Аспектный подход к созданию объектно-ориентированных систем управления базами данных

• Автор: Книжник, Константин Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 206 с. : ил.

Оглавление
1 Введение
2 Применение объектной технологии к СУБД
2.1 Ограничения традиционных реляционных СУБД
2.2 Обзор проблемы и возможные пути ее решения
2.3 Свойства объектно-ориентированных СУБД
2.3.1 Сложные объекты и идентификаторы объектов
2.3.2 Использование абстрактных типов или классов
2.3.3 Иерархия классов
2.3.4 Совместное использование, переопределение и позднее связывание
2.3.5 Сохранение объектов и управление вторичной памятью
2.3.6 Параллельность и восстановление
2.3.7 Дополнительные возможности ООСУБД
2.3.8 Альтернативные направления
2.4 Обзор существующих ООСУБД
2.4.1 GemStone
2.4.2 ONTOSDB
2.4.3 ObjectStore
2.4.4 VERSANT
2.4.5 ITASCA
2.4.6 Objectivity/DB

2.4.8 MATISSE
3 Общие принципы построения GOODS

4 Метаобъекты в GOODS
4.1 Аспектно-ориентированное программирование
4.2 Интерфейс метаобъектов *
4.2.1 Управление совместным доступом к объектам различных клиентов
4.2.2 Синхронизация доступа внутри процесса
4.2.3 Управление кэш памятью объектов
4.2.4 Описание протокола
4.3 Стандартные метаобъекты
4.3.1 Базовый метаобъект
4.3.2 Оптимистический подход
4.3.3 Пессимистический подход
4.3.4 Указание метаобъекта для объекта
4.4 Концепция транзакций в GOODS
5 Архитектура сервера GOODS
5.1 Менеджер доступа к объектам
5.2 Менеджер распределения памяти
5.2.1 Распределение памяти с помощью битовой карты
5.2.2 Непрерывное распределение памяти и копирующий
сборщик мусора
5.2.3 Распределение памяти в GOODS
5.2.4 Сборка мусора в GOODS
5.3 Менеджер классов
5.4 Менеджер файлового пула
5.5 Менеджер транзакций
5.6 Оптимизация пересылки объектов между сервером и клиентом
6 Интерфейс приложений с базой данных
6.1 Интерфейс с хранилищем
6.2 Использование языка C++ для доступа к базе данных
7 Заключение
А Определение объектных ссылок в GOODS
В Стандартные классы GOODS

Глава
Введение
Объектно-ориентированные базы данных появились в середине 80 годов как результат осознания того, что реляционная модель плохо подходит для некоторых классов приложений. Все более возрастающая сложность запросов приложений показала необходимость расширения традиционной технологии реляционных баз данных, особенно для таких областей применения баз данных, как системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM), системы поддержки принятия решения (CASE), системы автоматизации документооборота, географические и информационные системы. ООСУБД объединяют возможности СУБД с возможностями традиционных языков программирования, таких как C++ и Smalltalk. Было разработано достаточно большое количество ООСУБД, используемых преимущественно в специализированных приложениях. По мере развития ООСУБД, к ним добавились непроцедурный язык запросов и средства администрирования, сходные с предлагаемыми реляционными СУБД. В результате появилась возможность использования ООСУБД для более широкого круга приложений.
С другой стороны, поставщики реляционных баз данных в ответ на требования пользователей о предоставлении возможностей для создания собственных типов и определения полиморфных операций, стали разрабатывать объектные расширения реляционной модели. В результате работы в этом направлении появились гибридные, так называемые Объектно-Реляционные СУБД (ОРСУБД), пытающиеся скомбинировать возможности ООСУБД с традиционной реляционной моделью. Активно разрабатывается объектное расширение языка SQL (SQL3) позволяющего исполь-

• Stone процесс, выполняющий роль монитора для серверов. Stone присваивает идентификаторы вновь созданным объектам, открывает и закрывает клиентские сессии, координирует процесс фиксации транзакций на различных серверах и отвечает за восстановление после сбоя.
• Страничный сервер. Страничный сервер обеспечивает доступ Gern серверов к локальным и удаленным файлам. Этот сервер поддерживает распределение базы по различным узлам сети. Для повышения производительности возможна репликация данных из удаленного хранилища на локальном сервере.
• Приложения (клиенты). Приложения пишутся с использованием либо имеющихся интерфейсов к языкам программирования Smalltalk, С, C++, либо с помощью среды разработки GeODE, описанной ниже. Приложение связано с Gern сервером и либо может быть скомпоновано совместно с сервером, либо выполняться как отдельный процесс.
Из этих компонент могут быть получены различные конфигурации, оптимизированные под требования конкретного приложения. Например, менеджер объектов Gern, страничный сервер и Stone монитор могут быть размещены на одной машине, образуя сервер-ориентированную конфигурацию. Перенеся менеджер объектов Gern на машину клиента, мы получим конфигурацию с “сильным” клиентом. Конфигурация GemStone может включать различные компьютеры в сети и клиенты могут одновременно работать с базами данных, расположенными на различных узлах. GemStone также поддерживает репликацию данных, позволяя держать копии часто используемых объектов на различных серверах.
Так как методы могут быть реализованы на языке Smalltalk-DB, разработчики приложений могут распределять вычисления между сервером, выполняющим реализованные на Smalltalk-DB методы, и рабочей станцией клиента, где выполняется код приложения, написанного с использованием одного из языков Smalltalk, C++ или С. Таким образом, обладая способность хранить и выполнять методы в базе данных, GemStone является активной ООСУБД, позволяя увеличить эффективность обработки запросов, уменьшить количество пересылаемых по сети данных и лучше использовать вычислительные возможности сервера. Хранение методов в