute string rua;attribute string bairro;attribute string numero;attribute string cep;};class Categoria {attribute unsigned long id;attribute string nome;};class Hospedagem {attribute unsigned long id;attribute unsigned short vagas;attribute string nome;attribute string telefone;attribute string email;attribute Categoria categoria;attribute Endereco endereco;};class Reserva {attribute unsigned long id;attribute date inicio;attribute unsigned short diasHospedagem;relationship Hospedagem hospedagem;relationship Jogo jogo;};class Voo {attribute unsigned long numBilhete;attribute unsigned long numVoo;attribute date data;attribute string compArea;attribute string origem;attribute string destino;attribute float preco;};

Trabalho prático – código ODL (OrientDB)class PacoteCopa{attribute unsigned long id;attribute float preco;relationship Categoria categoria;relationship Voo ida;relationship Voo volta;relationship set pacoteJogos;};class PacoteJogo {attribute unsigned long id;relationship Voo vooNacional;relationship Reserva reserva;};class Jogo {attribute unsigned long id;attribute date data;attribute float preco;attribute string estadio;attribute string time1;attribute string time2;attribute string faseCopa;};class Pessoa{attribute unsigned long ssn;attribute string nome;attribute string telefone;attribute string telefoneEmergencia;attribute date dataNasc;attribute Endereco endereco;};class Cliente extends Pessoa{relationship set pacotesComprados;};class Gerente extends Pessoa{attribute unsigned long noContrato;};class Loja{attribute unsigned long id;attribute string telefone;attribute string email;attribute Endereco endereco;attribute Gerente gerente;};

ReferênciasRicarte, Ivan L.M. (1998) Sistemas de Bancos de Dados Orientados aObjetos. Campinas: DCA-UNICAMP.Silberschatz, A., Korth, H. F., and Sudarshan, S. (1999). Sistemas de Bancosde Dados. Pearson Education.Cattell, R. G. G., Barry, Douglas K., Berler, M., Eastman, J., Jordan, D.(2000) The object data standard: ODMG 3.0, Morgan Kaufmann PublishersInc., San Francisco, CAAtkinson, M. P., Bancilhon, F., DeWitt, D. J., Dittrich, K. R., Maier, D., andZdonik, S. B. (1990) The object-oriented database system manifesto. InSIGMOD Conference, p.395.Khatchadourian R. (2006) Object Databases: an Analytical Approach.Object Database Management Systems. “Object Database Vendors”,http://www.odbms.org.Galante, A., Moreira, E., and Brandão, F. (1999). BANCO DE DADOSORIENTADO A OBJETOS: UMA REALIDADE. http://www.fsma.edu.br/si/edicao3/banco_de_dados_orientado_a_objetos.pdf.