[TEMAS SELECTOS DE BASES DE DATOS]
Tema I
TEMAS SELECTOS DE LAS BASES DE DATOS
PANORÁMICA DE LOS CONCEPTOS DE ORIENTACIÓN A OBJETOS Actualmente, los conceptos OO (Orientación a Objetos) se aplican en las áreas de las bases de datos, la ingeniería de software, las bases de conocimiento, la inteligencia artificial y los sistemas de computación en general. El lenguaje de programación Smalltalk, desarrollado en Xerox PARC en la década de los 70’s, fue uno de los primeros lenguajes en incorporar explícitamente los conceptos de OO, como el envío de mensajes y herencia. Se le conoce como lenguaje de programación OO puto, porque se diseñó explícitamente para que fuera orientado a objetos. Esto contrasta como los lenguajes de programación híbridos, que incorporaron conceptos de OO dentro de un lenguaje ya existente, por ejemplo C++, quien incorpora conceptos OO en el conocido lenguaje de programación C. Un objeto normalmente tiene 2 componentes:
Un estado (valor) Comportamiento (operaciones)
Por lo tanto, tiene cierto parecido con una variable en un lenguaje de programación, sólo que tendrá normalmente una estructura de datos compleja y unas operaciones específicas definidas por el programador. Un objeto de bases de datos OO es mantener una correspondencia directa entre los objetos del mundo real y de la base de datos, para que los datos no pierdan su integridad e identidad, puedan modificarse fácilmente y pueda trabajarse con ellos. Por lo tanto, las bases de datos OO proporcionan un Identificador de Objeto (OID, object identifier) generado por el sistema para cada objeto. Se puede comparar lo anterior, con el modelo relacional, en el cual cada relación debe tener un atributo de clave principal cuto valor identifique de forma única a cada tupla. En el modelo relacional, si el valor de la clave principal cambia, la tupla tendrá una identificación nueva, aunque todavía podría representar el mismo objeto del mundo real. De forma alternativa, un objeto del mundo real puede tener diferentes nombres para los atributos clave en diferentes relaciones, lo que complica la verificación de que las claves Editado por: Sandra Pérez D.
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representan el mismo objeto, por ejemplo: el identificador de un objeto puede representarse como: IdCli en una relación y como CCli en otra. Otra característica de las bases de datos OO es que los objetos pueden tener una estructura de objeto de complejidad arbitraria a fin de contener toda la información necesaria que describe el objeto. En contraste en los sistemas de bases de datos tradicionales, la información sobre un objeto complejo a menudo se dispersa por muchas relaciones o registros, lo que lleva a una pérdida de correspondencia directa entre un objeto del mundo real y su representación en la base de datos. La estructura interna de un objeto, incluye la especificación de variables de instancia, que almacenan los valores que definen el estado interno del objeto. De acuerdo a lo anterior, una variable de instancia se parece al concepto de atributo en el modelo relacional, excepto que las variables de instancia pueden encapsularse dentro del objeto y por lo tanto, no son necesariamente visibles a los usuarios externos. Los sistemas orientados a objetos permiten la definición de las operaciones o funciones (comportamiento) que pueden aplicarse a los objetos de un tipo concreto. De hecho, algunos modelos OO insisten en que todas las operaciones que un usuario puede aplicar a un objeto deben predefinirse. Lo anterior, obliga a un encapsulamiento completo de los objetos. Para el encapsulamiento, una operación se define en 2 partes:
Firma (signatura) o interfaz de operación: especifica el nombre de la operación y los argumentos o parámetros. Método o cuerpo: Especifica la implementación de la operación. Las operaciones se pueden invocar pasando un mensaje a un objeto, que incluye el nombre de la operación y los parámetros. El objeto ejecuta después el método para esa operación.
Este encapsulamiento, permite modificar la estructura interna de un objeto, así como, la implementación de sus operaciones. Por lo tanto, el encapsulamiento proporciona una forma de independencia de datos y operación.
