3. Анализ программных реализаций СУБД

Любая СУБД основывается на определенной модели данных. С конца 70-х годов наибольшую популярность получила реляционная модель данных. Реляционные СУБД и поныне играют главенствующую роль на мировом рынке СУБД. Однако все большее число разработчиков пользовательских приложений, использующих СУБД, выражают неудовлетворение несоответствием реляционной модели сегодняшним требованиям, предъявляемым к срокам разработки проектов, скорости обработки запросов к базам данных. Особенно это проявляется при проектировании систем, в которых хранятся сложные неструктурированные данные. Крупнейшие разработчики СУБД фактически признали это, спешно встраивая в свои продукты поддержку объектно-ориентированного программирования. Поэтому далее рассмотрим только конкретные реализации СУООБД.

3.1. Особенности программирования объектной СУБД

Продемонстрируем отличие в написании программ на небольшом примере. Пусть надо занести в базу данных сведения о человеке: его имя, возраст и фамилию непосредственного начальника. Для определенности будем считать, что сведения хранятся в реляционной таблице ПЕРСОНАЛ, которая имеет поля ИМЯ, ВОЗРАСТ и НАЧАЛЬНИК. Чтобы добавить в реляционную базу человека по фамилии Иванов, 30 лет, у которого начальник по фамилии Сидоров, на языке SQL надо написать примерно такое выражение:

Подразумевается, что сведения о Сидорове присутствует в этой же таблице, у него тоже есть начальник, у того - тоже и так далее. Как видим, все делается довольно просто, но когда нам надо, например, извлечь информацию о всех начальниках Иванова, при выборке следующей записи инициируется процесс поиска строки по первичному ключу в первом столбце таблицы, что разумеется, отрицательно скажется на скорости выполнения запроса. Ситуация, когда для программирования используется язык высокого уровня, а запросы отправляются с него в реляционную базу, не слишком отличается от приведенной выше. Например, фрагмент программы на C++, выполняющий добавление новой записи может быть таким:

Наконец, запишем то же самое, но сохраним данные в объектной базе. Рассматриваемый ниже пример иллюстрирует подход, используемый в СУБД POET (разработчик - POET Software GmbH). Данные о человеке присутствуют в объекте класса TPerson, объявленного следующим образом:

Обратим внимание на слово persistent в объявлении класса. Оно означает, что объекты типа TPerson будут сохраняться в базе данных. Русский эквивалент термина persistent - "стабильный", поэтому будем называть такие объекты стабильными. Стабильность - это свойство объекта сохранять состояние между сеансами работы программы. Объектная база данных - это, по существу, хранилище стабильных объектов. Достигается это, в зависимости от реализации, либо введением в язык программирования нового ключевого слова, либо предоставлением специального метода для создания объектов, либо наследованием от специального предопределенного типа. Программисту, таким образом, достаточно объявить объект "стабильным", а далее СУБД берет на себя черновую работу по отслеживанию изменений, отмене ссылок на удаленные объекты, созданию версий объектов. Добавление нового объекта, в котором собраны сведения об Иванове, в нашем случае выглядит так:

Помимо стабильности, объектная СУБД предоставляет широкий набор средств управления базой. Можно назвать: управление транзакциями, когда программист на уровне исходного текста задает начало и конец процесса транзакции. Возможна блокировка базы или набора объектов, которые в ней сохранены. На клиентском месте можно узнать, как протекает инициированный клиентом запрос. Получив такую информацию, пользователь либо будет ждать завершения процесса, либо прервет его. В качестве языка запросов используются различные реализации OQL - Object Query Language, объектного языка запросов. Это, как правило, расширение SQL (Structured Query Language, стандарт запросов в мире СУБД), дополненное объектными свойствами, средствами описания типов данных, итерации по объектам в СУБД.

Естественно, объектные СУБД реализуют весь набор функций, традиционно присущих системам управления базами данных, плюс возможности объектного программирования. Таким образом, мы получаем все преимущества СУБД наряду с мощным объектным языком программирования объектов базы - Рисунок 3.1.

Рис. 3.1. Свойства объектной СУБД как симбиоз возможностей базы данных и объектных языков программирования

Идентификация объектов – - это присвоение объекту уникального идентификатора, таким образом, каждый объект в СУБД уникален. Обычно уникальный идентификатор невидим, его "знает" только СУБД, но он не изменяется ни при каких обстоятельствах, несмотря на модификацию объекта вплоть до его удаления.

Транзакции - механизм, обеспечивающий фиксацию состояния базы на момент начала какой-либо критической операции и возвращение к этому состоянию в случае неудачного выполнения операции.

Стабильность - как уже упоминалось ранее, это свойство СУБД сохранять данные программы между сеансами работы. Применительно к объектным СУБД означает сохранение данных объектов, объявленных как стабильные.

Все вышеперечисленные аспекты необходимо учитывать при выборе СУООБД.