面向對象數據庫的編譯技術探討

2013-08-06 02:35:04劉之家

赤峰學院學報·自然科學版 2013年3期

劉之家

（廣西師范學院計算機與信息工程學院，廣西南寧 530023）

作為計算機軟件的一個重要分支，數據庫技術一直是備受業界關注的焦點.從20世紀60年代末開始，數據庫技術經歷了層次數據庫、網狀數據庫和關系數據庫等階段，數據庫技術的研究取得了重大的進展.80年代，關系數據庫是發展的主流，幾乎所有新推出的DBMS產品都是關系型的[1].隨著數據庫技術應用領域的不斷拓展，為滿足應用對數據處理不斷“苛刻”的要求，人們開始發現關系數據庫的許多限制和不足，這又推動了數據庫技術的新一輪研究，研究的方向主要有兩條：一是改造和擴充關系數據庫，以適應新的應用需求；二是改用新的數據模型，例如面向對象的數據模型、基于邏輯的數據模型等.目前，這兩方面都取得了很大的進展，人們期待著一個“后關系數據庫”(Post--Relational Database)時代的到來.

1 面向對象數據庫概述

屬性值都是直接量的對象是簡單對象，用其他對象作屬性值的對象是復合對象，復合對象是一個層次結構，這是對象概念不同于關系模型中元組的重要特征.對象間通過發送消息實現相互通信，屬性值查詢和修改只有通過向對象發消息調用才能實現；具有相同特征的對象被組織成了類，類間存在繼承、聚集的關聯.與傳統的數據模型相比，面向對象數據模型具有許多優勢，它具有表示復雜對象的能力，通過封裝和信息隱藏概念提供了模塊化機制，通過封裝和繼承概念提供了軟件重用機制，而通過滯后聯編等概念得到了系統擴充能力.面向對象數據庫(OODB)是指對象的集合、行為、狀態和聯系是以面向對象數據模型來定義的.面向對象數據庫系統(OODBS)是指支持定義和操作OODB的數據庫系統[2].

2 面向對象數據庫的基本要素及其結構

2.1 抽象

隨著網絡技術和分布式數據庫技術的發展，產生了客戶機/服務器(Client/Server)結構和微內核結構的操作系統.客戶機/服務器結構的思想如下：將操作系統分成運行在用戶態并以C/S方式活動的進程以及運行在核心態的內核兩大部分.內核部分除外，操作系統的其余部分將會被分成若干相對獨立的進程，并且每一個進程實現一類服務，稱作服務器進程，例如，提供文件管理服務、進程管理服務、存儲管理服務、網絡通信服務，等等(用戶進程也在該層并以C/S方式活動，是一種客戶進程).服務器進程的任務是檢查是否有客戶提出服務請求，如果有請求則在滿足客戶的要求后返回結果，于是，用戶進程與服務器進程形成了客戶機/服務器關系.運行在核心態的內核把該消息傳給服務器；服務器執行相應操作，再通過內核用另一種消息把結果返回給用戶[3].由于由用戶態進程來實現操作系統的絕大多數功能，內核只實現極少任務，主要起信息驗證、交換的作用.

2.2 封裝性(信息隱蔽)

封裝是一種信息隱蔽技術，它體現于數據庫的說明，是對象的重要特性.封裝使數據和操作該數據的方法封裝為一個整體，以實現獨立性很強的模塊，使得用戶只能見到對象的外特征（對象能接受哪些信息，具有哪些處理能力），而對象的內特性（保存內部狀態的私有數據和功能的算法）對用戶是隱蔽的，封裝的目的在于把對象的設計者和對象的使用者分開，使用者不必知曉行為細節，只需用設計者提供的方法來完成所需要的工作.封裝性是一個類的屬性和方法放于同一塊代碼中，并使類的接口與其他實現相獨立，接口是程序中暴露給用戶的那一部分，而實現則是指只對編寫該類代碼的程序員可見的部分.封裝性使得程序員可以通過它們的屬性和方法來訪問對象而不必了解內部操作的細節.

2.3 共享性

SQL Server Management Studio替代了原有SQL Server 2000下的企業管理器的功能，可以充分管理SQL Server.它是一套管理工具，采用簡易用戶接口提供輔助開發方程式工具和管理服務器的許多功能，用于管理從屬于SQL Server的組件.此集成環境使用戶可以在一個界面內執行各種任務，例如，實現備份數據、編輯查詢和自動執行常見函數等任務，也大大改善了創建表、視圖、觸發器、用戶自定義函數和存儲過程的工具.客戶端表示層分HTML、Java Applet和Java Application等類型，服務器端表示層用JSP、Servlet、Tag Libraries和JavaBeans實現，業務層用EJB實現.接入網絡設備控制功能是系統同接入層網絡設備進行交互的窗口，對攻擊主機進行隔離等操作需要通過它來完成，所以它需要具備對接入層設備進行控制操作的能力.這種能力是通過TELNET和SNMP協議完成的.總而言之，系統對日志分析功能得出的結果，最后進行隔離操作是通過本功能直接完成的[4].

3 面向對象數據庫的編譯技術

假如我們進一步把圖1的對象數據庫框架從軟件開發角度進行分離的話，除去安全部分內容，則數據庫的框架結構可以簡化為如圖1所示.

圖1 基于對象數據庫設計框架示意圖

通過將數據加密、表、數據庫、Web Form代碼及表示層(Web Form)的分離，分別以類、Web服務、ASPX等的形式存在，因此不僅實現了各業務邏輯之間的無縫連接，同時也增加了代碼的系統的可維護性和可重用性.打開關閉連接數據庫、執行數據的增、刪、改、查等功能.CourseAction.java實現了數據管理的請求轉發，為了實現對ADD、REMOVE、LIST、VIEW、TRASH、EDIT、SAVE等不同的要求，CourseAction類設計實現了 performAdd()、performRemove()、performList()、performView()、performTrash()、performEdit()和 performSave()方法.由于這七個方法在編寫風格上基本一致，所以我們針對performList()方法來說明CourseAction類的構建過程.下面是CourseAction類的部分實現代碼.數據庫技術在系統中是十分重要的，狀態應該隨時能查詢到[5].

（1）AddStrings(pString)返回一個字符串的基于0的編號，該值用來連接字符串到按鈕上，其中的字符串參數pString需要兩個結束符來表示結尾，必須將字符串寫成如下形式：pString=“Only one string to add