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Orientación de Objeto Identidad de Objeto Como ya se mencionó anteriormente, los objetos tienen una identidad de objeto. Dos objetos no pueden tener la misma identidad y un objeto no puede tener 2 identidades diferentes. LA IDENTIDAD DEL OBJETO ES EL VALOR QUE POSEE UNA REFERENCIA A ÉL. Con frecuencia, se convive como un apuntador al objeto, que ésta situado en la memoria virtual. No obstante, es importante mencionar que al hablar de los tipos de referencia, en un sistema de bases de datos la identidad del objeto pude ser aún más complejo: Una secuencia de bits suficiente para localizar el objeto en la memoria secundaria o terciaria de cualquiera de las muchas computadoras, por lo que, si lo analizamos detalladamente, como los datos pueden ser persistentes, la identidad del objeto ha de ser válida en todo momento mientras exista la información.
Sistema de Gestión de Datos (SGBD) Consiste en una colección de datos interrelacionados y un conjunto de programas que permiten acceder a los mismos Es un software que permite la creación y manipulación de las bases de datos. Características:
Permite el almacenamiento, manipulación y consulta de datos pertenecientes a una base de datos organizada en una o varias secciones Permite una descripción unificada de los datos e independencia de las aplicaciones Permite la gestión de la información Permite la integridad y seguridad de los datos Permite la independencia de las aplicaciones respecto a la representación física de los datos Definición de vistas parciales de los datos para diferentes usuarios.
Elementos:
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Motor de bases de datos: es el problema del SGBD que construye las consultas y peticiones que se realizan en el sistema para que sean procesadas por el sistema BD Sistema de definición de datos: programa especializado en crear los ficheros inversos, ficheros diccionarios, realizar los procesos de indexación de campos de las tablas y aplicar los ficheros de palabras vacías. Sistema de herramientas y aplicaciones: lo constituyen todas las herramientas y subprogramas orientados a facilitar la creación de interfaces de edición y consulta en la base de datos. Administración: los construye aquella parte del programa destinada a gestionar las funciones de almacenamiento, los procesos generales del sistema, los privilegios de acceso a la base de datos, gestionar las operaciones de mantenimiento con las bases de datos creadas, modificar las propiedades de la interfaz, editar la configuración de los demás componentes del SGBD Sistema de manipulación y gestión: es la parte del SGBD enfocada a la manipulación de registros en las tablas de la base de datos. Hace posible la navegación a través de sus contenidos, la inserción de nuevos registros, su modificación, eliminación, importación o exportación mediante una interfaz sencilla destinada al usuario, evitándole la programación de sus consultas, sustituyendo procesos complejos por funciones almacenadas en un botón o enlace.
Uso de Bases de Datos mediante Objetos Las Bases de Datos orientadas a objetos, se propusieron con la idea de satisfacer las necesidades de las aplicaciones más complejas. El enfoque orientado a objetos permite ofrecer la flexibilidad para cumplir con algunos de estos requerimientos sin estar limitado por los tipos de datos y los lenguajes de consulta disponibles en los sistemas de bases de datos tradicionales. Una característica clave de las bases de datos orientadas a objetos es la potencia que proporcionan al diseñador al permitirle especificar tanto la estructura de objetos complejos, como las operaciones que se pueden aplicar sobre dichos objetos. Cualquier base de datos orientada a objetos, proporciona un ambiente para el desarrollo de aplicaciones y un depósito persistente listo para su explotación.
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Permite almacenar y manipular la información que puede ser presentada como objetos, además de brindar un acceso rápido permitiendo una gran capacidad para gestionar los datos. Dentro de las características principales se encuentran algunas que ya se mencionaron anteriormente
Identidad Constructores de tipos Encapsulamiento Compatibilidad con los lenguajes de programación Jerarquías de tipo y herencia Creación de versiones Manejo complejo de objetos.
Los fabricantes de los SGBD relacionales también se han dado cuenta de las nuevas necesidades en el modelado de datos, pos lo que las nuevas versiones de sus sistemas incorporaron muchos de los rasgos propuestos para las bases de datos orientadas a objetos, como ha sucedido con Oracle. Esto ha dado lugar al modelo relacional extendido y a los sistemas que lo implementan se les denomina sistemas objeto-relacionales. La nueva versión de SQL, incluye algunas de las características de la orientación a objetos.
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